KR20210055839A - a livestock excretion wastewater treatment method using both the oxidation and the coagulating process and the livestock excretion wastewater treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가축분뇨폐수를 처리하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등을 사용하여 가축을 사육하면서 발생하는 가축분뇨폐수를 처리하는 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for treating livestock manure wastewater, and more specifically, to a system for treating livestock manure wastewater generated while raising livestock using various growth promoters, antibiotics, and preservatives, and a method for treating the same. .
가축분뇨폐수는 가축의 사육으로 인해 발생되는 액체 또는 고체성의 오염된 물을 말하며, 대부분 가축의 분뇨, 그리고 축사의 세척수이다. 유기물, 질소 및 인의 농도가 매우 높으며 생물학적 처리방법으로 처리가 가능하다. Livestock manure wastewater refers to liquid or solid contaminated water generated by the breeding of livestock, and is mostly livestock manure and washing water for livestock. The concentration of organic matter, nitrogen and phosphorus is very high and can be treated by biological treatment methods.
축산 과정 중 강우 시 비점오염원에 의해서도 많은 오염물질이 배출된다. 가축분뇨폐수의 BOD는 가축의 종류에 따라 차이가 있으며 1만~6만 ppm에 이르고 있다. 가축의 종류에 따라 가축분뇨폐수의 발생량에 차이가 있는데, 소, 말의 경우 가장 많은 1일 30L, 돼지의 경우 5L, 닭은 0.2L 정도이다. During rainfall during the livestock process, many pollutants are also discharged from non-point sources. The BOD of livestock manure wastewater varies according to the type of livestock and reaches 10,000 to 60,000 ppm. Depending on the type of livestock, there is a difference in the amount of livestock manure wastewater generated, which is about 30L per day for cattle and horses, 5L for pigs, and 0.2L for chickens.
가축분뇨폐수는 농촌지역에 많으므로 댐 상류 유역에 위치한 경우도 많아 상수원수의 수질을 위협할 수도 있다. 소규모 가축분뇨폐수의 처리는 가축분뇨폐수처리장에서 높은 질소와 인을 제거하기 위해 매우 복잡한 공정으로 이루어져 있다.Since livestock manure wastewater is abundant in rural areas, it is often located in the upper basin of dams, which may threaten the quality of the source water. Small-scale animal manure wastewater treatment consists of a very complex process to remove high nitrogen and phosphorus in animal manure wastewater treatment plants.
이와 같은 고농도 BOD의 가축분뇨폐수를 처리하기 위해서는 종래의 생물학적 처리를 기본적으로 포함하여 시행하는 것을 원칙으로 한다.In order to treat such high-concentration BOD livestock manure wastewater, it is in principle to include conventional biological treatment.
따라서 종래의 고농도 BOD의 가축분뇨폐수를 처리하기 위하여 요구되는 생물학적 처리 기술에 대한 문제점은 아래와 같은 사실에서도 알 수 있게 된다.Therefore, the problem with the biological treatment technology required to treat the conventional high-concentration BOD livestock manure wastewater can be seen from the following facts.
수질오염의 여러 원인 중 가축분뇨폐수는 전체 폐수발생량의 07 %에 불과하나 BOD(생물학적 산소 요구량)로는 8 %에 이른다고 알려져 있다. 가축분뇨폐수에 의한 심각한 수질오염을 방지하기 위하여 종래 여러 공법이 도입되어 시행되었으나, 어느 방법도 현행 방류수 기준을 만족시키는 결과를 주지 못하였다.Among the various causes of water pollution, animal manure wastewater accounts for only 07% of the total wastewater generation, but is known to reach 8% in terms of BOD (biological oxygen demand). In order to prevent serious water pollution due to animal manure wastewater, several conventional methods have been introduced and implemented, but none of the methods have resulted in satisfying the current effluent standards.
이런 결과를 야기하는 주된 원인은 폐수 중에 총 질소 양이 너무 많기 때문으로 폐수 중에 존재하는 질소를 생물학적으로 제거하기 위해서는 기본적으로 두 단계의 반응이 필요하다. 첫 번째 단계는 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화되는 질산화반응(nitrification)이며, 두 번째 단계는 질산성 질소를 전자수용체로 이용하여 질소가스로 전환시켜 대기 중으로 방출시키는 탈질산화반응(denitrification)이다. The main cause of this result is that the total amount of nitrogen in the wastewater is too large, so basically two steps of reaction are required to biologically remove the nitrogen present in the wastewater. The first step is nitrification, in which ammonia nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen, and the second step is denitrification, in which nitrate nitrogen is converted into nitrogen gas by using it as an electron acceptor and released into the atmosphere. .
따라서 수중에서의 질소제거는 탈질산화반응 이 완료되어 최종적으로 질소가스 상태로 전환됨을 의미하며, 이는 질산화반응이 선행되어야 후속적인 탈질산화반응을 진행시킬 수 있다. 질산화반응에 관여되는 주요 미생물로는 니트로조모나스(nitrosomonas) 및 니트로박터(nitrobacter)이다. Therefore, removal of nitrogen in water means that the denitrification reaction is completed and finally converted into a nitrogen gas state, which can proceed with a subsequent denitrification reaction only when the nitrification reaction is preceded. The major microorganisms involved in the nitrification reaction are nitrosomonas and nitrobacter.
이들은 성장에 필요한 에너지를 무기질소의 산화에 의해 얻기 때문에 독립영양세균으로 분리된다. 니트로조모나스는 암모니아성 질소를 아질산염으로 산화시키며, 니트로박터는 니트로조모나스에 의해 생성된 아질산염을 질산염으로 산화시킨다. 따라서 질산화반응이 완결되기 위해서는 두 가지의 연속적인 반응이 진행되어야 하며, 수처리 과정에서는 니트로조모나스 및 니트로박터 공생을 위한 적절한 환경조건이 충족되어야 한다.They are separated into autotrophic bacteria because they obtain the energy required for growth by oxidation of inorganic nitrogen. Nitrozomonas oxidizes ammonia nitrogen to nitrite, and Nitrobacter oxidizes nitrite produced by nitrozomonas to nitrate. Therefore, in order to complete the nitrification reaction, two continuous reactions must be carried out, and in the water treatment process, appropriate environmental conditions for symbiosis of nitrozomonas and nitrobacter must be satisfied.
그러나, 가축분뇨폐수 중에는 질소가 BOD에 비하여 상대적으로 많기 때문에 탈질산화반응이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 높은 질소농도는 니트로조모나스에 부정적으로 작용하여 질산화반응이 어려워지고 결과적으로 처리수내에는 NH 4N, NO 2 N, 및 NO 3 N 농도가 높아진다.However, in livestock manure wastewater, nitrogen is relatively higher than BOD, so the denitrification reaction is not easy, and the high nitrogen concentration negatively acts on nitrozomonas, making the nitrification difficult, and as a result, NH 4N in the treated water. , NO 2 N, and NO 3 N concentrations are increased.
종래의 가축분뇨폐수 처리방법으로는 SBR(sequencing batch reactor) 공법, C-SBR 공법 등이 있다. 가축분뇨폐수를 직접 처리하는 SBR 공법은 반응조 내의 과량의 질소(NH 4 N)에 의한 질산화미생물 저해작용으로 인하여 처리수내에 NH4 N가 높고 C/N(COD/TKN)비가 낮기 때문에 탈질이 어려워 처리수에 NO 3 N가 높아 질소제거효율이 낮다는 문제점이 있다. 또한 부족한 탄소를 주입시키는 C-SBR 공법은 질소제거효율은 우수하나, 폐수처리 기간이 길어진다는 문제점이 있었다.Conventional livestock manure wastewater treatment methods include a sequencing batch reactor (SBR) method and a C-SBR method. The SBR method, which directly treats livestock manure wastewater, is difficult to denitrate because of the high NH4 N and low C/N (COD/TKN) ratio in the treated water due to the inhibition of nitrifying microorganisms by excessive nitrogen (NH 4 N) in the reaction tank. There is a problem in that the nitrogen removal efficiency is low because NO 3 N is high in the water. In addition, the C-SBR method, which injects insufficient carbon, has excellent nitrogen removal efficiency, but has a problem that the wastewater treatment period is prolonged.
따라서 상기와 같은 종래의 미생물 처리에 의한 가축분뇨폐수 처리방법을 개선하기 위하여,Therefore, in order to improve the method for treating livestock manure wastewater by the conventional microbial treatment as described above,
등록특허 10-254998호(이하 선행기술 1)는 미생물에 의한 질산화 및 탈질소화 과정 전에 과량의 공기를 주입하여 질소를 암모니아로 전환시켜 제거하는 과량질소 제거단계와 산소의 긴장상태를 유지시켜 미생물에 의한 질산화 단계를 조정하여 탈질효율을 증가시키는 미생물반응단계와 약품주입단계로 이루어진 가축분뇨폐수처리방법에 대하여 개시하고 있다.Registered Patent No. 10-254998 (hereinafter, Prior Art 1) is a step of removing excess nitrogen by injecting excess air to convert nitrogen to ammonia before the process of nitrification and denitrification by microorganisms, and maintaining a tension state of oxygen to prevent microorganisms. Disclosed is a method for treating livestock manure wastewater comprising a microbial reaction step and a chemical injection step for increasing the denitrification efficiency by adjusting the nitrification step by the method.
또한 등록특허 10-0473350호(축산폐수의 처리방법)는 "가축분뇨폐수 처리방법에 있어서, a) 폐수원수를 폭기조에 투입하여 폐수원수의 pH를 10 이상으로 상승시켰다가 7.0 내지 8.0으로 조절하여 폐수 중의 유기물 및 암모니아성 질소를 분해 및 산화시키는 단계; b) 상기 a)단계에서 폭기된 폐수에 응집제를 투입하여 pH가 4 내지 5가 될 때까지 응집시켜 잔류 인과 고형물을 제거하는 단계; c) 상기 b)단계에서 응집된 폐수를 고액분리하는 단계; 및 d) 상기 c)단계에서 고액분리된 폐수를 폭기조에 투입하여 미생물로 처리하는 단계를 포함하는 축산폐수의 처리방법"을 개시한바 있다.In addition, Registration Patent No. 10-0473350 (Method of Treating Livestock Wastewater) is "In the method of treating livestock manure wastewater, a) the original wastewater was added to the aeration tank to increase the pH of the original wastewater to 10 or higher, and then adjusted to 7.0 to 8.0. Decomposing and oxidizing organic matter and ammonia nitrogen in wastewater; b) adding a coagulant to the wastewater aerated in step a) and coagulating until the pH becomes 4-5 to remove residual phosphorus and solids; c) A method for treating livestock wastewater comprising the step of solid-liquid separating the wastewater aggregated in step b); And d) injecting the wastewater solid-liquid separated in step c) into an aeration tank and treating it with microorganisms" has been disclosed.
또한 등록특허 10-0479649호(축산폐수 처리공정 및 장치)는 " 원심분리장치에서 분리된 가축분뇨폐수와 유기산 발효 조에서 생성된 유기산을 미리 정한 비율로 혼합하여 C/N비 조정조에서 C/N비를 적절하게 조정하는 장치; 상기 C/N비 조정 조로부터 이송된 폐수를 미생물 반응장치에서 미생물을 이용하여 혐기성과 호기성 처리를 교차 반복하거나 별도의 처리 조를 사용하여 유기물과 영양염류를 정화 처리하는 미생물 반응 장치; 상기 미생물 반응조로부터 이송된 처리수를 응집 반응조에서 응집반응을 거쳐 고액분리 하고 슬러지를 탈수하는 고액분리장치; 상기 응집반응을 거친 처리 수를 2차 C/N비 조정 조에서 미리 정한 비율로 상기 유기산 발효 조에서 생성된 유기산을 혼합하는 C/N비 조정 장치;및 상기 C/N비 조정공정을 거친 폐수를 혐기성 생물여과 장치와 호기성 생물 여과장치로 구성한 2단계 미생물 반응장치에서 유기물과 영양염류를 제거하는 장치를 포함하는 축산폐수 처리장치"를 제공한바 있다.In addition, Registration Patent No. 10-0479649 (Livestock wastewater treatment process and device) is "C/N in a C/N ratio adjustment tank by mixing livestock manure wastewater separated in a centrifugal separator and organic acid generated in an organic acid fermentation tank at a predetermined ratio. A device that properly adjusts the ratio; the wastewater transferred from the C/N ratio adjustment tank is subjected to cross-repeated anaerobic and aerobic treatment using microorganisms in a microbial reaction device, or purifying organic matter and nutrients using a separate treatment tank Microbial reaction device; Solid-liquid separation device for solid-liquid separating the treated water transferred from the microbial reaction tank through a coagulation reaction in the coagulation reaction tank and dewatering the sludge; In a two-stage microbial reaction device consisting of an anaerobic biofilter and an aerobic biofilter for the wastewater that has undergone the C/N ratio adjustment process; and a C/N ratio adjusting device for mixing the organic acid generated in the organic acid fermentation tank at a predetermined ratio. A livestock wastewater treatment apparatus including a device for removing organic matter and nutrients has been provided.
하지만, 상기한 종래기술 및 선행기술은 미생물을 이용한 생물학적 처리를 기본으로 하는 것이지만, 최근에는 가축을 사육하면서 가축들의 사료에 포함된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 미생물의 생장 억제제로 작용하기 때문에 이러한 생물학적 처리에서 미생물의 성장 및 반응이 현저히 좋지 않아 생물학적 처리가 제대로 실행되고 있지 않아 종래기술 및 선행기술의 가축분뇨폐수 처리 시스템에서 가축분뇨폐수의 처리가 현실적으로 전혀 이루어지고 있지 않은 심각한 문제점이 발생하게 된다.However, the above-described prior art and prior art are based on biological treatment using microorganisms, but recently, various growth accelerators, antibiotics, and preservatives included in the feed of livestock while raising livestock have acted as inhibitors of the growth of microorganisms. Therefore, in such biological treatment, the growth and reaction of microorganisms is remarkably poor, and the biological treatment is not properly performed.Therefore, there is a serious problem that the treatment of livestock manure wastewater is not actually performed at all in the livestock manure wastewater treatment system of the prior art and prior art. It is done.
본 발명은 상기한 바와 같이 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등(이하 사료첨가물 이라한다)이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위한 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법을 제공하고자 한다.The present invention uses livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. (hereinafter referred to as feed additives) as described above to efficiently treat livestock manure wastewater discharged from the process of raising livestock. It is intended to provide a wastewater treatment system and treatment method.
또한 본 발명은 혐기반응조, 무산소조, 호기조, 생물막 반응조 등의 생물학적 처리에 기초한 처리가 아닌 화학적 처리를 기본으로 하여 처리 효율성을 현저히 높인 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위한 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention uses livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc., which have significantly improved treatment efficiency based on chemical treatment rather than treatment based on biological treatment such as anaerobic reactors, anoxic tanks, aerobic tanks, and biofilm reactors. It is intended to provide a treatment system and a treatment method for livestock manure wastewater to efficiently treat livestock manure wastewater discharged in the process of raising livestock.
또한 종래의 생물학적 처리는 생물학적 처리에서 온도가 중요하여 계절의 수온과 기온의 변화에 민감하지만, 본 발명은 계절의 수온과 기온의 변화에 무관한 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위한 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법을 제공하고자 한다.In addition, conventional biological treatment is sensitive to seasonal water temperature and temperature changes because temperature is important in biological treatment, but the present invention provides livestock containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc. irrespective of changes in seasonal water temperature and temperature. It is intended to provide a treatment system and a treatment method for livestock manure wastewater to efficiently treat livestock manure wastewater discharged in the process of raising livestock using feed.
또한 본 발명은 가축분뇨 폐수처리 뿐만 아니라 다량의 항생제, 의약품, 공단 중금속, 독성물질 등이 포함되어 미생물 처리가 불가능한 병원폐수, 공장폐수, 실험실 폐수, 대량가축폐사 침출수, 음식물 침출수, 쓰레기 침출수 등도 처리할 수 있는 기능이 있는 가축분뇨 폐수처리 시스템 및 처리방법을 제공하고자 한다. In addition, the present invention treats not only animal manure wastewater, but also treats hospital wastewater, factory wastewater, laboratory wastewater, mass livestock wastewater, food leachate, waste leachate, etc., which contain a large amount of antibiotics, pharmaceuticals, industrial complex heavy metals, toxic substances, etc. It is intended to provide a livestock manure wastewater treatment system and treatment method with a function that can be used.
또한 본 발명은 미생물 처리 장치가 필요하지 않아 처리시설의 부지가 많이 필요하지 않아 운반용 컨테이너 등에 장착하여 사용할 수 있어 시설 비용이 현저히 감소되는 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위한 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention uses livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc., which significantly reduces facility costs because it does not require a microbial treatment device and does not require much site for treatment facilities. Therefore, it is intended to provide a treatment system and a treatment method for livestock manure wastewater to efficiently treat livestock manure wastewater discharged in the process of raising livestock.
본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,The present invention in order to solve the above problems and needs,
산화조(100), 약품응집조(200), 침전조(300), 여과조(400)를 포함하여 구성된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템을 제공한다.Discharge in the process of raising livestock by using livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, and preservatives, including an
또한 본 발명은 흡착조(500)가 더 포함된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides a livestock manure wastewater treatment system that treats livestock manure wastewater discharged from the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc. further included in the
또한 본 발명은 성장 촉진제, 항생제 또는 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 방법에 있어서,In addition, the present invention in the livestock manure wastewater treatment method for treating livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing growth promoters, antibiotics or preservatives,
집수조(11)에서 산화조(100)로 유입된 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균을 사멸시키기 위한 살균 과정(1과정),A sterilization process to kill various naturally occurring or artificial aerobic and anaerobic fungi and pathogens and infectious pathogens contained in the livestock manure wastewater flowing from the
상기한 산화조(100)의 살균 과정을 거친 후 약품응집조(200)로 이동하여 고농도의 부유물질이 포함된 가축분뇨폐수를 응집시키는 과정(2과정),After passing through the sterilization process of the
상기한 약품응집조(200)를 거쳐 응결된 가축분뇨폐수의 부유물이 침전될 수 있도록 침전조(300)로 이동하여 침전시키는 과정(3과정),The process of moving to the
상기한 침전조(300)를 거친 가축분뇨폐수가 여과조(400)에서 가축분뇨폐수 속의 제거되지 않은 부유물을 제거하는 과정(4과정)이,The process of removing unremoved suspended matter in the livestock manure wastewater in the livestock manure
포함된 가축분뇨폐수 처리 방법을 제공한다.Provide included animal manure wastewater treatment method.
또한 본 발명은 상기한 여과조(400)를 거친 가축분뇨 폐수가 흡착조(500)에서 잔유물을 흡착제거하는 과정(5과정)이, 포함된 가축분뇨 폐수 처리 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for treating livestock manure wastewater including a process (step 5) of adsorbing and removing residues from the
종래의 가축분뇨폐수 처리 시스템에서의 생물학적 처리 시스템은 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등(이하 사료첨가물 이라한다)이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수의 처리가 되지 않은 문제점이 있는바,The biological treatment system in the conventional livestock manure wastewater treatment system uses livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. (hereinafter referred to as feed additives) to treat livestock manure wastewater discharged from the process of raising livestock. There is a problem that has not been
본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 혐기반응조, 무산소조, 호기조, 생물막 반응조 등의 생물학적 처리에 기초한 처리가 아닌 화학적 처리를 기본으로 하여 처리 효율성을 현저히 높여서 댐 상류 유역의 비점오염원 중 가장 큰 가축분뇨 폐수처리를 매우 효과적으로 처리할 수 있는 효과가 나타난다.The treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention remarkably improves treatment efficiency based on chemical treatment rather than biological treatment such as anaerobic reaction tank, anoxic tank, aerobic tank, biofilm reaction tank, etc. The largest animal manure wastewater treatment can be treated very effectively.
또한 종래의 생물학적 처리는 생물학적 처리에서 온도가 중요하여 계절의 수온과 기온의 변화에 민감하지만, 본 발명은 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 생물학적 처리를 포함하지 않기 때문에 계절의 수온과 기온의 변화에 무관하여 가축분뇨폐수를 계절의 수온과 기온의 변화에 관계없이 전천후로 가축분뇨폐수를 매우 효율적으로 처리하는 효과가 나타난다.In addition, conventional biological treatment is sensitive to seasonal changes in water temperature and temperature because temperature is important in biological treatment, but the present invention does not include biological treatment, so the water temperature and temperature of the season Regardless of the change, it is effective to treat livestock manure wastewater very efficiently in all weather regardless of changes in seasonal water temperature and temperature.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 가축분뇨폐수 처리 뿐만 아니라 다량의 항생제, 의약품 등이 포함되어 미생물 처리가 불가능한 병원 폐수도 처리할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention has an effect of treating not only livestock manure wastewater but also hospital wastewater, which contains a large amount of antibiotics, medicines, etc., which cannot be treated with microorganisms.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 미생물 처리 장치가 필요하지 않기 때문에 처리시설의 부지가 많이 필요하지 않아 운반용 컨테이너 등에 장착하여 사용할 수 있어 시설 비용이 현저히 감소되고 가축분뇨폐수 처리 시설의 설치가 어려운 오지(奧地)에까지 가서 처리할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, since the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention does not require a microbial treatment device, it does not require a lot of sites for treatment facilities, so it can be installed and used in a transport container, thereby significantly reducing facility costs and treatment of livestock manure wastewater. There is an effect of going to remote areas where installation of facilities is difficult.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 (고)액비화 처리된 자연비료라 불리는 고농도의 BOD 폐수도 처리할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention has an effect of treating high concentration BOD wastewater called (high) liquefied natural fertilizer.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 분뇨가 혼합된 메탄발효가 끝난 고농도의 BOD 폐수도 처리 할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention has an effect of treating high concentration BOD wastewater after methane fermentation in which manure is mixed.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 고농도의 BOD가 포함된 음식물 찌꺼기(쓰레기)와 각종의 쓰레기 침출수도 처리 할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention has an effect of treating food waste (garbage) containing high concentration of BOD and various kinds of waste leachate.
또한 본 발명에 따른 가축분뇨폐수의 처리 시스템 및 처리 방법은 상기한 바와 같이 생물학적 처리 공정이 포함되지 아니한바 기존 수질인자인 BOD, COD, SS, T-N, T-P의 농도에 무관하게 폐수를 처리할 수 있는 효과가 나타난다.In addition, since the treatment system and treatment method for livestock manure wastewater according to the present invention does not include a biological treatment process as described above, it can treat wastewater regardless of the concentration of the existing water quality factors BOD, COD, SS, TN, and TP. There is an effect.
도 1은 종래의 가축분뇨폐수 처리 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 방법 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional livestock manure wastewater treatment system.
Figure 2 is a configuration diagram of a livestock manure wastewater treatment system for treating livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. according to the present invention.
3 is a block diagram of a method for treating livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, and preservatives according to the present invention.
이하 본 발명을 도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 기술적 특징은 상기한 바와 같이 종래기술 및 선행기술은 미생물을 이용한 생물학적 처리를 기본으로 하는 것이지만, 최근에는 가축을 사육하면서 가축들의 사료에 포함된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 미생물의 생장 억제제로 작용하기 때문에 이러한 생물학적 처리에서 미생물의 성장 및 반응이 현저히 좋지 않아 생물학적 처리가 제대로 실행되고 있지 않아 종래기술 및 선행기술의 가축분뇨폐수 처리 시스템에서 가축분뇨폐수의 처리가 현실적으로 전혀 이루어지고 있지 않은 심각한 문제점이 발생하게 되는데 이러한 문제점을 해결하는 발명이다.As described above, the technical features of the present invention are that the prior art and the prior art are based on biological treatment using microorganisms, but recently, various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. included in the feed of livestock while raising livestock are microorganisms. Because it acts as a growth inhibitor of the biomass, the growth and reaction of microorganisms in these biological treatments are remarkably poor, and the biological treatment is not properly performed.Therefore, the treatment of livestock manure wastewater in the livestock manure wastewater treatment system of the prior art and the prior art is practically done at all. There is a serious problem that does not exist, but it is an invention that solves this problem.
본 발명의 기술적 특징은 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위하여, 혐기반응조, 무산소조, 호기조, 폭기조, 부패조, 생물막 반응조 등의 생물학적 처리에 기초한 처리가 아닌 화학적 처리 방법을 주로 사용하는 점이다.Technical features of the present invention are anaerobic reaction tanks, anoxic tanks, aerobic tanks, aeration tanks, in order to efficiently treat livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. This is the point that chemical treatment methods are mainly used rather than treatment based on biological treatment such as decay tanks and biofilm reaction tanks.
도 1은 종래의 가축분뇨폐수를 처리하기 위한 가축분뇨폐수 처리 시스템(등록특허 10-1935966호)을 보여준다.1 shows a conventional livestock manure wastewater treatment system (Registration Patent No. 10-1935966) for treating livestock manure wastewater.
도 1에서 보는 바와 같이 종래의 가축분뇨폐수 처리 공정은 가축분뇨폐수의 높은 BOD를 이유로 반드시 탈질조, 질화조 등의 미생물을 이용한 생물학적 처리를 포함하게 된다.As shown in FIG. 1, the conventional livestock manure wastewater treatment process necessarily includes a biological treatment using microorganisms such as a denitrification tank and a nitrification tank because of the high BOD of livestock manure wastewater.
따라서 가축분뇨폐수는 고농도의 BOD를 나타내어 생물학적 처리를 하는 것이 최우선이지만 현재의 가축분뇨폐수는 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함되어 있어서 생물학적 처리에 기본이 되는 미생물의 성장이 억제되거나 방해되기 때문에 생물학적 처리로는 가축분뇨폐수가 처리되지 않기 때문에, Therefore, livestock manure wastewater shows a high concentration of BOD, so that biological treatment is the top priority, but current livestock manure wastewater contains various growth promoters, antibiotics, and preservatives, which inhibits or hinders the growth of microorganisms that are basic to biological treatment. Therefore, because animal manure wastewater is not treated by biological treatment,
본 발명의 상기한 바와 같이 혐기반응조, 무산소조, 호기조, 폭기조, 부패조, 생물막 반응조 등의 생물학적 처리를 사용하지 않은 것을 기술적 특징으로 한다.As described above, the present invention is characterized in that no biological treatment such as an anaerobic reactor, anoxic tank, an aerobic tank, an aeration tank, a decay tank, and a biofilm reactor is used.
본 발명은 산화조(100), 약품응집조(200), 침전조(300), 여과조(400)를 포함하여 구성된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등(이하 사료첨가물 이라한다)이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템 및 가축분뇨폐수 처리 방법을 제공한다.The present invention is a livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc. (hereinafter referred to as feed additives) composed of an
또한 본 발명은 성장 촉진제, 항생제 또는 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 방법에 있어서,In addition, the present invention in the livestock manure wastewater treatment method for treating livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing growth promoters, antibiotics or preservatives,
집수조(11)에서 산화조(100)로 유입된 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균을 사멸시키기 위한 살균 과정(1과정),A sterilization process to kill various naturally occurring or artificial aerobic and anaerobic fungi and pathogens and infectious pathogens contained in the livestock manure wastewater flowing from the
상기한 산화조(100)의 살균 과정을 거친 후 약품응집조(200)로 이동하여 고농도의 부유물질이 포함된 가축분뇨폐수를 응집시키는 과정(2과정),After passing through the sterilization process of the
상기한 약품응집조(200)를 거쳐 응결된 가축분뇨폐수의 부유물이 침전될 수 있도록 침전조(300)로 이동하여 침전시키는 과정(3과정),The process of moving to the
상기한 침전조(300)를 거친 가축분뇨폐수가 여과조(400)에서 가축분뇨폐수 속의 제거되지 않은 부유물을 제거하는 과정(4과정)이,The process of removing unremoved suspended matter in the livestock manure wastewater in the livestock manure
포함된 가축분뇨폐수 처리 방법을 제공한다.Provide included animal manure wastewater treatment method.
도 2에서 보는 것처럼, 축사(10)에서 가축분뇨폐수가 유출되어 집수조(11)에 보관되게 된다.As shown in FIG. 2, livestock manure wastewater is discharged from the
본 발명의 기술적 특징은 상기한 집수조(11)에서 산화조(100)로 유입되어 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균을 사멸시키는 과정을 수행하게 하는 점이다.The technical feature of the present invention is to perform a process of killing various naturally occurring or artificial aerobic and anaerobic fungi, pathogens, and infectious pathogens contained in livestock manure wastewater by entering the
본 발명의 산화조(100)는 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균 등이 폐수처리에 도움을 주지 못하고 관리, 운영자에게 해를 끼치는 것을 방지하기 위하여 이들을 약품이나 가스를 이용하여 살균하는 장치 또는 반응조를 의미한다.
본 발명의 산화조(100)에 사용하는 약품은 수처리시 살균을 하는 약품을 사용할 수 있다.Chemicals used in the
따라서 상기한 약품은 각종의 산소산류(HClO3 등과 아염소산과 차아염소산류와 과염소산류 등을 포함하고 그의 염인 NaClO3 와 과염소산, 아염소산, 차아염소산을 모두 포함한다)와 염소 기체 및 오존을 포함하게 된다.Therefore, the above-mentioned drugs include various oxygen acids (HClO 3 , chlorous acid, hypochlorous acid, perchloric acid, etc., and their salts NaClO 3 and all of perchloric acid, chlorous acid, hypochlorous acid), chlorine gas and ozone. It is done.
따라서 본 발명의 이와 같은 산화조(100)가 가축분뇨폐수 처리에 사용되는 것은 지금까지 전례가 없었던 것으로 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균 등이 약품응집조(200)에서의 반응에 방해가 되는 것을 차단하기 위한 것이다.Therefore, the
본 발명은 상기한 산화조(100)의 살균 과정을 거친 후 약품응집조(200)로 이동하여 고농도의 부유물질이 포함된 가축분뇨폐수를 응집시키는 과정을 수행하게 된다.In the present invention, after passing through the sterilization process of the
본 발명의 약품응집조(200)는 가축분뇨폐수에 응집제를 주입하여 가축분뇨폐수의 부유물질을 혼화 및 응집시켜서 침강시키는 기능을 수행하는 장치 또는 반응조를 의미한다.The
본 발명의 약품응집조(200)에 사용되는 응집제는 황산알루미늄, 황산제1철, 황산제2철, 염화제2철, 칼륨명반, PAC(폴리알미늄클로라이드), 알루민산나트륨, 암모늄명반, 염화코퍼러스, 페록, 점토, 수산화칼슘, 산화칼슘, 활성규산, 고분자 응집제 등과 같은 철염, 또는 알루미늄 계열 응집제 등 다양하게 사용할 수 있다. The coagulant used in the
또한 본 발명의 약품응집조(200)는 응집보조제를 사용하여 가축분뇨폐수의 혼화 및 응집을 촉진하게 할 수 있다.In addition, the
또한 본 발명의 상기한 약품응집조(200)는 하나의 반응조에서 수행될 수 있고, 또한 혼화조(201) 및 응집조(202)로 구분되어 구성될 수 있다.In addition, the
본 발명의 상기한 혼화조(201)는 상기한 응집제를 투입하여 응집제와 가축분뇨폐수의 부유물이 잘 응결되도록 잘 혼합시키는 공정을 수행하는 장치 또는 반응조를 의미한다.The mixing tank 201 of the present invention refers to an apparatus or a reaction tank that performs a process of mixing the flocculant and the suspended matter of livestock manure wastewater well so that the flocculant is well condensed by adding the flocculant.
본 발명의 상기한 응집조(202)는 상기한 혼화조에서 응집제와 가축분뇨폐수의 부유물이 잘 응결되도록 잘 혼합시키는 공정을 수행된 후 가축분뇨폐수의 부유물이 서로 응결되어 침강이 잘 되도록 하는 공정이 수행되는 장치 또는 반응조를 의미한다.The agglomeration tank 202 of the present invention is a process in which the flocculant and the suspended matter of livestock manure wastewater are well mixed so that the flocculant and the floating matter of livestock manure wastewater are well condensed in the mixing tank, and then the suspended matter of the livestock manure wastewater condenses with each other to facilitate sedimentation It means the apparatus or reaction tank in which it is carried out.
본 발명은 상기한 약품응집조(200)를 거쳐 응결된 가축분뇨폐수의 부유물이 침전될 수 있도록 침전조(300)로 이동하여 침전 과정이 수행된다.The present invention moves to the
본 발명의 침전조(300)는 통상의 침전조를 의미하는 것으로 상기한 약품응집조(200)를 거쳐 응결된 가축분뇨폐수의 부유물이 침전될 수 있도록 하는 장치 또는 반응조를 의미한다.The
상기한 침전조(300)에서 침전된 고 농축의 가축분뇨폐수 폐기물은 침전조 하부의 배출구(301)를 통하여 배출되게 된다.The highly concentrated livestock manure wastewater waste precipitated in the
본 발명은 상기한 침전조(300)를 거친 가축분뇨폐수는 여과조(400)를 거쳐서 가축분뇨폐수 속의 제거되지 않은 부유물을 제거하는 과정을 수행한다.In the present invention, the livestock manure wastewater that has passed through the
본 발명의 여과조(400)는 모래 여과 또는 필터 여과 등의 다양한 여과장치를 사용할 수 있다.The
일실시 예로 본 발명의 여과조(400)는 여과장치본체, 모래여과재층, 처리수유입부, 처리수유출부, 역세척부, 역세수배출부 등을 포함하는 모래 여과 장치를 사용할 수 있다. As an example, the
본 발명에서 상기한 모래 여과 장치는 상기한 모래여과재층이 인공적으로 제조한 기능성 여과 장치용 모래를 사용한 점이 특징이다.In the present invention, the sand filtration device is characterized in that the sand filtration material layer is artificially manufactured with sand for a functional filtration device.
따라서 본 발명의 여과조의 일실시 예로 상기한 모래 여과 장치의 모래여과재층에 사용되는 모래가 기능성 여과 장치용 모래를 제공하게 된다.Therefore, as an embodiment of the filter tank of the present invention, the sand used in the sand filter layer of the sand filter device provides sand for a functional filter device.
본 발명의 상기한 기능성 여과 장치용 모래는 강도가 높아서 마모에 강한 특성을 보여 여과재의 수명을 높이는 효과가 있다.The sand for a functional filtration device of the present invention has high strength and thus exhibits strong abrasion properties, thereby increasing the life of the filter material.
또한 본 발명의 상기한 기능성 여과 장치용 모래는 모래 입경을 일정한 크기로 형성할 수 있어 여과재층의 공극률을 일정하게 함에 따라 여과시의 채널링(channeling)을 방지하여 여과 효율을 극대화하는 효과가 있다.In addition, the sand for the functional filtration device of the present invention can form a sand particle size to a certain size, thereby making the porosity of the filter material layer constant, thereby preventing channeling during filtration, thereby maximizing filtration efficiency.
본 발명에 따른 상기의 기능성 여과 장치용 모래는 다음과 같은 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.The sand for the functional filtering device according to the present invention is characterized in that it is manufactured by the following method.
유리 원료를 850~1800℃의 온도범위로 용해시키는 과정을 수행한다.A process of dissolving glass raw materials in a temperature range of 850 to 1800°C is performed.
상기의 유리 원료는 석영, 일반의 유리, 유리병, 유리 폐품 등을 포함하는 개념이다.The above-described glass raw material is a concept including quartz, general glass, glass bottle, glass scrap, and the like.
상기 과정은 통상의 유리 용해 단계로써 상기 온도범위 또한 그러하다. The above process is a conventional glass melting step, and the above temperature range is also the same.
본 발명의 기술적 특징은 상기한 유리 원료에 실리카 성분(SiO2)을 혼합하여 용해시키는 과정을 수행하는 점이다.The technical feature of the present invention is that a silica component (SiO 2 ) is mixed and dissolved in the glass raw material described above.
본 발명은 상기한 유리 원료 100중량부에 실리카 성분(SiO2) 10~100중량부 혼합하여 용해시키는 과정을 수행한다.The present invention performs a process of mixing and dissolving 10 to 100 parts by weight of a silica component (SiO 2 ) to 100 parts by weight of the above-described glass raw material.
일반적으로 모래 여과시에 사용하는 여과용 모래는 모래에 최대로 들어있는 실리카(SiO2)의 성분이 약 10% 정도 이하인데, 이는 실리카의 등전점(iso-electric point)이 pH 2.5이고, 이 이하 pH 2.5에서는 실리카가 (+)하전을 갖게 되고 처리수 내의 알루미늄염도 (+)하전을 갖게 되어 흡착의 효과가 현저히 저하되어 여과 효율이 현저히 떨어지게 된다. 그러나 통상 이렇게 낮은 pH의 운전은 지극히 예외 상황에 해당하지만 이와 같은 pH 2.5 이하에서의 실리카의 대전 특성은 모래 여과에 사용되는 모래의 여과 특성을 나타내는 지표로 활용될 수 있다.In general, the filtration sand used for sand filtration contains about 10% or less of the maximum silica (SiO 2 ) component in the sand, which has an iso-electric point of pH 2.5 and less. At pH 2.5, silica has a (+) charge, and aluminum salts in the treated water also have a (+) charge, and the effect of adsorption is remarkably lowered, resulting in a remarkable decrease in filtration efficiency. However, in general, operation at such a low pH is an exceptional situation, but the charging characteristics of silica at a pH of 2.5 or less can be used as an index indicating the filtration characteristics of sand used for sand filtration.
따라서 본 발명은 유리 원료 100중량부에 실리카 성분(SiO2) 10~100중량부 혼합하여 용해시키는 과정을 수행하게 됨에 따라 실리카의 등전점(iso-electric point)이 pH 2.5라는 것을 이용하고자 중성 부근의 pH 범위로 유지시키고 더욱 바람직하게는 pH 5~9 정도로 만들어서 실리카가 (-)하전을 띠게 하는 입자로 만들게 됨에 따라 (+)하전을 갖는 처리수 내의 알루미늄염이 상기한 기능성 여과 장치용 모래에 흡착되게 하여 여과 효율이 현저히 증진시키는 기능을 수행하게 된다.Therefore, the present invention performs a process of dissolving by mixing 10 to 100 parts by weight of a silica component (SiO 2 ) to 100 parts by weight of a glass raw material, so that the iso-electric point of silica is pH 2.5. The aluminum salt in the treated water with a (+) charge is adsorbed on the sand for the functional filtration device as described above is maintained in the pH range and more preferably made in the range of
이와 같은 기능으로 알루미늄 염(수산화알루미늄, 응집 플럭)이 침전지를 넘어오는(carry over) 상태를 맞이해도, 금속염을 지체시키는 동력을 갖게 되는 것이다. 이런 특징이 있는 실리카 성분이 보강된 기능성 여과 장치용 모래는 여과의 효율을 극대화시킬 수 있게 된다. With this function, even if the aluminum salt (aluminum hydroxide, flocculating floc) is carried over the settling basin, it has the power to retard the metal salt. Sand for a functional filter device reinforced with a silica component having such characteristics can maximize the efficiency of filtration.
또한 본 발명의 상기한 실리카 성분이 보강된 기능성 여과 장치용 모래는 정수지에 사용할 경우 약 1~2단(층) 정도의 보조재(구슬 층)를 구비하게 된다면, 정수공정에서 미처 다 처리하지 못한 미량의 철, 망간을 효과적으로 처리할 수 있게 되는 기능을 수행하게 된다.In addition, if the sand for functional filtration devices reinforced with the silica component of the present invention is provided with about 1 to 2 layers of auxiliary material (bead layer) when used in water purification paper, a trace amount that has not yet been treated in the water purification process It performs a function that can effectively process iron and manganese.
또한 상기의 용해과정 후에 상온의 물속에서 용해 유리 덩어리를 급냉시키는 과정을 수행한다.In addition, after the above dissolution process, a process of rapidly cooling the dissolved glass mass in water at room temperature is performed.
상기 과정은 용해상태의 유리를 상온의 물에 넣어서 파쇄의 예비적 조처로써 내부에 균열을 갖게 하기 위해서이다. 또한 이때 용해상태의 유리는 적정한 크기를 가질 것으로 소프트볼 정도의 크기로써 약 5Kg 정도의 무게이다. 이상의 크기에서는 용해 유리의 중심 속까지 급냉의 효과가 미치지 못하여 유리 덩어리에 균열을 가져오지 못하기 때문이다.The above process is in order to have a crack inside as a preliminary measure for crushing by putting the dissolved glass in water at room temperature. Also, at this time, the glass in the dissolved state will have an appropriate size, which is the size of a softball and weighs about 5Kg. This is because at the above size, the effect of rapid cooling does not reach the center of the molten glass, and cracks cannot be brought into the glass mass.
이와 같은 과정으로 유리 덩어리는 강도가 현저히 높아지는 효과가 나타난다.Through this process, the strength of the glass lump is remarkably increased.
상기의 급냉 과정을 거친 유리 덩어리를 파쇄기(10)에 넣고 파쇄하는 과정을 수행한다.The glass lump that has undergone the above quenching process is put into the
상기한 파쇄기는 통상의 파쇄기를 사용할 수 있다.A conventional crusher may be used for the above-described crusher.
상기 파쇄 과정 후에 파쇄된 유리를 크기별로 선별하는 선별 과정을 수행하게 된다.After the crushing process, a screening process of sorting the crushed glass by size is performed.
이 과정은 알갱이 크기별로 구멍을 갖는 진동 컨베이어 등과 같은 통상의 선별 장치에 의해 선별되어 이송컨베이어로 이동되어 다음 단계인 가열 구면화 단계로 이송된다.This process is sorted by a conventional sorting device such as a vibrating conveyor having holes for each grain size, is moved to a transfer conveyor, and transferred to the next step, the heating spheronization step.
상기한 알갱이 크기는 급속여과장치 또는 완속여과장치에 따라 다르게 설정할 수 있으며, 급속여과장치인 경우에는 0.45~0.7mm 균등계수 1.7이하, 완속여과장치인 경우에는 0.3~0.4mm 균등계수 2.0 이하로 설정할 수 있다.The grain size described above can be set differently depending on the rapid filtration device or the slow filtration device, and in the case of a rapid filtration device, the equality factor of 0.45 to 0.7 mm is 1.7 or less, and in the case of a slow filtration device, the equality factor of 0.3 to 0.4 mm is set to 2.0 or less. I can.
상기 과정 후에 서서히 가열되고 서서히 서냉되는 가열로에서의 가열 서냉시키는 구면화 장치에 의하여 파쇄 알갱이를 구면화하는 과정을 수행하게 된다.After the above process, a process of spheroidizing the crushed grains is performed by a spheroidizing apparatus which is gradually heated and gradually cooled by heating in a slowly slow cooling furnace.
본 발명의 상기 구면화 장치는 서서히 가열하고 서서히 냉각시키는 이송가열로에 의하여 유리 파쇄 알갱이의 거친 표면을 녹여서 구면화하는 장치 또는 수단을 의미한다. The spheroidizing device of the present invention refers to a device or means for spheroidizing by melting the rough surface of crushed glass grains by a transfer heating furnace that gradually heats and cools slowly.
구면화 장치의 일 실시예로 이송컨베이어, 이송 가열로를 포함하여 구성되어 있다.As an embodiment of the spheroidizing device, it is configured to include a conveying conveyor and a conveying heating furnace.
따라서 상기의 이송 가열로는 별도의 열발생장치가 구비되어 있으며, 이송 가열로를 지나면서 하기할 바와 같은 온도 구배를 실현하도록 열발생장치에서 발생하는 열을 분배하여 구성하게 된다.Accordingly, the transfer heating furnace is provided with a separate heat generating device, and the transfer heating furnace is configured by distributing heat generated by the heat generating device to realize a temperature gradient as described below while passing through the transfer heating furnace.
상기 구면화 장치의 구동은 이송컨베이어가 상부에 중심온도 약 1300℃ 내외인 가열원을 갖는 이송 가열로의 내부를 서서히 지나면서 컨베이어의 상부에 얹어진 파쇄 유리 알갱이가 80rpm 정도의 속도로 운행된다.In the driving of the spheroidizing device, the crushed glass grains placed on the top of the conveyor are operated at a speed of about 80 rpm while the conveying conveyor slowly passes through the inside of the transfer heating furnace having a heating source having a central temperature of about 1300°C at the top.
따라서 파쇄 유리알갱이가 이송 가열로의 초기 진입시 300~400℃의 온도 분위기에서 가열로 하부를 지나며 정점 온도인 1000~1800℃ 정도를 유지하고, 유리 알갱이가 가열로를 빠져나가는 때의 온도 분위기가 약 500~600℃로 되게 하여 유리 알갱이의 파단 면의 예리한 부분들을 녹여서 구면화를 이루는 기능으로 수행하게 된다.Therefore, when the crushed glass grains initially enter the transfer furnace, they pass the lower part of the furnace in a temperature atmosphere of 300~400℃ and maintain the peak temperature of 1000~1800℃, and the temperature atmosphere when the glass grains exit the furnace is weak. It is performed as a function of forming a spherical surface by melting the sharp parts of the fracture surface of the glass grains at 500~600℃.
또한 유리 알갱이는 상기의 과정 후에 연마장치로 연마하는 과정으로 연마되어 인공 모래 여과재로 제조되게 된다.In addition, the glass grains are polished in a process of polishing with a polishing device after the above process to be made into an artificial sand filter material.
상기에서 연마 과정은 고속 원심 바랠기와 같은 통상의 연마장치를 사용할 수 있으며 연마 장치는 상기 구면화된 유리 알갱이를 용도에 따라 광택을 내거나, 간유리 표면처럼 처리할 수 있는 기능을 구비하게 된다.In the above-described polishing process, a conventional polishing apparatus such as a high-speed centrifugal baler may be used, and the polishing apparatus has a function of polishing the spherical glass grains according to a purpose or treating it as a surface of interglass.
이상과 같이 방법으로 제조되는 본 발명은 그 형태가 다양한 자갈이나 모래의 형태를 가지게 되는 것으로 컨베이어의 이송으로 자동화 제조단계로써 대량 생산을 가능하게 하여 제조 단가를 저렴하게 할 수 있으며, 원하는 크기 및 표면 상태를 갖는 다양한 형태로 제조할 수가 있어서 여과재층의 공극률을 일정하게 할 수 있음에 따라 여과시의 채널링(channeling)을 방지하여 여과 효율을 극대화하는 효과가 있다.The present invention manufactured by the method as described above has the form of various gravel or sand, and enables mass production as an automated manufacturing step by conveying a conveyor, thereby reducing the manufacturing cost and reducing the desired size and surface. Since it can be manufactured in various forms having a state, the porosity of the filter material layer can be made constant, thereby preventing channeling during filtration, thereby maximizing filtration efficiency.
본 발명은 흡착조(500)를 더 포함하여 구성된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템을 제공한다.The present invention provides a livestock manure wastewater treatment system that treats livestock manure wastewater discharged from the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc., further comprising an
본 발명은 상기한 여과조(400)를 거친 가축분뇨폐수를 흡착조(500)를 통과시키게 하여 흡착 공정을 수행하여 처리된 가축분뇨폐수의 용존 물질을 제거하는 과정이 수행된다.In the present invention, a process of removing dissolved substances in the treated animal manure wastewater by performing an adsorption process by passing the animal manure wastewater passing through the
본 발명의 상기한 흡착조(500)는 통상의 흡착제가 충진되어 가축분뇨폐수의 용존 물질을 흡착하는 기능을 수행하는 장치 또는 반응조를 의미한다.The above-described
상기한 흡착제는 통상의 활성탄, 제올라이트, 알루미나 등을 사용할 수 있다.The above-described adsorbent may be a conventional activated carbon, zeolite, alumina, or the like.
상기한 흡착조(500)를 거친 가축분뇨폐수는 저류조(12)로 유입되어 방류하게 된다.Livestock manure wastewater passing through the above-described
또한 상기한 저류조(12)의 처리수는 축사로 되돌려서 공정수로 사용할 수 있다.In addition, the treated water of the
본 발명은 상기한 흡착조(500)의 전 공정 또는 후 공정으로 RO(Reverse Osmosis, 역삼투) 공정을 부가하여 무기질소를 제거하는 과정을 수행할 수 있다.In the present invention, a process of removing inorganic nitrogen may be performed by adding a reverse osmosis (RO) process as a process before or after the
상기한 RO 공정은 역삼투막을 이용하여 수행할 수 있으며 가축분뇨 폐수에 포함된 무기질소를 현저히 제거하여 가축분뇨 폐수를 고도로 처리하여 배출하게 되는 효과가 나타나게 된다.The above-described RO process can be performed using a reverse osmosis membrane, and the effect of remarkably removing inorganic nitrogen contained in livestock manure wastewater is highly treated and discharged from livestock manure wastewater.
본 발명은 상기한 산화조(100), 약품응집조(200), 침전조(300), 여과조(400), 흡착조(500)의 사이에 가축분뇨폐수의 유량을 조정하는 조정조 유량을 저장하는 저장조 또는 체류조를 포함할 수 있어 가축분뇨폐수 처리의 효율을 도모할 수 있다. The present invention is a storage tank for storing the flow rate of the control tank for adjusting the flow rate of livestock manure wastewater between the
본 발명의 상기와 같은 구성을 가진 가축분뇨폐수 처리 시스템은 (고)액비화 처리된 자연비료라 불리는 고농도의 BOD 폐수도 처리할 수 있는 것을 특징으로 한다.The livestock manure wastewater treatment system having the above configuration of the present invention is characterized in that it can treat high-concentration BOD wastewater called (high) liquefied natural fertilizer.
또한 본 발명은 분뇨가 혼합된 메탄발효가 끝난 고농도의 BOD 폐수도 처리 할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it is possible to treat high-concentration BOD wastewater that has been fermented with methane mixed with manure.
또한 본 발명은 고농도의 BOD가 포함된 음식물 찌꺼기(쓰레기)와 각종의 쓰레기 침출수도 처리 할 수 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that it can treat food waste (garbage) containing high concentration of BOD and various kinds of waste leachate.
또한 본 발명은 상기한 바와 같이 생물학적 처리 공정이 포함되지 아니한바 기존 수질인자인 BOD, COD, SS, T-N, T-P의 농도에 무관하게 폐수를 처리할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it is possible to treat wastewater irrespective of the concentration of the existing water quality factors BOD, COD, SS, T-N, T-P, since the biological treatment process is not included as described above.
또한 본 발명의 가축분뇨폐수 처리 시스템은 산화조(100), 약품응집조(200), 침전조(300), 여과조(400)를 포함하여 구성되어 있어 구성이 간단하고 공간이 작아 이동이 가능한 운반용 컨테이너에 장착시킬 수가 있어 오지(奧地) 작업이 가능하도록 하는 특징을 갖는다. In addition, the livestock manure wastewater treatment system of the present invention includes an
<실시예><Example>
1. 축산 폐수 처리 실시1. Livestock wastewater treatment
청주지역의 축산업체(돼지 사육)에 대하여 본 발명의 산소산과 응집제를 이용한 가축분뇨폐수의 처리 시스템을 적용하여 처리함.Treated livestock companies (pig breeding) in the Cheongju region by applying the livestock manure wastewater treatment system using the oxygen acid and coagulant of the present invention.
상기한 청주지역의 축산업체(돼지 사육)에서 나온 축산폐수에 대하여 본 발명에 따른 산소산과 응집제를 이용한 가축분뇨폐수의 처리 시스템을 적용하여 실시한 결과 아래와 같은 결과를 도출하였다.As a result of applying the livestock wastewater treatment system using an oxygen acid and a coagulant according to the present invention to the livestock wastewater from the livestock industry (pig breeding) in the Cheongju region described above, the following results were derived.
2. 폐수 처리 결과2. Wastewater treatment results
(1) [표 1]은 2019.06.21.일자 검사자료로서 상기의 축산폐수에 대하여 본 발명의 처리시스템을 적용하여 나온 결과를 보여준다.(1) [Table 1] shows the results obtained by applying the treatment system of the present invention to the above livestock wastewater as inspection data on June 21, 2019.
(2) [표 2]는 2019.07.08.일자의 검사자료로서 상기의 축산폐수에 대하여 본 발명의 처리시스템을 적용하여 나온 결과를 보여준다,(2) [Table 2] shows the results obtained by applying the treatment system of the present invention to the above livestock wastewater as inspection data as of July 8, 2019.
상기한 축산폐수에 대한 처리전의 측정치는 축산폐수를 고액분리한 폐수에 대한 것이고, 처리후는 이와 같이 고액분리한 폐수를 본 발명의 산소산과 응집제를 이용한 가축분뇨폐수의 처리 시스템을 적용하여 처리하여 나온 결과를 보여준다.The measured values for livestock wastewater before treatment are for wastewater obtained by solid-liquid separation of livestock wastewater. Show the result that came out.
상기한 결과에 의하면 축산폐수의 평균 COD가 15,000~16,000 mg/l인데, 본 발명에 따른 산소산과 응집제를 이용한 가축분뇨폐수의 처리 시스템을 적용하여 실시한 결과 처리수가 6.8~2.8 mg/l으로 현저히 낮아져서 99.95 %이상의 높은 처리효율을 보여주고 있는바 이는 가축 분뇨 정화시설의 방류수 수질기준인 50(mg/l, ppm)보다 현저히 낮은 수준으로 처리가 됨을 알 수가 있어 본 발명의 가축분뇨폐수의 처리 시스템은 처리 시스템이 간단하고 운영도 간단함에도 가축폐수 처리효율이 현저히 높음을 알 수가 있다.According to the above results, the average COD of livestock wastewater is 15,000 to 16,000 mg/l.As a result of applying the treatment system for livestock manure wastewater using an oxygen acid and a coagulant according to the present invention, the treated water is significantly lowered to 6.8 to 2.8 mg/l. Since it shows a high treatment efficiency of more than 99.95%, it can be seen that the treatment is significantly lower than 50 (mg/l, ppm), which is the effluent water quality standard of the livestock manure purification facility. Although the treatment system is simple and the operation is simple, it can be seen that the treatment efficiency of livestock wastewater is remarkably high.
더불어 BOD는 99.98% 이상의 제거율, SS는 99.98%이상의 제거율, T-N(총질소) 는 99.67%의 제거율, T-P는 99.65%의 이상의 제거율을 보여준바 이와 같은 결과는 본 발명에 따른 축산폐수처리 효율이 생물학적 처리 효율보다 현저히 높음을 알수가 있는 것입니다.In addition, BOD has a removal rate of 99.98% or more, SS has a removal rate of 99.98% or more, TN (total nitrogen) has a removal rate of 99.67%, and TP has a removal rate of 99.65% or more. It can be seen that it is significantly higher than the processing efficiency.
본 발명은 상기한 구성과 기능으로 이루어진 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템 및 가축분뇨폐수 처리 방법을 제공한다.The present invention is a livestock manure wastewater treatment system and livestock manure wastewater that treats livestock manure wastewater discharged from the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. Provides a treatment method.
본 발명은 가축분뇨폐수 또는 병원 페수를 처리하는 시스템을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 유용하다.The present invention is useful in industries that produce, manufacture, sell, distribute, and research a system for treating livestock manure wastewater or hospital wastewater.
특히 본 발명은 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 효율적으로 처리하기 위한 가축분뇨폐수를 처리하는 시스템을 생산, 제조, 판매, 유통, 연구하는 산업에 유용하다.In particular, the present invention produces and manufactures a system for treating livestock manure wastewater to efficiently treat livestock manure wastewater discharged in the process of raising livestock using livestock feed containing various growth promoters, antibiotics, preservatives, etc. Useful for sales, distribution, and research industries.
산화조(100),
약품응집조(200),
침전조(300),
여과조(400),
흡착조(500),
Chemical coagulation tank (200),
Claims (3)
Discharge in the process of raising livestock by using livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, and preservatives, including an oxidation tank 100, a chemical coagulation tank 200, a settling tank 300, and a filtration tank 400 Livestock manure wastewater treatment system that treats livestock manure wastewater.
흡착조(500)가 더 포함된 각종의 성장 촉진제, 항생제, 방부제 등이 포함된 가축 사료를 이용하여 가축을 사육하는 과정에서 배출되는 가축분뇨폐수를 처리하는 가축분뇨폐수 처리 시스템.
The method of claim 1,
A livestock manure wastewater treatment system that treats livestock manure wastewater discharged in the process of rearing livestock using livestock feed containing various growth accelerators, antibiotics, preservatives, etc. further included in the adsorption tank 500.
집수조(11)에서 산화조(100)로 유입된 가축분뇨폐수에 포함된 각종의 자연발생적이거나 인위적인 호기성, 혐기성의 균류와 병원세균, 전염병원균을 사멸시키기 위한 살균 과정(1과정),
상기한 산화조(100)의 살균 과정을 거친 후 약품응집조(200)로 이동하여 고농도의 부유물질이 포함된 가축분뇨폐수를 응집시키는 과정(2과정),
상기한 약품응집조(200)를 거쳐 응결된 가축분뇨폐수의 부유물이 침전될 수 있도록 침전조(300)로 이동하여 침전시키는 과정(3과정),
상기한 침전조(300)를 거친 가축분뇨폐수가 여과조(400)에서 가축분뇨폐수 속의 제거되지 않은 부유물을 제거하는 과정(4과정)이,
포함된 가축분뇨폐수 처리 방법.
In the livestock manure wastewater treatment method of treating livestock manure wastewater discharged in the process of raising livestock using livestock feed containing growth promoters, antibiotics or preservatives, etc.,
A sterilization process to kill various naturally occurring or artificial aerobic and anaerobic fungi and pathogens and infectious pathogens contained in the livestock manure wastewater flowing from the collection tank 11 to the oxidation tank 100 (step 1),
After passing through the sterilization process of the oxidation tank 100, the process of moving to the chemical coagulation tank 200 to coagulate livestock manure wastewater containing a high concentration of suspended substances (step 2),
The process of moving to the settling tank 300 so that the suspended solids of the livestock manure wastewater condensed through the above-described chemical agglomeration tank 200 can be settled (step 3),
The process of removing unremoved suspended matter in the livestock manure wastewater in the livestock manure wastewater filtering tank 400 that has passed through the sedimentation tank 300 (step 4),
Included animal manure wastewater treatment method.
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