KR950004165B1 - 분뇨 및 고농도 유기 오 · 폐수의 고도처리 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

분뇨 및 고농도 유기 오ㆍ폐수의 고도처리 방법

제1도는 본 발명의 Main Part인 회분식 소화조에서 반복 혐기ㆍ호기 중ㆍ고온 소화방법의 공정도.

제2도는 본 발명의 전체 처리 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 투입밸브 2 : 교반기

3 : 산기관 산소공급밸브 4 : 스팀 유량 콘트롤 밸브

5 : 온도조절장치 6 : 상등수 배출펌프

7 : 침전슬러지 배출펌프.

본 발명은 환경 오염에서 커다란 비중을 차지하는 분뇨 및 고농도 유기 오ㆍ폐수를 무희석으로 처리하면서 반복 혐기ㆍ호기 소화방식에 의하여 BOD, COD 뿐만 아니라 질소 및 인의 제거효율을 높이고 중ㆍ고온소화에 의한 슬러지의 안정화를 기하여 고형질은 양질의 유기질 비료화하고, 방류수는 한외여과막장치를 사용하여 방류수 배출기준을 만족시키는 BOD 15ppm 이하, COD 20ppm 이하, SS 5ppm 이하, 대장균 15개/ml 이하 및 "96년부터 강화되는 배출수 기준을 만족하는 질소(N) 20ppm 이하, 인(P) 10ppm 이하로 처리시키는 고도화 처리 System"에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 분뇨 및 고농도 유기 폐수의 처리에 있어서, 대량의 희석수를 가하지 않고, 회분식 무희석 중ㆍ고온소화(반복 혐기ㆍ호기소화)함으로서 얻어진 안정화된 슬러지를 농업에 유용한 양질의 유기질비료 혹은 토양 개량제화함과 동시에 최종처리된 방류수를 방류수 배출기준에 적합토록 하면서 재이용도 가능하도록 하여 환경오염 방지 및 자원 재활용에 기여토록 하기 위한 것이다.

그리고 희석수를 가하지 않으므로 시설규모가 축소되며, 회분식 혐기ㆍ호기 반복 조작에 의해서 효율 높은 처리 효과를 얻으며, system의 자동화에 의한 관리의 간편화를 기하며 밀폐된 system으로 운영하여 주변에 악취등의 영향을 끼치지 않게 하여서 민원 발생 소지를 없도록 하는 고도화 system이다.

종래의 분뇨 및 고농도 유기 폐수의 처리 방법은 혐기성 소화, 호기성 소화, 습식산화등의 방식으로서 약10∼20배 가량의 희석수가 필요한 것으로 되어 있으나 실제 가동에 있어서 국내의 분뇨 처리장 등에서는 이보다 더 많은 양의 희석수를 사용하고 있다.

이러한 방식들은 유기 오수에 다량의 희석수를 가하여 처리하므로 상수도를 사용하기에는 비용이 과도하여 강이나 호수와 같은 수원이 없는 곳에서는 실시하기가 어렵고 지하수를 개발한 경우에도 대량의 물을 사용하다보면 지반의 침하등의 문제가 발생하고 또한 희석수가 첨가되므로 전체 오수 용량이 증가하므로 포기조, 침전 분리조등의 시설이 거대화 되고 이에 따른 시설비와 필요 동력비가 증가되며, 관리동선도 넓어져서 관리유지비 및 운전비가 증가할뿐 아니라 유지관리에 있어서도 계절적 영향의 적용등 고도의 숙련된 기술을 필요로 하는 단점이 있다.

또한 많은 물로 희석을 하다보면 분뇨 처리라는 것이 물로 희석하여 방출하는 것이라는 잘못된 인식도 가질수가 있으며, 불완전하게 처리된 배출수를 방류하는 등의 문제점도 있다.

그리고 특히 기존의 처리방법들은 오ㆍ폐수 중의 BOD를 제거하기 위해 고안된 방법이므로 오ㆍ폐수중의 질소와 인을 활성슬러지 성장에 필요한 양 밖에 섭취하지 아니하며, 이의 제거율은 질소가 10∼40% 및 인이 5∼20% 정도로 낮다. 현재까지 우리나라의 분뇨 및 유기 오ㆍ폐수에 관한 환경처 규제에 총질소 및 총인에 대한 규제가 없었으나 96년부터 강화되는 환경규제에 맞추려면 기존 처리장에서는 이에 대한 대책이 필요한 것이다.

이에 따라 본 발명은 자연계의 질소 순환에서 오ㆍ폐수 중의 질소 화합물이 질산화 세균이나 탈질세균의 활동에 의하여 N₂가스로 전환되는다는 오래전부터 알려진 현상을 이용하여 총질소 및 총인 처리에 대한 운전을 개발한 것이다.

또한 본 발명에서는 희석수를 사용치 않고 유기 오ㆍ폐수를 처리하므로서 희석수에 관련된 문제점도 해결하고, 고온 소화에 의한 BOD 제거의 효율화와 슬러지의 안정화를 기하여 응집 약품을 감량화 시키며, 반복 회분식에 의한 시설의 단순화와 자동화로 유지 관리의 편리성을 도모하고, 중ㆍ고온의 소화조 운전을 혐기ㆍ호기성 소화를 Cycle 조작을 하여서 BOD와 COD 뿐아니라 질소와 인을 효율적으로 제거하며, 소화조내에 공기 대신에 산소를 공급하므로서 소화조내의 벌킹 현상도 방지하며, 유동상 모래 여과기에 의한 SS의 효율적인 제거, 한외여과막 분리와 활성탄 흡착에 의한 배출수의 고도 처리로서 96년부터 강화되는 환경처 지정 방류수 배출 기준을 만족 시킬뿐만 아니라 방류수의 재이용도 가능하게 하고, 안정화된 슬러지는 탈수시킨 후 유기질 비료나 토양 개량제화 하는데 전혀 문제가 없으므로 환경문제뿐 아니라 농업부문에도 기여를 할 수가 있다.

또한 본 처리방식은 투입구와 배출구를 제외하고는 모두 밀폐된 상태로 운전되므로 혐오스러운 외관이 전혀 없으며, 악취 발생 부위가 거의 없고, 발생된 미량의 악취물질도 탈취 설비에 의해 완전히 탈취 시키므로 도심 내에도 본 발명에 의한 처리장을 설치할 수 있는 장점을 가지고 있다.

이하 본 발명을 처리 순서에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

(1) 전처리

수거된 분뇨 또는 고농도 유기 오ㆍ폐수는 모래 및 대소 종류의 협잡물과 섬유질물이 혼합되어 있는데 이들은 펌프, 파이프, 밸브등을 폐쇄시키며 소화조내의 교반 기능을 저하시키고, 또한 산화처리에도 처리 효율을 저하시키는 원인이 됨과 동시에 오니처리를 곤란하게 하는 장해의 원인이 되고 있다.

따라서 이러한 협잡물을 분뇨처리 투입전에 제거하여 장해의 원인을 제거하기 위한 것이 전처리로서 본처리 System에서는

투입구→로타리 드럼 스크린 스크류 프레스 →소각로

제사기→분료저류조의 방식을 채택하고 있다.

(2) 1차 처리

본 처리의 1차 처리는 회분식 혐기ㆍ호기 반복 중ㆍ고온 소화 방식이다. 전처리를 거쳐 저류조에 투입된 분뇨 또는 고농도 유기 오ㆍ폐수를 펌프로 소화조에 투입시킨다. 이때 소화조에는 이전 단계에서 소화시킨 활성화된 슬러지가 소화조 전체 용량의 1/10∼1/3 정도 남아 있도록 한다.

이렇게 되면 투입되는 분뇨 및 유기 오ㆍ폐수의 소화조에 대한 BOD 부하 및 총질소 부하가 낮게되어 처리의 효율화를 기할 수가 있다. 소화는 처리온도 30∼65℃의 중ㆍ고온에서 소화균의 운동이 활발한 상태에서 시행한다.

반복 회분식 혐기ㆍ호기 고온소화조의 운전 순서는 맨먼저 분뇨 및 유기 오ㆍ폐수의 투입 기간에는 혐기성 상태에 있도록 공기 또는 산소를 공급하지 않고 기계적인 교반만 시행한다.

다음 투입이 완료된 후 공기 또는 산소를 공급하면서 기계적인 교반을 같이 병행하여 소화조의 상태가 호기성이 되도록 하고 소화조내의 온도는 온도 조절계로서 스팀을 직접 소화조내에 분사하는 방식을 사용하여30∼65℃의 범위내에 있도록 계속적으로 조절한다.

이렇게 1∼4hr 운전한다.

호기성 상태에서 1∼4hr 운전한 후에는 공기 또는 산소를 공급하지 않고 기계적인 교반만 하면서 혐기성 상태로 있도록 하며 1∼4hr 운전한다. 이후 다시 공기 또는 산소를 공급하면서 기계적인 교반을 병행하는 호기성 운전을 1∼4hr 시행한다. 이후 다시 공기 또는 산소를 공급하지 않고 기계적인 교반만을 시행하는 혐기성 운전을 1∼4hr 시행한다.

이러한 반복 운전을 운전상태, 유입 오ㆍ폐수의 종류, 운전상태, 운전의 진행도, 부하 변동에 따라 1∼18회(cycle), 4hr∼6day 시행한다.

이렇게 하여 원하는 BOD, COD, T-N, T-P 제거가 이루어졌다고 판단될때 교반기, 산기 장치를 정지시켜 활성 오니를 침전 시킨다.

침전 시간은 0.5∼3hr로 한다. 침전이 완료된 후에는 상등수를 배출시킨 다음 적정량의 고분자 응집제를 투입하여 응집 침전시키고 필요에 따라 오존처리한 후 유동상 모래 여과기로 보내 SS성분을 제거한 후에 한외여과막 장치로 보내 처리하고, 침전된 슬러지는 소화조 용량의 1/10∼1/3 정도만 남기고 나머지 탈수기로 보내서 고액 분리시킨다.

이와 같은 과정을 도식화 하면 "제1도"와 같다.

분뇨에 있어서 이러한 운전 조작을 시행한 결과 다음과 같은 양호한 배출수를 얻을 수 있었다.

상기 배출수에서 보면 BOD의 제거율이나 COD의 제거율뿐만 아니라, 질소와 인의 제거율이 기존의 방법(질소제거율 10∼40%, 인제거율 5∼20%)보다 본 발명에 의한 방법(질소제거율 94∼97%, 인제거율88∼93%)이 아주 높은 것을 알 수가 있는데 이러한 결과를 얻을 수 있는 이유는 다음과 같다.

먼저 본 발명에서 BOD 및 COD를 제거하는 기능은 미생물의 혐기성 및 호기성의 신진대사를 이용한 것으로서 본 발명에 의한 처리 System에서는 주로 호기성 신진대사를 이용하였다. 왜냐하면 호기성 신진대사가 혐기성 신진대사에서 보다 유기물이 생물체의 생체로 합성되는 비율이 높기 때문이다.

호기성 조건하에서 BOD 제거 기능은 호기성 산화균에 의해 산소의 존재하에서 아래식과 같이 폐수중의유기물을 산화분해시켜 에너지를 얻고 이러한 에너지를 이용하여 새로운 원형질을 합성한다.

산화 분해 공정 : CxHyOZ+(X+Y/4-Z/2).O₂→X.CO₂+Y/2.H₂O-△H

합성 공정 : (CxHyOz)n+n NH₃+n. (X+Y/4-Z/2).O₂→

(C₅H₇NO₂)n+n. (X-5).CO₂+n/2. (Y-4).H₂O±△H

또한 미생물은 자기산화(즉 내생호흡)에 의하여 다음과 같이 산화 분해된다.

자기산화분해공정 : (C₅H₇NO₂)n+5n.O₂→5n.CO₂+n.NH₃+2n.H₂O±△H

(∴ ±△H : 반응에 이용되는 에너지)

여기서 내생호흡에 의하여 산화분해되지 않는 세포물질은 잉여 슬러지로 된다. 이러한 단계를 거쳐서 BOD 및 COD가 제거되며 질소 및 인의 제거는 다음과 같은 방법으로 제거된다.

본 발명의 1차 처리 시설인 반복 회분식 고온 혐기ㆍ호기 반응조에서 질소 및 인을 제거하는 원리는 근본적으로는 CFS에 의한 생물학적인 탈질 및 탈인과 동일하다.

먼저 탈질에 있어서, 대표적인 CFS에 의한 질소 제거법은 Barnard법과 일본특허 60

-48239 방법을 들수가 있겠다.

이와 같은 CFS에서는 질산화조와 탈질조가 별개로 존재하지만 본 발명에 의한 처리 System에서는 하나의 반응조에서 혐기성 반응시간과 호기성 반응시간을 설정하여 질소를 제거한다.

본 발명에 따른 이러한 혐기ㆍ호기 반복 조작에 의한 생물학적인 질소 제거 System은 분뇨 및 오ㆍ페수가운데 포함되어 있는 암모니아성 질소 및 질산성 질소 성분을 분뇨 및 오ㆍ폐수 중에 존재하는(필요시에는 투입할 수도 있음) 특징의 미생물의 작용에 의해 질소 가스로 변환시켜 대기중에 확산시키는 방법이다.

이 방법은 크게 3가지 기본적인 공정에 의하는데 그 첫째공정(호기성 소화공정)이 질산화 공정으로서 암모니아성 질소가 질산성 질소로 바뀌는 공정이고, 둘째공정(혐기성 소화공정)은 탈질공정으로서 질산성 질소가 질소가스로 분해되어 방출되는 공정이고, 셋째공정(호기성 산화공정)은 산화공정으로서 여분으로 존재하는 미생물용 영양분(BOD성 유기물)이 분해되어 처리되는 공정이다.

본 발명에서는 적용도에 따라 상기 3가지 공정을 1회∼수회 반복하여 시행한다. 먼저 질산화 공정(호기성 소화공정)은 주로 Nitrosomonas 및 Nitrobactor의 2종류의 질산화균에 의해서 암모니아성 질소가 아질산 및 질산성 질소로 변화된다.

그 기본 생화학적인 반응식은 아래와 같다.

다음 탈질공정(혐기성 소화공정)에서는 Pseudomonas등의 여러종류의 세균이 광범위한 반응을 일으켜 그집합결과로 탈질이 행하여 진다. 그 기본 생화학적인 반응식은 아래와 같다.

위의 반응식에서 보이는 바와 같이 탈질의 공정에서는 미생물의 영양원으로 수소공여체로서 유기물이 필요로 하는데 본 발명에서는 다른 특정의 유기물(일반적으로 메탄올)을 첨가하지 않고 자체내의 BOD성 유기물로서 공급되어져서 탈질 및 BOD 제거의 2중 효과를 거두고 있다.

세번째 산화공정(호기성 산화공정)은 탈질공정에서 소비되고 남은 BOD성 유기물을 BOD 산화균에 의해 물과 탄산가스로 분해하는 공정이다.

CxHyOz+n.O₂――――→ A.CO₂+B.H₂O

이와 같은 공정을 1회∼수회 반복하여 시행하는 것으로서 원하는 BOD-질소 제거율을 얻을 수가 있다. 다음 안의 제거에 있어서, 본 발명에 의한 처리방법에서 오수중의 인의 농도가 혐기공정에서 중대하고 호기공정에서 감소하는데 이것은 활성오니중의 미생물의 세포내로부터의 방출과 세포내로의 과잉섭취가 생물적으로 행하여지는 것을 보이고 있다.

본 발명에 의한 처리 System에서는 이러한 현상을 적절히 이용하여 1차 처리후의 고액분리시킨 처리수의 용존 인의 농도를 낮게하여서 제거율 88% 이상의 높은 제거효율을 얻을 수가 있다.

활성오니를 구성하는 미생물의 균체성분은 통상 C₆₀H₈₇O₂₃N₁₂P로서 표현 가능하다. 이 분자식에서 활성오니중의 인의 함유율을 구하면 2.3%(31/1374=0.023)로 된다. 그러나 본 처리 System에서 반복식의 혐ㆍ호기 조건을 적당히 조합시킨 경우 인의 함유율은 균체 성분의 5% 또는 그 이상으로 가능하다. 운전결과를 보면 호기공정 완료시의 활성오니중의 인의 함유율은 4.9∼6.9% 사이로서 평균치는 약 6% 정도이다. 이 값은 통상의 활성오니중의 인의 함유율 2% 정도에 비하여 약 3배 높게 된다. 이러한 이유로 본 발명1차 처리에서 인의 제거가 이루어지는 것이다.

또한 생물학적 탈인에서 오니로부터 혐기 조건하에서 인의 방출을 보면 산소공급 종단후 침전 공정에서 5시간까지 인의 방출이 거의 일어나지 않는 결과를 얻었다. 그러므로 본 처리 System의 침전시간인 0.5∼2.0hr에서는 인의 방출이 거의 없으므로 배출수의 인의 제거효율은 높아지며, 또한 배출된 슬러지중의 인의 축적율은 높게 된다. 인의 축적율이 높은 슬러지는 비료로서의 유효한 성분이 높아지므로 비료화하는데 더욱 유리해지며, 배출수는 인의 제거율이 높아서 방류수의 고도처리에 더욱더 유리해진다.

이상과 같이 반복회분식 고온 혐기ㆍ호기 조건하에서 처리시킨 결과 질소 제거율 94∼97%, 인제거율 88∼93%를 얻을 수가 있었다.

(3) 소화조내 혐기성 상태화 및 호기성 상태화

소화조내의 혐기성 조건은 산소를 공급하지 않고 기계적인 교반기만 가동시켜서 소화조내의 오ㆍ폐수가 혐기성 상태에 있도록 하고, 호기성 조건은 공기를 폭기하지 않고 PSA system으로부터 얻어진 순도 85% 이상의 산소를 공급하여 소화조내의 오ㆍ폐수가 호기성 상태에 있도록 한다. 소화조내에 공기 대신에 산소를 공급하여 멀킹 현상을 방지하고 슬러지의 안정화 및 부하 변동에 대한 적응성을 좋도록 한다. 그리고 필요에 따라 오존 발생기를 PSA system 다음에 부가시켜 방류수 처리에 이용한다.

(4) 소화조 배출수의 SS 제거처리

1차 처리의 반복 회분식 고온 소화조에서 배출된 상등수에는 500∼2000ppm의 SS가 포함되어 있어 한외여과막 분리 공정에 들어가기 전에 1차적으로 침전조에서 소정량의 고분자 응집제 및 필요시에 오존을 투입하여 살균, 탈색 및 응집ㆍ침전시켜 고액 분리시키고, 2차적으로 유동상의 모래 여과기에서 효율적으로 SS를 분리시킨다.

(5) 한외여과막에 의한 고도처리

유동상 모래 여과까지 거친 배출수의 보다 완벽한 SS의 제거와 소화조에서 분해되지 않은 고분자량 유기물의 배출수로부터의 제거를 위해 정밀 수처리 분야에서 근래 사용되고 있는 한외여과막 처리를 행한다.

본 발명에 사용되는 한외여과막은 구멍 직경 10Å∼400Å 정도의 미세구멍을 가진 분획분자량 5,000∼200,000 정도의 것으로 활성오니의 주성분인 SS, 각종 세균류 및 고분자 유기물은 통과를 할 수 없게 되어 배출수로부터 거의 완전하게 분리시킬 수 있는 것으로 되어 있다.

본 발명에 사용되는 한의여과막 모듈은 Tube형이나 평막형으로 비교적 SS 농도가 높은 폐수처리에 적응성이 좋은 형태의 것으로 막의 소재는 PO 폴리올레핀)계, PS(폴리설폰)계, PAN(폴리아크릴로 니트릴)계 및 PES(폴리에스테르설폰)계의 것을 사용한다.

본 발명의 실증 운전에서는 M사 제품의 아래와 같은 사양의 것을 사용하였다.

상기와 같은 사양의 한외여과장치로서 아래의 운전조건에서 소화조 배출수를 처리를 실시하였다.

이렇게 처리한 결과 다음과 같은 양호한 수질을 얻을 수 있었다.

(5) 활성탄 처리

막 처리수는 BOD 30ppm, SS 70ppm 이하의 환경처 기준을 만족하고 있으나 본 발명에서는 수질 규제의 상승에 맞추어 BOD, SS 뿐만 아니라 COD, 색도 잔류 인산등의 고도 제거에 활성탄 흡착처리 방식을 추가로 채택하고 있다.

본 발명에서는 1차, 2차에 걸친 막처리에 의해 고분자량의 제반 물질 및 BOD, SS, 세균류를 거의 완벽하게 분리시킨 처리수의 보다 더 완벽한 COD 제거 공정으로서 활성탄 처리를 행하고 있다.

지금까지 폐수처리 분야에서 활성탄의 적용이 제한된 것은 활성탄의 재생에 있어서, 활성탄 흡착탑에서 활성탄을 반출하여서 별도의 재생 시설에서 재생을 시키고 새로운 활성탄을 흡착탑에 공급하여야 하는 이유로 그 경비가 많이 소요되기 때문이었다.

본 발명에서는 한외여과막 처리에 고분자량의 유기물이 제거되어서 흡착탑에 인입되는 방류수중의 유기물은 저분자량의 저비점 유기물들과 미량의 고분자유기물 및 무기 화합물들이다.

따라서 활성탄의 재생에 있어서 소정기간 동안에는 활성탄을 인출함이 없이 흡착탑대에서 활성탄의 재생을 가능토록하여 신규 활성탄 비용의 절감과 번거로움을 덜 수가 있었다. 유기물의 활성탄에의 흡착은 물리적 흡착으로서 흡착시 흡착열을 방출하면서 비표면적이 높은 활성탄의 표면에 흡착한다.

이렇게 흡착된 활성탄 표면은 또다시 그 위에 흡착을 하기 어려우므로 흡착 활성을 잃는 것이다.

이러한 활성탄의 재생은 활성탄 표면에 흡착된 유기물에 소정의 운동에너지를 부여하여서 탈착을 시켜 활성탄 표면으로부터 분리시키는 방법에 의해서 활성탄을 재생시킨다. 본 발명에서는 이러한 원리를 적용시켜서 자체내 재생 system을 갖추고 있다. 이 방식을 채용하면 활성탄의 흡착조 내에서의 수명이 3∼15배 길어지므로 활성탄 교체에 따른 활성탄 비용의 절감과 번거로움을 덜 수 있으며 전체적인 관점에서 보면 에너지 절감 효과가 높다.

본 처리 system에서 요구되는 활성탄 양과 처리되는 COD 제거는 아래와 같다.

아래 수치는 유입수량이 50kl/day 일때의 값들이다.

활성탄 유입수량 : 50kl/day

유입수질의 COD : 80ppm 미만

유입수질의 COD : 20ppm 미만

활성탄 COD 흡착능력 : 100∼250g COD/kg

활성탄 1일 사용량 : 30kg 이하

(7) 슬러지의 처리

소화조에서 배출되는 침전슬러지와 침전조에서 응집 침전된 슬러지는 원심분리기에 의해 고액분리가 행해진다. 분리된 고형물은 슬러지 저장고에 저장하였다가 유기질 비료화 또는 토양 개량제화 하고, 배출되는 여액은 다시 분뇨 저류조로 반송하여 재처리한다.

(8) 최종 방류수질

회분식 혐기ㆍ호기 고온소화에서 활성탄 처리까지 일련의 공정을 거친 방류수는 아래와 같이 정화된 깨끗한 배출수로서 96년 환경기준까지 만족되는 고도의 처리수이다.

--최종 방류수질--

PH : 6.5∼7.5

COD : 0 ∼ 20ppm

BOD : 0∼15ppm

SS : 0∼5ppm

T - N : 0 ∼ 20ppm

T - P : 0 ∼ 10ppm

대장균수 : 0∼15개/ml

이상과 같이 본 발명을 처리 순서에 따라 설명하였다.

이에 따른 본 발명의 효과는 다음과 같다.

1) 본 발명은 분뇨 및 고농도 유기 오ㆍ페수를 무희석으로 처리하므로 설비의 간소화가 가능하고 운전COST가 절감되며, 수자원이 절약되게 된다.

2) 소화방식을 회분식의 혐기ㆍ호기 처리방법으로 처리가 확실하며, 하나의 소화조에서 투입, 혐기, 호기소화처리, 침전, 배출을 반복하여 수행하므로서 장치의 구성이 단순하고 Compact하며, 슬러지를 반송할 필요가 없고, 소화조내의 MLSS 농도를 높게 유지시킬 수가 있어서 BOD 부하가 낮게되어 처리시간이 단축된다.

3) 반복 혐기ㆍ호기 소화방식이므로 BOD, COD 제거뿐만 아니라 탈질소 및 탈인의 처리효율이 높으며 슬러지의 발생량이 감소된다.

4) 중ㆍ고온 소화 방식이므로 중ㆍ고온 소화균에 의해 처리속도가 빠르며 배출되는 슬러지가 안정화 되며, 침강성도 향상되고, 미립자의 응집성이 좋아져서 응집약품이 절약되게 된다.

5) 소화조내에 공기 대신에 산소를 공급하므로 벌킹 현상이 방지되고, 산소공급 효율이 높아 슬러지 안정화에 기여하면서 전체적인 동력비가 절감되며, 유입 오ㆍ폐수의 BOD가 변동하여 안정되고 양호한 처리수를 얻을 수가 있으며, 슬러지의 감량화와 침전성을 양호하게 하며, 가스 발생량이 적으므로 냄새의 방지와 제거가 쉽게 된다.

6) 한외여과막 처리에 의해 배출수를 고도처리(필요에 따라 활성탄처리 추가)하므로 배출수의 재이용도가능하고 고도처리 방식에 있어서도 에너지 절감 효과가 크며 확실한 처리수를 얻는다.

7) 배출되는 슬러지는 안정화되어 있으면서 비료화 하는데 유효한 성분을 그대로 포함하고 있으며, 무기응집제(예 FeCl₂등)를 사용하지 않아서 금속 오염도가 없어서 비료화 하는데 적절하다.

Claims (4)

1. 수집한 분뇨 및 고농도 유기 오ㆍ폐수를 먼저 그 가운데 포함되어 있는 협잡물 및 섬유질물을 로타리드럼 스크린에 의하여 제거한 후 분뇨 저류조로 보내어 저류조에서 소정시간 정치시키면서 균질화시킨 후 산소 공급 포기장치, 기계적인 교반장치, 직접 소화조내에 스팀을 공급하여 온도를 조절하는 온도조절 장치가 설치되어 있는 회분식 중ㆍ고온 혐기ㆍ호기 반복소화조로 보내어 대기되어 있는 잉여분이 배출되고 남은슬러지와 혼합시켜 BOD 부하를 떨어뜨린 후 호기성ㆍ혐기성 조작을 필요에 따라 1회∼수회 반복하여 시행(cyclic operation)하여서 원하는 BOD, COD, T-N, T-P의 제거가 이루어지면 정치시켜 상등수와 침전슬러지로 분리시킨 다음 상등수는 침전조에서 고분자 응집약품 처리 및 오존처리를 하여 살균처리와 SS를 응집침전처리 시킨 후 유동상 모래여과기로 보내 2차적으로 SS를 제거시킨 다음 한외여과막 분리장치로 보내고, 침전슬러지는 소화조 용량의 1/10∼1/3 정도 남기고 잉여분은 탈수기로 보내 고액 분리시켜 고형분은 저장실에 저장하였다가 추후 토양 개량제화 하는데 사용하고 여액은 다시 저류조로 보내서 재처리한다. 한외여과막 장치로 보내진 상등 배출수는 이 장치에서 잔존 SS 및 BOD, COD를 보다 확실히 분리 제거 시킨 후 방류하거나 필요에 따라 활성탄 흡착 장치로 보내 충분하게 처리한 후 방류하는 분뇨 및 고농도 유기오ㆍ폐수의 고도처리방법.
2. 제1항에 있어서, 소화방법을 회분식으로 중ㆍ고온에서 혐기성 상태와 호기성 상태를 1회에서 수회 반복하는 회분식 혐기ㆍ호기 반복 중ㆍ고온 소화방식.
3. 제1항에, 있어서 소화조내에 호기성 상태를 이루는데 공기가 아닌 산소의 포기에 의해 직접으로 산소공급을 하고 여기에 공급되는 산소는 PSA 방식(흡착제 이용 산소발생 장치)으로부터 얻어진 산소를 공급하는 방식.
4. 제1항에 있어서, 배출수의 처리를 아래와 같은 사양의 한외여과막 장치에서 고도처리하는 방법.