KR910004128B1

KR910004128B1 - 고농도의 유기폐수의 처리방법

Info

Publication number: KR910004128B1
Application number: KR1019880006264A
Authority: KR
Inventors: 게이스께 구마자와; 분지 구로사끼
Original assignee: 게이스께 구마자와; 분지 구로사끼
Priority date: 1987-05-29
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1991-06-22
Also published as: KR880013827A; JPS63296897A

Abstract

내용 없음.

Description

고농도의 유기폐수의 처리방법

도면은 본 발명의 실시예를 표시한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 생물분해조 6 : 응집혼화조

8 : 여과기 11 : 유기물 분리조

14 : 균체조 20 : 분리조

24 : 폭기조 27 : 침전조

본 발명은 고농도의 SS 및 BOD원을 함유하는 유기폐수의 처리방법에 관한 것이다.

종래부터 SS가 많고 BOD원이 높은 유기폐수의 처리방법으로서는, 증발관을 사용하여 농축하고 해양에 버리거나, 산림에 매설하는 외에 넓은 설치면적을 요하는 침전조를 사용하여 침강농축하거나, 또는 응집제를 사용하여 SS를 응집침전 시킨후에 활성오니법(活性汚泥法)으로 처리하여 왔다.

그러나 해양이나 산림에 버리는 방법은 해양이나 산림에로의 운반에 고액의 비용이 들 뿐만 아니라 폐수를 농축하기 위한 증발관의 설비나 증발에 요하는 에너지의 비용이 값비싸게 되고, 그리고 해양이나 산림에서의 2차공해를 발생하는 등의 결점이 있었다.

한편 침전조를 사용하여 SS를 제거한 후 활성오니방법으로 처리하는 방법은 침전조에 광대한 설치면적을 요하나, 건설비가 막대하기 때문에, 비교적 적은 조를 사용하는 결과, SS를 충분히 제거할 수 없으므로, SS의 존재때문에 활성오니처리의 진행이 느리고, 폭기조작에 다대한 에너지를 요하는 외에, 고농도의 BOD원 함유폐수를 호기성균이 번식하기 쉬운 농도로 내리기 위한 희석수가 필요하기 때문에 큰 장치 및 넓은 설치면적을 요하며, 다대한 에너지를 요하는 결점이 있었다.

또한 응집제등을 사용하여 SS를 분리한 후에 활성오니법으로 처리하는 방법의 경우에는, 다량의 응집제를 낭비하는 외에 응집에 의해 석출하는 SS의 양이 많고, 또 응집이 곤란한 SS의 분리가 불충분하며 그결과, 후의 폭기조작에 다대한 에너지를 요하는 등의 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 현상을 감안하여 고농도의 SS 및 BOD원을 함유하는 유기폐수에 약간의 공기의 존재하에서 통성혐기성균으로 생물분해처리를 행하고 그후에 응집제를 첨가혼합하여 응집물을 여과분리시켜서 이 여액을 약간의 공기의 존재하에서, 통성혐기성균으로 처리하여, 이어서 호기성 상태하에서 활성오니처리하는 것을 그의 특징으로 하는 고농도의 유기폐수의 처리방법이다.

본 발명에서는 고농도의 SS 및 BOD원을 함유하는 유기폐수는 먼저 고농도의 유기폐수중에서도 번식할 수 있는 통성혐기성균으로 처리되므로, 유기성의 SS 및 BOD원이 25 내지 40%정도 저감되고 이어서 응집제를 첨가하여 SS 및 BOD원의 일부가 응집되어서 여과된다. 이와 같이 하여 SS 등이 여과된 폐수는 다시 통성혐기성균으로 처리되므로 효율이 좋게 BOD원 등이 또한 40 내지 80% 제거된다.

이와 같이 하여 BOD가 저하된 폐수는 거의 희석수를 요함이 없이 활성오니법에 의해 호기성균으로 처리되어 BOD를 더욱 저하시킬 수가 있다. 상기와 같이하여 고농도의 SS, BOD를 값싸게 처리하는 것이 가능하게 된다.

[실시예]

다음 본 발명을 도시한 실시예에 따라서 상세하게 설명한다.

도면에 있어서, 1은 처리할 고농도 유기폐수를 생물분해조(2)에 도입하는 관으로 하여, 여기에 도입되는 고농도 유기폐수는 소주폐수, 맥주의 침체층폐수, 양돈폐수, 생시뇨, 수산가공폐액, 도축장폐액, 세모폐액, 청주잔사, 위스키효모 증류잔사, 하수오니 등의 비교적 BOD가 높고 SS가 높은 것이다. 예를들면 BOD가 7,000 내지 60,000mg/l, SS가 6,000 내지 55,000mg/l를 포함하는 것이나, 이것에 한정되지 않는다. 유기폐수(1)는 생물분해조(2)에 저장되는데 앞서서 도시는 하지 않았으나 입자가 큰 고형물을 포함하는 경우에는 통상의 조작을 행하는 여격자(濾格子) 등으로 포집하여 제거되며, 입자가 큰 토사등은 수입조(受入槽)등의 둑안에 침적하여 제거되는 것이 바람직하다.

생물분해조(2)에서는 유기물분리조(11), 분리조(20)와 폭기조(24)에서의 균체가 첨가되고, 바닥벽에 설치된 산기관(散氣管)(3)에서 소량의 공기(예를들면 10 내지 20Nm³/m³,조,일이 바람직하다)가 공급되어, 통성혐기성균 및 소량의 혐기성균이 번식한다. 이에 따라 SS의 액화와 성분의 구조식의 변화, 예를들면 산의 생성, 가스의 발생, 저분자 화합물에로의 생물분해 등이 생긴다. 이것에 의해서 생물분해조(2)에서는 예를들면 용량부하(Lv)가 10 내지 90kg BOD/m³,일(日) 경우에 있어서 원액에 대한 BOD의 제거율은 25 내지 40%, 원액에 대한 SS의 액화율은 15 내지 25%가 얻어진다. 통성혐기성균은 후술의 균체조에 있어서 통성혐기성균을 주체로 하나, 약간이나 활성오니중에 함유된 통성균을 함유한 것을 말한다.

생물분해조(2)의 폐수는 송액펌프(4), 관(5)을 거쳐서 응집혼화조(6)내에 도입이 된다. 응집혼화조(6)에서는 응집제가 첨가되나, 응집제로서는 고분자응집제 단독, 또는 이것과 무기응집제와의 병용이 바람직하다.

고분자응집제로서는 카티온계 고분자 예를들면 폴리티오요소, 폴리아크릴아미드, 아닐린수지염산염 등이 사용되나 아니온계 고분자응집제도 사용할 수가 있다.

여기서 무기응집제로서는 황산제 1철, 폴리황산철[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_n등의 황산철이 바람직하다.

고분자응집제와 무기응집제와의 병용의 경우에는, 예를들면 응집혼화조를 2개로 구분하여, 앞의 부분에서 무기응집제가 먼저 첨가되고 다음에 후의 부분에서 고분자응집제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이들의 응집제와 동시에 병용하여 응집조제를 사용하여도 좋고, 응집조제로서는 다공성 무기조제, 폴리염화알루미늄을 들 수 있으나 다공성 무기조제로서는 CaO 50 내지 56%, SiO₂20 내지 30%, Al₂O₃7 내지 10%, SO₃4내지 10%를 주성분으로 하는 무기물질이며, 더욱이 MgO 1 내지 5%, Fe₂O₃1 내지 5%를 함유할 수가 있다. 또한 응집조제는, 고분자응집제와의 병용, 무기응집제와의 병용, 양 응집제와의 병용으로 할 수가 있다.

응집제의 첨가량은 고분자응집제는 고형물에 대하여 0.1 내지 0.4%정도, 폴리황산철 등의 황산철은 일반적으로 순분으로서 고형물에 대하여 1 내지 4.0%, 이것들과 병용으로 하는 다공성 무기조제등의 응집조제는 고형물에 대하여 5 내지 10%가 바람직하다.

이 응집혼화조(6)는 교반장치를 갖추고 있으며, 이러한 조내에 있어서의 폐수와 응집제와의 혼화가 충분하게 행하여져서, 플록의 직경이 3 내지 8mm정도로 생장한다.

이와 같이 하여 플록이 생장한 폐수는 관(7)을 거쳐서 여과기(8)에 도입된다. 여과기로서는 가압식 벨트프레스형 탈수기나 스크류 프레스 등이 사용된다.

상술한 바와 응집조제를 사용하는 경우에는 폐수중에 콜로이드성 유기물이 어떻게 많아도 응집이 행하여져서 무세정의 그대로 양호한 폐수를 지속할 수가 있으며, 여과재의 눈막임이 없다. 50 내지 75%의 함수율의 케이크(9)를 얻는다.

여과기(8)로부터의 여과액은 여액관(10)을 거쳐서 유기물 분리조(11)에 도입이 된다. 이 유기물 분리조(11)의 입구에서는 수산화칼슘등의 알칼리를 첨가하여 pH 7 내지 8.5로 조정하면서 교반기에서 잘 혼화하여 용액중의 유기물이 응집, 석출하여 침강분리가 된다. 여기서 알칼리의 첨가를 유기물 분리조(11)의 입구에서 행하였으나, 응집혼화조를 따로 설치하여 거기서 알칼리와 혼화하여 이 혼화액을 유기물 분리조(11)에 도입하여 응집물을 침강시켜도 좋다. 침강물은 관(12)을 거쳐서 생물분해조(2)에 도입되는 한편, 상징액은 관(13)을 거쳐서 균체조(14)에 도입이 된다. 균체조(14)에서는 바닥부로부터의 산기관(15)에서 폭기하여 균체의 작용에 의하여 다량의 BOD의 분해가 행하여진다. 균체조(14)에서는 탄수화물, 단백질 등외에, 통성혐기성균이 요구하는 산소량보다도 낮은 양을 불어넣음으로써 통성혐기성균은 산소를 얻기 위해서는 폐수중의 산소함유 유기물도 분해하게 되어 질산이온, 아질산이온, 황산이온, 아황산이온 등외에, 종래로부터 처리가 곤란하다고 하였던 유지, 색소성분, 알카로이드류, 페놀 등도 용이하게 분해할 수 있다. 페놀 등의 생물독으로서의 저해물질이 폐수로부터 제거된 후에는 다음의 활성오니처리가 용이하게 된다. 균체조내에서 활동하는 통성혐기성균으로서는 크로스트리듐속, 아세토박터속, 미크로콕카스속, 스트렙토콕카스속, 스타피로콕카스속, 칸디이다속 등의 각종의 균을 사용할 수가 있으나, 이외의 균도 사용하는 것이 가능하다. 이와같이 하여 균체조에서는 고농도의 BOD원이 거의 희석되지 않아도 40 내지 80% 제거된다.

다음에 균체조(14)에서 처리된 처리수는 관(16)을 거쳐서 분리조(20)에 도입되어 균체는 분리되어서 그의 대부분은 펌프(2), 관(22)을 거쳐서 균체조(14)에 되돌려져서 재이용되고, 잉여의 균체는 관(31)을 거쳐서 생물분해조(2)에 보내어진다. 분리조(20)에서 분리된 처리수는 관(23)을 거쳐서 폭기조(24)에 도입이 된다. 이의 BOD원은 지금까지의 각 처리보다 저하되어 있으므로 거의 희석수를 사용하지 않아도 좋으나, 필요에 따라 폭기조(24)에 첨가할 수도 있다. 폭기조(24)에서는 바닥벽에 배장된 산기관(25)에서 공기를 불어넣어 호기성 미생물군에 의해 처리한다.

폭기조(24)에서 처리된 물은 관(26)을 거쳐서 침전조(27)에 도입되고 그의 상징액은 BOD원가 15 내지 30mg/l, SS가 10 내지 300mg/l의 양호한 수질로되어 관(31)을 거쳐서 방류된다. 침전오니는 펌프(28), 관(29)을 거쳐서 폭기조(24)에 되돌려지며 잉여오니는 관(30)에서 관(31)을 거쳐서 생물분해조(2)에 반송이 된다.

[구체예 1]

BOD 62,000mg/l, SS가 32,000mg/l, pH가 5.7의 주정폐수(타피오카)에 응집제를 첨가혼화하였다. 응집제로서는 SS의 중량에 대하여, 폴리황산철(35% 농도) 2.5%, 응집조제(다공성 응집조제 80% 농도) 1.5%, 고분자응집제 0.25%를 사용하였다.

다음에 응집물을 벨트필터에서 여과분리한 바 케이크 여과속도 100 내지 140kg SS/m·h의 비율로 신속한 여과(케이크수분 70% 이하)가 행하여졌다. 분리액은 BOD가 46,000mg/l, SS가 700mg/l, pH가 6이었다. 다음에 유기물 분리조를 거쳐서 균체조중에서 혐기성균으로 처리한 바, BOD가 15,000mg/l, SS가 450mg/l, pH가 5.7이었다. 희석수를 사용함이 없이 폭기조에서 제 1 조의 Lv 부하(용량부하) 8.0kg BOD/m³·일, 제 2 조의 Lv 부하 2.8kg BOD/m³·일의 비율로 처리하여, 침전물을 제거하면 BOD가 60mg/l, SS가 10mg/l, pH가 7.5로 되었다.

[구체예 2]

BOD 25,000mg/l, SS가 10,000mg/l, pH가 6.3의 위스키폐수에 응집제를 첨가혼화하였다. 응집제로서는 고분자응집제 0.3%를 사용하였다.

다음에 벨트필터에서 여과분리한 바, 케이크 여과속도 80 내지 120kg SS/m·h, 케이크구분 78% 이하이었다. 분리액은 BOD가 16,000mg/l, SS가 500mg/l, pH가 6.7이었다. 다음에 유기물 분리조를 거쳐서 균체조에서 처리한 바, BOD가 5,600mg/l, SS가 350mg/l, pH가 6.5이었다. 다음에 폭기조에서 제 1 조는 Lv 7 내지 15kg BOD/m³·일, 제 2 조에서는 Lv 3 내지 5kg BOD/m³·일의 비율로 처리하여 침전물을 제거한 처리수의 BOD는 5 내지 15mg/l, SS는 10 내지 20mg/l로 되었다.

이상의 설명에서 명백한 바와 같이 본 발명에 의하면 고농도폐수는 통성혐기성균에서 높은 부하하에서 전처리되어서 응집제로 처리된 후, 다시 통성혐기성균으로 처리되므로, 이것에 의해 SS 및 BOD원이 현저하게 감소하여 거의 희석함이 없이 활성오니법에 의한 처리가 가능하게 되어, 잉여오니의 생성도 적고 고농도의 SS, BOD원을 함유하는 폐수를 비교적 작은 설치면적으로 값싸게 처리하는 것이 가능하게 되는 등의 실용상에 있어서 우수한 작용효과를 나타낼 수 있다.

Claims

고농도의 SS 및 BOD원을 함유하는 유기폐수에 약간의 공기의 존재하에서 통성혐기성균으로 생물분해처리를 행하고, 그후에 응집제를 첨가혼합하여 응집물을 여과분리시켜서 이 여과액을 약간의 공기의 존재하에서 통성염기성균으로 처리하여, 이어서 호기성 상태하에서 활성오니처리하는 것을 특징으로 하는 고농도의 유기폐수의 처리방법.