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KR20010088714A - Method and Apparatus Removing Nitrogen and Phosphorus from Waste Water - Google Patents

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KR20010088714A
KR20010088714A KR1020010051391A KR20010051391A KR20010088714A KR 20010088714 A KR20010088714 A KR 20010088714A KR 1020010051391 A KR1020010051391 A KR 1020010051391A KR 20010051391 A KR20010051391 A KR 20010051391A KR 20010088714 A KR20010088714 A KR 20010088714A
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Abstract

PURPOSE: An advanced biological treatment method of sewage and wastewater is provided, which can increase treatment efficiencies of BOD, SS, T-N and T-P to 96.5%, 97.6%, 65% and 53.6% that are much higher than 79%, 81%, 20% and 13% of conventional method and can reduce sludge generation to 2 kg per 100 cubic meter that is 4-5 times lower than 8.5 kg per 100 cubic meter of conventional method. CONSTITUTION: The method is as follows: (i) a settling and screening tank (10) for settling and removing solid contained in influent wastewater; (ii) a contact anaerobic tank (20) for easing flow load of screened wastewater, for releasing phosphorus at anaerobic condition and for removing organic matter; (iii) a first chamber (31) of a contact periodic aeration tank for removing the released phosphorus and organic matter during aeration and for denitrifying using influent organic matter during non-aeration; (iv) a second chamber (32) of the contact periodic aeration tank for nitrification and denitrification during periodical aeration and non-aeration; (iv) a contact continuous aeration tank (33) for continuous aeration to nitrifying the residue organic matter; (v) a final settling tank (40) for settling the proliferated sludge and for sending the supernatant to the next process and sludge to the second contact aeration chamber (32); and (vi) a sterilizing and discharging tank (50).

Description

하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법 및 그 제거장치{Method and Apparatus Removing Nitrogen and Phosphorus from Waste Water}Method for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater and its removal device {Method and Apparatus Removing Nitrogen and Phosphorus from Waste Water}

본 발명은 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법 및 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 하·폐수 중에 용존하고 있는 질소와 인과 같은 영양염류와 유기물을 제거할 수 있도록 하는 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, and more specifically, a floating / attachment reaction tank for removing nutrients and organic substances such as nitrogen and phosphorus dissolved in sewage and wastewater. The present invention relates to a higher order processing method and a device thereof by the periodic abandonment method.

이하 본 명세서에 사용되는 용어 "폐수", "하수", "유입수" 및 "하·폐수"는동일한 의미로 사용된다.As used herein, the terms "wastewater", "sewage", "influent" and "sewage / wastewater" are used in the same sense.

우리나라는 수처리에 있어 유기물 제거에 초점을 맞추어 2차처리인 활성 슬러지 공정까지 운영하고 있어 하·폐수 중에 용존하고 있는 질소와 인은 거의 처리되지 않은 채, 그대로 하천에 방류되거나 호수 및 저수지로 유입되어 왔기 때문에 영양염류(질소·인)의 호수 유입에 의한 부영양화에 대비해서는 거의 무방비 상태였다.In Korea, we are operating the sludge process, which is the secondary treatment, focusing on the removal of organic matter in water treatment. Nitrogen and phosphorus dissolved in sewage and wastewater are almost untreated, and are discharged to rivers or flow into lakes and reservoirs. As a result, nutrients (nitrogen and phosphorus) were almost unprotected against eutrophication by the inflow of lakes.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 물리적·화학적 또는 생물학적인 단위 공정에 의해 질소 및 인의 영양염류를 동시에 처리하는 공정이 개발되었으나 처리공정이 독립적이며, 공정에서 이를 어떻게 적절하게 응용하느냐가 문제시된다.Therefore, in order to solve such a problem, a process for simultaneously treating nutrients of nitrogen and phosphorus by a physical, chemical or biological unit process has been developed, but the treatment process is independent, and how to properly apply it in the process is a problem.

먼저, BOD 및 부유물질(SS)을 제거하는 원리를 보면 호기성 조건 하에서 호기성 미생물(산화균)이 오수 중의 유기물들을 산화 분해시켜 에너지를 얻고, 이러한 에너지를 이용하여 새로운 원형질을 합성한다.First, in view of the principle of removing BOD and suspended solids (SS), under aerobic conditions, aerobic microorganisms (oxidative bacteria) oxidize and decompose organic substances in sewage to obtain energy, and synthesize new protoplasts using these energies.

또한, 미생물은 자기산화(내생 호흡)에 의해서도 산화 분해가 이루어진다. 여기서 내생 호흡에 의하여 산화 분해되지 않은 세포 물질은 잉여 슬러지로 된다. 이러한 단계를 거쳐서 BOD 및 부유물질(SS)이 제거된다.Microorganisms are also oxidatively decomposed by self-oxidation (endogenous breathing). Here, the cell material which is not oxidatively decomposed by endogenous respiration becomes excess sludge. This step removes BOD and suspended solids (SS).

한편, 인 제거 원리를 보면 인은 미생물의 번식에 탄소나 질소에 비하여 소량이 필요하므로 세포 합성에 의하여 제거하는 방법으로는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없는데, 최근에 많이 연구되고 있는 인의 방출 및 과잉 섭취 현상을 이용하여 미생물의 각종 물질대사에 필요한 생화학적 당량 이상의 인을 효과적으로 제거하는 방안이 연구되고 있다.On the other hand, the principle of phosphorus removal shows that phosphorus requires a small amount compared to carbon or nitrogen for the growth of microorganisms, and thus it is not possible to obtain satisfactory results by the method of cell synthesis. The use of the phenomenon has been studied to effectively remove phosphorus more than the biochemical equivalents required for various metabolism of microorganisms.

인 제거 미생물은 혐기성 조건에서 세포내에 축척되어 있던 무기인(Poly-P)을 분해할 때 발생되는 에너지를 이용하여 초산과 같은 유기산을 섭취한 후에 PHB (Poly-β-Buthylate)로 전환하여 저장하고, 이때에 유리된 정 인산을 용액 내로 방출시키는데, 이 현상을 "인의 방출"이라 한다.Phosphorus-removing microorganisms consume organic energy such as acetic acid by using the energy generated when decomposing inorganic phosphorus (Poly-P) accumulated in the cell under anaerobic conditions, and then convert it into PHB (Poly-β-Buthylate) and store it. In this case, the free phosphoric acid liberated is released into the solution, which is called "release of phosphorus".

혐기성 조건 다음에 호기성으로 전환하여 주면 인 제거 미생물은 저장되었던 PHB를 분해하여 ATP를 합성하고, 이를 이용하여 용액 내로부터 정 인산을 섭취하여 무기 인으로 합성하여 세포 내에 저장시킨다. 이러한 현상을 "인의 과잉 섭취 (Phosphorus Luxuary Uptake)"라고 한다.If anaerobic conditions are converted to aerobic conditions, the phosphorus-removing microorganism decomposes the stored PHB to synthesize ATP, and by using it, ingests phosphoric acid from the solution, synthesizes inorganic phosphorus, and stores it in cells. This phenomenon is called "Phosphorus Luxuary Uptake."

한편, 적절한 생물학적 인 제거를 위해서는 1㎎의 인을 제거하기 위해서 0.8㎎의 휘발성 유기산(VFS, Volatile Fatty Acid)이 필요하다.Meanwhile, 0.8 mg of volatile organic acid (VFS, Volatile Fatty Acid) is required to remove 1 mg of phosphorus for proper biological phosphorus removal.

원 폐수 자체에서 부족한 경우에는 1차 침전 슬러지를 20∼25℃에서 1∼3일 정도 혐기상에서 가수분해시키며, 약 15%의 COD가 휘발성 유기산으로 전환하는 것을 활용한다.In case of shortage in the raw waste water itself, the primary settling sludge is hydrolyzed in anaerobic phase at 20 ~ 25 ℃ for 1 ~ 3 days, and conversion of about 15% of COD to volatile organic acid is utilized.

혐기성 반응조에 유입된 유출수로부터 호기성 상태에서는 인 제거 미생물은 수중의 유기물을 일부 흡수하고 세포 내에 저장된 PHB를 분해하여 세포합성에 필요한 탄소원을 얻게 된다.In aerobic conditions from the effluent flowing into the anaerobic reactor, the phosphorus-removing microorganism absorbs some of the organic matter in the water and decomposes PHB stored in the cell to obtain a carbon source necessary for cell synthesis.

이때 필요한 에너지는 TCA 회로에서 ATP를 합성하여 얻게 되며, 이 일련의 과정에서 수중의 인은 인 제거 미생물의 세포내로 흡수하여 폴리인산염 형태로 과잉 섭취하게 되고, 과잉 섭취된 미생물의 일부가 공정에서 잉여 슬러지로 배출됨으로써 인 제거가 이루어지게 된다.The energy required is obtained by synthesizing ATP in the TCA circuit, and phosphorus in the water is absorbed into the cells of phosphorus-removing microorganisms and is excessively ingested in the form of polyphosphate, and a part of the ingested microorganisms is surplus in the process. By discharging to the sludge, phosphorus removal is achieved.

그러나, 인의 방출시 산소이외의 다른 전자수용체, 즉 질산염과 같은 물질이 존재하면 인 방출이 방해를 받게 되어 처리효율이 떨어진다.However, the presence of other electron acceptors other than oxygen, i.e., nitrates, during the release of phosphorus will interfere with phosphorus release, resulting in poor treatment efficiency.

또한, 질소 제거 원리를 보면 생물학적 처리에서의 질소는 미생물의 동화작용으로는 일부분 제거되며, 추가적인 질소제거를 위해서는 질산화와 탈질화 과정을 거쳐 질소가스로 제거되는 연속된 질산화-탈질화 반응이 필요하다.In addition, the principle of nitrogen removal is that nitrogen in biological treatment is partially removed by assimilation of microorganisms, and further nitrogen removal requires a continuous nitrification-denitrification reaction which is removed by nitrogen gas through nitrification and denitrification. .

통상 하수속에 용존하고 있는 질산염의 환원형태는 2가지 형태로 일어난다.Usually, the reduced form of nitrate dissolved in sewage occurs in two forms.

즉, 미생물의 동화작용과 일반적으로 잘 알려진 이화작용으로 구분되며, 동화작용은 세포합성에 이용될 암모니아로의 환원과 관련되고 용존 산소와의 유무와는 관계없이 독립적으로 일어나며, 이화작용은 탈질화 반응으로 유기물질 또는 무기물질을 전자 공여체로 질소산화물을 환원시킨다. 특정의 미생물 작용에 의해 질소가스(N2)로 변환시켜 대기 중에 확산시키는 방법이다.That is, it is divided into microorganism assimilation and general well-known catabolism, which is related to reduction to ammonia to be used for cell synthesis and occurs independently with or without dissolved oxygen, and catabolism is denitrification. In the reaction, organic or inorganic materials are reduced to nitrogen oxides by electron donors. It is a method of converting into nitrogen gas (N 2 ) and diffusing it into the atmosphere by a specific microbial action.

질산화는 질산화균에 의하여 암모니아성 질소가 아질산기를 거쳐서 질산성 질소로 바뀌는 과정을 말하며, 질산화의 과정을 세부적으로 보면 하기 반응식 1과 같다.Nitrification refers to a process in which ammonia nitrogen is converted to nitrate nitrogen through a nitrite group by nitrification bacteria, and the process of nitrification is shown in Scheme 1 below.

- 2NH4+ 3O2+ 4HCO3→2NO2+ 4H2CO3+ 2H2O (니트로조모나스(Nitrosomonas))2NH 4 + 3O 2 + 4HCO 3 → 2NO 2 + 4H 2 CO 3 + 2H 2 O ( Nitrosomonas )

- 2NO2+ O2→2NO3(니트로박터(Nitrobacter))2NO 2 + O 2 → 2NO 3 ( Nitrobacter )

질산화 과정에서 알카리도는 암모니아 1㎎/ℓ당 7.14㎎이 소모되며, 용존 산소는 4.47㎎이 소모된다. 질산화를 유발하기 위한 용존 산소 농도는 2㎎/ℓ이상이며, 최적 PH는 8.4∼9.0이며, PH 6이하에서는 질산화가 저해를 받는다.During nitrification, alkalinity consumes 7.14 mg / mg of ammonia and 4.47 mg of dissolved oxygen. Dissolved oxygen concentration to induce nitrification is more than 2mg / ℓ, the optimal pH is 8.4 ~ 9.0, nitrification is inhibited below pH 6.

탈질화는 질산화 과정에서 생성된 질산기나 아질산기를 전자 수용체로 사용하는 미생물에 의해 질소가스로 환원시키는 과정으로 하기 반응식 2와 같다.Denitrification is a process of reducing nitric acid or nitrite produced by nitrification to nitrogen gas by a microorganism using an electron acceptor as in Scheme 2 below.

- 3NO3+ CH3OH →3NO2+ 2H2O + H2CO2(슈도모나스(Pseudomonas)) - 3NO 3 + CH 3 OH → 3NO 2 + 2H 2 O + H 2 CO 2 ( Pseudomonas (Pseudomonas))

- 2NO2+ CH3OH + H2CO3→N2+ 3HCO3+ H2O2NO 2 + CH 3 OH + H 2 CO 3 → N 2 + 3HCO 3 + H 2 O

상기 반응식 2에서 보는 바와 같이 탈질화의 공정에서는 미생물의 영양원으로 수소 공여체로서 유기물을 필요로 한다.As shown in Scheme 2, the denitrification process requires organic matter as a hydrogen donor as a nutrient source of microorganisms.

한편, 도1a 내지 도1d에 도시한 바와 같이, 질소와 인(영양염류)의 제거원리를 적절히 혼합하여 동시에 처리하는 종래의 생물학적 처리공정, 예를 들어 A2/O 공정(도1a 참조), 수정 바덴포 공정(도1b 참조), UCT공정(도1c 참조) 및 VIP공정 (도1d 참조) 등이 있다.On the other hand, as shown in Figures 1a to 1d, the conventional biological treatment process, for example, A 2 / O process (see Fig. 1a), which is appropriately mixed and treated simultaneously with the principle of elimination of nitrogen and phosphorus (nutrient salts), Modified Badenpo process (see FIG. 1B), UCT process (see FIG. 1C) and VIP process (see FIG. 1D).

상기 A2/O 공정은, 기존의 A/O공정에 혐기성조와 호기성조 사이에 무산소조를 첨가하여 질소산화물과 인등을 동시에 제거하는 공정이다.The A 2 / O step is a step of adding an anoxic tank between an anaerobic tank and an aerobic tank to an existing A / O process to simultaneously remove nitrogen oxides and phosphorus.

도1a를 참조하면, 반송 슬러지의 질소 산화물의 함량을 감소시켜 탈인 과정에서의 질소산화물의 영향을 줄일 수 있다. 호기성조로부터 탈질소조로의 순환은 대개 유입수의 100∼300%에 달하며, 인 제거율은 A/O공정에 비해 떨어지나, 40∼ 70%의 질소를 제거할 수 있다.Referring to Figure 1a, it is possible to reduce the nitrogen oxide content of the conveying sludge to reduce the influence of nitrogen oxide in the dephosphorization process. The circulation from the aerobic tank to the denitrification tank usually amounts to 100-300% of the influent, and the phosphorus removal rate is lower than that of the A / O process, but it can remove 40-70% of nitrogen.

상기 수정 바덴포(Bandenpho) 공정은 낮은 유기물 부하에서 질소 제거의 효율을 높이기 위해 설계된 것으로, 기존의 바덴포(Bandenpho) 공정에 혐기성조를 첨가해 인을 제거할 수 있게 만든 공정이다.The modified Badenpho process is designed to increase the efficiency of nitrogen removal at low organic loads, and is a process that makes it possible to remove phosphorus by adding an anaerobic tank to the existing Badenpo process.

도1b를 참조하면, 유입수와 반송 슬러지가 혼합되어 혐기성조에서 발효 반응과 인의 방출이 진행되고, 내부에서 반송된 혼합액과 함께 첫 번째 탈질소조에서 공정내부에서 발생된 질소산화물 70%정도가 용해성 BOD와 함께 제거된다.Referring to Figure 1b, the influent and the return sludge is mixed, the fermentation reaction and the release of phosphorus proceeds in the anaerobic tank, 70% nitrogen oxides generated in the process in the first denitrification tank with the mixed liquid returned from the inside is soluble BOD Are removed together.

그 다음, 호기성조에서 BOD·암모니아·인이 제거되고, 두 번째 탈질소조에서 미생물이 분해되어 생성된 탄소원을 이용하여 탈질소화 반응이 일어난다. 두번째 호기성조는 침전조에서 혐기성 상태가 된 미생물로부터 인이 방출되는 것을 막는다.Then, BOD, ammonia and phosphorus are removed in the aerobic tank, and denitrification reaction takes place using the carbon source generated by decomposition of microorganisms in the second denitrification tank. The second aerobic tank prevents the release of phosphorus from the anaerobic microorganisms in the settling tank.

상기 UCT(University of Cape Town) 공정은 바덴포(Bandenpho) 공정을 변형시켜 만든 공정으로, 도1c를 참조하면, 반송된 슬러지가 혐기성조 대신에 탈질소조에 유입되므로 혐기성조에서 미생물의 인 방출에 대한 질소산화물의 영향을 줄일 수 있다.The UCT (University of Cape Town) process is a process made by modifying the Badenpo process. Referring to FIG. 1C, since the returned sludge is introduced into the denitrification tank instead of the anaerobic tank, the phosphorus is released from the anaerobic tank. It can reduce the effect of nitrogen oxides on.

질소산화물이 혐기성조에 있으면 탈질균들과 탈인균들 사이에 탄소원인 BOD를 위해 서로 경쟁을 하기 때문에 탈인균들의 인 방출이 감소한다. 탈질소조로부터 혐기성조로 혼합물의 반송은 혐기성조의 BOD를 보충하기 위한 것이지만, 호기성조로부터 탈질소조로 혼합물을 반송할 때는 질소산화물이 혐기성조로 유입될 가능성이 있다.Nitrogen oxides in anaerobic baths reduce phosphorus release from dephosphorus bacteria because they compete with each other for BOD, the carbon source, between denitrifiers and dephosphorus bacteria. The return of the mixture from the denitrification tank to the anaerobic bath is to supplement the BOD of the anaerobic bath, but there is a possibility that nitrogen oxides may flow into the anaerobic bath when the mixture is returned from the aerobic bath to the denitrification bath.

이를 보완하기 위한 변형 UCT공정은 2개의 탈질소조를 두어 첫 번째 조는 반송 슬러지의 질소 산화물을 줄이고, 두 번째 조는 호기성조로부터 혼합물을 받아 공정 전체의 질소제거를 높이기 위해 설계되었다.To compensate for this, the modified UCT process was designed to have two denitrification tanks, with the first tank reducing nitrogen oxides in the return sludge and the second tank receiving the mixture from the aerobic bath to increase the nitrogen removal throughout the process.

상기 VIP(Virginia lnitiative Plant) 공정은 UCT공정과 비슷하나 고율의 운전을 위해 개발되었다. 도1d를 참조하면, 운전일수(SRT)가 5∼10일로 짧으며 활성 바이오매스(active biomass)의 양을 증가시켜 운전함으로써, 인 제거 효율을 높임과 동시에 반응조의 용량을 감소시킬 수 있는 것에 중점을 두고 있다.VIP (Virginia lnitiative Plant) process is similar to the UCT process, but was developed for a high rate of operation. Referring to FIG. 1D, the operating days (SRT) is short, 5 to 10 days, and the operation is performed by increasing the amount of active biomass, thereby increasing the phosphorus removal efficiency and reducing the reactor capacity. Leave.

또한 혐기성, 무산소 및 호기성 반응조에 완전 혼합조를 2개이상 직렬로 연결하도록 설계하여 반응기의 프러그-플로우(plug-flow) 특징을 적용할 수 있도록 하였다.In addition, it was designed to connect two or more complete mixing tanks in series to anaerobic, anoxic and aerobic reactors to apply the plug-flow characteristics of the reactor.

따라서, 호기성 조건의 완전 혼합조 중의 첫 번째 반응조에서 유기물의 잔류량이 증가되어 인 제거 효율을 증대시킬 수 있는 공정이다.Therefore, the remaining amount of organic matter in the first reaction tank in the complete mixing tank of aerobic conditions is increased process to increase the phosphorus removal efficiency.

그러나 상기와 같은 종래의 고도처리 공정은 하수·폐수처리를 위한 기존 처리장 및 신규시설에 적용시는 국내 하수의 성상 및 계절적 조건 등이 우리나라의 실정에 맞지 않는다.However, in the conventional high-treatment process as described above, when applied to existing treatment plants and new facilities for sewage and wastewater treatment, the characteristics and seasonal conditions of domestic sewage do not fit the situation in Korea.

왜냐하면, 국내 유입하수는 외국에 비해 유기물의 농도는 낮고, 질소의 농도는 매우 높으므로 처리 효율면에서 떨어지며, 계절적 영향으로 여름철에는 온도가 높아 침전조에서 슬러지 부상 등의 문제가 발생되며 겨울철에는 저 기온으로 처리효율이 저하된다.This is because domestic influent sewage has lower concentration of organic matter and higher concentration of nitrogen than other countries, so it is inferior in treatment efficiency, and due to seasonal effects, temperature is high in summer and sludge rises in sedimentation tank and low temperature in winter. This decreases the processing efficiency.

또한, 적용하고 있는 외국 공법은 체류시간이 길어서 기존 시설에 추가적인 용량 증설이 요구되므로 경제적으로 높은 비용이 요구된다.In addition, the applied foreign construction method requires a long residence time, which requires additional capacity expansion at existing facilities, and therefore requires high economic cost.

종래의 기술로서, 대한민국 특허 제165630호에서는 하수의 질소와 인을 처리하는 하수처리장치에 있어서, 다수의 혐기조·다수의 무산소조·다수의 포기조가 순차적으로 수문을 통해 연동되도록 결합되어 이루어진 처리조; 상기 다수의 혐기조 및 다수의 무산소조의 내부하측에 설치한 수중믹서; 상기 제2혐기조와 1차 침전지사에 설치한 유입수장치; 상기 제4포기조의 내부하측에 설치되고 제1무산소조와 연결한 내부반송장치; 상기 다수의 포기조의 내부하측에 설치한 산기장치와 연결된 블로워; 상기 제4포기조의 수문을 통해 연동되는 한편, 상기 처리조의 제4포기조의 수문을 통해 연동되는 침전조; 상기 침전조의 하부에 연결되고 상기 제2혐기조의 사이에 설치된 슬러지 반송장치로 구성된 하수의 질소, 인 고도처리장치를 제공하는 것이 알려져 있다.In the prior art, Korean Patent No. 165630, in a sewage treatment apparatus for treating nitrogen and phosphorus in sewage, a plurality of anaerobic tanks, a number of anaerobic tanks, a plurality of aeration tanks are sequentially combined to be interlocked through the water gate; An underwater mixer installed inside and below the plurality of anaerobic tanks and the plurality of anaerobic tanks; An inflow water device installed in the second anaerobic tank and the primary sedimentation branch; An internal conveying apparatus installed under the fourth aeration tank and connected to the first anaerobic tank; A blower connected to an air diffuser installed inside and below the plurality of aeration tanks; A settling tank which is interlocked through the sluice of the fourth aeration tank and interlocked through the sluice of the fourth aeration tank of the treatment tank; It is known to provide a sewage nitrogen and phosphorus advanced treatment apparatus composed of a sludge conveying apparatus connected to a lower portion of the settling tank and installed between the second anaerobic tank.

또한, 대한민국 특허 제254843호에서는 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이드로 교반하는 집수로와, 약품탱크로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집시키는 응집조와, 응집된 후 약품탱크로부터 응결보조제를 공급받아 교반하에 응결시키는 응결조와, 이 응결조를 거쳐서 COD가 제거되고 탈인된 하수를 침전시키기 위한 1차침전조로 된 제1차처리부와, 상기 1차처리부에서 COD가 제거된 하수를 침전시켜 얻은 오니를 공급받아 발효시켜 BOD화하는 발효조와, 이 발효조에서 적정 BOD화를 달성하여 휘발성 유기산 유기물을 슬러지와 유기산으로 농축 분리하기 위한 농축 분리조와, 이 농축 분리조에서 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장하는 유기산 저장조로 구성된 2차처리부와; 상기 1차처리부를 거친 후 하수중의 질소를 제거하기 위해 구비된 1차탈질조·1차질산조·2차탈질조·2차질산조가 교대로 배치되어 탈질과 질산화 과정을 행하는 3차처리부로 구성된 하수중의 질소와 인의 동시 제거 시스템 및 방법을 개시하고 있는 것이 알려져 있다.In addition, the Republic of Korea Patent No. 254843 collects the sewage introduced from the outside and agitates with a stirring blade, a coagulation tank receiving coagulant from the chemical tank to coagulate the sewage, and a coagulation aid is supplied from the chemical tank after coagulation. A first treatment part comprising a coagulation tank for condensation under stirring, a primary sedimentation tank for precipitating dewatered COD removed through the coagulation tank, and a sludge obtained by precipitating sewage from which COD has been removed from the primary treatment part. Fermentation tank supplied and fermented to BOD, Concentration separation tank for achieving proper BOD in this fermentation tank to concentrate and separate volatile organic acid organic matter into sludge and organic acid, and organic acid storing sludge removed and remaining organic acid A secondary processing unit composed of a storage tank; After passing through the primary treatment unit, a primary denitrification tank, a primary nitric acid tank, a secondary denitrification tank, and a secondary nitric acid tank, which are arranged to remove nitrogen in the sewage, are alternately arranged, and configured as a tertiary treatment unit for denitrification and nitrification. It is known to disclose a system and method for simultaneously removing nitrogen and phosphorus in sewage.

또한, 대한민국 특허출원 제98-032764호에서는 유기성 폐수의 수량·수질 및 온도 등을 조정하는 조정조와 조정조에서 조정된 폐수중에 폭기를 시행하는 폭기조와 슬러지를 침전시키는 침전조를 이용하며, 침전조의 침전 슬러지를 조정조와 폭기조에 반송시키면서 유기성 폐수를 처리하는 방법에 있어서, 상기 조정조와 폭기조의 폭기중지와 폭기를 상호 교대로 반복하여 간헐적으로 시행하여 혐기 상태와 무산소 상태 및 호기 상태가 반복되도록 함으로써 조정조와 폭기조에서 유기물 제거와 탈질 및 탈인이 이루어지도록 함과 아울러, 조정조에서 탈질이 진행된 처리수를 폭기조에서 처리하므로 폭기조에서의 탈인이 활발하게 이루어지도록 함으로써 별도의 3차처리 시설을 추가로 설치하지 않고서도 유기물은 물론, 인과 질소를 제거할 수 있는 유기성 폐수의 유기물·인 및 질소 제거방법 및 그 장치를 개시하고 있는 것이 알려져 있다.In addition, Korean Patent Application No. 98-032764 uses an adjusting tank for adjusting the quantity, water quality and temperature of organic wastewater, and a sedimentation tank for settling aeration tank and sludge in the wastewater adjusted in the adjustment tank. In the method for treating organic wastewater while returning the control tank and the aeration tank, the aeration tank and the aeration tank are repeated by performing intermittent and repeated aeration of the aeration tank and the aeration tank alternately. In order to remove and denitrify and dephosphate organic matter, and to treat the treated water denitrified in the control tank in the aeration tank, dephosphorization in the aeration tank is actively carried out, thereby eliminating the need for additional tertiary treatment facilities. Of course, organic materials that can remove phosphorus and nitrogen It is known to disclose a method for removing organic matter, phosphorus and nitrogen from wastewater, and a device thereof.

또한, 대한민국 특허출원 제2000-020730호에서는 하·폐수 속의 질소와 인을 무산소 및 혐기성 조건에서 연속적으로 탈질과 인 방출 반응을 수행하고 연속 회분식 반응조(Sequencing Batch Reactor, SBR)에서 유기물과 영양염류를 연속유입과 간헐배출에 의해 회분 처리하도록 된 하·폐수의 질소 및 인 제거방법 및 그 장치를 개시하고 있는 것이 알려져 있다.In addition, Korean Patent Application No. 2000-020730 discloses the denitrification and phosphorus release reactions of nitrogen and phosphorus in sewage and wastewater under anaerobic and anaerobic conditions, and organic matter and nutrients in a sequencing batch reactor (SBR). It is known to disclose a method for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater and its apparatus which are subjected to ash treatment by continuous inflow and intermittent discharge.

그러나, 상기 특허들에 언급된 방법들은 시설과 장치 및 공정이 복잡하고,그 처리 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 방법들은 소용량의 폐수 처리에는 적합할지 모르지만 대용량의 폐수 처리에는 적용될 수 없는 문제점이 있었다.However, the methods mentioned in the above patents have a problem that the facility, the apparatus and the process are complicated, and the processing efficiency thereof is low. In addition, the above methods may be suitable for treating a small amount of wastewater, but there is a problem that cannot be applied to a large amount of wastewater treatment.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 국내 실정에 맞게 유기물 부하가 낮은 상태에서나 계절적인 온도 변화에 적절히 대응하도록 부유·부착식으로 전단에 접촉 혐기조를 두고 반응조 내에서 무산소/호기를 반복하는 형태로 하여 전체 공정을 간소화시키고, 유지관리 비용을 절감할 수 있도록 하는데 기초를 두고 완성되었다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in accordance with the domestic situation, in the state of low organic matter load or attached to the front end anaerobic tank in the reaction tank floating / adhesion to respond to seasonal temperature changes properly in the anaerobic / It was completed on the basis of repeating the exhalation to simplify the whole process and reduce the maintenance cost.

즉, 본 발명에서는 혐기·호기 활성 슬러지법과 생물막법을 적절히 조합시켰으며, 여재가 충진된 반응조에서 혐기·무산소·호기 조건을 수 차례 반복하여 고차처리하는 시스템을 개발하였다.That is, in the present invention, the anaerobic, aerobic activated sludge method and the biofilm method were properly combined, and a system for treating higher anaerobic, anaerobic, and aerobic conditions in a reactor filled with filter media was repeatedly developed several times.

따라서, 본 발명의 목적은 하·폐수로부터 유기물, 질소와 인을 효율적으로 제거할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for efficiently removing organic matter, nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 적용할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus to which the method can be applied.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법은 유입되는 폐수의 고형물을 침사 및 걸러내는 스크리닝 단계; 상기 스크린된 폐수의 유량부하를 완화시키며 혐기성 상태에서 인 용출 및 유기물 제거를 실시하는 접촉 혐기 단계; 상기 접촉 혐기 처리된 폐수를 주기적인 포기/비포기를 통해 방출된 인 및 유기물을 포기시에 제거되며 비포기시에는 유입된 유기물을 이용하여 탈질반응이 일어나는 접촉 주기적 포기 제1단계; 상기 접촉 주기적 포기 제1단계를 거친 폐수를 주기적인 포기/비포기를 통해 질산화와 탈질화가 일어나는 접촉 주기적 포기 제2단계; 상기 접촉 주기적 포기 제2단계를 거친 폐수의 연속적인 포기를 통해 잔여 유기물과 질산화를 실시하는 접촉 연속 포기단계; 상기 접촉 연속 포기단계에서 질소 및 인을 분해하면서 증식된 슬러지를 침강시켜 상등수는 다음 공정으로 보내고, 소량의 슬러지가 포함된 처리수는 필요에 따라 접촉 주기적 포기조 2실로 반송하며, 잉여 슬러지는 슬러지 저류조로 이송시키는 최종 침전 단계; 상기 최종 침전된 처리폐수를 방류전 소독을 실시할 수 있는 소독 방류 단계; 생성된 잉여 슬러지를 저류시키고 상등수는 접촉 주기적 포기조 2실로 반송시키는 슬러지 저류 단계를 포함한다.Method for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater of the present invention for achieving the above object is the screening step of immersing and filtering the solids of the incoming wastewater; A contact anaerobic step of relieving the flow load of the screened wastewater and carrying out phosphorus elution and organic matter removal in an anaerobic state; A first step of contact periodic aeration in which the contact anaerobic wastewater is removed when abandoning phosphorus and organics discharged through periodic aeration / aeration, and a denitrification reaction takes place using an inflowed organic material during aeration; A second contact periodic aeration step in which nitrification and denitrification occur through the periodic aeration / non-aeration of the wastewater that has passed the first contact periodic aeration step; Contact continuous aeration step of performing nitrification with the remaining organic matter through the continuous aeration of the wastewater passed through the second contact periodic aeration step; In the continuous contacting step of aeration, the sludges grown while decomposing nitrogen and phosphorus are sedimented, and the supernatant is sent to the next process, and the treated water containing a small amount of sludge is returned to two contact periodic aeration tanks as necessary, and the excess sludge is stored in the sludge storage tank. Final precipitation step of transferring to the furnace; Disinfection discharging step of disinfecting the final precipitated treated wastewater before discharge; The sludge storage step of storing the resulting excess sludge and returning the supernatant to two contact periodic aeration tanks.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하·폐수로부터 질소와 인의 제거장치는 폐수에 포함된 모래나 협잡물과 같은 고형물을 걸러 제거하는 침사 및 스크린조; 상기 침사 및 스크린조에 의해 걸러진 유입수의 유량부하를 완화시키며 유기물 제거 및 인 용출을 실시하는 접촉 혐기조; 포기/비포기를 주기적으로 반복하는 접촉 주기적 포기조 1실 및 접촉 주기적 포기조 2실과 연속적으로 포기를 실시하는 접촉 연속 포기조로 구성되어 상기 접촉 혐기조에 의해 유입되는 유입수의 유기물·질소·인을 처리하도록 주기적 포기를 반복하는 접촉 주기적/연속 포기조; 상기 접촉 주기적/연속 포기조에서 처리되어 유출되는 처리수를 고액 분리하는 최종 침전조; 상기 최종 침전조에서 처리되어 유출되는 처리수를 소독/방류하는 소독 방류조; 및 상기 최종 침전조에서 생성되는 잉여 슬러지를 처리할 수 있는 슬러지 저류조를 포함한다.Nitrogen and phosphorus removal device from the sewage and wastewater of the present invention for achieving the above another object is a sedimentation and screen bath to filter out the solids such as sand or contaminants contained in the wastewater; A contact anaerobic tank for mitigating the flow load of the influent water filtered by the sedimentation and screen tanks and performing organic matter removal and phosphorus elution; It consists of one contact periodic aeration tank and two contact periodic aeration tanks that periodically give up and aeration, and a continuous contact aeration tank to give up continuously to treat organic matter, nitrogen, and phosphorus in the influent introduced by the contact anaerobic tank. Contact periodic / continuous aeration tank to repeat aeration; A final settling tank for solid-liquid separation of the treated water flowing out by treatment in the contact periodic / continuous aeration tank; Disinfection discharge tank for disinfecting / discharge of the treated water discharged from the final sedimentation tank; And a sludge storage tank capable of treating excess sludge produced in the final settling tank.

도1a 내지 도1d는 종래기술에 따른 생물학적 처리공정도로서,1a to 1d is a biological process flow chart according to the prior art,

도1a는 종래의 A2/O 공정도,Figure 1a is a conventional A 2 / O process diagram,

도1b는 종래의 수정 바덴포(Bandenpho) 공정도,Figure 1b is a conventional modified Badenpho process (Bandenpho) process,

도1c는 종래의 UCT(University of Cape Town) 공정도,Figure 1c is a conventional process of the University of Cape Town (UCT),

도1d는 종래의 VIP(Virginia Initiative Plant) 공정도,Figure 1d is a conventional VIP (Virginia Initiative Plant) process diagram,

도2는 본 발명에 따른 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템의 공정도,2 is a process diagram of a high-order treatment system by a floating / attached reactor and a periodic aeration method according to the present invention;

도3은 본 발명에 따른 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템의 계통도,3 is a system diagram of a high-order treatment system by a floating / attached reactor and a periodic aeration method according to the present invention;

도4는 본 발명에 따른 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템의 개략적인 블록도이다.4 is a schematic block diagram of a high-order treatment system using a floating / attached reactor and a periodic aeration method according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1a:스크린 1b:PVC 파이프 배관1a: screen 1b: PVC pipe piping

1c:월류 웨어 1d:센타 월(center wall)1c: Monthly wear 1d: Center wall

1e:수중펌프 1f:포기장치1e: Submersible pump 1f: Aeration device

1g:정류판 2a:혐기성 여재1 g: rectification plate 2a: anaerobic media

2b:PVC 파이프 배관 2c:반송라인(STS 파이프)2b: PVC pipe piping 2c: Transfer line (STS pipe)

3a:접촉 주기적 포기조 여재 10:침사 및 스크린조3a: Contact periodic aeration tank media 10: Sedimentation and screen bath

20:접촉 혐기조 30:접촉 주기적/연속 포기조20: Contact anaerobic tank 30: Contact periodic / continuous aeration tank

31:접촉 주기적 포기조 1실 32:접촉 주기적 포기조 2실31: 1 contact periodic aeration tank 1 32: 2 contact periodic aeration tank

33:접촉 연속 포기조 40:최종 침전조33: Contact continuous aeration tank 40: Final sedimentation tank

50:소독 방류조 60:슬러지 저류조50: sterilization discharge tank 60: sludge storage tank

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템을 개략적으로 나타낸 공정도이며, 도3은 본 발명의 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템을 개략적으로 나타낸 계통도이고, 도4는 본 발명의 부유·부착식 반응조와 주기적 포기방법에 의한 고차처리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a process diagram schematically showing a high-order treatment system according to the floating / attached reaction tank and the periodic aeration method of the present invention, Figure 3 is a schematic diagram of a high-order treatment system by the floating / attached reaction tank and the periodic aeration method of the present invention. 4 is a schematic block diagram showing a high-order treatment system by a floating / attached reactor and a periodic aeration method of the present invention.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 장치는 유입수에 포함된 모래나 협잡물과 같은 고형물을 걸러 제거하는 침사 및 스크린조(10); 상기 침사 및 스크린조(10)에 의해 걸러진 유입수의 유량부하를 완화시키며 유기물 제거 및 인 용출을 실시하는 접촉 혐기조(20); 상기 접촉 혐기조(20)에 의해 유입되는 유입수의 유기물·질소·인을 처리하도록 주기적 포기를 반복하는 접촉 주기적/연속 포기조(30); 상기 접촉 주기적/연속 포기조(30)에서 처리되어 유출되는 처리수를 고액 분리하는 최종 침전조(40); 상기 최종 침전조(40)에서 처리되어 유출되는 처리수를 소독/방류하는 소독 방류조(50)로 구성되어 있으며, 또한 최종 침전조(40)에서 생성되는 잉여 슬러지를 처리할 수 있는 슬러지 저류조(60)가 설치된다.Referring to Figures 2 and 3, the apparatus of the present invention includes a sedimentation and screen bath 10 to filter out solids such as sand or contaminants contained in the influent; A contact anaerobic tank (20) for mitigating the flow load of the inflow water filtered by the sedimentation and screen tank (10) and performing organic material removal and phosphorus elution; A contact periodic / continuous aeration tank 30 which repeats periodic aeration to process organic matter, nitrogen, phosphorus of the influent water introduced by the contact anaerobic tank 20; A final settling tank 40 for solid-liquid separation of the treated water flowing out by treatment in the contact periodic / continuous aeration tank 30; Sludge storage tank 60 is composed of a disinfection discharge tank 50 for disinfecting / discharging the treated water discharged from the final sedimentation tank 40, and also can process the excess sludge generated in the final sedimentation tank (40) Is installed.

상기 접촉 주기적/연속 포기조(30)는 포기/비포기를 주기적으로 반복하는 접촉 주기적 포기조 1실(31) 및 접촉 주기적 포기조 2실(32)과 연속적으로 포기를 실시하는 접촉 연속 포기조(33)로 구성되어 있다.The contact periodic / continuous aeration tank 30 is a contact continuous aeration tank 33 which continuously gives up with one contact periodic aeration tank 31 and two contact periodic aeration tanks 32 which periodically repeat aeration / aeration. Consists of.

이때, 접촉 주기적 포기조 1실(31) 및 접촉 주기적 포기조 2실(32)은 유입 부하의 성상에 따라 1∼4시간을 1주기로 0.5∼2/0.5∼2시간을 포기/비포기를 1:1의 비율로 실시한다.At this time, the one contact periodic aeration tank 31 and the two contact periodic aeration tank 32 give up 0.5 to 2 / 0.5 to 2 hours in a cycle of 1 to 4 hours depending on the characteristics of the inflow load. It is carried out at the ratio of.

이는 호기상태와 무산소 상태를 적정 조건으로 유지하여, 첫째, 호기상태에서 질산화를 유도하고, 무산소 상태에서 탈질화를 유도하며, 둘째, 전단 접촉 혐기조에서 방출된 인을 호기성 상태에서 제거(인의 과잉섭취)하고, 셋째, 호기성 상태에서 유기물을 제거할 수 있기 때문이다.It maintains both aerobic and anoxic conditions at appropriate conditions, firstly inducing nitrification in the aerobic state, inducing denitrification in the anaerobic state, and secondly removing phosphorus released from the shear contact anaerobic tank in the aerobic state. And third, organic matter can be removed in an aerobic state.

또한, 상기 반응에서 미처리된 하수를 완전히 처리하기 위해 접촉 연속 포기조(33)에서 4∼9시간 연속 포기를 실시한다.Further, in order to completely treat the untreated sewage in the reaction, continuous aeration for 4 to 9 hours is performed in the contact continuous aeration tank 33.

한편, 상기 최종 침전조(40)에서는 접촉 주기적/연속 포기조(30)로 내부 반송이 이루어지며, 잉여 슬러지 처리를 위해 슬러지 저류조(60)로 폐기한다.On the other hand, in the final sedimentation tank 40, the internal conveyance to the contact periodic / continuous aeration tank 30 is made, it is disposed in the sludge storage tank 60 for the excess sludge treatment.

또한, 본 발명의 방법은 도4를 참조하면, 유입되는 원수의 고형물을 침사 및 걸러내는 스크리닝 단계(ST 100)와; 상기 스크리닝 단계(ST 100)에 걸러진 원수의 유량부하를 완화시키며 혐기성 상태에서 인 방출 및 유기물 제거를 실시하는 접촉혐기 단계(ST 200); 상기 접촉 혐기 단계(ST 200)에서 방출된 인과 미처리된 유기물을 포기시에 제거하며, 비포기시에는 유입된 유기물을 이용하여 탈질반응이 일어나는 접촉 주기적 포기 제1단계(ST 310)와; 상기 접촉 주기적 포기 제1단계(ST 310)에서 유출되는 하수를 주기적인 포기/비포기를 통해 질산화와 탈질화가 일어나는 접촉 주기적 포기 제2단계(ST 320)와; 연속적인 포기를 통해 잔여 유기물과 질산화를 실시하는 접촉 연속 포기 단계(ST 330)와; 상기 단계에서 질소 및 인을 분해하면서 증식된 슬러지를 침전시켜 상등수는 다음 공정으로 보내고, 소량의 슬러지가 포함된 처리수는 필요에 따라 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 반송하며, 잉여 슬러지는 슬러지 저류조(60)로 이송시키는 최종 침전 단계(ST 400)와; 상기 최종 침전 단계(ST 400)에서 처리수의 방류전 소독을 실시할 수 있는 소독 방류 단계(ST 500)와; 생성된 잉여 슬러지를 저류시키고, 상등수는 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 반송시키는 슬러지 저류 단계(ST 600)를 포함한다.In addition, the method of the present invention, with reference to Figure 4, the screening step (ST 100) to settle and filter the incoming solids; A contact anaerobic step (ST 200) for mitigating the flow load of the raw water filtered in the screening step (ST 100) and performing phosphorus release and organic matter removal in an anaerobic state; A contact periodic aeration step (ST 310) in which the phosphorus and untreated organic matter discharged from the contact anaerobic step (ST 200) are removed at the time of aeration and denitrification occurs using the introduced organic material at the time of aeration; A second periodic contact point aeration step ST 320 in which nitrification and denitrification occur through periodic aeration / non-aeration of the sewage flowing out of the first periodic contact point aeration step ST 310; Contact continuous aeration step of performing nitrification with the residual organic matter through the continuous aeration (ST 330); In this step, the sludge grown while decomposing nitrogen and phosphorus is precipitated, and the supernatant is sent to the next process, and the treated water containing a small amount of sludge is returned to the contact periodic aeration tank 2 chamber 32 as necessary, and the excess sludge is sludge. A final precipitation step (ST 400) for transferring to the storage tank (60); A disinfection discharge step (ST 500) capable of performing disinfection before discharge of the treated water in the final precipitation step (ST 400); The generated sludge is stored, and the supernatant water includes a sludge storage step ST 600 which is returned to the two contact periodic aeration tanks 32.

본 발명에 따르면, 침사 및 스크린조(10)는 폐수의 전처리 단계로서, 유입수 중의 모래 및 대소 종류의 협잡물이 혼합되어 있는데, 후속 공정의 기계장치를 보호하기 위해 비중이 큰 물질은 침사시키고 중대형 고형물은 걸러 제거하는 전처리 공정이다.According to the present invention, the sedimentation and screen tank 10 is a pretreatment step of the wastewater, in which sand and large and small types of contaminants in the influent are mixed. In order to protect the machinery of the subsequent process, the material having a high specific gravity is settled and the medium and large solids. Is a pretreatment process to remove the filter.

또한, 접촉 혐기조(20)는 유입 하수의 유량변동을 완화하여 일정 변동폭 이하로 제어하고 하수 중에 함유된 고형물질을 침전시키며, 섬유질 성분을 분해 산화하여 BOD 부하가 낮게 되며, 인 용출이 일어나 후속공정의 처리효율을 높인다.In addition, the contact anaerobic tank 20 controls the fluctuation of the flow rate of the influent sewage to control the constant fluctuation or less, precipitates the solid matter contained in the sewage, decomposes and oxidizes the fibrous components, thereby lowering the BOD load, and the subsequent process occurs due to phosphorus elution. To increase the processing efficiency.

접촉 혐기조(20)로 유입된 하수의 유기물은 유입과 동시에 분해가 시작된다. 용존성 유기물은 미생물에 의한 동화·이화작용과 인 제거 미생물의 세포내에 저장되어 많은 부분이 제거된다.The organic matter of the sewage introduced into the contact anaerobic tank 20 begins to decompose at the same time as the inflow. Dissolved organics are stored in cells of assimilation and catabolism by microorganisms and phosphorus-removing microorganisms, and many of them are removed.

수중에 용존 산소가 존재하지 않는 혐기성 조건에서는 하수중의 유기물은 인 제거 미생물 체내에 PHB(Poly-Hydroxyl Butylate)의 형태로 저장된다. 질산염의 영향을 최소화시키기 위해 전단에 접촉 혐기조를 배치하여 인 용출의 기능 저하를 도모하였으며, 유입수의 인의 농도에 비해 2∼3배의 높은 농도를 유지할 수 있다.Under anaerobic conditions in which dissolved oxygen does not exist in water, organic matter in sewage is stored in the form of Poly-Hydroxyl Butylate (PHB) in the phosphorus-removing microorganism. In order to minimize the effects of nitrates, contact anaerobic tanks were placed at the front end to reduce the function of phosphorus elution, and the concentration could be maintained two to three times higher than the concentration of phosphorus in the influent.

또한, 다음 단계의 탈질 효율을 높이기 위하여 접촉 주기적 포기조에 분할하여 하수를 주입할 수 있는 PVC 파이프 배관(1b)의 구조로 구성되며, 유량 비율은 1:3배(Q)로 한다.In addition, in order to increase the denitrification efficiency of the next step, it is composed of a structure of the PVC pipe pipe (1b) that can be divided into a contact periodic aeration tank to inject sewage, the flow rate ratio is 1: 3 times (Q).

상기 접촉 혐기조(20) 내부는 지지대 및 망으로 고정된 혐기성 여재(2a)로 55부피%이상 충진되고, 스크린조로부터 유입된 하수는 상향류 식으로 처리되는 구조를 갖는다. 상기 혐기성 여재는 혐기성 미생물이 성장할 수 있는 것으로, 폴리에틸렌 또는 폐플라스틱을 발포시킨 공극율이 비교적 큰 고정상 여재가 바람직하다.The inside of the contact anaerobic tank 20 is filled with more than 55% by volume of the anaerobic filter media (2a) fixed by the support and the net, the sewage flowing from the screen tank has a structure that is treated in an upflow manner. The anaerobic medium is capable of growing anaerobic microorganisms, preferably a fixed bed medium having a relatively high porosity in which polyethylene or waste plastic is foamed.

또한, 접촉 주기적/연속 포기조(30)는 접촉 주기적 포기조 1실(31) 및 접촉 주기적 포기조 2실(32)과 접촉 연속 포기조(33)로 구성되어 있다. 이때, 운전순서는 접촉 주기적 포기조 1실(31) 및 접촉 주기적 포기조 2실(32)은 유입부하의 성상에 따라 1∼4시간을 1주기로 0.5∼2/0.5∼2시간을 포기/비포기를 1:1의 비율로 실시한다.In addition, the contact periodic / continuous aeration tank 30 is composed of one contact periodic aeration tank 31, two contact periodic aeration tank 32 and the contact continuous aeration tank 33. At this time, the operation sequence is one cycle of the periodic contact aeration tank 31 and two chambers of the periodic contact aeration tank 32 give up and abandon 0.5 to 2 / 0.5 to 2 hours at a cycle of 1 to 4 hours depending on the characteristics of the inflow load. The ratio is 1: 1.

이러한 반복 운전을 유입 오·하수의 종류, 운전상태, 부하 변동에 따라2∼24회(cycle), 3hr∼1day 실시한다. 또한, 상기 반응에서 미처리된 하수를 완전히 처리하기 위해 접촉 연속 포기조(33)에서 연속 포기를 한다.This repetitive operation is performed 2 to 24 cycles, 3hr to 1day, depending on the type of inflow sewage and sewage, operation state, and load variation. In addition, in order to completely treat the untreated sewage in the reaction, a continuous aeration is made in the contact continuous aeration tank 33.

접촉 주기적/연속 포기조(30) 내부는 지지대 및 망으로 고정된 접촉 주기적 포기조 여재(3a)로 55부피%이상 충진된 구조로 하며, 유입된 하수는 상향류 식으로 처리될 수 있는 구조이며, 포기를 할 수 있는 포기장치(1f)로 구성된다.The contact periodic / continuous aeration tank 30 has a structure filled with more than 55% by volume of the contact periodic aeration tank filter 3a fixed by a support and a net, and the inflow of sewage is a structure that can be treated in an upflow manner. It is composed of an aeration device (1f) that can be.

상기 포기조 여재는 통기성 미생물이 성장할 수 있는 것으로, 폴리에틸렌 또는 폐플래스틱을 발포시킨 공극율이 비교적 큰 고정상 여재가 바람직하다.The aeration tank media can be grown in breathable microorganisms, it is preferable that the fixed bed media having a relatively high porosity foamed polyethylene or waste plastic.

접촉 주기적 포기조 1실(31)은 포기조건에서 탄소 산화 반응과 탈인 반응이 일어나 유기물 및 인이 제거되며, 비포기시에는 전 단계에서 유입된 유기 탄소원을 통해 탈질화 반응이 일어난다.One cycle of the contact periodic aeration tank 31 removes organic matter and phosphorus due to carbon oxidation reaction and dephosphorization reaction under aeration conditions, and denitrification reaction occurs through the organic carbon source introduced at the previous stage during aeration.

즉, 접촉 주기적 포기조 1실(31)의 주요 기능은 호기성 상태에서 유기물과 인의 제거가 일어나며, 무산소 상태에서 탈질화가 일어나도록 하는데 주안점을 두고 있다.That is, the main function of one contact periodic aeration tank 31 is to remove organic matter and phosphorus in aerobic state, and to denitrify in anoxic state.

접촉 주기적 포기조 2실(32)은 포기조건에서 질산화가 이루어지며 비포기 조건에서 탈질화가 일어난다. 즉, 무산소 상태에서는 탈질화 반응이 일어나며, 호기성 상태에서는 질산화 반응이 일어난다.The contact periodic aeration tank 2 chamber 32 is nitrified under aeration conditions and denitrification occurs under aerobic conditions. That is, denitrification occurs in anoxic state, and nitrification occurs in aerobic state.

또한, 유기 탄소원의 공급을 위하여 접촉 혐기조(20)에서 하수를 주입할 수 있는 PVC 파이프 배관(1b)과 슬러지 저류조(60)에서 상등액을 주입할 수 있는 PVC 파이프 배관(2b)이 되어 있으며, 필요시 동계에 질소 제거의 효율 저하를 방지하기 위하여 반송라인(2c)을 구성하고 있다.In addition, PVC pipe piping (1b) for injecting sewage from the contact anaerobic tank (20) for supplying the organic carbon source and PVC pipe piping (2b) for injecting supernatant from the sludge storage tank (60) are necessary. In order to prevent the deterioration of nitrogen removal efficiency in the starting system, a conveying line 2c is formed.

본 발명은 다른 특정 유기물(일반적으로 메탄올)을 첨가하지 않고 자체내의 BOD성 유기물로서 공급되어져서 탈질 및 BOD 제거의 2중 효과를 거두고 있다.The present invention is supplied as a BOD organic material in itself without addition of other specific organics (generally methanol), thereby achieving a double effect of denitrification and BOD removal.

접촉 연속 포기조(33)는 상기 반응에서 미처리된 유기물, 인 제거가 일어나며 완전한 질산화가 일어난다.In the continuous aeration tank 33, untreated organic matter, phosphorus removal occurs, and complete nitrification occurs.

본 발명에 따른 장치는 자연 유하식으로 상등수가 이동되며, 접촉 혐기조 (20)에서 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 하·폐수를 보내는 배관(20∼40중량%)이 구성된다.The apparatus according to the present invention is a natural flow type, the supernatant is moved, and the pipe (20 to 40% by weight) for sending the waste water from the contact anaerobic tank 20 to the contact periodic aeration tank 32.

이와 같이, 본 발명의 부착 성장 시스템(Attached Growth System)은 하·폐수의 체류시간과 무관하게 미생물이 증식할 수 있어, 질산화 박테리아 같은 증식속도가 적은 세균도 안전하게 증식할 수 있다. 호기성 상태의 경우에는 산소 전달율이 부유 성장식보다 2.5배가 높다.As described above, the attached growth system of the present invention can grow microorganisms regardless of residence time of sewage and wastewater, and can safely grow bacteria with low growth rate such as nitrification bacteria. In the aerobic state, the oxygen transfer rate is 2.5 times higher than the suspended growth equation.

이 때문에 생물종이 다양하게 증가하며, 특히 타 공법에 비해 동물성 성분의 점유율이 높고 미소 후생동물의 현존량이 현저하게 크며 먹이 사슬이 길고 복잡해지므로 환경조건의 변동에 대응할 수 있는 능력이 커진다.For this reason, the variety of species increases, especially the share of the animal components compared to other methods, the presence of micro-subspecies remarkably large, the food chain is long and complicated, which increases the ability to respond to changes in environmental conditions.

또한, 고차원의 영양수준에 있는 생물이 많아지면서 슬러지 연령이 길어지고 에너지로 손실되는 비율도 커지므로 슬러지의 자기 산화가 촉진되기 때문에 슬러지 발생량이 적어지는 결과로 나타난다.In addition, as the number of living organisms at higher levels of nutrition increases, the sludge age becomes longer and the rate of loss to energy increases, resulting in less sludge generation due to the promotion of self-oxidation of the sludge.

또한, 다양한 미생물 종이 군집(Microconsortia)을 형성함으로써 수량·수질·수온 등의 변동에 강하여 고액분리가 뛰어나며, 사상성 미생물이 상당히 증식해도 여재에 부착되어 있으므로 활성 슬러지 공법과 같은 팽화 현상이나 슬러지 부상과 같은 문제점을 줄일 수 있다.In addition, by forming a variety of microconsortia ( microconsortia ), it is resistant to fluctuations in quantity, water quality, water temperature, etc., and is excellent in solid-liquid separation.It is attached to the media even when filamentous microorganisms proliferate considerably. The problem can be reduced.

또한, 최종 침전조(40)는 접촉 혐기조(20), 접촉 주기적/연속 포기조(30)를 통과한 상등수를 센타 월(1d)에서 접선(tangential) 방향으로 유입시킨 후 소량의 슬러지가 포함된 처리수를 필요에 따라 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 반송하고, 잉여 슬러지는 슬러지 저류조(60)에 저장하였다가 반출하고, 상등수는 월류 웨어 (1c)를 통해 다음 공정으로 보낸다. 상기 최종 침전 단계(ST 400)에서 내부 반송은 접촉 주기적 포기 제2단계(ST 320)로 80∼90중량% 이송하며, 슬러지 저류 단계(ST 600)로 10∼20중량% 이송한다.In addition, the final settling tank 40 is the treated water containing a small amount of sludge after flowing the supernatant passed through the contact anaerobic tank 20, the contact periodic / continuous aeration tank 30 in the tangential direction in the center wall (1d) It is returned to the contact periodic aeration tank 2 chamber 32 as needed, the excess sludge is stored in the sludge storage tank 60, and taken out, and the supernatant is sent to the next process through the overflow weir (1c). In the final precipitation step (ST 400), the internal conveyance is 80 to 90% by weight to the contact periodic aeration step (ST 320), and 10 to 20% by weight to the sludge storage step (ST 600).

상기 공정은 내부 반송을 위해 수중펌프(1e)와 반송라인(2c)으로 구성되는데, 본 공법은 상기 언급한 바와 같이 발생하는 슬러지 양이 상당히 적기 때문에 슬러지 반송 개념보다는 내부반송 개념이 강하다.The process consists of a submersible pump 1e and a conveying line 2c for internal conveying. The method of the present invention has a stronger internal conveying concept than a sludge conveying concept because the amount of sludge generated as mentioned above is considerably small.

따라서, 하계와 동계를 구분하여 유입수를 기준으로 하계에는 반응조내의 균등화를 위해 4∼8중량%의 내부반송을 실시하며, 동계에는 온도저하에 따라 탈질이 저조하기 때문에 10∼15중량%의 내부반송을 시킨다. 이는 유입되는 질산성 질소의 농도를 저하시켜 동계시 탈질효율의 저하를 방지하기 위함이다.Therefore, the summer and winter seasons are divided into 4 to 8% by weight of internal transport for equalization in the reaction tank in summer, and 10 to 15% by weight of internal transport is carried out because denitrification is low due to temperature decrease. Let. This is to prevent the reduction of the denitrification efficiency during the winter season by reducing the concentration of nitrate nitrogen flowing in.

또한, 소독 방류조(50) 침전조로부터 이송된 상등수가 고형 염소제와 접촉하여 병원성 균의 지표가 되는 대장균 등을 소독하는 역할을 하며, 슬러지 저류조(60)는 잉여 슬러지를 저류했다가 반출하며, 월류 웨어(1c)를 통해 상등수는 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 보낼 수 있는 PVC 파이프 배관(2b)으로 구성되어 있다. 이때, 슬러지 저류조의 상등수는 접촉 포기조 2실(32)로 자연 유하식으로 주입된다.In addition, the supernatant transferred from the disinfection tank 50 sedimentation tank contacts the solid chlorine agent to disinfect Escherichia coli, which is an indicator of pathogenic bacteria, and the sludge storage tank 60 stores and discharges excess sludge. The supernatant water through the overflow weir (1c) is composed of a PVC pipe pipe (2b) that can be sent to the two chambers 32 contact periodic aeration tank. At this time, the supernatant of the sludge storage tank is injected into the contact dropping tank 2 (32) by natural flow.

이와 같이, 본 발명은 폐수의 고차처리를 위하여 요구되는 혐기·무산소·호기상의 유지를 공간적인 개념이 아닌 시간적 개념으로 분리 제공하는 것이 종래의 직렬 반응기와 크게 다른 점이고, 이 시간적 개념의 처리장치에 여재를 조합시켜 고차처리의 효율을 탁월하게 만든 것이 기존의 처리방법과는 혁신적으로 차별화된다.As described above, the present invention is very different from the conventional inline reactor in that the anaerobic, anaerobic, and aerobic maintenance required for the higher order treatment of wastewater is provided in a temporal concept rather than a spatial concept. The combination of the media and the efficiency of high-order treatments is innovatively differentiated from the existing treatment methods.

또한, 폐수의 BOD·COD·SS는 물론 질소·인의 처리가 가능하며, 유입 하·폐수의 처리가 단계적으로 이루어지며, 유입에 따르는 방류는 자연 유하 시스템으로 진행되며 상등수가 넘어가는 시스템으로 하·폐수의 처리 효율을 상당히 높이고 질산화 및 탈질을 촉진하기 위한 탄소 공여체를 별도로 구매하지 않고 혐기조에서 숙성된 휘발성 유기산을 접촉 주기적 포기조 2실로 투입시켜 C/N 비를 적절히 조성하여 질소 제거를 극대화시킬 수 있다.In addition, BOD, COD, and SS of the wastewater can be treated as well as nitrogen and phosphorus, and inflow and wastewater treatment is carried out step by step. Rather than purchasing carbon donors to significantly increase the efficiency of wastewater treatment and to promote nitrification and denitrification, volatile organic acids aged in an anaerobic tank can be introduced into two contact periodic aeration tanks to maximize the removal of nitrogen by properly formulating the C / N ratio. .

아울러, 전단에 접촉 혐기조를 두어 질산염의 영향을 최소화하여 인을 방출하고 접촉 주기적 포기조에서는 접촉 혐기조의 유출수를 유입하면서 포기를 시작하여 인 박테리아 아시네토박터(Acinetobacter)가 과다 섭취하여 인 축적이 되도록 하고 탄소원이 산화하고 질산화가 이루어지며 포기를 중단하여 무산소 상태로 운전하여 탈질이 일어나도록 한다. 이와 같은 시스템으로 계속 회전(cycle)시킨다.In addition, and is discharged to the by minimizing the effect of placing a contact anaerobic tank at the front end nitrate and begin to give up while flowing the effluent of the contact anaerobic tank in contact with periodic aeration tank by the bacteria Acinetobacter (Acinetobacter) so that the accumulation over the intake The carbon source is oxidized, nitrified, and aeration is stopped to operate in an oxygen-free state so that denitrification occurs. The system continues to cycle.

유입 하·폐수는 자연 유하 시스템으로 침사 및 스크린조를 거친 뒤 접촉 혐기조 내의 혐기 상태에서 인이 인산염으로 방출되고 아세트산과 같은 휘발성 유기산이 인 박테리아 아시네토박터(Acinetobacter)에 축적된다.Inlet and waste water is accumulated in the anaerobic state is a volatile organic acid bacteria Acinetobacter (Acinetobacter) which is released to phosphate such as acetic acid in the in the rear needle thread passed through the screen, and the crude free-flowing system, contact the anaerobic tank.

한편, 본 발명의 혐기조 및 포기조는 접촉여재를 충진하고 있어 활성 슬러지법이나 회분식 반응조(SBR)에 비해 고농도 유기 하·폐수의 처리가 가능하고 잉여 슬러지 발생량도 활성슬러지에 비해 1/4∼1/5 정도이다.On the other hand, the anaerobic tank and the aeration tank of the present invention are filled with contact media, so that it is possible to treat high concentration organic sewage and wastewater compared to activated sludge method or batch reactor (SBR), and the amount of excess sludge generated is 1/4 to 1 / 5 or so.

또한, 설비가 대폭 간소화되고, 따라서 전기 사용료가 대폭 절감되어 운영 유지비를 절감시킬 수 있으며, 밀폐형 구조로 소음과 악취를 방지할 수 있고, 또한 유량 조정조가 별도로 필요 없으며, 동계 탈질화의 효율저하를 방지하기 위하여 최종 침전조에서 내부 반송을 접촉 주기적 포기조 2실로 하여 온도저하에 따른 문제점을 해소하였으며 주기적 포기방식의 부유·부착식 반응조로 구성되어 초기 설치비나 유지관리 면에서 효율적이다.In addition, the facility is greatly simplified, and thus, the electricity usage fee is greatly reduced, thus reducing the operation and maintenance costs, and the closed structure prevents noise and odors, and does not require a flow control tank, and reduces the efficiency of winter denitrification. In order to prevent the problems caused by temperature drop, the internal conveyance in the final settling tank was used as two contact periodic aeration tanks, and it is composed of a floating / attachment reaction tank of periodic aeration method, which is efficient in terms of initial installation cost and maintenance.

아울러, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 미생물 종이 군집 (Microconsortia)을 형성함으로써 수량·수질·수온 등의 변동에 강하여 고액분리가 뛰어나며, 사상성 미생물이 상당히 증식해도 여재에 부착되어 있으므로 활성 슬러지 공법과 같은 팽화 현상이나 슬러지 부상과 같은 문제점을 줄일 수 있으며 적용범위가 다양하다.In addition, as described above, the present invention is excellent in solid-liquid separation due to the formation of various microbial species ( Microconsortia ) and is resistant to fluctuations in quantity, water quality, water temperature, and the like, and even though the filamentous microorganism grows considerably, such as activated sludge method. Problems such as swelling and sludge injury can be reduced and the scope of application is diverse.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

비교예 1Comparative Example 1

하기 표 1에 기재된 성상을 갖는 폐수를 국내의 대다수 처리장에서 운영되고 있는 기존의 활성슬러지 공법으로 처리하여 유기물·질소 및 인의 처리효율은 측정하였고, 그 결과는 하기 표 1과 같다.The treatment efficiency of organic matter, nitrogen and phosphorus was measured by treating the wastewater having the properties shown in Table 1 by the existing activated sludge method operating in most treatment plants in Korea, and the results are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1

처리용량이 100㎥/d인 하수처리장에 유입하수의 성상이 BOD 101.7 ㎎/ℓ, SS 125.3㎎/ℓ,T-N 26 ㎎/ℓ, T-P 4.1 ㎎/ℓ인 하수를 첫 번째인 전처리 단계로서, 침사 및 스크린조(10)를 통해 비중이 큰 물질은 침사시키고 중대형 고형물은 걸러 제거하였다.As the first pretreatment step, sewage with inflow of sewage with BOD 101.7 mg / l, SS 125.3 mg / l, TN 26 mg / l, and TP 4.1 mg / l was treated as a first pretreatment step. And the material having a high specific gravity was settled through the screen tank 10 and the medium and large solids were filtered out.

두 번째 단계로서, 접촉 혐기조(20)는 운전조건을 DO : 0.1 ㎎/ℓ이하, PH 6.5∼7.5, HRT 8hr로 운전하였다.As a second step, the contact anaerobic tank 20 was operated with a DO: 0.1 mg / l or less, PH 6.5-7.5, HRT 8hr.

세 번째 단계로서, 접촉 주기적/연속 포기조(30)는 접촉 주기적 포기조 1실(31), 접촉 주기적 포기조 2실(32), 접촉 연속 포기조(33)로 구성하여, 접촉 주기적 포기조 1실(31), 접촉 주기적 포기조 2실(32)의 운전조건을 포기/비포기 시간에 따라 반응조 내의 호기상태와 무산소 상태를 적정조건으로 유지시켜 주기 위해 포기/비포기의 비율을 1:1로 했으며, 1주기를 2시간으로 60/60분을 포기/비포기 실시하였다.As a third step, the contact periodic / continuous aeration tank 30 consists of one contact periodic aeration tank 31, two contact periodic aeration tanks 32, and a continuous contact aeration tank 33, one contact periodic aeration tank 31. , The ratio of aeration / aeration was set to 1: 1 to maintain the aerobic and anaerobic conditions in the reaction tank according to the aeration / aeration time in accordance with the aeration / aeration time. Abandoned / aerated 60/60 minutes to 2 hours.

이러한 반복 운전을 HRT 24시간으로 해서 12회(cycle)/day 실시했다. 전 단계 처리과정에서 미처리된 하ㆍ폐수를 처리하기 위해 접촉 연속 포기조(33)에서는HRT 6hr으로 연속 포기를 했다.This repetitive operation was performed 12 cycles / day for 24 hours of HRT. In order to treat untreated sewage and wastewater in the previous stage of treatment, the continuous aeration tank 33 was continuously abandoned with HRT 6hr.

네 번째 단계로서, 최종 침전조(40)는 접촉 혐기조(20), 접촉 주기적/연속 포기조(30)를 통과한 상등수를 센타 월(1d)에서 접선(tangential) 방향으로 유입시킨 후 소량의 슬러지가 포함된 처리수를 접촉 주기적 포기조 2실(32)로 반송하고, 잉여 슬러지는 슬러지 저류조(60)에 저장하였다가 반출하였다.As a fourth step, the final settling tank 40 includes a small amount of sludge after flowing the supernatant passed through the contact anaerobic tank 20 and the contact periodic / continuous aeration tank 30 in the tangential direction from the center wall 1d. The treated water was returned to the two contact periodic aeration tanks 32, and the excess sludge was stored in the sludge storage tank 60 and then taken out.

본 공정 중에서는 내부 반송을 위해 수중펌프(1e)와 반송라인(2c)으로 구성하여 하계와 동계를 구분하여 유입수 기준으로 하계에는 4∼8%, 동계에는 10∼15% 반송을 실시하였다. 또한, 최종 침전조(40)를 거친 처리수는 소독 방류조(50)를 통해 방류하였다.In this process, it consists of an underwater pump 1e and a conveying line 2c for internal conveyance, and it divided into summer and winter season, and carried out 4-8% in summer and 10-15% in winter based on inflow. In addition, the treated water passed through the final settling tank 40 was discharged through the disinfection discharge tank (50).

그 결과, 본 발명의 유기물, 질소와 인의 처리효율은 하기 표 1과 같다.As a result, the treatment efficiency of the organic material, nitrogen and phosphorus of the present invention is shown in Table 1 below.

구 분division 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 유입(㎎/ℓ)Inflow (mg / ℓ) 유출(㎎/ℓ)Emission (mg / ℓ) 제거율(%)% Removal 유입(㎎/ℓ)Inflow (mg / ℓ) 유출(㎎/ℓ)Emission (mg / ℓ) 제거율(%)% Removal BODBOD 100100 2121 7979 101.7101.7 3.53.5 96.596.5 SSSS 114114 2222 8181 125.3125.3 33 97.697.6 T-NT-N 2525 2020 2020 2626 99 6565 T-PT-P 3.93.9 3.43.4 1313 4.14.1 1.91.9 53.653.6

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 활성슬러지 공법을 이용한 처리효율은 BOD의 경우 79%, SS는 81%, T-N은 20%, T-P는 13%로 매우 저조한 처리효율을 보이고 있는 반면, 본 발명의 방법으로 처리하면 처리효율이 BOD의 경우96.5%, SS는 97.6%, T-N은 65%, T-P는 53.6%로 매우 안정되게 처리되어진 수질을 얻을 수 있다.As can be seen from Table 1, the treatment efficiency using the conventional activated sludge method is very low treatment efficiency of 79% for BOD, 81% for SS, 20% for TN, 13% for TP, When treated by the method of the present invention, the treatment efficiency is 99.5% for BOD, 97.6% for SS, 65% for TN, and 53.6% for TP to obtain very stable water quality.

또한 잉여 슬러지 발생량은 미생물이 여재에 부착 성장하므로 미생물 체류시간을 길게 유지할 수 있으며 유기물질을 미생물 생존에너지 및 성장에너지 등의 형태로 소비하고 미생물의 자산화 현상 등에 의하여 유기물이 제거되므로 슬러지 발생량이 상당히 줄어들게 된다. 즉 활성슬러지 공법의 경우 8.5Kg/100㎥이고, 본 발명은 2Kg/100㎥으로 약 4∼5배 이상의 차이가 있었다.In addition, the amount of excess sludge generated can keep the microorganism retention time as the microorganisms adhere to the media and consume the organic materials in the form of microbial survival energy and growth energy, and the organic matter is removed by the microorganism's assetization. do. That is, in the case of activated sludge method, 8.5Kg / 100m 3, and the present invention has a difference of about 4-5 times or more with 2Kg / 100m 3.

한편, 운전비용과 관련된 항목을 활성 슬러지법과 비교하면 하기 표 2와 같다.On the other hand, comparing the items related to the operating cost with the activated sludge method is shown in Table 2 below.

운 전driving 활성 슬러지 공법Activated Sludge Process 본 공법This method 관리비Administrative expenses 상주관리Resident Management 무인운전Unmanned operation 약품비Drug costs 있음has exist 없음none 전기료Electricity 30∼40만원/월30 ~ 400,000 won / month 8∼10만원/월8-100,000 won / month 슬러지 발생량(일일)Sludge Generation (Daily) 8.5㎏/100㎥8.5㎏ / 100㎥ 2㎏/100㎥2㎏ / 100㎥

아울러 본 발명의 운전비용은 주기적 포기를 실시함으로 전력비가 줄고 무인운전으로 비용을 절감하여 100톤 기준으로 활성 슬러지 공법의 경우 관리비를 제외하고 전력비만 30∼40만원/월인 반면에, 본 발명은 전력비만 10만원/월 정도로 3∼4배의 절감 효과가 있었다.In addition, the operating cost of the present invention is to reduce the power cost by performing periodic abandonment, and to reduce the cost by unmanned operation in the case of activated sludge method on the basis of 100 tons except for the administrative cost, the power cost of only 30 to 400,000 won / month, the present invention is the power Obesity was 100,000 won / month 3 ~ 4 times the effect was reduced.

Claims (7)

유입되는 폐수의 고형물을 침사 및 걸러내는 스크리닝 단계;Screening to settle and filter solids in the incoming wastewater; 상기 스크린된 폐수의 유량부하를 완화시키며 혐기성 상태에서 인 방출 및 유기물 제거를 실시하는 접촉 혐기 단계;A contact anaerobic step of mitigating the flow load of the screened wastewater and performing phosphorus release and organics removal in an anaerobic state; 상기 접촉 혐기 단계에서 방출된 인과 미처리된 유기물을 포기시에 제거하며 비포기시에는 유입된 유기물을 이용하여 탈질반응이 일어나는 접촉 주기적 포기 제1단계;Contact periodic aeration step of removing phosphorus and untreated organic matter released in the contact anaerobic step at the time of aeration and denitrification reaction using the introduced organic material at the time of aeration; 상기 접촉 주기적 포기 제1단계를 거친 폐수를 주기적인 포기/비포기를 통해 질산화와 탈질화가 일어나는 접촉 주기적 포기 제2단계;A second contact periodic aeration step in which nitrification and denitrification occur through the periodic aeration / non-aeration of the wastewater that has passed the first contact periodic aeration step; 상기 접촉 주기적 포기 제2단계를 거친 폐수의 연속적인 포기를 통해 잔여 유기물과 질산화를 실시하는 접촉 연속 포기 단계;Contact continuous aeration step of performing nitrification with the remaining organic matter through the continuous aeration of the wastewater passed through the second contact periodic aeration step; 상기 포기 단계에서 질소 및 인을 분해하면서 증식된 슬러지를 침전시켜 상등수는 다음공정으로 보내고, 소량의 슬러지가 포함된 처리수는 접촉 주기적 포기조 2실로 반송하고 잉여 슬러지는 슬러지 저류조로 이송시키는 최종 침전 단계;In the aeration stage, the sludge grown by decomposing nitrogen and phosphorus is precipitated, and the supernatant is sent to the next process, and the treated water containing a small amount of sludge is returned to two contact periodic aeration tanks, and the surplus sludge is transferred to the sludge storage tank. ; 상기 최종 침전된 처리폐수를 방류전 소독을 실시할 수 있는 소독 방류 단계; 및Disinfection discharging step of disinfecting the final precipitated treated wastewater before discharge; And 생성된 잉여 슬러지를 저류시키고, 상등수는 접촉 주기적 포기조 2실로 반송시키는 슬러지 저류 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법.A method of removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, wherein the excess sludge is stored and the supernatant is returned to two contact periodic aeration tanks. 제1항에 있어서, 상기 접촉 주기적 포기 제1단계 및 접촉 주기적 포기 제2단계는 유입 폐수의 성상에 따라 포기/비포기 비율을 1:1로 하며, 1∼4시간을 1주기로 0.5∼2/0.5∼2시간을 포기/비포기를 수행하는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법.The method of claim 1, wherein the first step of contact periodic aeration and the second step of periodic contact abandonment give an aeration / aeration ratio of 1: 1 according to the characteristics of the influent wastewater, and a 1 to 4 hour cycle of 0.5 to 2 / Method for removing nitrogen and phosphorus from sewage and waste water, characterized in that aeration / aeration for 0.5 to 2 hours. 제1항에 있어서, 상기 최종 침전단계에서 내부 반송은 접촉 주기적 포기 제2단계로 80∼90중량% 이송하며, 슬러지 저류 단계로 10∼20중량% 이송하는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법.The method of claim 1, wherein the internal conveyance in the final settling step is 80 to 90% by weight to the second step of contact periodic aeration, and 10 to 20% by weight to the sludge storage step characterized in that How to get rid of phosphorus. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 내부 반송은 하계와 동계를 구분하여 유입수를 기준으로 하계에는 4∼8중량%의 반송 및 동계에는 10∼15중량%의 반송을 실시하는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거방법.The method of claim 1 or claim 3, wherein the internal conveying is characterized in that the summer and winter seasons are divided into 4 to 8% by weight in the summer and 10 to 15% by weight in the winter season based on the influent water, characterized in that Nitrogen and phosphorus removal from sewage and wastewater. 폐수에 포함된 모래나 협잡물과 같은 고형물을 걸러 제거하는 침사 및 스크린조;Sedimentation and screening tanks for filtering out solids such as sand or contaminants contained in waste water; 상기 침사 및 스크린조에 의해 걸러진 유입수의 유량부하를 완화시키며 유기물 제거 및 인 방출을 실시하는 접촉 혐기조;A contact anaerobic tank for mitigating the flow load of the inflow water filtered by the sedimentation and screen tanks and performing organic matter removal and phosphorus discharge; 포기/비포기를 주기적으로 반복하는 접촉 주기적 포기조 1실 및 접촉 주기적 포기조 2실과 연속적으로 포기를 실시하는 접촉 연속 포기조로 구성되어 상기 접촉혐기조에 의해 유입되는 유입수의 유기물·질소·인을 처리하도록 주기적 포기를 반복하는 접촉 주기적/연속 포기조;It consists of one contact periodic aeration tank and two contact periodic aeration tanks that periodically give up and aeration, and a continuous contact aeration tank to give up continuously to treat organic matter, nitrogen, and phosphorus in the influent introduced by the contact anaerobic tank. Contact periodic / continuous aeration tank to repeat aeration; 상기 접촉 주기적/연속 포기조에서 처리되어 유출되는 처리수를 고액 분리하는 최종 침전조;A final settling tank for solid-liquid separation of the treated water flowing out by treatment in the contact periodic / continuous aeration tank; 상기 최종 침전조에서 처리되어 유출되는 처리수를 소독/방류하는 소독 방류조; 및Disinfection discharge tank for disinfecting / discharge of the treated water discharged from the final sedimentation tank; And 상기 최종 침전조에서 생성되는 잉여 슬러지를 처리할 수 있는 슬러지 저류조를 포함하는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거장치.Apparatus for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, characterized in that it comprises a sludge storage tank capable of treating excess sludge produced in the final sedimentation tank. 제5항에 있어서, 상기 접촉 혐기조내에는 혐기성 미생물이 성장할 수 있는 지지대 및 망으로 구성된 여재가 55부피%이상 충진되며, 상기 접촉 주기적/연속 포기조내에는 통기성 미생물이 성장할 수 있는 지지대 및 망으로 구성된 여재가 55부피%이상 충진된 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거장치.The method of claim 5, wherein the contact anaerobic tank is filled with at least 55% by volume of the medium consisting of a support and a network for the growth of anaerobic microorganisms, the contact periodic / continuous aeration tank is composed of a support and a network for the growth of breathable microorganisms Apparatus for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, characterized in that the filter medium is filled at least 55% by volume. 제5항에 있어서, 상기 장치는 자연 유하식으로 상등수가 이동되며, 접촉 혐기조에서 접촉 주기적 포기조 2실로 하·폐수를 보내는 배관(20∼40중량%)이 구성되며, 슬러지 저류조의 상등수가 접촉 포기조 2실로 자연 유하식으로 주입되는 것을 특징으로 하는 하·폐수로부터 질소와 인의 제거장치.The apparatus of claim 5, wherein the supernatant is moved in a natural flow type, and a pipe (20 to 40% by weight) for sending the waste water from the contact anaerobic tank to the contact periodic aeration tank is provided, and the top water of the sludge storage tank is contact aeration tank. A device for removing nitrogen and phosphorus from sewage and wastewater, which is injected into two chambers in a natural flowing manner.
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