KR950011356B1 - 폐수 및 분뇨 처리 조성물 및 그의 사용 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

폐수 및 분뇨 처리 조성물 및 그의 사용 방법

본 발명은 폐수 및 분뇨 처리 조성물 및 그의 사용방법에 관한 것이다. 더 상세히 설명하면, 본 발명은 엿기름, 빵 효모, 탄산칼슘, 황산철로 이루어진 조성물 및 이의 사용 방법에 관한 것이다.

종래 폐수처리용 조성물로는 유기, 무기 화합물을 사용하여 pH를 조정하거나, 폐수중의 여러가지 물질의 침전시키는 방법 및 그 조성물, 기계적 장치를 이용하는 방법, 생물학적 처리 방법 등 수 많이 알려져 있다.

그중 기계적 방법은 회전원반등을 사용하여 폐수중의 미생물, 오니, 처리되어야 할 여러 종류의 물질의 접촉면을 크게 하거나, 온도의 변화를 극복하도록 구성된 장치 등 여러가지가 알려져 있으나, 대부분의 물리적 장치는 비용이 많이 드는 등의 문제가 있었다. (물론 여기서 언급하는 기계적 장치나 힘은 폭기시키는 장치나, 저류조 등을 의미하는 것은 아님은 자명하다.) 이때문에 선진국등에서는 이러한 기계적 장치를 화학적 처리 및 생화학적 처리와 병용하여 사용하고 있으나, 거대한 처리 장소를 요구하고, 전술한 바와같이 비용도 많이 들어 국내에서는 현실적으로 바람직하지 못하다.

생화학적 처리법으로는 폐수를 처리하기 위하여 폐수를 폭기시키면서 미생물이 함유된 오니 등이나, 미생물을 직접 투입하는 방법등이 널리 알려져 있다. 폐수원에 따라 폐수의 성분이 다르기 때문에 일률적으로 처리할 수는 없기 때문에, 폐수와 이에 유사한 폐수 발생 공장 별로 처리하는 것이 대부분이다. 이 경우 대부분의 경우 폐수 저류조에 유입되는 여러 경로, 즉, 공기, 물에 포함된 세균막으로는 폐수를 충분히 정화시키기 부족하기 때문에 폭기조에 일정량의 세균을 주입하고, 온도, 공기, 영양분을 가해 폐수를 정화시키는 것이었다.

그러나 실제로 대부분의 폐수중에는 페수를 정화시키기에 충분한 미생물이 존재하는 것이 사실이나, 이들 폐수중의 미생물의 성장조건, 즉, 온도, 공기(산소), 영양분등의 조건이 맞지 않는 경우가 많고 또한 대부분이 이들 조건을 확인하지 않고 종래의 방법대로 처리하는 것이 현상이다.

본 발명자는 이러한 조건을 찾기 위하여 미생물에 영양분을 공급하기 위한 방법으로 쌀겨 발효물을 이용한 폐수처리 조성물 및 그의 제조방법, 폐수처리조성물 또는 그의 방법(참조 : 특허공고 제 84-936호, 특허출원 제 92-3872호, 동제 89-18387호, 특허 제 32511호, 동제 44055호, 동제 44789호등)등에 관하여 다수출원, 등록된 바 있다.

본 발명자는 미생물의 더 양호한 성장 조건을 찾기 위하여 예의 연구한 바, 미생물 영양 성분으로서 엿기름, 빵효모, 칼슘분을 함유시키고, 유기물의 응집침전을 향상시키는 황산철을 배합하여 폐수 및 분뇨를 처리하여 본 결과, 종래의 조성물에 비해 매우 우수함을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 폐수 및 분뇨 처리용 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 폐수 및 분뇨 처리용 조성물의 사용방법을 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 미생물의 성장 영양소로서 엿기름, 빵효모, 칼슘염과 유기물의 응집 작용을 갖는 황산철로 구성된다.

엿기름은 보리로 만들어지는 것으로 탄수화물, 당분, 효소물질등이 풍분한 물질서 박테리아등의 미생물의 영양소로서 폐수중의 미생물의 번식을 급증시키는 것으로서, 이를 폭기조에 투입하면 폐수의 정화에 탁월한 효과를 나타낸다. 그러나 이러한 엿기름을 지나치게 많게 투입하면, 즉 폐수 1l당 0.1g 이상의 경우는 생물학적 산소요구량(BOD)이 올라가고, 폐수를 산성화시켜서 역효과를 나타내며, 또한 지나치게 적을때, 즉, 폐수 1l당 0.06g 이하의 경우에는 미생물의 영양소로서 작용하지 못한다. 따라서 엿기름의 양은 본 발명이 조성물에 대해 약 15∼20중량부가 되도록 배합한다.

또한 본 발명 조성물의 1성분인 빵효모는 이스트로 시판되는 것으로서, 이들 균체는 미생물, 특히 원생동물들의 영양 요소로서 적합한 것으로 사료된다. 특히 이스트가 적당한 물온도인 15∼30℃ 사이에 원생동물이 좋아하는 세균이 많이 번식하여 원생동물, 즉 점액성을 갖는 볼티셀라, 에피스틸리스, 오퍼큐라리아, 아스피스카등 침전성을 좋게하는 고착성 미생물의 성장을 촉진시켜 침전성을 향상시킨다. 조성물중의 함유량은 5∼15중량부가 되도록 배합한다. 빵효모의 양이 지나치게 많으면 미생물의 활성은 증가하나 탁도가 증가하며 탁도를 낮추기 위한 별도의 공정을 거쳐야 하는 등의 문제점이 있어 폐수처리에 적합치 못하다.

또 본 발명 조성물의 1성분인 칼슘 성분은 동식물에 필요한 영양분인 것으로 알려져 있으나, 미생물의 배양 영양성분으로도 필요한 것이나, 폐수처리용 미생물 영양성분으로는 거의 사용되지 않고 있으나, 본 발명자가 이를 함유시켜 본 결과, 폐수중의 미생물의 성장에 탁월한 효과를 나타내어 폐수의 정화가 칼슘분이 함유되지 않은 때보다 약 2배 이상의 효과의 차이가 있었다. 더욱이 칼슘성분은 폐수중의 부유물의 침전성을 향상시킨다. 칼슘 성분이라 함은 탄산칼슘이나 조개등의 어패류의 껍질 분말등을 의미하나, 원료의 입수 용이성의 점에서 탄산칼슘이 바람직하다.

이들 칼슘성분의 배합량은 본 발명 조성물에 대해 20∼30중량부가 바람직하다. 상기 양보다 많은 양의 탄산칼슘을 함유시키면 후술하는 황산철의 양이 상대적으로 적어져서 폐수의 정확성을 떨어뜨리고 또한 탁도가 증가하여 바람직하지 못하다.

또 본 발명 조성물의 1성분인 황산철(FeSO₄)은 유기물질을 응집 침전시키는 작용을 하며 또한 폐수중의 BOD와 COD를 낮추는 작용을 한다.

이 황산철의 전조성물에 대한 배합량은 약 30∼40중량부이며, 이 범위를 지나치게 넘으면 COD를 높이게 되며, 또한 상기 범위보다 낮은 경우에는 폐수를 pH를 낮추어 미생물의 번식을 곤란하게 한다.

본 발명의 조성물은 그대로 고체 분말 상태로 사용할 수 있으나, 물에 대한 용해도가 낮기 때문에, 본 발명의 조성물을 물에 용해시켜 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물의 사용 방법은 당업계에서 통상적으로 처리하는 바와같이, 폐수 원수를 저류조에서 수소이온지수(pH)를 약 7로 맞추고, 이를 폭기조로 이행시킨 후, 폭기조에 적당량의 슬럿지 상의 오니를 넣고 폭기시키면서 본 발명의 조성물에 1∼5일까지는 폐수 1l당 약 0.4∼0.6g을 투입하고 5∼10일까지는 약 0.25∼0.35g 투입하여 처리하고, 이를 침전조로 넘겨 상등수는 방류시키고 침전된 일부의 슬럿지는 다시 폭기조로 반송시켜 처리한다.

본 발명의 조성물을 사용하여 상기와 같이 폐수를 처리해 본 결과, BOD 및 COD가 종래의 방법보다 약 2배 이상의 처리 효과를 나타낸다.

또한 본 발명이 조성물을 위생 처리장의 분뇨를 처리하기 위하여는 통상의 방법에 따라 수행한다. 즉, 위생 처리장의 분뇨는 통상 BOD가 20,000PPM 정도 높으므로 지하수나 수도물로 20배 희석시켜서 저류조에서 폭기조로 유입시키면 약 9,000∼12,000PPM으로 낮아지며, 폭기조에서 활성 오니법 미생물 처리를 하는데 분뇨가 신속하게 산화, 분해가 이루어지지 않아 폭기조의 용량을 크게 만들어 폭기조내에서 2-4일 정치시켜 박테리아를 증설 배양시키고 있다. 그러나, 현재 사용되고 있는 미생물 처리 방법으로 처리하여도 BOD, COD에 관한 환경청 법적 기준치인 40PPM 이하로 처리되기 어렵다.

그러나 본 발명의 조성물을 사용하면, 시설 면적을 절반으로 하여도 처리 효율이 높고, 처리 시간도 약 24시간 정도에서 법적 기준치의 허용범이 보다 낮은 범위까지 처리된다.

더욱이 본 발명의 조성물중 탄산 칼슘은 폭기조에 활성오니 미생물 슬럿지의 침전성을 양호하게 하며 엿기름 분말은 미생물의 배양 상태를 양호하게 하고, 빵효모는 원생동물(protozoa)의 먹이 밸런스를 잘 이루어준다. 물론 본 발명의 조성물의 각 성분이 전술한 범위를 벗어날 경우, 분뇨의 pH가 내려가거나, bod를 높여주거나, 박테리아와 원생동물 사이의 밸런스가 맞지 않는 경우가 발생하여, 처리 효과를 저하시킨다.

상기에서 종래 미생물 처리라함은 누룩가루, 쌀겨 발효물, 효소제 등으로 이들은 미생물 배양에는 도움을 주나, 침전조에서 침전성을 악화시키며, 특히 가장 많이 사용되는 쌀겨 발효물은 비중이 낮아서 처리수위에 부유하여 상등수를 혼탁하게 하는 결점이 있다.

본 발명의 조성물은 분뇨(위생) 처리장에 통상의 방법과 같이 사용한 결과, 종래의 약품에 비해 BOD, COD가 약 30배이상의 효과를 나타내며, 부유물질은 약 100배 이상의 효과를 나타낸다.

이하 실시예로서 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

대구 시내 소재의 T방직 주식회사의 폐수를 이용하여 실시했다. 이 폐수처리 실험은 저류조에서 매일 폭기조로 유입되는 원수 840∼1,120l를 사용하여 처리하였다. 여기에 1일에서 5일까지는 매일 본 발명 조성물 0.5g/l의 양이 되도록 하고, 5일에서 10일까지는 0.3g/l의 양이 되도록 투입하고 폭기시켰다. 또한 대조로서는 일반 처리법, 즉, BOD : N(요소) : P(인산)=100 : 5 : 1의 비율로 BOD를 측정하여 예의 요소와 인산을 가하고, 또한 여기에 쌀겨 발효물(미성화학 제품)을 500PPM으로 첨가하고 상기와 동일하게 처리하였다. 이렇게 처리한 후의 BOD와 COD의 결과를 아래 표 1에 나타냈다.

[표 1]

상기 표 1에서 나타난 바와같이 본 발명의 조성물을 사용한 경우는 대조의 일반 처리법에 비해 10∼80%의 효과를 나타내며, 더욱이 일반처리법은 매일 BOD를 측정하고, 이 BOD에 따라 질소영양소(요소), 인 영양소(인산)의 양을 산출하여 투입하여야 하고 또한 여기에 영양 성분인 쌀겨 발효물을 넣어야 하기 때문에 원가가 대단히 높고, 처리시간이 상당히 길어짐을 알 수 있다. 상기 표에서는 본 발명 조성물을 폐수에 대해서 약 300PPM을 투여한 경우에 더 우수한 효과를 나타내나, 이를 단정적으로 판단할 수는 없다. 즉, 매일 배출되는 원수의 성분에 따라 다르게 되기 때문이다.

[실시예 2]

대구시 위생처리장을 사용하여 시험했다. 위생 처리장의 분뇨를 20배의 물로 희석하고, 이를 폭기조에서 실시예 1에서 언급한 본 발명품은 300ppm되게 투입하고, 대조로서는 쌀겨 발효물(미성화학 제품)을 사용했다. 처리한 후의 BOD, COD 및 부유물질에 관한 결과를 아래 표 2에 나타냈다.

[표 2]

전술한 바와같이 본 발명의 조성물은 폐수처리 및 분뇨 처리에 탁월한 효과를 나타낸다. 그러나 폐수는 폐수원에 따라 상이하므로 폐수원에 따라 상기 실험의 결과는 변할 수 있으나, 특히 문제로 되는 염색폐수에 탁월하며, 제과공정의 폐수에도 우수한 효과를 나타낸다.

Claims (3)

1. 엿기름, 빵효모, 탄산칼슘, 황산철(FeSO₄)로 구성된 폐수 및 분뇨 처리 조성물.
2. 제1항에 있어서, 엿기름, 빵효모, 탄산칼슘 및 황산철의 중량비가 15∼20 : 5∼15 : 20∼30 : 30∼40의 비율로 배합된 폐수 및 분뇨 처리 조성물.
3. 저류조에서 유입되는 폭기조의 폐수량에 대하여 제1항에 기재된 조성물 300∼500ppm되도록 투입하고 폭기시킴을 특징으로 하는 폐수 및 분뇨의 처리방법.