KR20040015632A

KR20040015632A - 오수중의 유기물, 질소 및 인 동시 제거 장치

Info

Publication number: KR20040015632A
Application number: KR1020020047918A
Authority: KR
Inventors: 김용환
Original assignee: 김용환
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-19
Also published as: KR100446554B1

Abstract

본 발명은 가정이나 음식점 등의 발생원에서 배출되는 유기물, 질소 및 인 등의 오염물질을 포함하고 있는 오수를 전처리조, 질산성질소감소조, 혐기조, 용존산소(Dissolved Oxygen)감소조, 준혐기조, 호기조, 침전조를 거치면서 미생물에 의해 정화하여, 오수중의 유기물의 산화, 질소의 아질산화와 질산화 및 탈질화, 인의 용출 및 과다 섭취의 과정을 통해 오염물질을 동시에 제거함으로써 오수중의 오염물질을 효율적으로 처리할 수 있도록 한 오수중의 유기물, 질소 및 인 동시제거 오수처리시스템에 관한 것이다.

본 발명은 오수중의 유분과 같은 부유성 물질과 모래 등의 침강성 물질을 동시에 제거할 수 있도록 설계된 전처리조(1)를 거친 오수를 산소공급이 없는 혐기조(2)와 용존산소감소조(3)로 보내고, 혐기조(2)에서는 미생물이 상기 오수내의 유기물을 섭취하면서 동시에 미생물 체내의 인을 용출하게 하며, 용존산소감소조(3)에서 전처리조(1)를 거친 후 보내어진 오수와 섞여 준혐기조(4)로 보내도록 하고, 준혐기조를 거쳐 송풍기(5)에 의해 공기를 공급하는 포기 장치(6)가 갖추어져 산소가 공급되는 호기조(7)로 보내어진 오수는 호기조(7)에서 호기성 미생물과 산소에 의해 오수중의 유기물이 산화되고, 질소는 아질산화와 질산화가 이루어지며, 상기 혐기조(2)에서 인을 방출한 미생물이 오수내의 인을 과다 섭취하고, 호기조(7)를 거친 후 유기물을 섭취한 미생물과 오수 혼합액의 일부는 내부반송관(8)을 통해 용존산소감소조로 보내어지고, 용존산소감소조(3)에서 일정시간 체류를 통해용존산소가 감소된 상기 혼합액은 준혐기조(4)로 보내어져 탈질 미생물에 의해 탈질되면서 질소가 제거되며, 상기 내부반송관(8)을 통해 이송된 혼합액 외의 나머지 혼합액은 침전조(9)로 보내어 침전이 이루어지고, 상부의 정화된 상등수는 상등수배출관(10)을 통해 배출되고 침전된 슬러지의 일부는 상기 송풍기(5)의 공기를 이용하는 공기흡출장치(11)에 의해 제거되면서 오수중의 유기물과 인 성분의 제거가 이루어지며, 나머지 침전된 슬러지는 상기 공기흡출장치(11)로 별도의 펌프 장치 없이 반송 슬러지이송관(12)을 통해 질산성질소감소조(13)로 보내어 질산성 질소를 감소시킨 후 혐기조(2)로 보내어져 공정상에 필요한 미생물 농도를 유지할 수 있도록 구성된 것이다.

Description

오수중의 유기물, 질소 및 인 동시 제거 장치{SIMULTANEOUS REMOVAL APPARATUS OF ORGANIC MATTER, NITROGEN AND PHOSPHORUS IN SEWAGE WATER}

본 발명은 가정이나 음식점 등의 발생원에서 배출되는 유기물, 질소 및 인 등의 오염물질을 포함하고 있는 오수를 전처리조, 질산성질소감소조, 혐기조, 용존산소감소조, 준혐기조, 호기조, 침전조를 거치면서 미생물에 의해 정화하여 오수중의 유기물의 산화, 질소의 아질산화와 질산화 및 탈질화, 인의 용출 및 과다 섭취의 과정을 통해 오염물질을 동시에 제거함으로써 오수중의 오염물질을 효율적으로 처리할 수 있도록 한 오수중의 유기물, 질소 및 인 동시제거 오수처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 하수나 오수중의 유기물은 규제의 대상이 되어 법적을 배출허용농도를 정해 제재해 왔으나 질소, 인과 같은 영양염류에 대해서는 규제가 거의 이루어지지 않아 처리되지 않은 오수중의 영양염류가 그대로 하천으로 배출되어 하천의 부영양화를 유발시키고, 해양의 적조 현상의 원인이 되어 해양 수중 생태계를 위협하고 있는 상황하에 있으며, 최근 질소와 인의 배출 허용 기준 농도의 강화로 유기물 뿐만 아니라 질소, 인등의 영양염류를 동시에 제거 가능한 수처리시스템에 대한 관심과 투자가 증대되고 있다.

또한 질소와 인등 영양염류를 화학적 처리방법으로 제거할 경우 발생하는 폐슬러지양이 생물학적 처리보다 상대적으로 많아 폐슬러지의 처리 비용이 증가할 뿐만 아니라 처리를 위해 투입되는 약품 약품 구입을 위한 비용이 많아져 최근에는 생물학적으로 질소와 인 등의 영양염류를 제거하려는 시도가 많은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 오수처리 분야에 있어 유기물과 질소, 인의 생물학적 동시제거의 필요성을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명은 가정이나 음식점 등의 발생원에서 배출되는 유기물, 질소 및 인 등의 오염물질을 포함하고 있는 오수를 전처리조, 질산성질소감소조, 혐기조, 용존산소감소조, 준혐기조, 호기조, 침전조를 거치면서 미생물에 의해 정화하여 오수중의 유기물의 산화, 질소의 아질산화와 질산화 및 탈질화, 인의 용출 및 과다 섭취의 과정을 통해 오염물질을 동시에 제거함으로써 오수중의 오염물질을 효율적으로 처리할 수 있도록 한 오수중의 유기물, 질소 및 인 동시제거 오수처리시스템을 제공하려는 것인바, 이를 이하에서 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예의 유리 섬유 강화 플라스틱을 사용한 시스템을 나타내는 구성의 평면도

도 2는 본 발명 실시예의 콘크리트 구조물을 사용한 시스템을 나타내는 구성의 평면도

<도면의주요부분에대한부호설명>

1 : 전처리조

2 : 혐기조

3 : 용존산소감소조

4 : 준혐기조

5 : 송풍기

6 : 포기장치

7 : 호기조

8 : 내부반송관

9 : 침전조

10 : 상등수배출관

11 : 공기흡출장치

12 : 반송슬러지이송

13 : 질산성질소감소조

유리 섬유 강화 플라스틱(FRP) 혹은 콘크리트 재질의 전처리조(1), 혐기조(2), 용존산소감소조(3), 준혐기조(4), 호기조(7), 침전조(9) 및 질산성질소감소조(13) 등의 반응 탱크들이 있다.

또한, 반응탱크 사이에 연결되어 오수 및 미생물과 유기물 혼합액을 이송하는통로가 되는 이송관이 있으며, 호기조(7)에 산소를 공급해 주기 위한 송풍기(5)와 포기 장치(6), 슬러지의 배출 및 반송을 위한 공기흡출장치(11) 등으로 구성된다.

이하에서 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명한다.

유입되는 오수중의 유분과 모래등의 물질을 동시에 제거할 수 있도록 설계된 전처리조(1)를 거쳐 상기 물질이 제거된 오수는 혐기조(2)와 용존산소감소조(3)로 분할 이송된다.

혐기조(2)는 산소 공급이 없는 상태이며, 혐기조(2)내의 미생물이 혐기조(2)로 유입된 오수중의 유기물을 섭취하는 과정에서 상기 미생물 체내의 인을 방출하는 작용이 일어나고, 혐기조(2)를 거친 오수와 혐기조(2)내 미생물의 혼합액은 용존산소감소조(3)로 이송된다.

용존산소감소조(3)에서는 상기의 혐기조(2)를 거친 오수와 혐기조(2)내 미생물의 혼합액, 전처리조(1)를 거쳐 혐기조(2)와 분할 이송된 유입 오수, 호기조(7)를 거쳐 내부반송관(8)을 통해 이송된 질산화된 상태의 호기조(7)내 미생물과 오수의 혼합액이 섞여 준혐기조(4)로 유입되기 전에 준혐기조(4)에서의 탈질작용이 잘 이루어질 수 있도록 충분히 용존산소를 감소시키는 작용이 일어나고, 준혐기조(4)에서는 낮은 산소 농도하에서 탈질미생물에 의해 호기조(7)에서 질산화된 질소 성분이 탈질작용을 통해 질소 가스로 제거된다.

준혐기조(4)에서 탈질작용이 끝난 오수와 미생물 혼합액은 호기조(7)로 이송되며, 호기조(7)에서는 호기성 미생물이 송풍기(5)와 포기장치(6)에 의해 공급되는 산소를 이용하여 오수내의 유기물을 산화시키고, 혐기조(2)에서 방출했던 체내의인을 과다 섭취하는 작용이 일어난 후 침전성이 있는 슬러지를 형성하게 되며, 오수중의 제거되지 않은 질소성분은 미생물에 의한 아질산화 및 질산화 작용을 통해 질산성 질소가 되고, 질산성 질소 성분은 내부반송관(8)을 통해 상기와 같이 용존산소감소조(3)와 준혐기조(4)를 거치며 탈질작용을 통해 질소 가스 형태로 제거된다

내부 반송된 오수와 미생물 혼합액을 제외한 나머지 혼합액은 침전조(9)로 이송되어 침전되고, 상부의 정화된 상등수는 상등수배출관(10)을 통해 배출되며, 침전된 슬러지 중 일부는 상기 호기조(7)의 포기장치(6)에 쓰이는 송풍기(5)의 공기를 이용하는 공기흡출장치(11)로 반송슬러지이송관(12)을 통해 질산성질소감소조(13)로 이송되고, 질산성질소감소조(13)에서는 혐기조(2)로 이송되기 전의 반송된 슬러지 중의 질산성 질소 농도를 혐기조(2)에서의 미생물에 의한 인 용출을 저해하지 않을 만큼 충분히 감소시킨 후 혐기조(2)로 이송시켜 시스템내의 필요한 미생물 농도 유지에 소요되며, 상기 침전조(9)에서 침전된 슬러지중의 나머지 슬러지는 상기 공기흡출장치(11)를 통해 제거되면서 오수중의 유기물과 인 성분이 제거되도록 한 것이다.

이상과 같은 본 발명은 상기와 같이 유기물, 질소 및 인 등의 오염물질을 포함하는 오수를 전처리조, 질산성질소감소조, 혐기조, 용존산소감소조, 준혐기조, 호기조, 침전조 등을 거치며 미생물에 의해 정화 처리하여 오수중의 유기물, 질소 및 인 등의 오염물질을 동시에 제거하여 하천에 방류하도록 함으로써 상기 오염물질이 포함된 오수에 의한 환경오염을 방지할 수 있게 되고, 질소와 인 등의 영양염류에 의한 하천의 부영양화와 해양의 적조 현상을 막아 생태계의 파괴를 방지할 수 있게 되는 점 등의 특징을 지닌 것이다.

Claims

오수중의 유분과 같은 부유성 물질과 모래 등의 침강성 물질을 동시에 제거할 수 있도록 설계된 전처리조(1)를 거친 오수를 산소공급이 없는 혐기조(2)와 용존산소감소조(3)로 보내고, 혐기조(2)에서는 미생물이 상기 오수내의 유기물을 섭취하면서 동시에 미생물 체내의 인을 용출하게 하며, 용존산소감소조(3)에서 전처리조(1)를 거친 후 보내어진 오수와 섞여 준혐기조(4)로 보내도록 하고, 준혐기조를 거쳐 송풍기(5)에 의해 공기를 공급하는 포기 장치(6)가 갖추어져 산소가 공급되는 호기조(7)로 보내어진 오수는 호기조(7)에서 호기성 미생물과 산소에 의해 오수중의 유기물이 산화되고, 질소는 아질산화와 질산화가 이루어지며, 상기 혐기조(2)에서 인을 방출한 미생물이 오수내의 인을 과다 섭취하고, 호기조(7)를 거친 후 유기물을 섭취한 미생물과 오수 혼합액의 일부는 내부반송관(8)을 통해 용존산소감소조로 보내어지고, 용존산소감소조(3)에서 일정시간 체류를 통해 용존산소가 감소된 상기 혼합액은 준혐기조(4)로 보내어져 탈질 미생물에 의해 탈질되면서 질소가 제거되며, 상기 내부반송관(8)을 통해 이송된 혼합액 외의 나머지 혼합액은 침전조(9)로 보내어 침전이 이루어지고, 상부의 정화된 상등수는 상등수배출관(10)을 통해 배출되고 침전된 슬러지의 일부는 상기 송풍기(5)의 공기를 이용하는 공기흡출장치(11)에 의해 제거되면서 오수중의 유기물과 인 성분의 제거가 이루어지며, 나머지 침전된 슬러지는 상기 공기흡출장치(11)로 별도의 펌프 장치 없이 반송슬러지이송관(12)을 통해 질산성질소감소조(13)로 보내어 질산성 질소를 감소시킨 후 혐기조(2)로 보내어져 공정상에 필요한 미생물 농도를 유지할 수 있도록 구성된 오수중의 유기물, 질소 및 인 동시 제거 오수처리시스템.