KR100719435B1 - 축산분뇨의 처리장치 및 처리방법 - Google Patents
축산분뇨의 처리장치 및 처리방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 축산폐수의 처리장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치는 축산분뇨가 유입되는 저류조; 상기 저류조로부터 나온 축산분뇨의 생물학적 처리를 위한 무산소조 및 포기조로 구성된 생물 반응조; 생물학적 처리된 축산분뇨를 응집시켜 고액분리시키는 탈수기; 상기 탈수기로부터 나온 탈수여액 및 여과포 세척액을 분리하여 여과시키는 여과기; 및 고온의 압축공기를 냉각시켜 생물반응조의 포기조에 공급하여 포기조의 온도를 낮추는 공기냉각시설을 포함하고, 상기 저류조는 일반시기에 축산분뇨가 유입되는 제 1 저류조, 특별시기에 축산분뇨가 유입되는 제 2 저류조 및 제 1 저류조 및 제 2 저류조의 축산분뇨를 혼합하는 제 3 저류조로 이루어진 3단계 저류조, 상기 처리장치를 이용하여 축산폐수가 처리되어진다.
본 발명에 따른 축산폐수의 처리장치 및 방법은 생물학적 축산분뇨처리에 있어서 축산분뇨의 농도를 균일화시킬 수 있으며, 소독 등에 의한 저해물질 유입에 대처할 수 있고, 또한 생물반응조의 미생물 활성을 유지하고 탈수액의 감소 및 여과기 역세척수의 감소를 가능하게 한다.
축산분뇨, 처리장치, 농도, 소독
Description
도 1은 본 발명의 하나의 일예에 따른 축산분뇨의 처리장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 일예에 따른 축산분뇨의 처리방법을 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치에서 분산판을 구체적으로 나타낸 상세도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
100 저류조 101 제 1 저류조
102 제 2 저류조 103 제 2 저류조
104 브로와 105 공기공급라인
200 생물반응조 201 무산소조
202 포기조 203 냉각공기 공급라인
204 반송라인 205 내부순환라인
206 순환수 분산판
300 탈수기 301 탈수액 저류조
302 미생물활성유지조 303 응집 용해조
400 여과기 401 여과수조
402 폐역세척수 이송라인 403 여과포세척수 이송라인
404 폐역세척수 농축침전조 405 농축침전슬러지 이송라인
406 농축침전상등액 이송라인
500 공기냉각시설 501 순환수라인
502 냉각수저류조 503 순환수저류조
본 발명은 축산분뇨의 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 생물학적 축산분뇨처리에 있어서 축산분뇨의 농도를 균일화시킬 수 있으며, 소독 등에 의한 저해물질 유입에 대처할 수 있고, 또한 생물반응조의 미생물 활성을 유지하고 탈수액의 감소 및 여과기 역세척수의 감소를 가능하게 하는 축산분뇨 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
축산분뇨는 고농도 고형물, 유기물, 질소를 함유하고 있으며, 이들의 질적 특성은 저장기간, 건조상태 및 사료의 종류에 따라 많은 차이를 보임은 물론, 동일한 사육시설에서조차 시간적, 계절적 수거방법에 따라 상이하게 나타난다. 또한, 사료에 포함된 중금속 및 방역에 의한 소독제의 잔류로 인하여 독성물질이 함유되어 있기도 하다.
기존의 축산분뇨처리에 있어서, 상기와 같은 축산분뇨의 불균일성과 항생제 및 소독에 의한 독성물질 함유 등으로 인한 생물반응조의 미생물 사멸 및 활성저하로 인하여 생물학적 처리에 많은 문제가 있었다.
특히 하절기에는 고농도 유기물에 의한 포기조의 온도상승과 거품발생으로 폐수처리가 어려웠으며, 반응조 온도를 저하시키기 위하여 설치한 공기냉각시설의 순환수(온수)를 이용하지 않았다(Choi, E., Kim, D., Eum, Y., Yun, Z. and Min, K. S., Full-Scale Experience for Nitrogen Removal from Piggery Waste, Wat. Environ. Res., 77(4), pp. 381-389 (2005); 및 황인수와 민경석, 수정된 MLE 공정을 이용한 Full-Scale에서의 돈사분뇨처리, 한국물환경학회지(in press), 22(5)(2006) 참조). 또한 여과기 및 탈수기의 운영에 있어서 많은 비경제적인 운영이 많았다.
이에 본 발명자들은 축산분뇨의 성상에 있어서의 불균일성과 고농도 유기물에 의한 하절기 온도상승, 중금속 및 소독으로 인하여 발생하는 생물학적 처리에 있어서의 문제점을 획기적으로 감소시키기 위한 방법을 연구하면서, 축산분뇨의 전처리 공정인 저류조 운영에 있어서 저류조를 3단계 시스템으로 분리하고, 포기조 운영에 있어서 미생물의 활성 저하시에 미생물을 별도 공급하고, 또한 공기냉각시설의 부속시설로서 온수 및 냉수 수조를 분리설치하는 경우 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 방역시기와 하절기의 처리효율저하를 방지하고 경제적인 운영을 위한 축산분뇨의 효율적 처리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 방역시기와 하절기의 처리효율저하를 방지하고 경제적인 운영을 위한 축산분뇨의 효율적 처리방법을 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은
축산분뇨가 유입되는 저류조;
상기 저류조로부터 나온 축산분뇨의 생물학적 처리를 위한 무산소조 및 포기조로 구성된 생물 반응조;
생물학적 처리된 축산분뇨를 화학적으로 응집시켜 고액분리시키는 탈수기;
상기 탈수기로부터 나온 탈수 여액 및 여과포 세척액을 분리하여 여과시키는 여과기; 및
고온의 압축공기를 냉각시켜 생물반응조의 포기조에 공급하여 포기조의 온도를 낮추는 공기냉각시설을 포함하고,
상기 저류조는 일반시기에 축산분뇨가 유입되는 제 1 저류조, 특별시기에 축산분뇨가 유입되는 제 2 저류조 및 제 1 저류조 및 제 2 저류조의 축산분뇨를 혼합하는 제 3 저류조로 이루어진 3단계 저류장치인 축산분뇨의 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치에서, 제 1 저류조 및 제 3 저류조는 혼 합이 가능한 구조이며, 제 2 저류조는 선입선출이 가능한 구조인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치에서, 상기 생물 반응조의 포기조에는 반응조 내부의 혼합 증대 및 반응조 하부의 혐기화를 방지하는 내부순환라인 및 무산소조와 포기조 순환수의 확산을 극대화하는 순환수 분산판이 구비되는 것이 비람직하며, 상기 생물반응조 및 탈수기 사이에는 생물학적으로 처리된 축산분뇨를 탈수 전에 보관시키는 탈수액 저류조 및 탈수액 저류조 전단에 설치되어 미생물 활성 저하시 포기조로 미생물을 보충하는 미생물 활성유지조를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 여과기는 역세척수의 폐액처리를 위하여 폐역세척수 농축침전조를 더 구비하는 것이 바람직하며, 상기 공기냉각시설로부터 유출된 순환수를 저장하는 순환수(온수) 저류조가 냉각수 저류조와 분리되어 구비되는 것이 더 바람직하다.
또한, 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은
축산분뇨를 3단계 저류조에서 균일한 농도 및 저독성이 되도록 전처리하는 단계;
상기 전처리된 축산분뇨에서 질소성분을 제거하기 위하여 생물반응조의 무산소조를 거쳐 포기조에서 질산화시키고, 다시 질산화된 축산분뇨를 무산소조로 이송하여 탈질시키는 단계;
생물학적 처리된 축산분뇨를 화학적으로 응집시켜 고액분리시키는 탈수 단계; 및
상기 탈수 단계로부터 나온 탈수 여액과 여과포 세척수를 분리하여 여과하는 단계;를 포함하는 축산분뇨의 처리방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 축산분뇨의 처리공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 축산분뇨 처리장치의 운영방법을 설명한다. 본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치는 크게 3단계 저류조(100), 무산소조 및 포기조로 구성된 생물반응조(200), 탈수기(300), 여과기(400) 및 공기냉각시설(500)로 이루어진다.
a). 축산분뇨의 저류조(100)에서의 전처리 단계
상기 저류조(100)는 유입된 축산분뇨를 전처리하여 보관하는 장치로서 제 1 저류조(101), 제 2 저류조(102) 및 제 3 저류조(103)로 구성된다. 제 1 저류조(101) 및 제 3 저류조(103)는 혼합이 가능한 형태로, 제 2 저류조(102)는 선입선출이 가능한 구조로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 혼합이 가능한 형태라는 것은 축산분뇨가 유입되는 시기와 관계없이 이미 저류되어있는 축산분와 함께 혼합되도록 혼합(mixing)시설을 구비하는 것이고, 선입선출이 가능한 구조라는 것은 저류조에 먼저 유입된 축산분뇨가 먼저 유출되도록 하여 축산분뇨의 유입시기에 따라 순차적으로 유출되도록 하여 동일하고도 충분한 체류시간을 거치는 것을 의미하며, 예를 들어 저류조에 흐름막을 설치하고 밸브가 장착된 공급라인과 배출라인을 저류 조의 유입부분과 유출부분에 각각 위치하도록 구비하는 것이다.
3단계 저류조(100)의 운영방식은 다음과 같다: 즉, 일반시기에는 제 1 저류조(101), 제 2 저류조(102) 및 제 3 저류조(103)를 모두 사용한다. 일반시기가 아닌 구제역이나 소독시기가 오면 축산분뇨에 소독제와 항생제가 잔류되어 있어서 후단의 생물반응조(200)에서의 처리에 문제를 야기할 수 있다. 따라서 이 경우에는 축산폐수를 제 2 저류조(102)로 유입시킨다. 제 2 저류조(102)에서는 선입선출방식에 따라 충분하고도 균등한 체류시간을 가지며, 브로와(104)의 포기로 인한 호기성 분해로 일반 혼합보다 빠른 시간에 소독제와 항생제의 분해가 일어난다. 또한 공기냉각시설(500)을 거치지 않은 고온의 가압공기가 브로와(104)로부터 공기공급라인(105)를 통해 주입되어 소독제와 항생제의 분해속도를 높일 수 있다. 제 2 저류조(102)에서 충분한 체류시간을 갖는 축산폐수를 제 3 저류조(103)에서 제 1 저류조(101)에 보관되어 있는 비소독 기간의 축산분뇨와 혼합하여 잔류 소독제와 항생제의 혼합과 희석을 통하여 균등하고도 저독성의 축산분뇨를 조성한다.
또한 제 1 저류조(101) 내지 제 3 저류조(103)의 3단계 구조는 저류조의 혼합기 또는 포기장치 및 산기관의 고장이나 침전물의 준설 등 비상시에 각 저류조의 예비개념으로 상호 사용할 수 있다.
b). 생물반응조(200)에서의 생물학적 처리단계
상기 저류조(100)로부터 나온 농도가 균등하고 저독성의 축산분뇨는 생물반 응조(200)에서 생물학적으로 처리된다. 생물반응조(200)는 일반적인 생물학적 축산분뇨처리에 있어서는 무산소조(또는 혐기조와 무산소조)(201)와 포기조(202)로 구성된다.
축산분뇨는 포기조(202)에서 공기냉각시설(500)로부터 나온 냉각공기 공급라인(203)을 통한 산소공급에 의해 질산화과정을 거치고 반송라인(204)를 통하여 무산소조(201)로 이송하여 탈질이 일어난다.
이때, 축산분뇨는 유기물분해과정에서 고 발열이 일어날 뿐만 아니라 포기조(202)에서 미세공기를 발생시키기 위하여 주입하는 85 내지 95℃의 압축공기로 인한 발열이 일어나므로 지온과 외기온도가 상승하는 영향이 수반되는 하절기(6월 내지 8월, 평균 25℃ 이상의 온도)에는 포기조의 경우 60℃ 이상으로 반응조 내부 온도가 상승하여 생물학적 처리가 불가능하게 된다. 따라서 공기냉각시설(500)을 설치하여 압축공기의 온도를 낮추고 있으나, 포기조 온도를 질산화 미생물의 생육에 적당한 30 내지 40℃로 낮추기는 매우 어렵다. 이에 따라서 포기조(202) 상부에 내부순환라인(205)을 설치하여 포기조 하부의 폐수를 상부로 끌어올려 분산살포함으로써 분산수와 거품의 충돌에 의한 축산분뇨처리에 문제가 되는 거품의 제거, 하부의 혐기성화 방지, 상부와 하부의 혼합효과 및 공기접촉으로 인한 포기와 온도 저하(3℃ 이상)의 효과 및 온도 저하에 따른 용존산소농도를 높이는 효과를 가져 온다. 또한 상기 내부순환라인(205) 하부에 도 3에 나타낸 구조의 효과적인 순환수 분산판(206)를 구비하는 경우 이 효과는 배가된다. 도 3에 나타난 바와 같이, 순환라인(25)의 직경(d)의 2배의 직경을 갖는 판과 0.5배의 직경을 갖는 판으로 구성 된 분산판(206)을 포기조의 내부순환라인(205) 아래에 설치하여 순환 및 반송수와의 접촉면적을 넓히고 접촉각도를 다양하게 구성하여 분산효율을 증대시키고, 이로 인하여 포기효과, 거품제거 및 온도저하와 혼합효과를 상승시킨다.
생물반응조(200)의 포기조(202)에서의 질산화 단계
포기조(202)에서는 축산분뇨의 암모니아성 질소를 공기와 결합시켜 아질산성 질소 및 질산성 질소로 전환시키며, 유기물의 분해가 일어난다. 상기 질산화는 온도, pH 및 체류시간과 같은 조건에 의해 최적화될 수 있다. 상기 질산화 반응 조건, 예를 들면 온도, pH 및 체류시간은 대상 폐수의 특성에 따라 조정될 수 있지만, 30 내지 40℃의 온도, 7.8 내지 8.3의 pH, 20내지 25일간의 체류시간에서 진행되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
질산화에서 온도는 질산화 미생물의 성장률에 상당한 영향을 미치며, 질산화 미생물의 성장가능 온도는 4 내지 50℃로서 총괄적인 질산화율은 온도감소에 따라 감소하므로 동절기에는 온도하강으로 인한 질산화율의 저하에 상당한 영향을 야기할 수 있으므로 적어도 30℃ 이상이어야 하며. 또한 온도상승에 따른 질산화가 저해될 수 있으므로 40℃ 이하의 온도로 유지되어야 한다. 또한, 온도상승에 따른 질산화 저해로 인하여 NH4-N이 상승하여 pH도 동시에 상승할 수 있다. 일반적으로 pH 6 이하에서는 질산화가 일어나지 않기 때문에 7.8 내지 8.3의 pH를 유지하는 것이 질산화를 최적화한다.
포기조(202)에서 일어나는 암모니아성 질소가 질산화되는 반응은 다음과 같다.
NH4 + + 1.44 O2 + 0.0496 CO2
→ 0.01 C5H7O2N + 0.99 NO2 - + 0.97 H2O + 1.99 H+
NO2 - + 0.00619 NH4 + + 0.031 CO2 + 0.0124 H2O + 0.5 O2
→ 0.00619 C5H7O2N + 1.00 NO3 - + 0.00619 H+
1.00 NH4 + + 1.89 O2 + 0.0805 CO2
→ 0.0161 C5H7O2N + 0.952 H2O + 0.984 NO3 - + 1.98 H+
유기물 분해과정에서 발열이 일어나는 반응은 하기 반응식 4와 같으며, 이 발열은 압축공기 포기로 인한 발열과 함께 포기조(202)의 온도를 상승시키는 중요 한 원인이 되며, 하절기에 60℃이상의 발열로 포기조(202)에서의 질산화가 불가능하게 된다. 질산화미생물은 온도변화에 극히 민감하며, 암모니아 산화균의 경우 35℃, 아질산성 질소산화균의 경우 35 내지 42℃가 적정한 온도범위로 알려져 있다.
동화과정 : CxHyOz + NH3 + O2 → Cell + CO2 + H2O - ΔH (60~65%)
생물반응조(200)의 무산소조(201)에서의 탈질단계
탈질단계는 포기조(202)에서 유입된 질산화된 질소를 저류조로부터 일차적으로 무산소로 유입된 축산분뇨의 유기물을 이용하여 무산소조(201)에서 생물학적으로 질소가스로 전환시키는 과정이다.
이를 상세히 설명하면, 저류조(100)에서 일차적으로 무산소조(201)로 유입된 축산분뇨는 질산화조(202)에서 질산화되어 유입하는 폐수에 유기물을 공급하여 탈질을 가능하게 하며, 무산소조(201)의 폐수는 순환펌프를 통하여 질산화조(202)로 유입되어 질산화된 후 다시 무산소조(201)로 이송되어 질소가 제거된다. 즉, 질소는 질산화된 후 무산소조에서 유기물을 소모하여 탈질이 되므로 저류조- 무산소조- 질산화조-무산소조의 과정을 거쳐 탈질(질소제거)이 된다.
무산소조(201)에서 일어나는 탈질은 온도, pH 및 체류시간과 같은 조건에 의해 최적화될 수 있다. 상기 탈질 반응 조건, 예를 들면 온도, pH 및 체류시간은 대상 폐수의 특성에 따라 조정될 수 있지만, 10 내지 30℃의 온도, 6.5 내지 8.5의 pH, 10 내지 15일의 체류시간에서 진행되는 것이 바람직하지만 이것으로 한정되는 것은 아니다. 일반적인 탈질의 온도범위는 0 내지 50℃, 바람직하게는 10 내지 30℃에서의 일어날 수 있으며, 5℃ 이하에서는 탈질소효율이 현저하게 감소한다.
탈질반응식은 아질산성 질소로부터 탈질하는 아탈질과 질산성 질소로부터 탈질하는 완전탈질로 구분하며, 메탄올을 탄소원으로 사용하였을 때 미생물의 합성을 고려한 아탈질과 완전탈질의 반응은 하기 반응식과 같다.
→ 0.056 C5H7O2N + 0.47 N2 + 1.68 H2O + HCO3 -
아질산성 질소제거 : NO2 - + 0.67 CH3OH + 0.53 H2CO3
→0.04 C5H7O2N + 0.48 N2 + 1.23 H2O + HCO3 -
c).탈수기(300)에서의 탈수단계
생물반응조(200)에서 생물학적으로 처리된 축산분뇨는 처리과정에서 일부는 에너지로 소비되고 일부는 미생물 균체로 합성되어진다. 일단 처리된 축산분뇨는 탈수를 위하여 탈수액 저류조(301)에 보관한다. 그러나 탈수액 저류조(301)는 저류 역할을 하지만, 원폐수가 직접 유입되지 않고 탈수를 위하여 질산화조에서 인출한 폐수만 보관하므로 소독 등으로 인한 시기에는 생물반응조(200)의 포기조(202)보다 미생물활성이 매우 높기 때문에, 소독 시기에도 질산화조에 비하여 미생물활성을 높게 유지시킬 수 있다.
그러나, 일반적으로 탈수액 저류조(301)는 탈수 후 약품이 혼합된 응집 반응조의 잔류 폐수가 다시 유입되므로 미생물 활성에 다소의 영향을 미치게 된다. 이에 본 발명에서는 탈수액 저류조(301) 전단에 미생물활성유지조(302)를 분리설치하여 탈수액의 저류는 물론 탈수 후 약품이 혼합된 폐수가 유입되지 못하게 함으로써 항상 미생물활성을 최대로 유지하도록 하고, 또한 비상시에 생물반응조(200)의 포기조(202)에 재투입하여 미생물 활성 회복은 물론 회복속도를 배가시킨다.
탈수액 저류조(301)로부터 나온 폐수는 응집조 용해조(303)로부터 나온 응집제를 사용하여 응집반응을 거친 후 탈수기(300)에서 고액분리단계인 탈수가 진행된다. 이때 탈수기(300)는 일반적으로 벨트프레스 탈수기이다. 응집제로는 무기응집제인 염화제이철과 유기응집제인 고분자응집제를 사용한다. 염화제이철은 수중의 미립자를 전기적으로 중화하여 서로 엉키게 응집을 시킨다. 이때 pH는 4.0 내지 4.5 정도로 유지한다. 고분자응집제는 주로 가교작용에 의하여 입자와 입자를 엉키게 하여 응집을 한다. 일부 전기적 중화작용도 있지만 무기응집제에 비하여 영향이 적다. 하기 반응식 6은 염화제이철에 의한 응집반응식이다.
d). 탈수기 탈수여액, 여과포세척액 및 여과기 역세척수의 여과단계
탈수기에서 여과포를 세척하는 세척수와 탈수과정에서 나오는 탈수 여액이 혼합되어 여과되는 것이 일반적이다. 일반적으로 여과포 세척수는 여과포의 부착된 입자를 제거하기 때문에 탈수액의 고액분리에 의해 생성되는 탈수 여액보다 입자의 농도가 매우 높다. 또한, 일반적인 여과공정에서는 역세척수가 발생하는데, 역세척수 모두를 탈수액 저류조로 이송하여 탈수하는 경우, 탈수량의 증대와 응집제 사용량의 증가를 야기한다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 폐역세척수 이송라인(402)과 여과포세척수 이송라인(403)을 통하여 폐역세척수와 여과포세척수를 폐역세척수 농축침전조(404)로 이송하여 농축 및 침전을 거친 후, 침전슬러지는 농축침전슬러지 이송라인(405)을 통하여 탈수액 저류조(301)로 이송한 후 탈수하고, 상등액은 농축침전상등액 이송라인(406)을 통하여 여과수조(401)를 거쳐 여과기(400)에서 여과한다. 여과를 거친 폐수는 후속단계를 거치거나 최종방류한다. 실제 탈수기에서 탈수시에 발생하는 여과포세척액과 탈수여액을 분리하여 측정한 값과 일반적으로 기존시설에서 혼합되어 발생하는 각각의 농도를 비교하여 나타내면 하기 표 1과 같다.
| 탈수기의 탈수여액과 여과포세척액의 농도 (단위 : ㎎/ℓ) | ||||
| 구분 | 탈수여액 | 여과포세척액 | 혼합여액 | 비고 |
| CODcr | 156 | 308 | 232 | 탈수여액과 여과포세척액 비율 = 1:1 기준 |
| SS | 123 | 289 | 206 | |
| T-N | 38 | 76 | 57 | |
| T-P | 4 | 6 | 5 | |
공기냉각시설(500)은 브로와(104)에서 공급되는 고온의 압축공기를 냉각시켜 생물반응조(200)의 포기조(202), 미생물활성유지조(302) 및/또는 탈수액 저류조(301)에 공급하여 온도상승에 따른 저해를 방지함과 동시에 혼합과 산소를 공급한다. 공기냉각시설(500)을 통과하여 유출되는 순환수(온수)는 순환수라인(501)을 통하여 순환수저류조(503)에 저장한다. 일반적인 열교환기의 순환수 저류조가 단일저장조인데 반하여 본 발명에서는 냉각수가 보관되는 냉각수저류조(502)와 공기냉각시설을 통하여 유출되는 순환수를 저장하는 순환수(온수)저류조(503)를 분리하여 설치한다. 순환수저류조(503)는 냉각수저류조(502)와 인접하여 설치하며, 자연유하에 의하여 냉각수저류조(502)로 유출된다. 이 분리장치를 통하여 냉각수저류조(502)에 온수인 공기냉각시설의 유입에 따른 온도상승을 방지하여 공기냉각효율을 증대시키고, 온수인 순환수를 분리하여 탈수공정에 사용하는 응집제 용해조(303)의 용수로 사용함으로써 용해도를 높여 효율성 증대 및 응집제 사용량이 절감된다.
실시예
기존의 축산폐수처리장치에 3단계 저류장치 및 미생물활성유지조를 적용하여 운전한 방류수의 연평균 결과는 하기 표 2와 같다.
| 구분 | 기존 축산폐수처리장치 | 본 발명에 따른 축산폐수처리장치 |
| CODcr | 190 ㎎/ℓ | 113 ㎎/ℓ |
| SS | 14 ㎎/ℓ | 7 ㎎/ℓ |
| T-N | 46 ㎎/ℓ | 31 ㎎/ℓ |
| T-P | 2 ㎎/ℓ | 0.8 ㎎/ℓ |
본 발명에 따른 축산분뇨의 처리장치 및 방법은 생물학적 축산분뇨처리에 있어서 축산분뇨의 농도를 균일화시킬 수 있으며, 소독 등에 의한 저해물질 유입에 대처할 수 있고, 또한 생물반응조의 미생물 활성을 유지하고 탈수액의 감소로 인한 응집제의 절감 및 슬러지생산량 감소 및 여과기 역세척수의 감소를 가능하게 하여 축산분뇨처리비 및 유지관리비를 절감하게 한다.
Claims (7)
- 축산분뇨가 유입되는 저류조;상기 저류조로부터 나온 축산분뇨의 생물학적 처리를 위한 무산소조 및 포기조로 구성된 생물 반응조;생물학적 처리된 축산분뇨를 응집시켜 고액분리시키는 탈수기;상기 탈수기로부터 나온 탈수여액 및 여과포 세척액을 분리하여 여과시키는 여과기; 및고온의 압축공기를 냉각시켜 생물반응조의 포기조에 공급하여 포기조의 온도를 낮추는 공기냉각시설를 포함하고,상기 축산분뇨가 유입되는 저류조는 일반시기에 축산분뇨가 유입되는 제 1 저류조, 특별시기에 축산분뇨가 유입되는 제 2 저류조 및 제 1 저류조 및 제 2 저류조의 축산분뇨를 혼합하는 제 3 저류조로 이루어진 3단계 저류장치인 것을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 제 1 저류조 및 제 3 저류조는 혼합이 가능한 구조이며, 제 2 저류조는 선입선출이 가능한 구조인 축산분뇨의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 생물 반응조의 포기조에는 포기조 하부의 폐수를 상부로 끌어올려 분산살포하여 반응조 내부의 혼합 증대 및 반응조 하부의 혐기화를 방지하는 내부순환라인 및 무산소조와 포기조 순환수의 확산을 극대화하는 순환수 분산판이 더 구비되는 축산분뇨의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 생물반응조 및 탈수기 사이에 탈수 전에 생물학적 처리된 축산분뇨를 보관하는 탈수액 저류조 및 상기 탈수액 저류조 전단에 설치되어 미생물 활성 저하시 포기조로 미생물을 보충하는 미생물활성유지조를 더 구비하는 축산분뇨의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 여과기의 역세척수의 폐액처리를 위하여 폐역세척수 농축침전조를 더 구비하는 축산분뇨의 처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 공기냉각시설로부터 유출된 순환수를 저장하는 순환수(온수) 저류조 및 냉각수 저류조와 분리하고 순환수(온수)저류조수를 응집제 용해액으로 이용하도록 구비되는 축산분뇨의 처리장치.
- 축산분뇨를 3단계 저류조에서 균일한 농도 및 저독성이 되도록 전처리하는 단계;상기 전처리된 축산분뇨를 생물반응조의 무산소조를 거쳐 포기조에서 질산화시키고, 무산소조에서 탈질시키는 단계;생물학적 처리된 축산분뇨를 화학적으로 응집시켜 고액분리시키는 탈수 단 계; 및 상기 탈수 단계로부터 나온 탈수 여액, 여과포 세척수 및 역세척수를 분리하여 여과하는 단계;를 포함하는 축산분뇨의 처리방법.
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