KR20120136701A - Wastewater disposal apparatus and wastewater disposal method - Google Patents

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KR20120136701A KR1020110055802A KR20110055802A KR20120136701A KR 20120136701 A KR20120136701 A KR 20120136701A KR 1020110055802 A KR1020110055802 A KR 1020110055802A KR 20110055802 A KR20110055802 A KR 20110055802A KR 20120136701 A KR20120136701 A KR 20120136701A
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Abstract

PURPOSE: A wastewater disposal apparatus and method thereof are provided to increase the specific gravity and the dehydration of sludge for increasing the efficiency of solid liquid separation and dehydration thereby minimizing the output of dehydrated cake as it is capable to increase the amount of absorbing material that can be absorbed more. CONSTITUTION: A waste water disposal method comprises the following steps. Emitting the first drained water by conducting the first precipitation with inflowing waste water; Conduct the process of second precipitation with the first drained water after emitting the second drained water; Injecting the absorber for process of the first absorption of nitrogen and phosphorus which are in the second drained water; Precipitating the absorbent for separating thereby collecting it; Conduct the second precipitation process of nitrogen and phosphorus using the returned absorbent; Wasting the sludge which was generated by the second absorption and the sludge within the first drained water and the second drained water and conducting the third precipitation process of nitrogen and phosphorus within the condensed sludge using the absorbent. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) End; (S501) First precipitation; (S503) Second precipitation; (S505) Adsorbing agent injection; (S507) First adsorption; (S509) Precipitation, separation, transportation; (S511) Second adsorption; (S513) Sludge extraction, condensation; (S515) Third adsorption; (S517) Precipitation, discharge, decomposition; (S519) Fourth adsorption

Description

오폐수 처리 장치 및 처리 방법{WASTEWATER DISPOSAL APPARATUS AND WASTEWATER DISPOSAL METHOD}Waste water treatment device and treatment method {WASTEWATER DISPOSAL APPARATUS AND WASTEWATER DISPOSAL METHOD}

본 발명은 오폐수 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 흡착제의 흡착능력을 극대화할 수 있는 오폐수 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wastewater treatment apparatus and a treatment method, and more particularly, to a wastewater treatment apparatus and treatment method that can maximize the adsorption capacity of the adsorbent.

오폐수내의 함유된 인의 경우는 물리/화학적 방법에 의해 쉽게 제거된다. 이때 인을 제거하기 위하여 응집제를 사용하는데 주로 알류미늄계, 철염계, 칼슘계의 응집제가 사용된다. 각 응집제의 인제거 효율은 pH에 따라 달라지게 되는데 도 1과 같이 알류미늄계열, 철염계열, 칼슘계열 순으로 나타나며 이중 칼슘계열이 가장 높은 pH에서 적용되며 가장 우수한 처리효율을 획득할 수 있다. 그러나 칼슘계열의 응집제는 11이상의 높은 pH에서 최적 처리효율을 나타내기 때문에 pH를 높이기 위하여 별도의 알카리제를 주입하여야 한다. 또한 알류미늄 및 철염계열의 응집제는 도 1에서 보듯이 획득 가능한 인의 농도가 한계가 있다. 알류미늄계열의 경우 최적 pH인 6부근에서는 이론적으로 0.01mg/L까지 처리가 가능하지만 주입해야 하는 응집제의 양이 과도하게 되어 경제적으로 불리하다. 또한 오폐수의 일반적인 pH는 7정도 인데 도1에서 보듯이 pH 7 부근에서는 인의 농도를 0.03mg/L까지만 처리가 가능하다. 물론 pH를 적정 pH인 6까지 조정하여 처리할 수 있으나 대용량의 하수처리장에서 적정하게 pH를 조정한다는 것은 현실적으로 불가능할 뿐만 아니라 경제적으로 불리하다. Phosphorus contained in waste water is easily removed by physical / chemical methods. In this case, a flocculant is used to remove phosphorus, and mainly a flocculant of aluminum, iron salt, and calcium is used. Phosphorus removal efficiency of each flocculant will vary depending on the pH, as shown in the aluminum series, iron salt series, calcium-based in order as shown in Figure 1, double calcium-based is applied at the highest pH and can obtain the best treatment efficiency. However, because calcium-based flocculant shows optimum treatment efficiency at high pH of 11 or more, a separate alkaline agent must be injected to increase the pH. In addition, the flocculant of the aluminum and iron salt series has a limit of the phosphorus concentration that can be obtained as shown in FIG. In the case of aluminum series, it is theoretically possible to treat up to 0.01 mg / L near the optimum pH of 6, but the amount of flocculant to be injected is excessively disadvantageous economically. In addition, the general pH of the waste water is about 7, as shown in Figure 1 can be treated only in the concentration of phosphorus to 0.03mg / L near pH 7. Of course, it can be treated by adjusting the pH to 6, which is an appropriate pH, but it is not practically impossible and economically disadvantageous to adjust the pH properly in a large sewage treatment plant.

4대강에 설치되는 보와 같이 물이 정체되는 수역에 질소 및 인이 유입될 경우 조류가 발생하여 수질을 악화시키게 되는데 이러한 정체수역에서 조류가 발생하지 않기 위한 인의 한계농도가 0.01mg/L로 알려져 있다. 따라서 오페수로부터 pH가 중성인 영역에서(pH=7.0) 인의 농도를 0.01mg/L로 처리할 수 있는 경제적인 기술의 개발이 필요하다. As nitrogen and phosphorus inflow into the stagnant water, such as the beams installed in the four rivers, algae are deteriorated and the water quality is deteriorated. The limit concentration of phosphorus to prevent algae from occurring in this stagnant water is known as 0.01mg / L. have. Therefore, it is necessary to develop an economical technique capable of treating the concentration of phosphorus at 0.01 mg / L in the pH-neutral region (pH = 7.0) from oper water.

이러한 문제를 해결할 수 있는 것이 흡착제이다. 기존의 흡착제는 알류미늄과 철염계열이 있는데 알류미늄계열의 대표적인 흡착제가 알루미나이다. Adsorbents can solve these problems. Conventional adsorbents include aluminum and iron salts. Alumina is a representative adsorbent of aluminums.

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제는 흡착제의 흡착능력을 극대화하여, 적은 양의 흡착제를 사용하여 오폐수의 처리능력을 향상시킬 수 있는 오폐수처리장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a wastewater treatment apparatus that can maximize the adsorption capacity of the adsorbent and improve the treatment capacity of the wastewater using a small amount of the adsorbent.

본 발명에 따른 오폐수 처리 장치는, 유입되는 오폐수에 대한 제1 침전을 수행하는 1차침전지와, 상기 1차침전지의 유출수에 대해 미생물 처리 반응을 수행하는 생물반응조와, 상기 생물반응조의 유출수에 대하여 제2 침전을 수행하는 2차침전지와, 상기 1차침전지와 상기 2차침전지에서 생성된 슬러지를 인발하여 농축시키는 농축조와, 흡착제를 주입하여, 상기 2차침전지의 유출수 내의 질소와 인을 제1 흡착하는 응집/흡착지 및 상기 흡착제를 침전시켜 분리하고, 상기 1차침전지로 반송하는 여과/침전지를 포함하고, 상기 1차침전지는, 반송된 상기 흡착제를 통하여 상기 유입되는 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착하여 생성된 슬러지와 상기 흡착제를 상기 농축조로 배출하며, 상기 농축조는, 상기 1차침전지에서 배출된 상기 흡착제를 통해 인발된 상기 슬러지 내의 질소와 인을 제3 흡착한다.The wastewater treatment apparatus according to the present invention includes a primary settling cell for performing a first precipitation on the introduced wastewater, a bioreactor for performing a microbial treatment reaction on the effluent of the primary settling battery, and a effluent of the bioreactor. A secondary precipitate battery for performing a second precipitation, a concentration tank for drawing and concentrating sludge produced in the primary precipitate battery and the secondary precipitate battery, and an adsorbent, and injecting nitrogen and phosphorus in the effluent water of the secondary precipitate battery; And a filtration / precipitator which precipitates and separates the adsorbing flocculant / adsorbent and precipitates the adsorbent, and returns it to the primary settler, wherein the primary settler includes nitrogen and phosphorus in the wastewater introduced through the returned adsorbent. The sludge produced by the second adsorption and the adsorbent are discharged to the concentration tank, wherein the concentration tank is drawn out through the adsorbent discharged from the primary settling battery. Nitrogen and phosphorus in the sludge and the third adsorption.

상기 오폐수 처리 장치는, 상기 농축조에서 배출된 슬러지와 흡착제를 기초로 상기 농축조에서 배출된 슬러지를 분해하고, 상기 농축조에서 배출된 흡착제를 통해 상기 농축제에서 배출된 슬러지 내의 질소와 인을 제4 흡착하는 소화조를 더 포함한다.The wastewater treatment device decomposes the sludge discharged from the thickener based on the sludge discharged from the thickener and the adsorbent, and absorbs nitrogen and phosphorus in the sludge discharged from the thickener through the adsorbent discharged from the thickener. It further includes a digester.

상기 소화조는, 상기 제4 흡착에 의해 생성된 슬러지를 기초로 퇴비를 제조한다.The digester produces compost based on the sludge produced by the fourth adsorption.

상기 제1 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제2 흡착시의 흡착평형농도보다 작고, 상기 제2 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제3 흡착시의 흡착평형농도보다 작으며, 상기 제3 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제4 흡착시의 흡착평형농도보다 작다.The adsorption equilibrium concentration at the first adsorption is less than the adsorption equilibrium concentration at the second adsorption, the adsorption equilibrium concentration at the second adsorption is less than the adsorption equilibrium concentration at the third adsorption, and the third adsorption equilibrium The adsorption equilibrium concentration of is smaller than the adsorption equilibrium concentration at the fourth adsorption.

상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는, 인을 흡착하는 인흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent injected into the flocculation / adsorbent includes 40 to 80% of the adsorbent for adsorbing phosphorus and 20 to 60% of the precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는, 질소를 흡착하는 질소흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent injected into the flocculation / adsorbent paper includes 40 to 80% of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는, 질소를 흡착하는 질소흡착제와 인을 흡착하는 인흡착제의 혼합물을 40 ~ 80 % 포함하고, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent injected into the agglomeration / adsorbent includes 40 to 80% of a mixture of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus, and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 침전보조제의 비중은 상기 질소흡착제와 상기 인흡착제의 비중보다 높다.The specific gravity of the precipitation aid is higher than the specific gravity of the nitrogen adsorbent and the phosphorus adsorbent.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 방법은, 유입되는 오폐수에 대한 제1 침전을 수행하고 제1 유출수를 배출하는 제1 침전 단계와, 상기 제1 유출수에 대하여 제2 침전을 수행하고 제2 유출수를 배출하는 제2 침전 단계와, 흡착제를 주입하여, 상기 제2 유출수 내의 질소와 인을 제1 흡착하는 제1 흡착 단계, 상기 흡착제를 침전시켜 분리하여 반송하는 단계, 상기 반송된 흡착제를 통해 상기 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착하는 제2 흡착 단계, 상기 제2 흡착에 의해 생성된 슬러지와 상기 제1 유출수와 상기 제2 유출수 내의 슬러지를 인발(wasting)하여 농축시키고, 상기 제2 흡착 단계의 상기 흡착제를 통해 상기 슬러지 내의 질소와 인을 제3 흡착하는 제3 흡착 단계를 포함한다.In addition, the wastewater treatment method according to the present invention, the first sedimentation step for performing the first sedimentation and discharge the first effluent for the incoming wastewater, and performing a second sedimentation on the first effluent and the second effluent A second precipitation step of discharging, a first adsorption step of injecting an adsorbent, and first adsorbing nitrogen and phosphorus in the second effluent water, and precipitating and transporting the adsorbent to separate and return the waste water through the returned adsorbent. A second adsorption step of second adsorption of nitrogen and phosphorus in the reactor, sludge produced by the second adsorption and sludge in the first outflow water and the second outflow water were concentrated to concentrate, and And a third adsorption step of third adsorption of nitrogen and phosphorus in the sludge through the adsorbent.

상기 오폐수 처리 방법은, 상기 농축된 슬러지와 상기 제3 흡착 단계의 흡착제를 침전시켜 배출하는 단계, 상기 배출된 슬러지를 분해하는 단계, 상기 분해된 슬러지 내의 질소와 인을 상기 배출된 흡착제를 통해 제4 흡착하는 제4 흡착 단계를 더 포함한다.The wastewater treatment method may include depositing and discharging the concentrated sludge and the adsorbent in the third adsorption step, decomposing the discharged sludge, and removing nitrogen and phosphorus in the decomposed sludge through the discharged adsorbent. And further comprising a fourth adsorption step of adsorption.

상기 오폐수 처리 방법은, 상기 제4 흡착에 의해 생성된 슬러지를 기초로 비료를 제조하는 단계를 더 포함한다.The wastewater treatment method further includes preparing a fertilizer based on the sludge produced by the fourth adsorption.

상기 흡착제는, 인을 흡착하는 인흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent includes 40 to 80% of a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 흡착제는, 질소를 흡착하는 질소흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent includes 40 to 80% of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 흡착제는, 질소를 흡착하는 질소흡착제와 인을 흡착하는 인흡착제의 혼합물을 40 ~ 80 % 포함하고, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함한다.The adsorbent includes 40 to 80% of a mixture of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus, and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

상기 침전보조제의 비중은 상기 질소흡착제와 상기 인흡착제의 비중보다 높다.The specific gravity of the precipitation aid is higher than the specific gravity of the nitrogen adsorbent and the phosphorus adsorbent.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 흡착제의 비중을 조절함으로써, 고액분리를 쉽게 할 수 있는 장점이 있다. According to one embodiment of the present invention, by adjusting the specific gravity of the adsorbent, there is an advantage that can be easily separated solid-liquid.

또한, 특히 상향류 생물여과공정과 조합하여 사용할 경우, 생물여과공정으로 유입되는 고형물이 침전을 통하여 생물여과지 하부에 유지되기 때문에, 상부여재에 대한 고형물부하를 감소시킬 수 있어, 이를 통해 여과시간을 길게 유지하면서도 질소 및 인을 낮은 농도로 처리할 수 있다.In addition, especially when used in combination with an upstream biofiltration process, since the solids flowing into the biofiltration process are maintained in the lower part of the biofilter through sedimentation, it is possible to reduce the solids load on the upper filter, thereby increasing the filtration time. It can be treated at low concentrations of nitrogen and phosphorus while keeping it long.

또한, 방류수와 흡착평형을 이룬 흡착제를 침전 또는 여과를 통하여 제거한 후, 탈수를 통하여 처분하는 것이 아니라 반송하여 더 높은 농도에서 흡착반응이 이루어질 수 있도록 함으로써 단위 흡착제당 흡착할 수 있는 피흡착제의 양을 증가시킬 수 있다. In addition, the amount of adsorbent that can be adsorbed per unit adsorbent is removed by removing the adsorbent in equilibrium with the effluent through precipitation or filtration, and then transporting the adsorbing reaction at a higher concentration rather than disposing through dehydration. Can be increased.

또한, 슬러지 비중과 탈수성을 증가시켜 소화조의 고액분리 효율과 탈수 효율을 증가시켜 탈수케익의 생산량을 최소화 할 수 있다.In addition, the sludge specific gravity and dehydration may be increased to increase the solid-liquid separation efficiency and the dehydration efficiency of the digester, thereby minimizing the yield of the dewatered cake.

또한, 흡착제 내에 흡착된 질소 및 인의 농도가 높아 탈수케익의 질소 및 인의 농도도 높게되어 비료로서 가치를 갖도록 제조할 수 있다.In addition, since the concentration of nitrogen and phosphorus adsorbed in the adsorbent is high, the concentration of nitrogen and phosphorus in the dehydrated cake is also high, so that it can be manufactured to have value as a fertilizer.

도 1은 응집제의 종류와 pH에 따른 인의 농도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 평형농도에 따른 흡착제의 흡착량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치와 처리 방법에서 사용되는 흡착제의 혼합 비율에 따른 효과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치 및 방법에서 각각의 흡착시의 피흡착제의 양 또는 평형농도를 간략히 도시한 그래프이다.1 is a graph showing the concentration of phosphorus according to the type and pH of the flocculant.
2 is a graph showing the adsorption amount of the adsorbent according to the equilibrium concentration.
3 is a block diagram showing a wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the effect of the mixing ratio of the adsorbent used in the wastewater treatment apparatus and treatment method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph schematically showing the amount or equilibrium concentration of the adsorbent at each adsorption in the wastewater treatment apparatus and method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are only for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 1은 응집제의 종류와 pH에 따른 인의 농도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the concentration of phosphorus according to the type and pH of the flocculant.

도 1을 참조하면, 도 1에 도시된 응집제는 알루미늄계열(Al2(SO4)3), 철염계열(Fe(SO4), FeCl3), 칼슘계열(CaCO3) 등이고, 각각은 오폐수 내에 함유된 인을 제거할 수 있다.Referring to FIG. 1, the flocculant shown in FIG. 1 is aluminum series (Al 2 (SO 4) 3 ), iron salt series (Fe (SO 4 ), FeCl 3 ), calcium series (CaCO 3 ), and the like, each contained in wastewater. Phosphorus can be removed.

각각의 응집제의 인을 제거하는 효율은 pH에 따라 상이할 수 있다. 칼슘계열의 응집제가 가장 높은 pH에서 적용되며 가장 우수한 처리효율을 획득할 수 있다. 다만, 칼슘계열의 응집제는 11이상의 높은 pH에서 최적 처리효율을 나타내므로, 별도의 알카리성 제재를 주입해야한다. The efficiency of phosphorus removal of each flocculant may vary with pH. Calcium-based flocculant is applied at the highest pH and the best treatment efficiency can be obtained. However, the calcium-based flocculant shows the optimum treatment efficiency at high pH of 11 or more, so an alkaline agent must be injected.

알루미늄 및 철염계열의 응집제는 획득 가능한 인의 농도에 한계를 가진다. 알루미늄계열의 경우 최적 pH인 6부근에서 이론적으로 0.01mg/L까지 처리가 가능하지만 주입해야 하는 응집제의 양이 과도하게 되어 경제적으로 불리하다. Coagulants of aluminum and iron salts have a limit on the available phosphorus concentration. In the case of aluminum series, it is theoretically possible to treat up to 0.01 mg / L near the optimum pH of 6, but the amount of coagulant to be injected is excessively disadvantageous economically.

또한 오폐수의 일반적인 pH는 7정도 인데 도 1에서 보듯이 pH 7 부근에서는 인의 농도를 0.03mg/L까지만 처리가 가능하다. 물론 pH를 적정 pH인 6까지 조정하여 처리할 수 있으나 대용량의 하수처리장에서 적정하게 pH를 조정한다는 것은 현실적으로 불가능할 뿐만 아니라 경제적으로 불리하다. In addition, the general pH of the waste water is about 7, as shown in Figure 1 can be treated only in the concentration of phosphorus to 0.03mg / L near pH 7. Of course, it can be treated by adjusting the pH to 6, which is an appropriate pH, but it is not practically impossible and economically disadvantageous to adjust the pH properly in a large sewage treatment plant.

4대강에 설치되는 보와 같이 물이 정체되는 수역에 질소 및 인이 유입될 경우 조류가 발생하여 수질을 악화시키게 되는데 이러한 정체수역에서 조류가 발생하지 않기 위한 인의 한계농도가 0.01mg/L로 알려져 있다. 따라서 오페수로부터 pH가 중성인 영역에서(pH=7.0) 인의 농도를 0.01mg/L로 처리할 수 있는 경제적인 기술의 개발이 필요하다. As nitrogen and phosphorus inflow into the stagnant water, such as the beams installed in the four rivers, algae are deteriorated and the water quality is deteriorated. The limit concentration of phosphorus to prevent algae from occurring in this stagnant water is known as 0.01mg / L. have. Therefore, it is necessary to develop an economical technique capable of treating the concentration of phosphorus at 0.01 mg / L in the pH-neutral region (pH = 7.0) from oper water.

도 2는 평형농도에 따른 흡착제의 흡착량을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the adsorption amount of the adsorbent according to the equilibrium concentration.

도 2는 도 1에 도시한 응집제의 문제점을 해결할 수 있는 흡착제의 흡착평형농도와 흡착 가능한 피흡착제의 양의 관계를 도시한다. 흡착제는 알루미늄과 철염계열이 있으며, 알루미늄계열의 대표적인 흡착제로서 알루미나가 있다.FIG. 2 shows the relationship between the adsorption equilibrium concentration of the adsorbent and the amount of the adsorbent to be adsorbed, which can solve the problem of the flocculant shown in FIG. 1. Adsorbents include aluminum and iron salts, and alumina is a representative adsorbent for aluminums.

알루미나는 인을 흡착하여 0까지 처리가 가능하며, 피흡착제와 흡착반응이 완료되면서 흡착평형농도에서 평형을 이루게 된다. 흡착평형농도는 흡착제를 사용하여 얻을 수 있는 방류수의 농도와 일치한다. Alumina is capable of treating phosphorus by treating it to zero and equilibrating at the adsorption equilibrium concentration as the adsorption reaction with the adsorbent is completed. The adsorption equilibrium concentration is consistent with the concentration of effluent obtained using the adsorbent.

흡착제가 흡착하는 피흡착제의 양은 흡착평형농도에 따라 상이할 수 있다. 이를 수식으로 나타내면, The amount of adsorbent adsorbed by the adsorbent may be different depending on the adsorption equilibrium concentration. If this is expressed as a formula,

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

b, kf, n은 흡착제 및 피흡착제의 특성을 나타내는 상수이고 qm은 단위 흡착제에 흡착가능한 피흡착제의 최대값을 나타낸다. Ce는 평형농도인데 식에서 알 수 있듯이 평형농도가 높아지면 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제의 양이 증가한다. 즉 적은 양의 흡착제로 많은 피흡착제를 제거할 수 있다는 것을 의미한다. b, kf and n are constants representing the properties of the adsorbent and the adsorbent and qm represents the maximum value of the adsorbent adsorbable to the unit adsorbent. Ce is the equilibrium concentration. As can be seen from the equation, the increase in the equilibrium concentration increases the amount of adsorbent that the adsorbent can adsorb. This means that a large amount of adsorbent can be removed with a small amount of adsorbent.

따라서, 오폐수를 처리함에 있어서, 흡착평형농도가 높을 수록 흡착 능력을 증가시켜 경제성을 확보할 수 있다. 그러나, 오폐수 처리 장치의 궁극적인 목적은 오염물 농도가 낮은 방류수질을 획득해야 하므로, 기존의 흡착제는 흡착평형농도가 낮은 곳에서 흡착반응을 하여, 경제적으로 불리한 문제점이 있었다.Therefore, in the treatment of waste water, as the adsorption equilibrium concentration is higher, it is possible to increase the adsorption capacity to secure economic feasibility. However, since the ultimate purpose of the wastewater treatment apparatus is to obtain the discharged water quality having a low pollutant concentration, the conventional adsorbent has a disadvantage in economically disadvantageous adsorption reaction at a low adsorption equilibrium concentration.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing a wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치(100)는, 1차침전지(110), 생물반응조(120), 2차침전지(130), 흡착/응집지(140), 여과/침전지(150), 농축조(160) 및 소화조(170)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 침사지를 포함할 수 있다.Wastewater treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the primary sedimentation battery 110, the bioreactor 120, the secondary sedimentation battery 130, the adsorption / flocculation paper 140, filtration / sedimentation 150 It may include a concentration tank 160 and the digester 170. Although not shown, it may include a settlement.

침사지는 오폐수 속의 모래 등의 크고 무거운 이물질을 침전시켜 이를 제거하며, 1차침전지(110)는 침사지의 유출수를 유입하여 1차 침전을 수행할 수 있다. 1차 침전을 수행한 유출수는 생물반응조(120)로 유입된다.The settling place precipitates and removes large and heavy foreign substances such as sand in the wastewater, and the primary settling cell 110 may perform the first precipitation by introducing the effluent of the settling pond. The effluent after the first precipitation is introduced into the bioreactor 120.

생물반응조(120)는 혐기조, 무산소조, 호기조 등으로 구성될 수 있고, 1차침전지(110)의 유출수에 대하여 생물학적 반응에 의해 미생물과 유출수를 반응시켜 유기물을 분해하고, 제거할 수 있다. 미생물 처리 반응의 수행이 완료되면, 생물반응조(120)는 유출수를 2차침전지(130)로 배출할 수 있다.The bioreactor 120 may be composed of an anaerobic tank, an anaerobic tank, an aerobic tank, etc., and may react with microorganisms and the effluent by biological reaction to the effluent of the primary sedimentation battery 110 to decompose and remove organic matter. When the microorganism treatment reaction is completed, the bioreactor 120 may discharge the effluent to the secondary needle battery 130.

2차침전지(130)는 생물학적 반응을 마치고 나온 유출수 중의 오염물을 추가로 제거할 수 있다. 2차침전지(130)는, 유출수에 대하여 고액분리하여 생성된 슬러지를 생물반응조(120)로 반송할 수 있다.The secondary settling cell 130 may further remove contaminants in the effluent after the biological reaction. The secondary needle battery 130 may return the sludge generated by solid-liquid separation with respect to the effluent to the bioreactor 120.

흡착/응집지(140)는 2차침전지(130)의 유출수에 흡착제 및/또는 응집제를 주입하여, 유출수내에 잔류하는 질소 및 인에 대한 제1 흡착반응을 통해 제거할 수 있다. 제1 흡착반응이 완료된 흡착제는 주입된 응집제에 의해 플록(floc)을 형성할 수 있다. 형성된 플록은 여과/침전지(150)로 유입되어 고액분리 공정인 침전 및 여과를 통하여 제거될 수 있다. 제1 흡착반응시 주입된 흡착제는 2차침전지(130)에서 배출된 유출수 내부의 피흡착제인 질소 및 인의 양이 작으므로, 가장 낮은 흡착평형농도를 갖게 될 수 있다. 이는 오폐수의 방류수질이 가장 우수함을 뜻한다.The adsorption / aggregator 140 may inject an adsorbent and / or a flocculant into the effluent of the secondary sedimentation battery 130 to remove the first adsorption reaction to nitrogen and phosphorus remaining in the effluent. The adsorbent having completed the first adsorption reaction may form flocs by the injected flocculant. The formed floc may be introduced into the filtration / precipitator 150 and removed through precipitation and filtration, which are solid-liquid separation processes. The adsorbent injected during the first adsorption reaction may have the lowest adsorption equilibrium concentration since the amount of nitrogen and phosphorus, which are adsorbents in the effluent discharged from the secondary sedimentation battery 130, is small. This means that the discharged water quality of waste water is the best.

흡착과 응집을 통하여 형성된 플록은 침전성이 향상되어 침전이 잘되기 때문에 침전지의 체류시간이 짧아도 우수한 처리 수질을 확보할 수 있다. The floc formed through adsorption and flocculation improves sedimentation, so that the precipitate is well precipitated, so that even if the residence time of the sedimentation basin is short, excellent treated water quality can be obtained.

또다른 실시예로, 형성된 플록을 여과/침전지(150) 중에서 상향류 여과지를 통하여 제거할 경우에도 형성된 슬러지 플록의 침전이 우수하여 상부여재에 도달하기 전에 침전을 통하여 여과지 하부로 이동되기 때문에 상부여재에 고형물 부하를 증가시키지 않는다. 따라서 여과지속시간이 길어지고, 역세수 사용량이 절감되며, 우수한 수질을 확보할 수 있다. In another embodiment, even when the formed floc is removed through the upflow filter paper in the filtration / sedimentation 150, the settling of the sludge floc formed is excellent so that the upper filter medium is moved to the lower part of the filter paper before reaching the upper filter medium. Does not increase the solids load. Therefore, the filtration duration is long, backwash water consumption is reduced, and excellent water quality can be secured.

오폐수 내의 고형물은 침전을 통해 제거되게 된다. 이때 고형물의 제거효율은 침전속도에 의해 결정되게 되는데 고형물의 침전속도는 수학식 3과 같이 Stokes식으로 나타낸다.Solids in the waste water are removed by sedimentation. At this time, the removal efficiency of the solids is determined by the settling rate. The settling rate of the solids is represented by Stokes equation as shown in Equation 3.

Figure pat00003
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수학식 3에서, g는 중력가속도, ρs는 고형물의 비중, ρw는 액체의 비중, μ는 액체의 점성계수, d는 침전 고형물 입자의 직경을 의미한다. In Equation 3, g is gravity acceleration, ρs is the specific gravity of the solid, ρw is the specific gravity of the liquid, μ is the viscosity coefficient of the liquid, d is the diameter of the precipitated solid particles.

즉, 고형물의 침전속도는 고형물 입자가 가진 직경의 자승에 비례하고 고형물의 비중에 비례한다. 따라서 응집제를 주입하여 고형물의 직경을 증가시킴으로써 침전속도를 향상시키는 방법이 주로 이용되었다. That is, the settling velocity of the solid is proportional to the square of the diameter of the solid particles and proportional to the specific gravity of the solid. Therefore, a method of improving the settling rate by mainly injecting a flocculant to increase the diameter of the solids was mainly used.

그러나 고형물의 직경을 증가시키는 것은 한계가 있기 때문에 비중이 큰 물질을 주입하여 비중을 증가시키는 방법이 사용되기도 한다. 그러나 비중을 증가시키기 위한 물질을 주입할 경우 부산물이 슬러지의 생산량이 증가하는 단점이 있다. However, there is a limit to increasing the diameter of the solids, so a method of increasing the specific gravity by injecting a large specific gravity is used. However, when injecting a substance to increase the specific gravity has a disadvantage that the by-products increase the production of sludge.

또한 침전성을 향상시키기 위한 침전보조제는 다른 오염물질의 처리기능을 갖는 것이 아니라 단순히 비중을 높이는 역할만을 수행하기 때문에 슬러지의 침전성을 개량할 수는 있지만 부산물인 슬러지가 과량으로 발생하는 문제를 발생시키기 때문에 얻어지는 이익보다 실익이 많은 방법이라고 할 수 있다. In addition, sedimentation aids to improve sedimentation can improve sludge's sedimentability because they do not only have the function of treating other pollutants but merely increase the specific gravity, but they cause problems of excessive sludge as a by-product. It can be said that it is more profitable method than gain.

따라서, 침전성을 향상시키면서도 슬러지 내부의 질소와 인을 흡착할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 실시예에 따라 응집/흡착지(140)로 주입되는 흡착제는 인을 흡착하는 인흡착제 40 ~ 80 %와, 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함할 수 있다. Therefore, the adsorbent injected into the flocculation / adsorbent 140 according to the embodiment of the present invention in order to be able to adsorb nitrogen and phosphorus in the sludge while improving the sedimentability and 40 to 80% and , 20 to 60% of the precipitation aid to increase the specific gravity of the adsorbent.

또는, 질소를 흡착하는 질소흡착제 40 ~ 80 %와, 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함할 수 있다.Alternatively, the adsorbent may include 40 to 80% of the nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen, and 20 to 60% of the precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

또는, 질소를 흡착하는 질소흡착제와 인을 흡착하는 인흡착제의 혼합물을 40 ~ 80 % 포함하고, 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함할 수 있다.Alternatively, the mixture may include 40 to 80% of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus, and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent.

예를 들어, 슬러지 또는 고형물의 비중은 1.1~1.2정도인데 흡착제의 비중은 1.5~2.0이고 침전보조제의 비중은 3.0으로 슬러지의 침전성을 개량하여 침전 및 농축효율을 증가시킬 수 있다. 즉, 질소 및/또는 인흡착제의 비중보다 침전보조제의 비중이 더 높다. For example, the specific gravity of the sludge or solids is about 1.1 to 1.2, the specific gravity of the adsorbent is 1.5 to 2.0, and the specific gravity of the precipitation aid is 3.0, thereby improving the precipitation and concentration efficiency of the sludge. In other words, the specific gravity of the precipitation aid is higher than that of nitrogen and / or the phosphate adsorbent.

후술할 제2 흡착, 제3 흡착 및 제4 흡착시에도 동일한 흡착제로 하여금 1차침전지(110), 농축조(160), 및 소화조(170)에서의 질소와 인을 흡착할 수 있도록 할 수 있다.In the second adsorption, the third adsorption, and the fourth adsorption, which will be described later, the same adsorbent may be capable of adsorbing nitrogen and phosphorus in the primary settler battery 110, the concentration tank 160, and the digester 170.

흡착제를 인흡착제와 침전보조제를 혼합하거나, 질소흡착제와 침전보조제를 혼합하거나 또는 인흡착제와 질소흡착제 그리고 침전보조제를 혼합하도록 구성함으로써, 흡착능력은 높게 유지하면서도 비중을 크게하여 침전 능력도 향상시킬 수 있다. 이에 관하여는 도 4에서 후술하기로 한다.By adsorbing the adsorbent with the adsorbent and the precipitation aid, by mixing the nitrogen adsorbent and the precipitation aid, or by mixing the adsorbent and the nitrogen adsorbent and the precipitation aid, the adsorption capacity can be increased while increasing the specific gravity to improve the sedimentation ability. have. This will be described later with reference to FIG. 4.

침전 및 여과를 통하여 제거된 흡착제는 다시 1차침전지(110)로 반송될 수 있다. 반송된 흡착제는 1차침전지(110)로 유입되는 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착할 수 있다. 즉, 방류수와 흡착평형을 이룬 흡착제를 침전 및/또는 여과를 통하여 제거한 후에 탈수를 통하여 처분하는 것이 아니라 1차침전지(110)로 반송할 수 있다.The adsorbent removed through precipitation and filtration may be returned to the primary needle battery 110. The returned adsorbent may adsorb second nitrogen and phosphorous in the wastewater flowing into the primary needle battery 110. That is, after removing the adsorbent having an adsorption equilibrium with the discharged water through precipitation and / or filtration, the adsorbent may be returned to the primary needle battery 110 instead of being disposed of through dehydration.

1차침전지(110)로 흡착제가 반송되면, 1차침전지(110)로 유입되는 오폐수 내의 질소와 인의 농도는 응집/흡착지(140)에서의 질소와 인의 농도보다 훨씬 높게 되고, 따라서 흡착평형농도도 높다. 따라서, 단위 흡착제당 제거 가능한 피흡착제의 양을 최대화 할 수 있다. When the adsorbent is returned to the primary settler 110, the concentration of nitrogen and phosphorus in the wastewater flowing into the primary settler 110 becomes much higher than the concentration of nitrogen and phosphorus at the flocculation / adsorbent 140, and thus the adsorption equilibrium concentration. Is also high. Thus, the amount of removable adsorbent per unit adsorbent can be maximized.

뿐만 아니라, 미생물 처리 반응을 수행하는 생물반응조(120)로 1차침전지(110)로부터 유입되는 질소와 인의 부하를 감소시킴으로써 생물반응조(120)의 체류시간을 단축시킬 수 있고, 산소 공급량을 절감할 수 있다. In addition, by reducing the load of nitrogen and phosphorus introduced from the primary needle battery 110 into the bioreactor 120 performing the microbial treatment reaction, the residence time of the bioreactor 120 can be shortened, and the oxygen supply amount can be reduced. Can be.

예를 들어, 응집/흡착지(140)로 유입되는 2차침전지(130)의 유출수 내의 인의 평형농도가 0.01~0.03mg/L이고 1차침전지(110)로 유입되는 오폐수 내의 인의 평형농도는 1.0~3.0mg/L이므로 1차침전지(110)의 경우 흡착제의 흡착평형농도가 방류수에 비해 100배정도 증가하기 때문에 흡착제의 흡착능력을 추가적으로 활용할 수 있다.For example, the equilibrium concentration of phosphorus in the effluent of the secondary sedimentation battery 130 flowing into the flocculation / adsorption layer 140 is 0.01 to 0.03 mg / L, and the equilibrium concentration of phosphorus in the wastewater flowing into the primary sedimentation battery 110 is 1.0. In the case of the primary needle battery 110, since the adsorption equilibrium concentration of the adsorbent increases by about 100 times compared to the discharged water, the adsorption capacity of the adsorbent may be additionally utilized.

농축조(160)는 1차침전지(110)와 2차침전지(130)에서 생성된 슬러지들을 농축할 수 있다. The thickening tank 160 may concentrate the sludges generated by the primary needle battery 110 and the secondary needle battery 130.

1차침전지(110)와 2차침전지(130)에서 생성된 슬러지는 농축조(160)로 인발(wasting)될 수 있다. 또한, 1차침전지(110)로 유입되는 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착하는 데에 사용되었던 흡착제도 농축조(160)로 같이 유입될 수 있다.The sludge generated in the primary needle battery 110 and the secondary needle battery 130 may be drawn into the concentration tank 160. In addition, the adsorbent that was used to adsorb the nitrogen and phosphorus in the wastewater introduced into the primary settler 110 may be introduced into the concentration tank 160 together.

농축조(160)로 유입된 흡착제는 농축조(160)내에 농축된 슬러지들 내부에 있는 질소와 인을 제3 흡착할 수 있다. 1차침전지(110)에서의 제2 흡착시의 평형농도보다 농축조(160)에서의 제3 흡착시의 평형농도가 더 크다. 따라서, 더 높은 농도에서 흡착반응이 이루어져 단위 흡착제당 흡착할 수 있는 피흡착제의 양을 증가시킬 수 있다. The adsorbent introduced into the concentration tank 160 may adsorb third nitrogen and phosphorus in the sludges concentrated in the concentration tank 160. The equilibrium concentration at the time of the third adsorption in the concentration tank 160 is greater than the equilibrium concentration at the time of the second adsorption in the primary needle battery 110. Thus, adsorption reactions can be made at higher concentrations to increase the amount of adsorbent that can adsorb per unit adsorbent.

소화조(170)는 농축조(160)로부터 유입된 슬러지를 유입하여 모래 여과, 필터 프레스, 진공 여과기 등을 이용한 탈수 과정을 거쳐 슬러지 케이크로 방출할 수 있다. 슬러지 케이크는 소각하여 분해하거나, 결정화하여 질소와 인을 회수하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 소화조(170)는 흡착제를 통해 흡착된 질소와 인을 다량 함유한 슬러지 케이크를 비료로 제조할 수 있다.The digester 170 may introduce the sludge introduced from the concentration tank 160 and discharge the sludge cake through dehydration using sand filtration, a filter press, a vacuum filter, or the like. The sludge cake may be incinerated and decomposed or crystallized to recover nitrogen and phosphorus. That is, the digester 170 may prepare a sludge cake containing a large amount of nitrogen and phosphorus adsorbed through the adsorbent as a fertilizer.

소화조(170)는 혐기성 소화조일 수 있다. 혐기성 소화조의 경우 유입된 슬러지가 가수분해, 산생성, 메탄 생성 단계를 거치면서 분해될 수 있다. 분해 과정에서 슬러지 내에 함유되어 있던 질소 및 인이 용출될 수 있다.The digester 170 may be an anaerobic digester. In anaerobic digesters, the introduced sludge can be decomposed during hydrolysis, acid production and methane production. Nitrogen and phosphorus contained in the sludge may be eluted during the decomposition.

따라서 소화조(170)내의 질소 및 인의 농도가 극대화 되며, 따라서 농축조(160)에서 유입된 흡착제는 소화조(170)내의 질소 및 인을 제4 흡착할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 흡착제를 통해 제4 흡착하는 경우, 슬러지 비중이 높고, 탈수성을 증가시킴으로써 소화조(170)의 고액 분리 효율을 증가시킬 수 있고, 탈수 효율을 증가시킬 수 있다.Therefore, the concentration of nitrogen and phosphorus in the digestion tank 170 is maximized. Therefore, the adsorbent introduced from the concentration tank 160 may adsorb nitrogen and phosphorus in the digestion tank 170. In addition, when the fourth adsorption through the adsorbent according to an embodiment of the present invention, the sludge specific gravity is high, by increasing the dehydration can increase the solid-liquid separation efficiency of the digester 170, it is possible to increase the dehydration efficiency.

탈수케익 자체의 생산량을 최소화 할 수 있으며, 흡착제에 흡착되는 질소 및 인의 농도가 매우 높아 탈수케익의 질소 및 인의 농도가 매우 높을 수 있다. 따라서, 탈수케익을 질소비료 또는 인비료로 사용할 수 있다.The production of the dehydrated cake itself can be minimized, and the concentration of nitrogen and phosphorus adsorbed on the adsorbent can be very high, so the concentration of nitrogen and phosphorus in the dehydrated cake can be very high. Therefore, the dehydrated cake can be used as nitrogen fertilizer or phosphorus fertilizer.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치와 처리 방법에서 사용되는 흡착제의 혼합 비율에 따른 효과를 도시한 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the effect of the mixing ratio of the adsorbent used in the wastewater treatment apparatus and treatment method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡착제는 인흡착제 및/또는 질소흡착제의 비율이 40~80%, 보조제의 비율이 20~60%가 되도록 한다. 인흡착제 및/또는 질소흡착제의 비율이 전체 흡착제 중에서 40%이하가 되면 도 4와 같이 흡착능력이 저하될 수 있고, 인흡착제 및/또는 질소흡착제의 비율이 80%이상일 경우엔, 흡착능력의 상승이 미미하다. 그러나, 인흡착제 및/또는 질소흡착제의 비율이 80%이상이 되면, 슬러지의 비중이 1.8이하로 되기 때문에 침전/여과지(150)에서 침전되지 않고 상승할 수 있다. The adsorbent according to an embodiment of the present invention is such that the ratio of the phosphorus adsorbent and / or the nitrogen adsorbent is 40 to 80%, and the ratio of the adjuvant is 20 to 60%. If the ratio of the phosphorus adsorbent and / or the nitrogen adsorbent is 40% or less of the total adsorbent, the adsorption capacity may be reduced as shown in FIG. 4, and when the ratio of the phosphorus adsorbent and / or the nitrogen adsorbent is 80% or more, the adsorption capacity is increased. This is insignificant. However, when the ratio of the phosphorus adsorbent and / or the nitrogen adsorbent is 80% or more, the specific gravity of the sludge becomes 1.8 or less, so that it may rise without being precipitated in the precipitation / filter 150.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention.

1차침전지(110)로 유입되는 오폐수에 대한 제1 침전을 수행한다(S501). 제 침전을 수행하고 나서 배출된 제1 유출수에 대하여 생물반응조(120)에서 미생물 처리 반응을 수행하고, 수행된 미생물 처리 반응 이후에 배출된 유출수에 대하여 2차침전지(130)에서 제2 침전을 수행한다(S503). 제2 침전을 수행한 이후, 흡착제를 주입하여(S505), 제2 침전을 수행하고 2차침전지(130)에서 배출된 제2 유출수 내의 질소와 인을 제1 흡착한다(S507).A first precipitation is performed on the wastewater flowing into the primary settling cell 110 (S501). The microbial treatment reaction is performed in the bioreactor 120 with respect to the discharged first effluent after the first precipitation, and the second precipitation is performed in the secondary settling battery 130 for the effluent discharged after the performed microbial treatment reaction. (S503). After performing the second precipitation, the adsorbent is injected (S505), the second precipitation is performed, and nitrogen and phosphorus in the second effluent discharged from the secondary sedimentation battery 130 are first adsorbed (S507).

흡착제를 침전시켜 분리하며, 1차침전지(110)로 반송한다(S509). 반송된 흡착제를 통해 1차침전지(110)로 유입되는 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착한다(S511). 제2 흡착에 의해 생성된 슬러지와 제1 유출수, 제2 유출수 내의 슬러지를 인발하여 농축시키고(S513), 제2 흡착시 사용한 흡착제를 통해 농축된 슬러지 내의 질소와 인을 제3 흡착한다(S515).The adsorbent is precipitated and separated, and returned to the primary needle battery 110 (S509). The second adsorption of nitrogen and phosphorus in the wastewater flowing into the primary needle battery 110 through the conveyed adsorbent (S511). The sludge produced by the second adsorption, the first effluent and the sludge in the second effluent are drawn and concentrated (S513), and the nitrogen and phosphorus in the concentrated sludge are adsorbed through the adsorbent used during the second adsorption (S515). .

농축된 슬러지와 제3 흡착시 사용한 흡착제를 침전시켜 소화조(170)로 배출하고, 소화조(170)는 배출된 슬러지와 흡착제를 분해하여(S517) 분해된 슬러지 내의 질소와 인을 제4 흡착할 수 있다(S519).The concentrated sludge and the adsorbent used for the third adsorption are precipitated and discharged to the digestion tank 170, and the digester 170 decomposes the discharged sludge and the adsorbent (S517) to adsorb nitrogen and phosphorus in the decomposed sludge for the fourth time. There is (S519).

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수 처리 장치 및 방법에서 각각의 흡착시의 피흡착제의 양 또는 평형농도를 간략히 도시한 그래프이다.6 is a graph schematically showing the amount or equilibrium concentration of the adsorbent at each adsorption in the wastewater treatment apparatus and method according to an embodiment of the present invention.

상기한 바와 같이, 흡착평형농도가 높아지면 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제의 양이 증가한다. 즉, 흡착평형농도가 높아지면, 적은 양의 흡착제로 많은 피흡착제를 제거할 수 있다. 단위 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제의 양이 증가한다. As described above, as the adsorption equilibrium concentration increases, the amount of adsorbent that the adsorbent can adsorb increases. That is, when the adsorption equilibrium concentration is high, a large amount of adsorbent can be removed with a small amount of adsorbent. The amount of adsorbent that the unit adsorbent can adsorb increases.

도 6을 참조하면, 제1 흡착시의 흡착평형농도는 제2 흡착시의 흡착평형농도보다 작다. 또한, 이는 다르게 표현하면, 제1 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양이 제2 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양보다 적음을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 6, the adsorption equilibrium concentration at the first adsorption is smaller than the adsorption equilibrium concentration at the second adsorption. In other words, in other words, the amount of the adsorbent (N, P) adsorbed by the adsorbent during the first adsorption is less than the amount of the adsorbent (N, P) that the adsorbent during the second adsorption can adsorb. It may mean.

또한 제2 흡착시의 흡착평형농도는 제3 흡착시의 흡착평형농도보다 작다. 즉, 제2 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양이 제3 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양보다 적음을 의미할 수 있다.Further, the adsorption equilibrium concentration at the time of the second adsorption is smaller than the adsorption equilibrium concentration at the time of the third adsorption. That is, it may mean that the amount of the adsorbent (N, P) that the adsorbent in the second adsorption can adsorb is smaller than the amount of the adsorbent (N, P) that the adsorbent in the third adsorption can adsorb. .

또한 제3 흡착시의 흡착평형농도는 제4 흡착시의 흡착평형농도보다 작다. 즉, 제3 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양이 제4 흡착시의 흡착제가 흡착할 수 있는 피흡착제(N,P)의 양보다 적음을 의미할 수 있다.Further, the adsorption equilibrium concentration at the third adsorption is smaller than the adsorption equilibrium concentration at the fourth adsorption. That is, it may mean that the amount of adsorbents (N, P) that the adsorbent in the third adsorption can adsorb is smaller than the amount of adsorbents (N, P) that the adsorbent in the fourth adsorption can adsorb. .

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 오폐수 처리 장치 110 : 1차침전지
120 : 생물반응조 130 : 2차침전지
140 : 흡착/응집지 150 : 여과/침전지
160 : 농축조 170 : 소화조100: wastewater treatment device 110: primary needle battery
120: bioreactor 130: secondary sedimentation battery
140: adsorption / flocculation paper 150: filtration / sedimentation
160: concentration tank 170: digestion tank

Claims (15)

유입되는 오폐수에 대한 제1 침전을 수행하는 1차침전지;
상기 1차침전지의 유출수에 대해 미생물 처리 반응을 수행하는 생물반응조;
상기 생물반응조의 유출수에 대하여 제2 침전을 수행하는 2차침전지;
상기 1차침전지와 상기 2차침전지에서 생성된 슬러지를 인발하여 농축시키는 농축조;
흡착제를 주입하여, 상기 2차침전지의 유출수 내의 질소와 인을 제1 흡착하는 응집/흡착지;및
상기 흡착제를 침전시켜 분리하고, 상기 1차침전지로 반송하는 여과/침전지;를 포함하고,
상기 1차침전지는, 반송된 상기 흡착제를 통하여 상기 유입되는 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착하여 생성된 슬러지와 상기 흡착제를 상기 농축조로 배출하며,
상기 농축조는, 상기 1차침전지에서 배출된 상기 흡착제를 통해 인발된 상기 슬러지 내의 질소와 인을 제3 흡착하는 오폐수 처리 장치.A primary settling battery for performing a first precipitation on the incoming wastewater;
A bioreactor for performing a microbial treatment reaction on the effluent of the primary settler battery;
A secondary settling battery performing a second precipitation on the effluent of the bioreactor;
A concentrating tank for drawing and concentrating the sludge produced in the primary needle battery and the secondary needle battery;
A coalescing / adsorption paper for injecting an adsorbent to first adsorb nitrogen and phosphorus in the effluent of the secondary needle battery; and
And a filtration / sedimentation battery for precipitating and separating the adsorbent and conveying it to the primary needle battery.
The primary settling battery discharges the sludge and the adsorbent generated by the second adsorption of nitrogen and phosphorus in the introduced waste water through the conveyed adsorbent to the concentration tank,
The concentration tank, the waste water treatment apparatus for the third adsorption of nitrogen and phosphorus in the sludge drawn through the adsorbent discharged from the primary needle battery. 제1항에 있어서, 상기 오폐수 처리장치는,
상기 농축조에서 배출된 슬러지와 흡착제를 기초로 상기 농축조에서 배출된 슬러지를 분해하고, 상기 농축조에서 배출된 흡착제를 통해 상기 농축제에서 배출된 슬러지 내의 질소와 인을 제4 흡착하는 소화조를 더 포함하는 오폐수 처리 장치.The wastewater treatment apparatus of claim 1,
Further comprising a digester for decomposing the sludge discharged from the thickening tank based on the sludge discharged from the thickening tank and the fourth adsorption of nitrogen and phosphorus in the sludge discharged from the thickening agent through the adsorbent discharged from the thickening tank. Wastewater treatment device. 제2항에 있어서, 상기 소화조는,
상기 제4 흡착에 의해 생성된 슬러지를 기초로 슬러지 탈수케익을 제조하는 오폐수 처리 장치.The method of claim 2, wherein the digester,
Wastewater treatment apparatus for producing a sludge dewatering cake based on the sludge produced by the fourth adsorption. 제2항에 있어서,
상기 제1 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제2 흡착시의 흡착평형농도보다 작고, 상기 제2 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제3 흡착시의 흡착평형농도보다 작으며, 상기 제3 흡착시의 흡착평형농도는 상기 제4 흡착시의 흡착평형농도보다 작은 오폐수 처리 장치. The method of claim 2,
The adsorption equilibrium concentration at the first adsorption is less than the adsorption equilibrium concentration at the second adsorption, the adsorption equilibrium concentration at the second adsorption is less than the adsorption equilibrium concentration at the third adsorption, and the third adsorption equilibrium The adsorption equilibrium concentration of the wastewater treatment apparatus is smaller than the adsorption equilibrium concentration at the time of the fourth adsorption. 제1항에 있어서, 상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는,
인을 흡착하는 인흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함하는 오폐수 처리 장치.According to claim 1, The adsorbent injected into the flocculation / adsorption paper,
A wastewater treatment apparatus comprising 40 to 80% of a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제1항에 있어서, 상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는,
질소를 흡착하는 질소흡착제 40 ~ 80 %와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함하는 오폐수 처리 장치.According to claim 1, The adsorbent injected into the flocculation / adsorption paper,
A wastewater treatment apparatus comprising 40 to 80% of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제1항에 있어서, 상기 응집/흡착지로 주입되는 흡착제는,
질소를 흡착하는 질소흡착제와 인을 흡착하는 인흡착제의 혼합물을 40 ~ 80 % 포함하고, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60 %을 포함하는 오폐수 처리 장치.According to claim 1, The adsorbent injected into the flocculation / adsorption paper,
A wastewater treatment apparatus comprising a mixture of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus, and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전보조제의 비중은 상기 질소흡착제와 상기 인흡착제의 비중보다 큰 오폐수 처리 장치.The wastewater treatment apparatus according to any one of claims 5 to 7, wherein a specific gravity of the precipitation aid is greater than a specific gravity of the nitrogen adsorbent and the phosphorus adsorbent. 유입되는 오폐수에 대한 제1 침전을 수행하고 제1 유출수를 배출하는 제1 침전 단계;
상기 제1 유출수에 대하여 제2 침전을 수행하고 제2 유출수를 배출하는 제2 침전 단계;
흡착제를 주입하여, 상기 제2 유출수 내의 질소와 인을 제1 흡착하는 제1 흡착 단계;
상기 흡착제를 침전시켜 분리하여 반송하는 단계;
상기 반송된 흡착제를 통해 상기 오폐수 내의 질소와 인을 제2 흡착하는 제2 흡착 단계;및
상기 제2 흡착에 의해 생성된 슬러지와 상기 제1 유출수, 상기 제2 유출수 내의 슬러지를 인발(wasting)하여 농축시키고, 상기 제2 흡착 단계의 상기 흡착제를 통해 상기 농축된 슬러지 내의 질소와 인을 제3 흡착하는 제3 흡착 단계를 포함하는 오폐수 처리 방법.A first precipitation step of performing a first precipitation on the incoming wastewater and discharging the first outflow water;
A second precipitation step of performing a second precipitation on the first effluent and discharging a second effluent;
A first adsorption step of injecting an adsorbent to first adsorb nitrogen and phosphorus in the second outflow water;
Precipitating the adsorbent to separate and return the adsorbent;
A second adsorption step of second adsorption of nitrogen and phosphorus in the waste water through the conveyed adsorbent; and
The sludge produced by the second adsorption, the first effluent and the sludge in the second effluent were drawn to concentrate, and the nitrogen and phosphorus in the concentrated sludge were removed through the adsorbent in the second adsorption step. A waste water treatment method comprising a third adsorption step of adsorption. 제9항에 있어서, 상기 오폐수 처리 방법은,
상기 농축된 슬러지와 상기 제3 흡착 단계의 흡착제를 침전시켜 배출하는 단계;
상기 배출된 슬러지를 분해하는 단계; 및
상기 분해된 슬러지 내의 질소와 인을 상기 배출된 흡착제를 통해 제4 흡착하는 제4 흡착 단계를 더 포함하는 오폐수 처리 방법.The method of claim 9, wherein the wastewater treatment method,
Precipitating and discharging the concentrated sludge and the adsorbent of the third adsorption step;
Decomposing the discharged sludge; And
And a fourth adsorption step of fourth adsorption of nitrogen and phosphorus in the decomposed sludge through the discharged adsorbent. 제10항에 있어서, 상기 오폐수 처리 방법은,
상기 제4 흡착에 의해 생성된 슬러지를 기초로 슬러지 탈수케이크를 제조하는 단계를 더 포함하는 오폐수 처리 방법.The method of claim 10, wherein the wastewater treatment method,
The wastewater treatment method further comprising the step of producing a sludge dewatering cake based on the sludge produced by the fourth adsorption. 제9항에 있어서, 상기 흡착제는,
인을 흡착하는 인흡착제 40 ~ 80%와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60%을 포함하는 오폐수 처리 방법.The method of claim 9, wherein the adsorbent,
A wastewater treatment method comprising 40 to 80% of a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제9항에 있어서, 상기 흡착제는,
질소를 흡착하는 질소흡착제 40 ~ 80%와, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60%을 포함하는 오폐수 처리 방법.The method of claim 9, wherein the adsorbent,
A wastewater treatment method comprising 40 to 80% of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제9항에 있어서, 상기 흡착제는,
질소를 흡착하는 질소흡착제와 인을 흡착하는 인흡착제의 혼합물을 40 ~ 80% 포함하고, 상기 흡착제의 비중을 증가시키는 침전보조제 20 ~ 60%을 포함하는 오폐수 처리 방법.The method of claim 9, wherein the adsorbent,
A waste water treatment method comprising a mixture of a nitrogen adsorbent for adsorbing nitrogen and a phosphorus adsorbent for adsorbing phosphorus, and 20 to 60% of a precipitation aid for increasing the specific gravity of the adsorbent. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전보조제의 비중은 상기 질소흡착제와 상기 인흡착제의 비중보다 큰 오폐수 처리 방법.The wastewater treatment method according to any one of claims 12 to 14, wherein a specific gravity of the precipitation aid is greater than a specific gravity of the nitrogen adsorbent and the phosphorus adsorbent.
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