WO2021002699A1 - 아질산성 질소 경유의 생물학적 질소·인 제거공정과 혐기성암모늄산화공정(anammox)과의 조합을 통한 오·폐수내의 질·소인 제거방법 - Google Patents

아질산성 질소 경유의 생물학적 질소·인 제거공정과 혐기성암모늄산화공정(anammox)과의 조합을 통한 오·폐수내의 질·소인 제거방법 Download PDF

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tank
phosphorus
wastewater
nitrite
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PCT/KR2020/008657
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박영현
유대환
정민기
김재민
리베르존조나단
원종철
조준호
홍성균
김문정
정경삼
김민혁
이준우
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주식회사 부강테크
수도권매립지관리공사
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    • C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
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    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for removing nitrogen and phosphorus contained in wastewater by efficiently combining anamox microorganisms and microorganisms in the adenitization and nitrite processes.
  • Sewage and wastewater generated from landfills contain high concentrations of nutrients such as nitrogen and phosphorus as well as organic matter. If the wastewater is discharged as it is, the quality of the water in the effluent system is severely degraded, so nutrients in the wastewater must be efficiently removed.
  • the conventional nitrogen and phosphorus removal method nitrogen in wastewater was nitrified and denitrified, while phosphorus was eluted and accumulated to remove it.
  • the conventional nitrogen and phosphorus removal method consists of an anaerobic tank, an anoxic tank, an aerobic tank, and a solid-liquid separator.
  • Sludge is introduced from the solid-liquid separation unit into the anaerobic tank, and nitrate nitrogen having the same concentration as in the aerobic tank is introduced together.
  • the introduced nitrate nitrogen is preferentially removed by a denitrification reaction.
  • the microorganisms in the anaerobic tank elute phosphorus. Phosphorus elution is to obtain energy to accumulate biologically degradable soluble organic matter remaining after denitrification of microorganisms into cells. Accordingly, the concentration of phosphorus (PO 4 3- ) in the anaerobic tank increases rapidly.
  • the anoxic tank uses organic matter remaining after the anaerobic reaction as an electron donor, and removes the nitrate nitrogen (NO 3 -- N) returned from the aerobic tank by denitrification with nitrogen gas (N 2 ). At this time, the nitrogen removal efficiency in the anoxic tank is determined by the amount of transport returned to the anoxic tank. When the amount of organic matter required for denitrification and the residence time are sufficiently secured in the anoxic tank, the entire amount of nitrate nitrogen returned to the anoxic tank by internal conveyance can be denitrified.
  • the aerobic tank performs a nitrification process of converting ammonia nitrogen (NH 4 + -N) in the introduced wastewater into nitrate nitrogen (NO 3 -- N), and the oxidized nitrogen is returned to the anoxic tank.
  • NH 4 + -N ammonia nitrogen
  • NO 3 -- N nitrate nitrogen
  • the microorganisms in the anaerobic tank excessively accumulate phosphorus into the cells by using the energy obtained by oxidizing organic matter accumulated in the cells.
  • the solid-liquid separation tank removes phosphorus by receiving microorganisms that have accumulated phosphorus and discharging them in the form of waste sludge.
  • the aerobic tank is operated so that the nitrification efficiency of ammonia nitrogen can be achieved at 100%. This is because when the nitrification rate is less than 100%, the nitrogen removal efficiency is also reduced. That is, when the nitrification rate is 100% or less, the conveying amount must be increased to maintain the nitrogen removal efficiency, but the increase of the conveying amount causes an increase in the conveying pump capacity, resulting in economic inefficiency.
  • the anaerobic tank performs a denitrification reaction by consuming biodegradable dissolved organic matter in the wastewater.
  • organic matter is preferentially removed for denitrification. Accordingly, there is a problem that the phosphorus removal efficiency is lowered in the anaerobic tank.
  • nitrogen and phosphorus can be economically and effectively removed without additional injection of organic substances by inducing a process of removing biological nitrogen and phosphorus based on adenitization and nitrite, and incorporating an anaerobic ammonium oxidation process.
  • One object is to provide a nitrogen and phosphorus removal device.
  • an apparatus for removing nutrients in wastewater some of the wastewater is introduced, and an anaerobic tank that elutes phosphorus dissolved in some of the introduced wastewater and a portion of the introduced
  • the first anoxic tank that combines organic matter and nitrite nitrogen in the wastewater and uses the first anoxic tank and the first microorganism to induce the absorption of phosphorus eluted from the anaerobic tank, and the ammonia nitrogen in some of the introduced wastewater is converted into nitrite nitrogen.
  • the second anoxic tank that denitrifies the nitrite nitrogen oxidized in the aerobic tank and the wastewater that has undergone the second anoxic tank and the second anoxic tank that performs reaeration using air.
  • a solid-liquid separation unit for separating the microorganisms that have absorbed phosphorus
  • an anaerobic ammonium oxidation tank for denitrifying nitrite nitrogen oxidized in the aerobic tank and ammonia nitrogen not oxidized in the aerobic tank using a second microorganism.
  • the first microorganism is a Phosphorus Accumulating Bacteria (PAB) that elutes phosphorus using a dissolved organic substance.
  • PAB Phosphorus Accumulating Bacteria
  • the aerobic tank is characterized in that the ammonia oxidizing microorganism (AOB) is dominant.
  • AOB ammonia oxidizing microorganism
  • the second anoxic tank is characterized in that the organic matter contained in the remaining wastewater and the nitrous acid nitrogen oxidized in the aerobic tank are combined and denitrified.
  • the second anoxic tank is characterized in that the ratio of ammonia nitrogen and nitrite nitrogen is maintained in the range of 1:1.1 to 1:1.3.
  • the aerobic tank is characterized in that some of the oxidized nitrite nitrogen is returned to the first anoxic tank.
  • the amount of wastewater flowing into the anaerobic tank increases as the ratio of organic matter and nitrogen increases.
  • an organic substance is separately injected. It has the advantage of being able to remove nitrogen and phosphorus effectively without doing so.
  • FIG. 1 is a view showing a nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing a change in concentration of nitrogen and phosphorus in each configuration in the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a graph showing the conveyance amount of influent water according to the ratio of organic matter and nitrogen in the primary treated water in the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is a graph showing the separation amount of the first influent and the second influent according to the ratio of organic matter and nitrogen in the first treated water in the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an example in which a nitrogen and phosphorus removal device according to an embodiment of the present invention is applied to an existing treatment plant.
  • first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • each configuration, process, process, or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range not technically contradicting each other.
  • nutrients are specified as nitrogen and phosphorus, but are not limited thereto, and all nutrients having properties similar to nitrogen or phosphorus may be applicable.
  • FIG. 1 is a view showing a nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the nitrogen and phosphorus removal device 100 includes a primary precipitation tank (not shown), an anaerobic tank 110, a first anoxic tank 120, an aerobic tank 130, a second anoxic tank 140, and ash. It includes an aeration tank 150, a solid-liquid separation unit 160 and an anaerobic ammonium oxidation tank 170.
  • the primary sedimentation tank (not shown) precipitates the influent and separates solids.
  • the primary treated water from which the solids are separated by the primary sedimentation tank (not shown) is introduced into the raw water to be treated in the nitrogen and phosphorus removal device 100.
  • a chemical may be added to the first settling tank (not shown).
  • the primary treated water is introduced into the anaerobic tank 110 and mixed with the returned sludge, and the anaerobic tank 110 elutes phosphorus from the primary treated water using organic matter dissolved in the influent water.
  • the anaerobic tank 110 there is a Phosphorus Accumulating Bacteria (PAB) that elutes phosphorus using dissolved organic matter. Accordingly, phosphorus is eluted in the anaerobic tank 110, and organic matter in the influent is accumulated into the PAB cells.
  • PAB Phosphorus Accumulating Bacteria
  • the primary treated water from which the solids are separated is separated into an anaerobic tank 110 and a second anoxic tank 140 and introduced respectively.
  • the amount of the first influent separated in the first treatment and introduced into the anaerobic tank 110 varies depending on the concentration of phosphorus in the first influent and the concentration of dissolved organic matter in the first treated water.
  • the anaerobic tank 110 elutes phosphorus by using organic matters dissolved in the incoming first influent.
  • the anaerobic tank 110 there is a PAB that elutes phosphorus using dissolved organic matter. Accordingly, phosphorus is eluted in the anaerobic tank 110, and some organic matter in the first influent is accumulated into the PAB cells.
  • the aerobic tank 130 induces re-intake of phosphorus eluted from the PAB, and oxidizes ammonia nitrogen existing in the influent water passing through the anaerobic tank to nitrite nitrogen.
  • the aerobic tank 130 allows the PAB to re-intake the phosphorus eluted from the anaerobic tank 110, similar to the re-aeration tank 140.
  • the aerobic tank 130 oxidizes only nitrite nitrogen, not nitrate nitrogen.
  • Ammonia Oxidizing Bacteria (AOB) is dominant in the aerobic tank 130, so that ammonia nitrogen is oxidized only to nitrite nitrogen.
  • AOB nitrite oxidizing bacteria
  • various factors such as Solid Retention Time (SRT), Dissolved Oxygen (DO), Free Ammonia (FA), Free Nitrous Acid (FNA), and temperature may be considered.
  • SRT Solid Retention Time
  • DO Dissolved Oxygen
  • FA Free Ammonia
  • FNA Free Nitrous Acid
  • temperature may be considered.
  • concentration and pH (related to FA) of ammonia nitrogen are kept high or the DO concentration is low, such as landfill leachate, an environment favorable for AOB growth may be formed.
  • the oxidized nitrite nitrogen is returned to the first anoxic tank 120 or flows into the second anoxic tank 140 and is denitrified by bonding with organic matter.
  • the nitrogen and phosphorus removal device 100 Since the ammonia nitrogen is oxidized to nitrite nitrogen in the aerobic tank 130, the nitrogen and phosphorus removal device 100 has the advantage of not having to separately provide a partial nitrite oxidation tank. However, since a separate partial nitrite oxidation tank is not included, the concentration of nitrite nitrogen oxidized in the aerobic tank 130 must be properly adjusted. In addition to being returned to the first anoxic tank 120 or flowing into the second anoxic tank 140, the nitrite nitrogen oxidized in the aerobic tank 130 is removed from the anaerobic ammonium oxidation tank 170. The amount necessary for this should be introduced into the anaerobic ammonium oxidation tank 170.
  • oxidation in the aerobic tank 130 is the concentration of organic matter remaining after phosphorus elution in the first anoxic tank 120, the concentration of organic matter flowing into the second anoxic tank 140, and the concentration of ammonia nitrogen remaining without oxidation. And it proceeds in consideration of all the nitrite nitrogen concentration required to remove the remaining ammonia nitrogen in the anaerobic ammonium oxidation tank 170.
  • the nitrite nitrogen in the influent water flowing from the aerobic tank 130 and the organic substances in the second inflow water are combined to denitrate nitrite nitrogen. Accordingly, the ratio of ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in the influent water to be introduced from the second anoxic tank 140 to the reaeration tank 150 may be adjusted in the range of 1:1.1 to 1.3.
  • Conveyance amount and the distribution ratio of incoming water is necessary in the influent C / N ratio and the ammonium nitrogen (NH 4 + -N) and varied by the concentration of the influent ammonia nitrogen (NH 4 + -N) concentration of 40mg / L when one
  • An example of is as follows.
  • the concentration of inorganic nitrogen in the effluent of the solid-liquid separation process can be calculated except for the possible amount of adenitrification using organic matter in the influent water from the total inflow ammonia nitrogen.
  • the concentrations of NO 2 -- N and NH 4 + -N can be calculated so that the ratio of NO 2 -- N/NH 4 + -N in the effluent of the solid-liquid separation process is in the range of 1:1.1 to 1.3.
  • the ratio of the wastewater and the wastewater to the second anoxic tank can be obtained by the following equation.
  • inflow 2 means the ratio of sewage and wastewater flowing into the second anoxic tank
  • the ratio of sewage and wastewater flowing into the anaerobic tank can be easily calculated using the ratio of the sewage and wastewater flowing into the second anoxic tank obtained earlier, according to the following equation.
  • inflow 1 means the ratio of sewage and wastewater flowing into the anaerobic tank.
  • the total adenitization concentration of the device means the concentration of nitrite nitrogen that is removed in the whole of the nitrogen and phosphorus removal device 100.
  • the concentration of nitrite nitrogen removed from the anaerobic tank and the first anoxic tank is obtained from the following equation.
  • the concentration of nitrite nitrogen flowing into the anaerobic tank is calculated by the sludge return rate (RAS) and the concentration of nitrite nitrogen in the effluent of the solid-liquid separator.
  • the concentration of nitrite nitrogen that is denitrified in the first anoxic tank is obtained.
  • the internal conveyance amount using this value is calculated according to the following equation.
  • ammonia nitrogen concentration in the first anoxic tank is calculated according to the following equation.
  • the re-aeration tank 150 re-aerated the oxygen-free tank effluent water using air.
  • the re-aeration tank 150 supplies air to the influent water for a predetermined time to be re-aerated.
  • the solid-liquid separation unit 160 separates PAB from which phosphorus has been re-ingested, and discharges the solid-liquid separated influent into the anaerobic ammonium oxidation tank 170.
  • the solid-liquid separation unit 160 separates the PAB from which phosphorus has been retaken and returns the sludge to the anaerobic tank 110.
  • the amount of sludge conveyed may be adjusted according to the height of the solids interface of the solid-liquid separation unit 160, and may be adjusted so that the height of the interface does not exceed 30% of the total solid-liquid separation depth.
  • the amount of sludge conveyed is appropriate in the range of 30-50% based on the amount of sewage inflow, but if solid-liquid separation is poor, the amount of sludge conveyed may increase.
  • the nitrogen returned to the sludge by the solid-liquid separation unit 160 is in the range of 1:1.1 to 1.3, not 100% nitrate nitrogen, but ammonia nitrogen and nitrite nitrogen, the anaerobic environment of the anaerobic tank 110 is less damaged. . Therefore, the influence on the elution of phosphorus in the anaerobic tank 110 is small compared to the existing process.
  • the anaerobic ammonium oxidation tank 170 removes nitrogen by denitrifying in the process of oxidizing ammonia nitrogen using an ANNAMOX microorganism.
  • the anaerobic ammonium oxidation tank 170 contains the Anamox microorganism, and denitrifies ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in a ratio of 1:1.32 to nitrogen gas.
  • FIG. 2 is a graph showing the change in concentration of nitrogen and phosphorus in each component in the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the anaerobic tank 110 Since the sludge returned from the solid-liquid separation unit 160 and the first influent are introduced, the anaerobic tank 110 has a certain amount of ammonia nitrogen concentration. On the other hand, in the anaerobic tank 110, since the phosphorus is eluted by PAB, the concentration of phosphorus increases rapidly.
  • the concentrations of ammonia nitrogen and phosphorus are diluted by the transport from the aerobic tank 130 and lowered to a certain concentration.
  • nitrite nitrogen is internally returned from the aerobic tank 130, a certain concentration of nitrite nitrogen exists, and since nitrite nitrogen is denitrified through organic material oxidation, the concentration of nitrite nitrogen approaches zero.
  • the second influent water flows into the second anoxic tank 140, and the second anoxic tank 140 again has a certain amount of ammonia nitrogen concentration due to the ammonia nitrogen component contained in the second influent water.
  • the nitrite nitrogen component is denitrified by oxidizing organic matter contained in the second influent, the concentration of nitrite nitrogen is partially reduced.
  • the ammonia nitrogen present in the second anoxic tank 140 in the anaerobic ammonium oxidation tank 170 needs to be denitrified, the nitrite nitrogen is not all denitrified in the second anoxic tank 140, but in the second anoxic tank 140 It remains at a concentration of 1.32 times that of ammonia nitrogen present.
  • both ammonia nitrogen and nitrite nitrogen are removed by an anamox reaction.
  • FIG. 3 is a graph showing the conveyance amount of influent water according to the ratio of organic matter and nitrogen in the primary treated water using an equation according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a graph showing nitrogen and nitrogen according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing the separation amount of the first influent and the second influent according to the ratio of organic matter and nitrogen in the primary treated water in the phosphorus removal device.
  • the nitrogen and phosphorus removal device 100 increases the amount of transport.
  • the nitrogen and phosphorus removal device 100 passes through the first anoxic tank 120 and the second anoxic tank 140 so that the concentration of nitrous nitrogen and the organic matter involved in denitrification increases. Increase the amount separated by
  • FIG. 5 is an example in which a nitrogen and phosphorus removal device according to an embodiment of the present invention is applied to an existing treatment plant.
  • a reaction tank can be used, and an alternating tank (aerobic and anoxic tank 510 to be described later) is provided for convenience of operation. Increased.
  • the aerobic and anoxic tank 510 is operated as an aerobic or anoxic by varying depending on the operating conditions. In general, in the winter season, the water temperature decreases and the nitrification efficiency decreases. In this case, it can be operated as an aerobic tank, and an oxygen-free tank can be operated in a situation where nitrification occurs smoothly, such as in summer.
  • the aerobic and anoxic tank 510 is disposed between the aerobic tank 130 and the second anoxic tank 140. However, it is not necessarily limited thereto, and may be disposed at different locations according to the operating conditions of the nitrogen and phosphorus removal device 100.
  • the nitrogen and phosphorus removal apparatus passes through nitrite nitrogen (NO 2 -- N) instead of nitrate nitrogen (NO 3 -- N), adenitization reaction in an anoxic tank and nitrite in an aerobic tank Can induce a reaction. Accordingly, since the nitrogen and phosphorus removal device requires only 75% of oxygen compared to the device via nitrate nitrogen, aeration energy can be reduced.
  • the nitrogen and phosphorus removal apparatus since the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention passes through nitrous nitrogen (NO 2 -- N), it can be easily combined with an anaerobic ammonium oxidation (or'anamox') process. Accordingly, the nitrogen and phosphorus removal apparatus according to an embodiment of the present invention can treat wastewater containing low concentration of organic matter, and in particular, can economically treat wastewater containing high concentration nitrogen.
  • nitrous nitrogen NO 2 -- N
  • an anaerobic ammonium oxidation or'anamox'

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Abstract

아질산성 질소 경유의 생물학적 질소·인 제거공정과 혐기성암모늄산화공정과의 조합을 통한 오·폐수내의 질·소인 제거방법를 개시한다. 본 발명의 일 실시예는, 생물반응조를 아탈질화 및 아질산화 기반의 생물학적 질소·인 제거공정으로 유도하고 혐기성암모늄산화 공정을 접목시켜, 유기물을 별도로 주입하지 않아도, 질소 및 인을 경제적이고 효과적으로 제거할 수 있는 질소 및 인 제거장치를 제공하는데 일 목적이 있다.

Description

아질산성 질소 경유의 생물학적 질소·인 제거공정과 혐기성암모늄산화공정(ANAMMOX)과의 조합을 통한 오·폐수내의 질·소인 제거방법
본 발명은 아나목스 미생물 및 아탈질화·아질산화 공정의 미생물을 효율적으로 조합하여 오·폐수 내 포함된 질소와 인을 제거하는 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
매립지에서 발생하는 오·폐수는 유기물뿐만 아니라 고농도의 질소 및 인과 같은 영양염류를 함유하고 있다. 오·폐수가 그대로 방류될 경우 방류수계의 수질이 심각하게 저하되므로, 오·폐수 내 영양염류는 효율적으로 제거되어야 한다.
종래의 질소 및 인 제거공법은 오·폐수 내의 질소를 질산화하고 탈질시킴과 동시에, 인을 용출하고 축적시켜 제거하였다. 종래의 질소 및 인 제거공법은 혐기조, 무산소조, 호기조, 고액분리부로 구성된다.
혐기조로는 고액분리부로부터 슬러지가 유입되며, 이때 호기조에서와 동일한 농도를 갖는 질산성 질소가 함께 유입된다. 유입된 질산성 질소는 탈질 반응에 의해 우선적으로 제거된다. 이와 동시에, 혐기조 내의 미생물은 인을 용출한다. 인의 용출은 미생물이 탈질 후 잔류하는, 생물학적으로 분해 가능한 용존성 유기물을 세포 내로 축적하기 위한 에너지를 얻기 위함이다. 이에 따라, 혐기조 내의 인(PO4 3-)의 농도가 급격하게 증가한다.
무산소조는 혐기반응 이후에 잔류하는 유기물을 전자공여체로 이용하여, 호기조에서 반송된 질산성 질소(NO3 --N)를 질소가스(N2)로 탈질시켜 제거한다. 이때, 무산소조로 반송되는 반송량에 의해 무산소조 내에서의 질소 제거효율이 결정된다. 탈질에 필요한 유기물의 양과 체류시간이 무산소조 내에서 충분히 확보되어야, 내부 반송에 의해 무산소조로 반송된 질산성 질소가 전량 탈질될 수 있다.
호기조는 유입된 오·폐수 내의 암모니아성 질소(NH4 +-N)를 질산성 질소(NO3 --N)로 전환시키는 질산화 공정을 수행하며, 산화된 질소는 무산소조로 반송된다.
상술한 바와 같이, 혐기조 내의 미생물은 세포 내에 축적한 유기물을 산화시켜 획득한 에너지를 이용하여 세포 내로 인을 과잉 축적시킨다. 고액분리조는 인을 축적한 미생물을 유입받아 폐슬러지 형태로 배출함으로써 인을 제거한다.
또한, 호기조에서는 암모니아성 질소의 질산화 효율이 100%를 달성할 수 있도록 운전된다. 질산화율이 100% 이하로 되면, 질소 제거효율도 감소되기 때문이다. 즉, 질산화율이 100% 이하일 경우, 질소 제거효율의 유지를 위해 반송량이 증가하여야 하는데, 반송량의 증가는 반송펌프 용량의 증가를 야기하여 경제적 비효율을 야기한다.
한편, 고액분리부로부터 슬러지가 반송됨에 따라, 슬러지 내의 질산성 질소가 혐기조로 유입된다. 혐기조는 오·폐수 내의 생물분해 가능한 용존성 유기물을 소모하여 탈질 반응을 수행한다. 오·폐수 내의 유기물 농도가 낮을 경우, 탈질에 유기물이 우선적으로 제거된다. 이에, 혐기조 내에서 인 제거효율이 저하되는 현상이 발생하는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 실시예는, 아탈질화 및 아질산화 기반의 생물학적 질소·인 제거공정으로 유도하고 혐기성암모늄산화 공정을 접목시켜, 유기물을 별도로 주입하지 않아도, 질소 및 인을 경제적이고 효과적으로 제거할 수 있는 질소 및 인 제거장치를 제공하는데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 오·폐수 내 영양염류를 제거하는 장치에 있어서, 오·폐수 중 일부가 유입되며, 유입된 일부의 오·폐수 내 용존하는 인을 용출하는 혐기조와 유입된 일부의 오·폐수 내 유기물과 아질산성 질소를 결합시켜 탈질시키는 제1 무산소조와 제1 미생물을 이용하여 상기 혐기조에서 용출된 인의 흡수를 유도하며, 유입된 일부의 오·폐수 내 암모니아성 질소를 아질산성 질소로 산화시키는 호기조와 오·폐수 중 나머지가 유입되어 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소를 탈질시키는 제2 무산소조와 공기를 이용해 재포기를 수행하는 재포기조와 상기 제2 무산소조를 거친 오·폐수 내에서 인을 흡수한 미생물을 분리하는 고액분리부 및 제2 미생물을 이용하여 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소와 상기 호기조에서 산화되지 않은 암모니아성 질소를 탈질시키는 혐기성암모늄 산화조를 포함하는 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제1 미생물은 용존성 유기물을 이용하여 인을 용출하는 PAB(Phosphorus Accumulating Bacteria)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 호기조는 암모니아 산화 미생물(AOB: Ammonia Oxidizing Bacteria)가 우점화되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 무산소조는 유입된 나머지의 오·폐수 내 포함된 유기물과 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소를 결합시켜 탈질시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제2 무산소조는 암모니아성 질소와 아질산성 질소의 비율을 1:1.1 내지 1:1.3의 범위를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 호기조는 산화한 아질산성 질소 중 일부를 상기 제1 무산소조로 반송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 혐기조로 유입되는 오·폐수의 양은 유기물 및 질소의 비가 커질수록 증가하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 질산화 탈질을 기반으로 하는 생물학적 공정을 아탈질화 및 아질산화 기반의 질소 및 인 제거공정으로 유도하고 혐기성암모늄산화 공정을 접목시켜, 유기물을 별도로 주입하지 않고 질소 및 인을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 및 인 제거장치 내 각 구성에서의 질소 및 인의 농도변화를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 질소 및 인 제거장치 내에서의 1차 처리수 내 유기물과 질소의 비에 따른 유입수의 반송량을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 및 인 제거장치 내에서의 1차 처리수 내 유기물과 질소의 비에 따른 제1 유입수 및 제2 유입수의 분리량을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 질소 및 인 제거장치를 기존처리장에 적용한 실시예이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 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 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의 상 영양염류를 질소와 인으로 특정하여 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 질소나 인과 유사한 성질을 갖는 영양염류는 모두 해당될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 질소 및 인 제거장치(100)는 1차 침전조(미도시), 혐기조(110), 제1 무산소조(120), 호기조(130), 제2 무산소조(140), 재포기조(150), 고액분리부(160) 및 혐기성암모늄 산화조(170)를 포함한다.
1차 침전조(미도시)는 유입수를 침전시켜 고형물을 분리한다. 1차 침전조(미도시)에 의해 고형물이 분리된 1차 처리수가 질소 및 인 제거장치(100)에서 처리될 원수로 유입된다. 이때, 고형물을 효과적으로 제거하기 위해, 1차 침전조(미도시)에는 약품이 투입될 수 있다.
1차 처리수는 혐기조(110)로 유입되어 반송슬러지와 혼합되고, 혐기조(110)는 유입수 내 용존하는 유기물을 이용하여 1차 처리수로부터 인을 용출한다. 혐기조(110) 내에는 용존성 유기물을 이용하여 인을 용출하는 PAB(Phosphorus Accumulating Bacteria)가 존재한다. 이에 따라, 혐기조(110) 내에서는 인이 용출되며, 유입수 내 유기물이 PAB 세포 내로 축적된다.
고형물이 분리된 1차 처리수는 혐기조(110)와 제2 무산소조(140)로 분리되어 각각 유입된다. 1차 처리에서 분리되어 혐기조(110)로 유입되는 제1 유입수의 양은 제1 유입수의 인의 농도와 1차 처리수 내 용존성 유기물의 농도에 따라 가변된다.
혐기조(110)는 유입되는 제1 유입수 내 용존하는 유기물을 이용하여 인을 용출한다. 혐기조(110) 내에는 용존성 유기물을 이용하여 인을 용출하는 PAB가 존재한다. 이에 따라, 혐기조(110) 내에서는 인이 용출되며, 제1 유입수 내 일부 유기물이 PAB세포 내로 축적된다.
제1 무산소조(120)에서는 혐기조(110)에서 유입된 유입수 내 유기물과 호기조(130)로부터 반송된 아질산성 질소의 결합으로 탈질이 일어난다. 유기물이 아질산성 질소에 대해 전자 공여체의 역할을 하기 때문에, 아질산성 질소가 탈질된다.
호기조(130)는 PAB로부터 용출된 인의 재섭취를 유도하며, 혐기조를 거친 유입수 내 존재하는 암모니아성 질소를 아질산성 질소로 산화시킨다.
호기조(130)는 재포기조(140)와 마찬가지로 혐기조(110)에서 용출된 인을 PAB가 재섭취하도록 한다.
호기조(130)는 암모니아성 질소를 질산성 질소가 아닌 아질산성 질소까지만 산화시킨다. 호기조(130) 내에는 암모니아 산화 미생물(AOB: Ammonia Oxidizing Bacteria)이 우점화되어 있어, 암모니아성 질소가 아질산성 질소까지만 산화된다.
호기조 내에서 AOB가 우점화되기 위해서는, AOB는 생존하기 유리하고, 아질산 산화 미생물(NOB: Nitrite Oxidizing Bacteria)은 생존하기 어려운 환경이 호기조에 형성되어야 한다. 이를 위해, SRT(Solid Retention Time), 용존산소(DO, Dissolved Oxygen), FA(Free Ammonia), FNA(Free Nitrous Acid) 및 온도 등과 같은 여러가지 인자가 고려될 수 있다. 특히, 매립지 침출수와 같이 암모니아성 질소의 농도 및 pH(FA와 관련)가 높게 유지되거나 DO 농도가 낮게 형성될 경우, AOB 성장에 유리한 환경이 형성될 수 있다.
산화된 아질산성 질소는 제1 무산소조(120)로 반송되거나 제2 무산소조(140)로 유입되어 유기물과의 결합으로 탈질된다.
호기조(130)에서 암모니아성 질소가 아질산성 질소로 산화되기 때문에, 질소 및 인 제거장치(100)는 별도로 부분 아질산화조를 구비할 필요가 없는 장점을 갖는다. 다만, 별도의 부분 아질산화조가 포함되지 않기 때문에, 호기조(130)에서 산화되는 아질산성 질소의 농도가 적절히 조절되어야 한다. 호기조(130)에서 산화되는 아질산성 질소는 제1 무산소조(120)로 반송되거나 제2 무산소조(140)로 유입되는 것 외에도, 산화되지 않고 잔류하는 암모니아성 질소가 혐기성암모늄 산화조(170)에서 제거되는데 필요한 양만큼이 혐기성암모늄 산화조(170)로 유입되어야 한다. 따라서, 호기조(130)에서의 산화는 제1 무산소조(120) 내에서 인 용출 후 잔류하는 유기물의 농도, 제2 무산소조(140)로 유입되는 유기물의 농도, 산화되지 않고 잔류하는 암모니아성 질소의 농도 및 잔류하는 암모니아성 질소가 혐기성암모늄 산화조(170)에서 제거되는데 필요한 아질산성 질소 농도를 모두 고려하여 진행된다.
제2 무산소조(140)에서는 호기조(130)에서 유입되는 유입수 내 아질산성 질소와 제2 유입수 내 유기물 성분이 결합되어 아질산성 질소가 탈질된다. 이에, 제2 무산소조(140)에서 재포기조(150)로 유입될 유입수 내 암모니아성 질소와 아질산성 질소의 비는 1:1.1~1.3의 범위로 조절될 수 있다.
필요한 반송량과 유입수 분배비율은 유입수의 C/N비 및 암모니아성 질소(NH4 +-N)농도에 의해 변화되며, 유입수의 암모니아성 질소(NH4 +-N)농도가 40mg/L일 때의 예를 설명하면 다음과 같다.
유입수의 암모니아성 질소(NH4 +-N)의 농도가 40mg/L일 경우에 C/N(BDCOD/NH4 +-N)비에 따른 BDCOD의 농도 및 COD/NO2 --N의 비가 3.0일 경우에 탈질 가능한 NO2 --N의 농도는 아래의 표 1과 같게 나타난다. 표 1에는 침전지 반송률(RAS)이 30%일 경우에 대한 값이 제시되어 있다.
구분 값
C/N비 1.0 1.5 2.0
BDCOD(mg/L) 40 60 80
NO2-N 탈질량(mg/L) 13 20 27
고액분리부에서 유출되는 유출수 내의 무기질소 농도(mg/L) 27 20 13
고액분리부에서 유출되는 유출수 내의 NH4-N 농도(mg/L) 11.6 8.7 5.8
고액분리부에서 유출되는 유출수 내의 NO2-N 농도(mg/L) 15.1 11.3 7.5
제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율(%) 38 28 19
혐기조로 유입되는 오·폐수의 비율(%) 62 72 81
제2 무산소조에서의 아탈질 농도(mg/L) 5.0 5.7 5.0
혐기조 및 제1 무산소조에서의 아탈질 농도(mg/L) 7.9 13.9 21.3
RAS에 의해 제1 무산소조로 공급되는 아질산성 질소 농도(mg/L) 6.0 4.5 3.0
제1 무산소조에서의 탈질 농도(mg/L) 1.9 9.4 18.2
제1 무산소조에서의 NH4-N 농도(mg/L) 31 31 31
내부 반송율(%) 12 36 63
전체 유입 암모니아성 질소에서 유입수 내의 유기물을 이용한 아탈질 가능량을 제외하면, 고액 분리공정 유출수 내의 무기질소 농도가 산정될 수 있다. 고액 분리공정 유출수 내 NO2 --N/NH4 +-N의 비가 1:1.1~1.3의 범위로 되기 위한 NO2 --N과 NH4 +-N의 농도가 산정될 수 있다. 이때, 암모니아성 질소는 전량 제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율에 의해서 공급되기 때문에, 제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율은 다음 식에 의해 구할 수 있다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000001
여기서, 유입 2는 제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율을 의미하며,
Figure PCTKR2020008657-appb-I000002
를 의미한다.
혐기조로 유입되는 오·폐수의 비율은 앞에서 구해진 제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율을 이용하여, 다음 식에 따라 쉽게 계산이 가능하다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000003
여기서, 유입 1은 혐기조로 유입되는 오·폐수의 비율을 의미한다.
혐기조·제2 무산소조로 유입되는 오·폐수의 비율이 결정되었기 때문에, 각 유입에 따른 아탈질 가능 농도가 다음 식에 따라 결정이 된다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000004
여기서, 장치 전체 아탈질 농도는 질소 및 인 제거장치(100) 전제체서 제거되는 아질산성 질소의 농도를 의미한다.
혐기조 및 제1 무산소조에서 제거되는 아질산성 질소의 농도는 다음 식에서 구해진다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000005
혐기조로 유입되는 아질산성 질소의 농도는 슬러지 반송율(RAS)과 고액분리기 유출수 내의 아질산성 질소 농도에 의해 연산된다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000006
위의 값을 이용하여 제1 무산소조에서 탈질되는 아질산성 질소의 농도가 구해진다. 이 값을 이용한 내부반송량은 다음 식에 따라 연산된다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000007
여기서, 제1 무산소조의 암모니아성 질소농도는 다음 식에 따라 산정된다.
Figure PCTKR2020008657-appb-I000008
재포기조(150)는 공기를 이용해 무산소조 유출수를 재포기시킨다. 슬러지의 침전특성을 개선하여 고액분리부(160)에서 원활한 고액분리가 일어날 수 있도록, 재포기조(150)는 기 설정된 시간동안 유입수에 공기를 공급하여 재포기시킨다.
고액분리부(160)는 인을 재섭취한 PAB를 분리시키며, 고액분리된 유입수를 혐기성암모늄 산화조(170)로 유출한다.
고액분리부(160)는 인을 재섭취한 PAB를 분리시키며, 슬러지를 혐기조(110)로 반송한다. 슬러지 반송량은 고액분리부(160)의 고형물 계면의 높이에 따라 조절될 수 있으며, 계면의 높이가 전체 고액분리 깊이의 30%가 넘지 않도록 조절될 수 있다. 슬러지 반송량은 하수 유입량을 기준으로 30~50%범위가 적당하나, 고액분리가 불량할 경우 슬러지 반송량이 증가할 수 있다.
또한, 고액분리부(160)에 의해 슬러지 반송되는 질소는 100% 질산성 질소가 아닌 암모니아성 질소와 아질산성 질소가 1:1.1~1.3의 범위이므로, 혐기조(110)의 혐기 환경을 적게 훼손한다. 따라서, 혐기조(110)에서의 인의 용출에 대한 영향이 기존 공정에 비해 작다.
혐기성암모늄 산화조(170)는 아나목스(ANNAMOX) 미생물을 이용하여 암모니아성 질소를 산화시키는 과정에서 탈질시킴으로써 질소를 제거한다. 혐기성암모늄 산화조(170)는 아나목스 미생물을 포함하며, 1:1.32 비율의 암모니아성 질소와 아질산성 질소를 질소 가스로 탈질시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치 내 각 구성에서의 질소 및 인의 농도변화를 도시한 그래프이다.
고액분리부(160)에서 반송되는 슬러지 및 제1 유입수가 유입되기 때문에, 혐기조(110)는 일정량의 암모니아성 질소 농도를 갖는다. 한편, 혐기조(110)에서는 PAB에 의해 인의 용출이 발생하기 때문에, 인의 농도가 급격히 상승하게 된다.
제1 무산소조(120)에서는 호기조(130)로부터의 반송에 의해 암모니아성 질소와 인의 농도가 희석되어 일정 농도로 낮아진다. 한편, 호기조(130)로부터 아질산성 질소가 내부 반송되므로 일정 농도의 아질산성 질소가 존재하는데, 아질산성 질소는 유기물산화를 거치며 탈질되기 때문에 아질산성 질소의 농도는 0에 가까워진다.
호기조(130)에서 암모니아성 질소가 모두 아질산성 질소로 산화되므로, 암모니아성 질소의 농도는 0이 되는 대신, 아질산성 질소의 농도가 상승한다. 한편, 호기조(130)에서 PAB가 용출된 인을 재섭취하기 때문에, 호기조(130) 내 인의 농도는 급격히 감소한다.
제2 무산소조(140)로 제2 유입수가 유입되며 제2 유입수 내 포함된 암모니아성 질소 성분에 의해, 제2 무산소조(140)는 다시 일정량의 암모니아성 질소 농도를 갖는다. 반면, 아질산성 질소 성분은 제2 유입수 내 포함된 유기물을 산화시키며 탈질되기 때문에, 아질산성 질소의 농도는 일부 감소한다. 다만, 혐기성암모늄 산화조(170)에서 제2 무산소조(140) 내 존재하는 암모니아성 질소가 탈질되어야 하므로, 아질산성 질소는 제2 무산소조(140)에서 모두 탈질되지 않고, 제2 무산소조(140) 내 존재하는 암모니아성 질소의 1.32배의 농도만큼 잔류한다.
혐기성암모늄 산화조(170)에서 암모니아성 질소와 아질산성 질소는 아나목스 반응에 의해 모두 제거된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식을 이용하여 1차 처리수 내 유기물과 질소의 비에 따른 유입수의 반송량을 도시한 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치 내에서의 1차 처리수 내 유기물과 질소의 비에 따른 제1 유입수 및 제2 유입수의 분리량을 도시한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 질소 및 인 제거장치(100)로 유입되는 1차 처리수 내 유기물 및 질소의 비가 커질수록, 유입수의 반송량은 증가한다. 유기물 및 질소의 비가 커진다는 의미는, 동일한 양의 처리수 내에서 유기물의 농도는 증가하는 반면, 암모니아성 질소의 농도는 감소함을 의미한다. 이에 따라, 제1 또는 제2 유입수 내 포함된 유기물과의 결합으로 탈질되는 질소의 농도를 증가시키기 위해, 질소 및 인 제거장치(100)는 반송량을 증가시킨다.
또한, 도 4를 참조하면, 질소 및 인 제거장치(100)로 유입되는 1차 처리수 내 유기물 및 질소의 비가 커질수록, 제1 유입수로 분리되는 양을 증가시킨다. 유기물의 농도가 증가함에 따라, 제1 무산소조(120)와 제2 무산소조(140)를 거치며 아질산성 질소와 탈질에 관여하는 유기물의 농도가 증가하도록, 질소 및 인 제거장치(100)는 제1 유입수로 분리되는 양을 증가시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치를 기존처리장에 적용한 실시예이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치(100)를 기존처리장에 적용할 경우 반응조를 활용할 수 있도록 한 것으로, 교호조(후술할, 호기 및 무산소조(510))를 두어 운영의 편리성을 증대시켰다.
도 5를 참조하면, 질소 및 인 제거장치(100)의 구성에 추가적으로 호기 및 무산소조(510)를 더 포함한다. 호기 및 무산소조(510)는 운전조건에 따라 가변하여 호기 또는 무산소로 운영한다. 일반적으로, 동절기의 경우 수온이 저하되어 질산화효율이 저하되는데 이 때에는 호기조로 운영할 수 있고, 하절기와 같이 질산화가 원활하게 발생하는 상황에서는 무산소조 운영할 수 있다.
호기 및 무산소조(510)는 호기조(130)와 제2 무산소조(140) 사이에 배치된다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 질소 및 인 제거장치(100)의 운영 조건에 따라 다른 위치에 배치될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치는 질산성 질소(NO3 --N) 대신 아질산성 질소(NO2 --N)를 경유하기 때문에, 무산소조에서 아탈질 반응을, 호기조에서 아질산화 반응을 유도할 수 있다. 이에 따라, 질소 및 인 제거장치는 질산성 질소를 경유하는 장치 대비 75%의 산소만을 요구하기 때문에 포기 에니저를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치는 아질산성 질소(NO2 --N)를 경유하기 때문에, 혐기성암모늄산화(또는, '아나목스')공정과 용이하게 조합될 수 있다, 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 질소 및 인 제거장치는 낮은 농도의 유기물을 포함하는 오·폐수도 처리할 수 있으며, 특히, 고농도 질소를 함유한 폐수를 경제적으로 처리할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
*본 특허출원은 2019년 07월 03일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2019-0080399호에 대해 미국 특허법 119(a)조(35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하면, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (5)

  1. 오·폐수 내 영양염류를 제거하는 장치에 있어서,
    오·폐수 중 일부가 유입되며, 유입된 일부의 오·폐수 내 용존하는 인을 용출하는 혐기조;
    유입된 일부의 오·폐수 내 유기물과 아질산성 질소를 결합시켜 탈질시키는 제1 무산소조;
    제1 미생물을 이용하여 상기 혐기조에서 용출된 인의 흡수를 유도하며, 유입된 일부의 오·폐수 내 암모니아성 질소를 아질산성 질소로 산화시키는 호기조;
    오·폐수 중 나머지가 유입되어 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소를 탈질시키는 제2 무산소조;
    기체를 이용해 재포기를 수행하는 재포기조;
    상기 제2 무산소조를 거친 오·폐수 내에서 인을 흡수한 미생물을 분리하는 고액분리부; 및
    제2 미생물을 이용하여 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소와 상기 호기조에서 산화되지 않은 암모니아성 질소를 탈질시키는 혐기성암모늄 산화조
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 미생물은,
    용존성 유기물을 이용하여 인을 용출하는 PAB(Phosphorus Accumulating Bacteria)인 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 호기조는,
    암모니아 산화 미생물(AOB: Ammonia Oxidizing Bacteria)가 우점화되어 있는 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 무산소조는,
    유입된 나머지의 오·폐수 내 포함된 유기물과 상기 호기조에서 산화된 아질산성 질소를 결합시켜 탈질시키는 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 호기조는,
    산화한 아질산성 질소 중 일부를 상기 제1 무산소조로 반송하는 것을 특징으로 하는 영양염류 제거장치.
PCT/KR2020/008657 2019-07-03 2020-07-02 아질산성 질소 경유의 생물학적 질소·인 제거공정과 혐기성암모늄산화공정(anammox)과의 조합을 통한 오·폐수내의 질·소인 제거방법 WO2021002699A1 (ko)

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