KR101258045B1 - Method and apparatus for treatment of wastewater - Google Patents
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Abstract
미생물을 부착고정화재료에 부착하기 까지의 배양 기간을 단축할 수 있고, 또한 포괄미생물담체로 부터 새어 나오는 고활성의 미생물을 부착고정화재료에 늘 공급하므로 부착고정화재료에 고농도로 미생물을 보유하도록 하는 것이 가능하여 늘 안정하고 양호한 처리수를 얻는 것이 가능하다.
유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12) 내로 유입된다. 생물처리조(12)에는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 충진되어 있다. 이로 인하여 유기물 또는 무기물을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 세균이 증식하고, 증식된 고활성의 세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로 부터 새어 나온다. 새어 나온 리크(leak)세균의 일부가 부착고정화재료(16)에 부착되고 부착고정화재료(16)의 표면에 고활성의 리크세균이 증식된다. 이에 의하여 부착미생물담체(16')가 형성된다.It is possible to shorten the incubation period until the microorganism is attached to the adhesion fixing material, and also to keep the microorganisms in the attachment fixation material at a high concentration since the highly active microorganisms leaking from the comprehensive microbial carrier are always supplied to the attachment fixation material. It is possible to obtain stable and good treated water at all times.
Wastewater containing organic or inorganic substances is introduced into the biological treatment tank 12 through the raw water introduction pipe 18. The biological treatment tank 12 is filled with a comprehensive microbial carrier 14 and an attachment carrier 16. As a result, bacteria inside the comprehensive microbial carrier 14 proliferate using the organic or inorganic substance as a substrate, and some of the highly active bacteria that proliferate leak out from the comprehensive microbial carrier 14. A part of leaked leak bacteria is attached to the adhesion fixing material 16, and the highly active leak bacteria are propagated on the surface of the adhesion fixing material 16. As a result, the adherent microbial carrier 16 'is formed.
Description
본 발명의 폐수처리방법 및 장치는 환경보전을 위하여 하수 또는 폐수 중의 암모니아성 질소 또는 BOD성분을 생물학적으로 처리하여 제거하는 폐수처리 방법 및 장치에 관한 것이다.Wastewater treatment method and apparatus of the present invention relates to a wastewater treatment method and apparatus for biologically treating ammonia nitrogen or BOD components in sewage or wastewater for environmental conservation.
1922년에 본격적으로 하수처리장이 동경도의 삼하도 처리장에서 개시된 이후, 유기물의 처리뿐만 아니라, 질소의 처리도 하수처리장에서 수행되게 되어졌다. 특히, 대도시에서는 집중적인 투자가 이루어져 하수도 보급율은 90%를 넘게 까지 되었다. 그러나, 폐쇄성 수역에서의 환경기준의 달성률은 좀처럼 개선되지 않았다. 수역에서의 내부 요인, 예를들면 조류의 이상번식에 의한 것이 가장 많았다고 얘기되고 있으나 유입되는 폐수의 외부요인도 해소되지 않았다. 특히, 질소의 외부 요인이 컸고 처리의 필요가 강하게 요구되고 있다.Since the sewage treatment plant was started in 1922 at Samhado treatment plant in Tokyo, not only organic matter but also nitrogen treatment was performed at the sewage treatment plant. In particular, intensive investments have been made in large cities, with sewerage rates reaching over 90%. However, the rate of achievement of environmental standards in closed waters has rarely improved. Internal factors in the water, such as algae abnormal breeding, are said to be the most common, but external factors of incoming wastewater have not been resolved. In particular, the external factors of nitrogen were large and the need for treatment is strongly demanded.
질소는 암모니아성 질소의 형태로 하수 또는 폐수에 많이 함유되어 있다. 종래, 하수처리장 또는 폐수처리장에서는 암모니아성 질소를 질화세균을 이용하려 아질산 또는 질산으로 산화하고 아질산 또는 질산을 탈질세균에 의해 질소가스로 변환하여 제거하고 있다. 그러나, 질화세균은 증식속도가 느려서 안정한 질소제거를 수행하기 위하여는 질소부하로 0.2~0.4 ㎏-N/㎥/일 의 범위의 저부하 운전을 행하여야 할 필요가 있고, 생물처리조로서 대형의 수조를 설계하지 않을 수 없다. 이러한 문제점의 대책으로 겔 내부에 질화세균을 포괄고정한 포괄미생물담체를 생물처리조에 투입하여 질화세균을 고농도로 보유하는 방법이 일반적으로 보급되고 있다(예를 들면 일본국 특허 제 3389811호 또는 일본국 특허 제 3514360호). Nitrogen is found in sewage or waste water in the form of ammoniacal nitrogen. Conventionally, in a sewage treatment plant or wastewater treatment plant, ammonia nitrogen is oxidized to nitrous acid or nitric acid in order to use nitrifying bacteria, and nitrous acid or nitric acid is converted to nitrogen gas by denitrification bacteria and removed. However, in order to perform stable nitrogen removal due to the slow growth rate, the nitrided bacterium needs to carry out a low load operation in the range of 0.2 to 0.4 kg-N / m 3 / day. The tank must be designed. As a countermeasure against such a problem, a method of incorporating a comprehensive microbial carrier containing nitrifying bacteria in a gel into a biological treatment tank and generally retaining the nitrifying bacteria at a high concentration is widely used (for example, Japanese Patent No. 3389811 or Japanese Patent). 3514360).
그런데, 질화세균을 고농도로 유지시키는 방법으로는 상기한 포괄미생물담체 외에 미생물을 부착고정화재료에 부착 고정하는 방법이 예로부터 수행되고 있었다. 부착고정화재료로는 부착 담체 또는 부착 충진재가 사용될 수 있고, 예를들면 플라스틱 담체, 물결모양 판(波坂), 그물모양 시트, 허니콘 모양의 것도 있다. 이들의 부착담체 또는 부착충진재에 질화세균을 부착증식시키는 것에 의하여 고농도로 세균을 보유하게 하여, 고속처리를 실행하는 것이다. 질화세균 뿐만아니고 유기물분해세균 등도 고농도로 균을 보유하여 고속처리하기 위하여 이러한 부착담체 또는 부착충진재가 사용되어지고 있다.
By the way, as a method of maintaining the nitrifying bacteria at a high concentration, a method of attaching and fixing microorganisms to an adhesion fixation material in addition to the above-mentioned comprehensive microbial carrier has been performed for a long time. As the adhesion fixing material, an adhesion carrier or an adhesion filler may be used, for example, a plastic carrier, a corrugated plate, a net sheet, and a honeycone shape. By attaching and propagating nitride bacteria to these adhesion carriers or adhesion fillers, bacteria are retained at a high concentration, and high-speed treatment is performed. Not only nitrided bacteria but also organic material decomposition bacteria, such attachment carriers or fillers have been used for high-speed treatment by retaining bacteria at high concentrations.
그러나, 부착담체 또는 부착충진재의 부착담체화재료는 미생물을 부착하기까지의 배양기간이 길고, 또한 부착된 후에도 부착된 세균이 부착고정화재료로부터 박리되는 경우도 자주 있고 생물처리조에서 처리된 처리수의 수질이 안정하지 않다고 하는 결점도 있다.However, the adhesion support material of the adhesion carrier or the adhesion filler has a long incubation period until microorganisms are attached, and even after the adhesion, the attached bacteria are often separated from the adhesion fixation material. There is also a drawback that the water quality is not stable.
본 발명은 이러한 사정을 감안한 것으로서, 미생물을 부착고정화재료에 부착하기 까지의 기간을 짧게 할 수 있고, 또한, 포괄미생물담체로부터 리크되는 고활성의 미생물을 부착고정화재료에 늘 공급함으로써 부착고정화재료에 고농도로 미생물을 보유하도록 하는 것이 가능하게 되어 늘 안정하고 양호한 처리수를 얻을 수 있는 폐수처리방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In view of the above situation, the present invention can shorten the period until the microorganism is attached to the adhesion fixing material, and also supplies the active fixation material with the highly active microorganism leaked from the comprehensive microbial carrier to the adhesion fixing material. It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment method and apparatus capable of retaining microorganisms at a high concentration and thus obtaining stable and good treated water at all times.
본 발명의 청구항 제 1항은 상기 목적을 달성하기 위하여 폐수 중에 함유된 기질을 생물학적으로 제거하는 폐수처리방법에 있어서, 상기 폐수와, 미생물을 포괄고정화한 포괄미생물담체와를 접촉시켜 상기 포괄미생물담체의 미생물을 증식시키는 것과 동시에, 상기 증식에 의하여 상기 포괄미생물담체의 담체내부로부터 담체외부로 리크되어지는 고활성의 미생물을 포함하는 폐수를 부착고정화재료에 접촉시켜, 상기 리크된 미생물을 부착고정화재료에 부착증식시키는 것을 특징으로 한다.
청구항 제 1항의 발명은 폐수에 미생물을 포괄고정화한 포괄미생물담체를 접촉시키면 포괄미생물담체 내부에서 증식된 미생물의 일부가 담체외부로 리크(방출)되고, 리크된 고활성의 미생물을 포함하는 폐수와 부착고정화재료를 접촉시켜 미생물을 부착고정화재료에 부착될 때까지의 배양기간을 짧게 할 수 있고, 또한, 포괄미생물담체로 부터 리크되는 미생물을 부착고정화재료에 늘 공급하는 것으로서 부착고정화재료에 고농도로 미생물을 보유하는 것이 가능하다는 것에 기초하여 완성하게 된 것이다. 이것에 의하여 늘 안정하고 양호한 처리수를 얻는 것이 가능하다.According to the invention of
포괄미생물담체에 고정화되는 미생물로서는, 예를들면 활성오니, 질화세균군, 탈질세균군, 혐기성암모니아산화세균, 유기물을 분해하는 유기물분해세균군 등의 복수의 미생물이 혼재하는 복합미생물, 또는 질화세균, 탈질세균, 혐기성암모니아산화세균, 조류(藻類) 분말 분해균, PCB분해균, 다이옥신 분해균, 환경호르몬분해균 등의 순수균주를 적절하게 사용하는 것이 가능하다. Examples of microorganisms immobilized on the comprehensive microbial carrier include, for example, a mixed microorganism or a nitride microorganism in which a plurality of microorganisms are mixed, such as an active sludge group, a denitrifying bacterium group, an anaerobic ammonia oxidizing bacterium, and an organic material decomposition bacterium group that decomposes organic matter. Pure strains such as denitrifying bacteria, anaerobic ammonia oxidizing bacteria, algal powder degrading bacteria, PCB degrading bacteria, dioxin degrading bacteria and environmental hormone degrading bacteria can be suitably used.
청구항 제 2항은 제 1항에 있어서, 상기 기질은 유기물 및/또는 무기물인 것을 특징으로 한다. The method of
본 발명에 있어서의 포괄미생물담체에 고정화된 미생물은, 상기한 바와 같이 질화세균 또는 혐기성암모니아산화세균군과 같이 무기물인 암모니아와 아질산을 기질로 하는 경우와 아오코(담수조)분해균 또는 PCB분해균과 같이 유기물인 아오코(담수조) 또는 PCB를 기질로 하는 경우도 있기 때문이다.The microorganisms immobilized on the inclusive microbial carrier according to the present invention are, for example, ammonia and nitrite, which are inorganic substances, such as nitrifying bacteria or anaerobic ammonia oxidizing bacteria, and aoko (fresh water tank) or PCB-degrading bacteria. In some cases, organic substrates such as Aoko (freshwater tank) or PCB may be used as a substrate.
청구항 제 3항은 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 부착고정화재료는 부착 담체 및/또는 부착 충진재인 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 부착고정화재료로서는 폐수중에 유동가능한 입상의 부착담체나 폐수중에 고정상으로서 충진하는 부착충진재를 적절하게 사용하는 것이 가능하다.The method according to claim 3, wherein the adhesion fixing material is an adhesion carrier and / or an adhesion filler. Thus, as the adhesion fixing material, it is possible to suitably use a granular adhesion carrier that can flow in the wastewater or an adhesion filler filled as a stationary phase in the wastewater.
청구항 4항은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미생물로서 질화세균을 포괄 고정화한 포괄미생물담체와, 상기 기질로서 암모니아성 질소를 함유하는 폐수를 접촉시키는 것과 동시에, 본 암모니아성 질소 부하를 100(㎎-N/h/L-담체) 이상으로 하는 것을 특징으로 한다. The ammonia according to any one of
암모니아성 질소 부하를 100(㎎-N/h/L-담체) 이상으로 하는 것에 의하여 질화세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체로 부터 질화세균을 효율적으로 리크시키는 것이 가능하기 때문이다.This is because by carrying out ammonia nitrogen loading of 100 (mg-N / h / L-carrier) or more, it is possible to efficiently leak the nitride bacteria from the comprehensive microcarrier in which the nitride bacteria are contained and fixed.
청구항 제 5항은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미생물로서 유기물을 분해하는 유기물 분해 세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체와, 상기 기질로서 BOD성분을 함유하는 폐수를 접촉시키는 것과 동시에, 본 BOD성분 부하를 100(㎎-BOD/h/L-담체) 이상으로 하는 것을 특징으로 한다.The method according to any one of
BOD성분 부하를 100(㎎-BOD/h/L-담체) 이상으로 하는 것에 의하여 유기물분해세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체로 부터 유기물분해세균을 효율적으로 리크시키는 것이 가능하기 때문이다.This is because it is possible to efficiently leak the organic material decomposition bacteria from the comprehensive microbial carrier in which the organic material decomposition bacteria have been comprehensively fixed by the BOD component load being 100 (mg-BOD / h / L-carrier) or more.
청구항 제 6항은 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착고정화재료에 대하여 상기 포괄미생물담체의 용적비(포괄미생물담체/부착고정화재료)를 1/10 이상으로 하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여 부착고정화된 미생물이 부착되는 배양기간을 단축하는 것이 가능하게 되기 때문이다. The method according to any one of
청구항 제 7항은 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착고정화재료에 대하여 상기 포괄미생물담체의 용적비(포괄미생물담체/부착고정화재료)를 1/10 내지 1/5의 범위로 하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여 미생물이 고가인 특수균의 경우에도 경비를 증대할 필요 없이 배양기간을 효과적으로 단축하는 것이 가능하게 되기 때문이다.The method according to any one of
청구항 제 8항은 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포괄미생물담체와 상기 부착고정화재료는 동일한 생물처리조 내에 혼재되어 있는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여 포괄미생물담체와 부착고정화재료를 동시에 생물처리조 내에 혼재할 수 있게 하여 포괄미생물담체와, 포괄미생물담체로부터 리크된 미생물을 부착증식시키는 부착고정화재료의 두 곳에서 폐수를 처리하는 것이 가능하고, 생물처리조의 처리성능을 현저하게 향상시키는 것이 가능하다. The method according to any one of
청구항 제 9항은 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포괄미생물담체와 상기 부착고정화재료는 별도의 생물반응조에 투입되어 있고, 상기 포괄미생물담체가 투입된 제1의 생물처리조로 부터의 유입수를 상기 부착고정화 재료가 투입된 제2의 생물 처리조에 투입되어 지는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여 부착고정화 재료가 투입된 제2의 생물 처리조가 기동운전을 하는 경우에는 단기간에 기동하는 것이 가능하다. 또한, 제2생물처리조에서 정상운전을 하는 경우에는 제1생물처리조의 포괄미생물담체로부터 리크된 미생물을 포함하는 유출수가 제2생물처리조에 유입되게 되어 부착고정화재료에 미생물을 고농도로 보유하는 것이 가능하게 되어 제2생물처리조의 처리성능도 높게 유지될 수 있다.The method according to any one of
청구항 제 10항은 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증식하는 이전의 포괄미생물담체는 상기 부착고정화재료에 부착되어지는 미생물을 105(cells/㎤) 이상의 농도로 포괄 고정화하는 것을 특징으로 한다. 이것은 담체내부의 미생물 농도가 106(cells/㎤) 이상에서 활성을 발현하기 때문에 105(cells/㎤) 이상의 농도에서 고정화하는 것에 의하여 담체내부에 108(cells/㎤) 이상으로 증식하고 이것에 의하여 포괄미생물담체로 부터의 미생물의 리크가 촉진되기 때문이다.10. The method according to any one of
본 발명의 청구항 제 11항은 상기 목적을 달성하기 위하여 폐수중에 함유되어 있는 기질을 생물학적으로 제거하는 폐수처리장치에 있어서, 상기 생물처리를 하는 생물처리조 내에 미생물을 포괄 고정화한 포괄미생물담체와 미생물을 부착하는 부착 고정화재료를 혼재하게 하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Claim 11 of the present invention is a wastewater treatment apparatus for biologically removing a substrate contained in wastewater in order to achieve the above object, Comprehensive microbial carriers and microorganisms in which the microorganisms are immobilized in a biological treatment tank for the biological treatment It is characterized in that it is made by mixing the attachment immobilization material for attaching.
이와 같이, 포괄미생물담체와 부착고정화재료는 동일한 생물처리조내에 혼재되는 것에 의하여 포괄미생물담체와, 포괄미생물담체로 부터 리크된 미생물을 부착한 부착고정화재료의 두 곳에서 폐수를 처리하는 것이 가능하고 폐수처리장치의 처리성능을 현저하게 향상시키는 것이 가능하다. As such, the inclusion microorganism carrier and the adhesion fixation material are mixed in the same biological treatment tank, so that the wastewater can be treated in two places: the inclusion microorganism carrier and the attachment fixation material to which the microorganism leaked from the inclusion microorganism carrier is attached. It is possible to remarkably improve the treatment performance of the wastewater treatment apparatus.
청구항 제 12항은 제 11항에 있어서, 상기 생물처리조를 직렬로 복수단으로 설치하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 폐수처리 장치의 처리성능을 현저하게 다시 향상시키는 것이 가능하다.The method according to claim 11, characterized in that the biological treatment tank is provided in multiple stages in series. It is thereby possible to remarkably improve the treatment performance of the wastewater treatment apparatus again.
본 발명의 청구항 제 13항은 상기 목적을 달성하기 위하여 폐수중에 함유되어 있는 기질을 생물학적으로 제거하는 폐수처리장치에 있어서, Claim 13 of the present invention in the wastewater treatment apparatus for biologically removing the substrate contained in the wastewater in order to achieve the above object,
상기 폐수가 유입되는 것과 동시에 미생물을 포괄 고정화한 포괄미생물담체가 투입되는 제1생물처리조와, 상기 폐수 및 상기 제1생물처리조로 부터의 유출수 중에서 적어도 상기 제1생물처리조의 유출수가 유입됨과 동시에 부착고정화재료가 투입되는 제 2의 생물처리조를 구비하는 것을 특징으로 한다.The first biological treatment tank into which the comprehensive microbial carrier containing the microorganisms is immobilized at the same time as the waste water flows in, and at least the effluent water of the first biological treatment tank is introduced from the waste water and the effluent from the first biological treatment tank and attached And a second biological treatment tank into which the immobilization material is introduced.
이것에 의하여 부착고정화 재료가 투입된 제 2의 생물 처리조가 기동운전을 하는 경우에는 단기간에 기동하는 것이 가능하다. 또한, 제2생물처리조에서 정상운전을 하는 경우에는 제1생물처리조의 포괄미생물담체로부터 리크된 미생물을 포함하는 유출수가 제2생물처리조에 유입되게 되어 부착고정화재료에 미생물을 고농도로 보유하는 것이 가능하게 되어 제2생물처리조의 처리성능도 높게 유지될 수 있다.Thereby, when the 2nd biological treatment tank to which the adhesion | attachment fixation material was thrown in starts operation, it can start for a short time. In the case of the normal operation in the second biological treatment tank, the effluent containing the microorganisms leaked from the comprehensive microbial carrier of the first biological treatment tank is introduced into the second biological treatment tank to retain the microorganisms at a high concentration in the attachment fixing material. It is possible to maintain a high treatment performance of the second biological treatment tank.
청구항 제 14항은 제 13항에 있어서, 상기 제1생물처리조와 상기 제2생물처리조로 이루어진 한 조의 생물처리조를 복수단 설치하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 폐수처리 장치의 처리성능을 향상시키는 것이 가능하다.The method according to claim 13, characterized in that a plurality of stages of a biological treatment tank comprising the first biological treatment tank and the second biological treatment tank are provided. It is thereby possible to improve the treatment performance of the wastewater treatment apparatus.
본 발명의 폐수처리 방법 및 장치에 의하면 미생물을 부착고정화재료에 부착하기까지의 배양기간을 단축할수 있고, 또한, 포괄미생물담체로 부터 리크되는 미생물을 부착고정화재료에 늘 공급하는 것에 의하여 부착고정화재료에 고농도로 미생물을 보유하는 것이 가능하게 되어 늘 안정적이고 양호한 처리수를 얻는 것이 가능하다. According to the wastewater treatment method and apparatus of the present invention, it is possible to shorten the culturing period until the microorganisms are attached to the adhesion fixation material, and also by supplying microorganisms leaked from the comprehensive microbial carrier to the attachment fixation material. It is possible to retain microorganisms at high concentrations, which makes it possible to obtain stable and good treated water at all times.
도 1은 포괄미생물담체로 부터 리크되는 질화세균의 리크 속도를 도시한 도면이다.
도 2는 포괄미생물담체로 부터 리크되는 유기물 분해세균의 리크 속도를 도시한 도면이다.
도 3은 포괄미생물담체와 부착고정화재료와의 용적비를 변화시킬 때의 질화처리에서의 배양기간을 도시한 도면이다.
도 4는 포괄미생물담체와 부착고정화재료와의 용적비를 변화시킬 때의 BOD처리에서의 배양기간을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 폐수처리장치의 일 실시예로서 생물처리조가 하나의 조인 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 폐수처리장치의 다른 실시예로서 생물처리조가 다단으로 설계된 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 다단으로 설치된 첫번째 조에 포괄미생물담체를 충진하고, 두번째 및 세번째 조에 부착담체를 충진하기 위하여 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 다단으로 설치된 생물처리조의 각 조에 서로 포괄미생물담체와 부착고정화재료와를 충진하기 위하여 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 생물처리조와 유용균 배양조와를 설치하기 위하여 구성된 것을 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 BOD성분과 암모니아를 함유하는 폐수에 적합한 장치로서 구성한 것을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 BOD성분을 함유하지 않고 암모니아를 함유하는 폐수에 적합한 장치로서 구성한 것을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 BOD성분만을 함유하는 폐수에 적합한 장치로서 구성한 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 폐수처리장치의 또 다른 실시예로서 BOD성분과 암모니아를 함유하는 폐수에 적합한 장치로서 구성한 것을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating the leak rate of nitride bacteria leaking from a comprehensive microbial carrier.
FIG. 2 is a diagram illustrating the leak rate of organic degradation bacteria leaking from a comprehensive microbial carrier.
FIG. 3 is a diagram showing a culture period in nitriding treatment when the volume ratio of the comprehensive microbial carrier and the adhesion fixation material is changed.
Fig. 4 is a diagram showing the incubation period in the BOD treatment when changing the volume ratio of the comprehensive microbial carrier and the adhesion fixation material.
FIG. 5 is a view showing one biological treatment tank as one embodiment of the wastewater treatment apparatus of the present invention.
6 is a view showing that the biological treatment tank is designed in multiple stages as another embodiment of the wastewater treatment apparatus of the present invention.
7 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured to fill a comprehensive microbial carrier in a first tank installed in multiple stages, and to attach an attachment carrier to a second tank and a third tank.
8 is a view showing that another embodiment of the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured to fill the microorganism carrier and the adhesion fixing material with each other in each tank of the biological treatment tank installed in multiple stages.
9 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured to install a biological treatment tank and a useful bacterial culture tank.
FIG. 10 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured as a suitable apparatus for wastewater containing a BOD component and ammonia.
11 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured as an apparatus suitable for wastewater containing no ammonia and containing a BOD component.
12 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured as an apparatus suitable for wastewater containing only BOD components.
FIG. 13 is a view showing that the wastewater treatment apparatus of the present invention is configured as an apparatus suitable for wastewater containing a BOD component and ammonia.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 관한 폐수처리방법 및 장치에 대하여 바람직한 실시의 형태에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, preferable embodiment is described about the wastewater treatment method and apparatus which concern on this invention.
본 발명은 폐수에 미생물을 포괄고정화한 포괄미생물담체를 접촉시키면 포괄미생물담체 내부에서 증식된 미생물의 일부가 담체외부로 리크(방출)되고, 리크된 미생물을 포함하는 폐수를 부착고정화재료에 접촉시키는 것에 의하여 미생물을 부착고정화재료에 부착될 때까지의 배양기간을 짧게 할 수 있고, 또한, 부착된 미생물이 부착고정화재료로 부터 박리되기 어려운 부착고정화 형태의 담체 또는 충진재를 얻는 것이 가능하다는 것에 기초하여 완성하게 된 것이다.
According to the present invention, when a comprehensive microbial carrier containing microorganisms is immobilized on the wastewater, a part of the microorganisms propagated inside the comprehensive microbial carrier is leaked (released) to the outside of the carrier, and the wastewater containing the leaked microorganism is brought into contact with the attachment fixing material. Based on the fact that it is possible to shorten the culture period until the microorganisms adhere to the adhesion fixing material, and also to obtain a carrier or filler in the form of adhesion fixation, in which the attached microorganisms are difficult to detach from the adhesion fixing material. It is complete.
*본 발명에 있어서 포괄미생물담체에 고정화되는 미생물은 순수균주, 활성오니등의 복합미생물이 이용될 수 있다. 복합미생물로는 예를 들면, 활성오니, 질화세균군, 탈질세균군, 혐기성암모니아산화세균군 등이다. 또한, 순수균주로서는 예를 들면, 질화세균, 탈질세균, 혐기성암모니아세균, 아오코(담수조)분해균, PCB분해균, 다이옥신분해균, 환경호르몬분해균 등이다. 포괄미생물담체에 고정화되는 미생물의 총균수의 농도는 105(cells/㎤)이상인 경우가 바람직하다. 이것은 담체내부의 미생물농도가 106(cells/㎤)이상에서 활성이 발현되기 때문에 105(cells/㎤)이상의 농도로 고정화시키는 것보다 담체 내부에 108(cells/㎤)이상으로 증식하고 이것에 의하여 포괄미생물담체로부터의 미생물의 리크가 촉진되기 때문이다. 따라서, 부착고정화 형태의 담체 또는 충진재에 부착시키고자 하는 미생물을 포괄고정화시켜 두는 것이 원칙이다.In the present invention, the microorganism immobilized on the comprehensive microbial carrier may be a complex microorganism such as pure strain or activated sludge. Examples of the composite microorganisms include activated sludge, nitrifying bacteria group, denitrifying bacteria group and anaerobic ammonia oxidizing bacteria group. As pure strains, for example, nitrifying bacteria, denitrifying bacteria, anaerobic ammonia bacteria, aoko (freshwater bath) bacteria, PCB bacteria, dioxins bacteria, environmental hormone bacteria and the like. The concentration of the total microbial count of the microorganisms immobilized on the comprehensive microbial carrier is preferably 10 5 (cells / cm 3) or more. This is because the activity of the microorganism in the carrier is expressed at 10 6 (cells / cm 3) or more. Therefore, the growth rate is increased to 10 8 (cells / cm 3) or more inside the carrier rather than immobilized at a concentration of 10 5 (cells / cm 3) or more. This is because the leakage of microorganisms from the comprehensive microbial carrier is promoted. Therefore, it is a principle to comprehensively fix microorganisms to be attached to a carrier or filler in the form of adhesion fixation.
사용된 포괄미생물담체라는 것은 모노머 재료 또는 프리폴리머 재료와 미생물을 혼합하고 그 혼합액을 중합시켜 미생물을 포괄고정화시켜 얻어지는 담체를 말한다. 모노머 재료로는 아크릴아미드, 메틸렌비스아크릴아미드, 트리아크릴포르말 등을 적절하게 사용하는 것이 가능하다. 프리폴리머 재료로는 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 또는 폴리에티렌글리콜메타아크릴레이트가 좋고 그 유도체를 이용하는 것도 가능하다. 포괄미생물담체의 형상은 입방체상(큐빅상), 구상, 통상의 것, 끈 모양, 부직포상 등을 적절하게 사용하는 것이 가능하고, 특히 담체 표면에 요철이 많은 것은 폐수와의 접촉 효율이 좋고 한층 바람직하다. 입방체 또는 구형의 포괄미생물담체이면 구에 해당되는 직경으로서 1-10㎜의 범위가 바람직하다.
The inclusive microbial carrier used refers to a carrier obtained by incorporating a monomer material or a prepolymer material with a microorganism and polymerizing the mixed solution to comprehensively fix the microorganism. As the monomer material, it is possible to suitably use acrylamide, methylenebisacrylamide, triacryl formal, and the like. As a prepolymer material, polyethyleneglycol diacrylate or polystyrene glycol methacrylate is good, and its derivative can also be used. It is possible to use a cubic (cubic), spherical, ordinary, string, nonwoven, or the like form of a comprehensive microbial carrier appropriately, and in particular, the surface of the carrier having a large unevenness has good contact efficiency with wastewater and is further improved. desirable. If it is a cube or spherical comprehensive microbial carrier, the range of 1-10 mm is preferable as a diameter corresponding to a sphere.
한편, 포괄미생물담체로부터 리크된 미생물을 함유하는 폐수와 접촉하는 부착고정화재료로서는 폐수 중에 유동가능한 입상의 부착담체 또는 폐수 중에 고정상으로서 충진하는 부착충진재를 적절하게 사용하는 것이 가능하다. 부착담체 또는 부착충진재의 재질은 예를 들면 플라스틱 담체, 물결 무늬판(波板), 망상 시트, 허니콘상의 것 등을 적절하게 사용하는 것이 가능하다. 부착담체로서는 구상, 원통상, 마카로니상 등이 좋고, 또한 발포된 표면에 요철을 형성하는 것에 의하여 미생물을 부착시키기 용이하게 하는 것이 가능하다. 이러한 부착담체 또는 부착충진재의 초기상태는 미생물은 부착되어 있지 않고 무생물의 담체 또는 충진재이고, 표면에 요철을 형성하여 비표면적을 크게 하여 미생물부착을 용이하게 할 뿐 아니라 부착한 미생물과 폐수와의 접촉효율도 양호하게 하는 것이다. 예를 들면 상기한 포괄미생물담체와 동일한 비표면적을 가지는 것을 사용하는 것도 좋은 방법이다.On the other hand, as the adhesion fixing material in contact with the wastewater containing the microorganisms leaked from the comprehensive microbial carrier, it is possible to suitably use an adherent filler filled as a fixed phase in the wastewater or a granular adhesion carrier that can flow in the wastewater. As the material of the adhesion carrier or the adhesion filler, for example, a plastic carrier, a wave plate, a reticulated sheet, or a honeycomb-like thing can be suitably used. The adhesion carrier may be spherical, cylindrical, macaroni or the like, and it is possible to facilitate the attachment of microorganisms by forming irregularities on the foamed surface. The initial state of the adhesion carrier or adhesion filler is an inanimate carrier or filler without microorganisms attached thereto, forming irregularities on the surface to increase the specific surface area to facilitate adhesion of the microorganisms, as well as contact with the attached microorganisms and wastewater. Efficiency is also made good. For example, it is also a good idea to use the same specific surface area as the above-mentioned comprehensive microbial carrier.
다음으로 본 발명에 있어서 포괄미생물담체로부터 리크된 미생물의 일례로서 질화세포와 유기물분해세균으로 실시한 리크 시험 결과를 설명한다.Next, the leak test result which carried out by the nitride cell and organic substance decomposition bacteria as an example of the microorganism leaked from the comprehensive microorganism carrier is demonstrated.
표1의 조성을 갖는 포괄미생물담체를 만들고 포괄미생물담체에 대한 암모니아성질소부하를 변화시킬 때의 포괄미생물담체로부터 리크되는 질화세균의 리크속도를 조사하였다. 동일한 방법으로 포괄미생물담체에 대한 BOD부하를 변화시킬 때의 포괄미생물담체로부터 리크되는 유기물분해세균의 리크속도를 조사하였다. 포괄미생물담체에 고정화된 질화세균은 암모니아를 아질산으로 질화하는 암모니아산화세균의 농축액을 사용하였다.
The leak rate of nitride bacteria leaking from the inclusion microbial carrier when the inclusion microbial carrier having the composition shown in Table 1 was made and the ammonia nitrogen load on the inclusion microbial carrier was changed was investigated. In the same manner, the leak rate of the organic biodegradable bacteria leaked from the comprehensive microbial carrier when the BOD load was changed to the comprehensive microbial carrier was investigated. Nitriding bacteria immobilized on the comprehensive microbial carrier was used as a concentrated solution of ammonia oxidizing bacteria that nitrate ammonia with nitrite.
그리고, 표1의 조성을 갖는 포괄미생물담체에 대한 암모니아성질소부하를 50부터 600(㎎-N/h/L-담체)까지 증가시킨 경우 포괄미생물담체로부터 리크되는 질화세균의 리크속도를 측정한 결과를 도1에 표시하였다. In addition, when the ammonia nitrogen load of the comprehensive microbial carrier having the composition shown in Table 1 was increased from 50 to 600 (mg-N / h / L-carrier), the leak rate of the nitride bacteria leaked from the comprehensive microbial carrier was measured. Is shown in FIG.
도1의 횡축은 암모니아성 질소부하(㎎-N/h/L-담체)를 표시하고 종축은 하루에 포괄미생물담체(㎤)당 리크된 질화세균의 개수, 즉, 질화세균의 리크속도를 표시한다. 도1로부터 알수있는 것처럼 암모니아성질소부하가 50의 경우는 리크속도가 1.00×104(cells/㎤/일)로 느리지만 암모니아성질소부하를 증가시킴에 따라 리크 속도는 커지고 암모니아성질소부하가 300~400(㎎-N/h/L-담체) 부근에서 리크속도가 최대에 도달한다. 이 때의 리크속도는 1.00×108(cells/㎤/일)이 된다. 이와 같이 질화세균의 리크의 경우에는 질화세균의 기질인 암모니아성질소의 부하를 증대시키는 것에 의하여 리크속도를 크게하는 것이 가능하다. 이 경우 포괄미생물담체로부터 리크된 질화세균을 부착고정화재료에 효율적으로 부착하기 위하여는 리크속도가 1.00×106(cells/㎤/일)이상인 것이 바람직하고 이를 위하여 암모니아성 질소부하를 100(㎎-N/h/L-담체)이상, 바람직하기로는 300(㎎-N/h/L-담체)이상으로 하는 것이 요구된다.
1 represents the ammonia nitrogen load (mg-N / h / L-carrier) and the vertical axis represents the number of leaked nitride bacteria per inclusive microbial carrier (cm 3), that is, the leak rate of the nitride bacteria do. As can be seen from Fig. 1, when the ammonia nitrogen load is 50, the leak rate is slow to 1.00 × 10 4 (cells / cm 3 / day), but as the ammonia nitrogen load is increased, the leak rate is increased and the ammonia nitrogen load is increased. The leak rate reaches a maximum near 300 to 400 (mg-N / h / L-carrier). The leak rate at this time is 1.00 × 10 8 (cells / cm 3 / day). In this way, in the case of the leak of bacterial nitride, it is possible to increase the leak rate by increasing the load of ammonia nitrogen, which is a substrate of the nitride bacteria. In this case, in order to efficiently attach the nitrided bacteria leaked from the comprehensive microbial carrier to the adhesion fixation material, the leak rate is preferably 1.00 × 10 6 (cells / cm 3 / day) or higher. N / h / L-carrier) or higher, preferably 300 (mg-N / h / L-carrier) or higher.
또한, 포괄미생물담체에 대한 BOD 부하를 50(㎎-N/h/L-담체) 부터 600(㎎-N/h/L-담체)까지 증대시키는 경우 포괄미생물담체로부터 리크되는 유기물분해세균의 리크속도를 측정한 결과를 도2에 표시하였다. In addition, the leakage of organic biodegrading bacteria leaking from the comprehensive microbial carrier when the BOD load on the comprehensive microbial carrier is increased from 50 (mg-N / h / L-carrier) to 600 (mg-N / h / L-carrier). The result of measuring the speed is shown in FIG.
도2의 횡축은 BOD부하(㎎-N/h/L-담체)를 표시하고 종축은 하루에 포괄미생물담체(㎤ )당 리크된 유기물분해세균의 개수, 즉, 유기물분해세균의 리크속도를 표시한다. 도2 로부터 알수있는 것처럼 BOD부하가 50(㎎-N/h/L-담체)의 경우는 리크속도가 1.00×105~106(cells/㎤/일)의 범위로 느리지만 BOD부하를 증가시킴에 따라 리크 속도는 커지고 BOD부하가 300~400(㎎-N/h/L-담체) 부근에서 리크속도가 최대에 도달한다. 이 때의 리크속도는 1.00×1010(cells/㎤/일)이 된다. 이와 같이 유기물을 분해하는 유기물분해세균의 리크의 경우에는 유기물분해세균의 기질인 BOD성분의 부하를 증대시키는 것에 의하여 리크속도를 크게 하는 것이 가능하다. 이 경우 포괄미생물담체로부터 리크된 유기물분해세균을 부착고정화재료에 효율적으로 부착하기 위하여는 리크속도가 1.00×108(cells/㎤/일)이상인 것이 바람직하고 이를 위하여 BOD부하를 100(㎎-N/h/L-담체)이상, 바람직하기로는 300(㎎-N/h/L-담체)이상으로 하는 것이 요구된다.2 represents the BOD load (mg-N / h / L-carrier) and the vertical axis represents the number of leaked organic hydrolysis bacteria per inclusive microbial carrier (cm 3), that is, the leak rate of the organic decomposition bacteria. do. As can be seen from Fig. 2, when the BOD load is 50 (mg-N / h / L-carrier), the leak rate is slow in the range of 1.00 × 10 5 to 10 6 (cells / cm 3 / day), but the BOD load is increased. As a result, the leak rate increases and the leak rate reaches a maximum at a BOD load of around 300 to 400 (mg-N / h / L-carrier). The leak rate at this time is 1.00 × 10 10 (cells / cm 3 / day). In this way, in the case of the leakage of organic decomposition bacteria that decomposes organic substances, it is possible to increase the leak rate by increasing the load of the BOD component which is a substrate of the organic decomposition bacteria. In this case, in order to efficiently attach the organic biodegradable bacteria leaked from the comprehensive microbial carrier to the attachment fixing material, the leak rate is preferably 1.00 × 10 8 (cells / cm 3 / day) or more, and the BOD load is 100 (mg-N) for this purpose. / h / L-carrier) or higher, preferably 300 (mg-N / h / L-carrier) or higher.
이 리크 시험에 있어서, 포괄미생물담체를 만드는 경우의 고정화재료인 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트의 농도를 낮게 한 경우가 세균을 리크하기 쉽지 않을까라고 생각하여 표1에 표시한 바와 같이 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 농도를 4, 6, 8, 10, 15(중량부)의 5단계로 변화시켰다. 그러나 도1 및 도2로부터 알수 있는 바와 같이 4 내지 15중량부의 범위에서는 거의 비슷한 리크속도이었다. 이로부터 리크속도는 리크 하고자 하는 세균의 기질부하에 크게 영향을 받는 것을 알 수있다.In this leak test, when the concentration of polyethyleneglycol diacrylate, which is an immobilization material in the case of producing a comprehensive microbial carrier, was lowered, it was considered easy to leak bacteria, and as shown in Table 1, the concentration of polyethyleneglycol diacrylate was shown. Was changed in 5 steps of 4, 6, 8, 10, 15 (parts by weight). However, as can be seen from Figs. 1 and 2, the leak rate was almost similar in the range of 4 to 15 parts by weight. From this, it can be seen that the leak rate is greatly affected by the substrate load of the bacteria to be leaked.
도3 및 도4는 포괄미생물담체로부터 리크된 세균을 부착고정화재료에 부착시키는 경우에 포괄미생물담체와 부착고정화재료와의 용적비가 어느 정도의 관계가 있는 경우에 부착고정화재료의 배양기간을 단축하는 것이 가능한가를 부하를 변화시켜 행한 시험이다.3 and 4 show that when the bacteria leaked from the comprehensive microbial carrier are attached to the attachment fixation material, the culture period of the attachment fixation material is shortened when the volume ratio of the inclusion microbial carrier and the attachment fixation material has some relation. Test is performed by varying the load.
도3은 포괄미생물담체로부터 질화세균을 리크시킨 폐수를 부착고정화재료에 접촉시키면서 부착고정화재료의 기동운전을 실시하는 경우의 배양기간이다. 도4는 포괄미생물담체로부터 유기물분해세균을 리크시킨 폐수를 부착고정화재료에 접촉시키면서 부착고정화재료의 BOD처리 기동운전을 실시하는 경우의 배양기간이다. 이 실험에는 아래의 도5의 폐수처리장치(10)를 사용하고, 생물처리조(12)에 포괄미생물담체(14)와 부착고정화재료(16)의 양쪽을 혼재시켜 양자의 담체용적비와 배양기간과의 관계를 조사하였다.Fig. 3 is a culturing period when the start-up operation of the adhesion fixation material is carried out while the wastewater from which the nitrifying bacteria are leaked from the comprehensive microbial carrier is brought into contact with the adhesion fixation material. Fig. 4 is a culture period when the BOD treatment start-up operation of the adherent immobilization material is carried out while contacting the adherent material with the wastewater that has leaked the organic decomposition bacteria from the comprehensive microbial carrier. In this experiment, the
도3에 있어서, 배양기간은 처리수의 질소제거율, 또는 BOD제거율이 90%에 되기까지 걸리는 일수로 한다. 또한, 질화처리에서의 부하는 0.1, 0.3, 0.5, 1.0(㎏-N/㎥/일)의 네가지로 하고, BOD처리에서의 부하는 0.1, 0.3, 0.5, 0.8(㎏-N/㎥/일)의 네가지로 하였다. 도3 및 도4 같이 포괄미생물담체와 부착고정화재료의 합계충진율을 10%로 실시하였다.
In Fig. 3, the incubation period is the number of days until the nitrogen removal rate or BOD removal rate of the treated water reaches 90%. Further, the load in the nitriding treatment was four of 0.1, 0.3, 0.5, 1.0 (kg-N / m 3 / day), and the load in the BOD treatment was 0.1, 0.3, 0.5, 0.8 (kg-N / m 3 / day). Four). 3 and 4, the total filling rate of the comprehensive microbial carrier and the adhesion fixing material was performed at 10%.
그 결과 도3 및 도4로부터 알 수 있는 바와 같이, 부하에 따라 배양기간은 다르지만 부착고정화재료의 합계용적을 A, 포괄미생물담체의 합계용적을 B로 하는 경우, 부착고정화재료에 대한 포괄미생물담체의 용적비(A/B)를 0.1(1/10)이상, 보다 바람직하기로는 0.2(1/5)이상으로 하는 것에 의해 배양기간을 현저하게 짧게 하는 것이 가능하다. 이것은 포괄미생물담체로부터 리크되는 균체농도와 부착고정화재료의 용적과의 관계에서 포괄미생물담체의 양이 너무 적으면 리크되는 균체량이 너무 작고, 부착고정화재료의 기동에 필요한 균체량을 제공할 수 없는 것으로 예상되어 진다. 그러나, 미생물이 고가인 특수균의 경우에는 포괄미생물담체가 고가로 되기 때문에 생물처리조로 투입되는 포괄미생물담체의 투입량을 가능한 적게 하게 된다. 따라서, 이 경우에는 도3, 도4에서의 변곡점의 범위, 즉, 포괄미생물담체의 부착고정화재료에 대한 용적비(A/B)를 0.1(1/10) 내지 0.2(1/5)의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 미생물이 고가인 특수균의 경우에도 경비를 증대시키지 않아도 배양기간을 단축하는 것이 가능하게 된다.As a result, as can be seen from Figs. 3 and 4, when the incubation period is different depending on the load, when the total volume of the adhesion-fixing material is A and the total volume of the inclusion-microbial carrier is B, the comprehensive micro-carrier for the adhesion-fixing material It is possible to significantly shorten the incubation period by setting the volume ratio (A / B) to 0.1 (1/10) or more, more preferably 0.2 (1/5) or more. This suggests that if the amount of inclusion microbial carriers is too small in the relationship between the cell concentration leaked from the inclusion microbial carrier and the volume of the attachment fixation material, the amount of the leakage microbial carrier is too small and cannot provide the amount of cells required for the activation of the attachment fixation material. It is done. However, in the case of special microorganisms in which the microorganism is expensive, the comprehensive microbial carrier becomes expensive, so that the amount of the comprehensive microbial carrier introduced into the biological treatment tank is reduced as little as possible. In this case, therefore, the inflection point in Figs. 3 and 4, that is, the volume ratio (A / B) of the inclusion microorganism carrier to the fixation material is in the range of 0.1 (1/10) to 0.2 (1/5). It is desirable to. This makes it possible to shorten the cultivation period even in the case of special bacteria that are expensive microorganisms without increasing the cost.
도5 내지 도13은 본 발명의 폐수처리장치에 있어서 각종의 형태를 표시하고 있고 고정화재료로는 폐수 중에 유동가능한 입상의 부착담체의 예로서 설명한다. 또한, 부착담체의 표면에 미생물이 부착된 후의 것을 부착미생물담체라고 부르는 것과 동시에 미생물을 세균으로 설명한다.5 to 13 show various forms in the wastewater treatment apparatus of the present invention, and the immobilization material will be described as an example of the particulate support carrier that can flow in the wastewater. In addition, the microorganism is described as a bacterium at the same time that the microorganism is attached to the surface of the attachment carrier is called an attachment microbial carrier.
도5의 폐수처리장치(10)은 동일한 생물처리조(12) 내로 다수의 포괄미생물담체(14)와 다수의 부착담체(16)를 공존시키는 경우로서 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12) 내로 유입된다. 생물처리조(12)에는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 충진되어 있다. 이에 따라 유기물 또는 무기물을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 세균이 증식되고, 증식된 세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 리크세균의 일부가 부착고정화재료(16)에 부착되고 부착고정화재료(16)의 표면에 리크세균이 증식한다. 이에 따라 부착미생물담체(16')가 형성된다. 따라서, 생물처리조(12)에서는 세균이 포괄고정화된 포괄미생물담체(14)와 표면에 세균이 부착증식된 부착미생물담체(16')에 의하여 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 생물학적으로 정화되어 진다. 이처럼 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)를 동시에 생물처리조(12)에 공존하게 하는 것에 의하여 포괄미생물담체(14)로부터 리크된 리크세균을 부착담체(16)에 부착시키는 것이 가능하게 되어 생물처리조(12)에 포괄미생물담체(14)만이 충진되어 있는 경우에 비하여 생물처리조(12) 내의 처리에 유용한 유용세균을 생물처리조(12) 내로 고농도로 보유하는 것이 가능하다. 따라서, 생물처리조(12)의 생물학적인 처리성능을 향상하는 것이 가능하다. 리크된 세균은 활성이 높고 이들 세균을 부착한 부착미생물담체(16')는 포괄미생물담체(14)보다도 활성이 높은 경향이 있다.The
생물처리조(12)에서 정화된 처리수는 담체분리수단, 예를 들면 스크린(20)에서 포괄미생물담체(14) 및 부착미생물담체(16')로 분리되고 유출관(22)으로 유출된다. 도5에는 도시하지 않았지만 호기반응의 경우에는 생물처리조(12) 내로 공기폭기시켜 산소를 공급하고 혐기반응의 경우에는 포괄미생물담체(14) 및 부착미생물담체(16')를 유동시키기 위한 교반기 또는 혐기 가스를 불어 넣는 것에 의한 교반 등이 필요하고 도6, 도7, 도8, 도9에 있어서도 마찬가지이다.The treated water purified by the
도6의 폐수처리장치(30)에 의하면 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12)에 유입된다. 생물처리조(12)는 제1생물처리조(12A), 제2생물처리조(12B), 제3생물처리조(12C)로 구성되어진다. 그래서, 제1생물처리조(12A) 내지 제3생물처리조(12C)에는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 공존하기 위하여 투입되어져 있고, 각각의 생물처리조(12A 내지 12C)에 있어서, 유기물 또는 무기물을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 세균이 증식하고 증식된 세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 리크세균의 일부가 부착고정화재료(16)에 부착되고 부착고정화재료(16)의 표면에 리크세균이 증식한다. 이에 따라 다단으로 설계된 생물처리조(12A 내지 12C) 전체에 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)를 공존시키는 경우에는, 제1생물처리조(12A)의 포괄미생물담체(14)로부터 리크된 리크세균의 일부는 부착담체(16)에 부착되지 않고 하류측의 제 2 또는 제3 생물처리조(12B, 12C)로 흘러가고, 제2생물처리조(12B)로 리크된 리크세균의 일부는 제3 생물처리조(12C)로 흘러가게 되어 상류측보다도 하류측의 생물처리조 정도에서 부착담체(16)의 충진량을 많게 하는 것이 바람직하다. 이와같이 생물처리조(12)를 다단으로 설치하는 것에 의하여 고농도의 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수의 경우에도 효율적으로 제거할수 있게 된다. According to the
도7의 본 발명의 폐수처리장치(40)는 또다른 태양이고, 생물처리조(12)를 다단으로 설계하는 것은 도6과 같으나 제1생물처리조(12A)에 포괄미생물담체(14)를 충진하고 제 2 및 제3생물처리조(12B, 12C)에는 부착담체(16)를 충진하는 것이다.The
도7에 표시한 폐수처리장치(40)에 의하면 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12)에 유입된다. 생물처리조(12)는 제1생물처리조(12A), 제2생물처리조(12B), 제3생물처리조(12C)로부터 구성되어 있다. 그리고, 제1생물처리조(12A)에는 포괄미생물담체(14)가 충진되고 제2생물처리조(12B)와 제3생물처리조(12C)에는 부착담체(16)가 충진되어 진다. 이에 의하여 제1생물처리조(12A)에는 유기물 또는 무기물을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 세균이 증식하고, 증식된 세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 제1생물처리조(12A)의 폐수 중의 유기물 또는 무기물의 일부가 제거되고 그 처리수와 리크된 리크세균이 제2생물처리조(12B)에 유입된다. 제2생물처리조(12B)에 유입된 리크세균의 일부가 부착담체(16)에 부착되고 부착담체(16)의 표면에 세균이 증식된다. 또한, 리크세균의 일부는 제3생물처리조(12C)의 부착담체(16)에도 부착된다. 부착된 리크세균은 부착담체(16)의 표면에 증식한다. 따라서, 각각의 생물처리조(12A 내지 12C)에는 포괄미생물담체(14) 또는 표면에 세균이 부착증식된 부착미생물담체(16)에 의하여 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 생물학적으로 정화되어진다. 정화된 처리수는 담체분리수단, 예를 들면 스크린(20)에 포괄미생물담체(14) 또는 부착미생물담체(16')와 분리되어 유출관(22)으로 유출된다.According to the
도8의 폐수처리장치(50)는 도7의 변형예이고, 다단으로 설계된 생물처리조(12A 내지 12D)에 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 서로 충진되도록 구성되어진 것이다. 이렇게 하기 위하여 도7과 같이, 하류측의 생물처리조까지 리크세균의 농도가 낮게되는 일이 없기 때문에 리크세균을 보다 효율적으로 부착담체(16)에 부착시키는 것이 가능하다.The
도9의 폐수처리장치(60)는 또다른 태양이고, 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 분지된 원수관(18)을 통하여 생물처리조(12)와 유용균배양조(24)로 유입된다. 그리고, 생물처리조(12)에는 부착담체(16)가 충진되고 유용균배양조(24)에는 포괄미생물담체(14)가 충진되어 진다. 이에 의하여 유용균배양조(24)에는 유기물 또는 무기물을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 세균이 증식하고 증식한 세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 리크세균은 생물처리조(12)로 유입되어 부착담체(16)에 부착되고 부착담체(16)의 표면에 리크세균이 증식된다. 이에 의하여 생물처리조(12)에는 표면에 리크세균이 부착증식된 부착미생물담체(16')에 의하여 유기물 또는 무기물을 함유하는 폐수가 생물학적으로 정화된다. 정화된 처리수는 담체분리수단, 예를들면 스크린(20)으로 분리되어 유출관(22)으로 유출된다. 이와 같이 폐수의 일부를 유용균배양조(24)를 통하여 생물처리조(12)로 도입하는 것으로 부착담체(16)가 충진된 생물처리조(12)의 배양기간(기동기간)을 단축하는 것이 가능하여짐과 동시에 기동된 이후에도 리크된 세균이 공급된 생물처리조(12)에 있어서 처리성능을 안정화시키는 것이 가능하다.The
도10의 폐수처리장치(70)는 또다른 태양으로 특히 하수 등 BOD성분과 아오코(담수조)를 함유하는 폐수처리에 적합한 일예이다.
In another aspect, the
*도10에 표시한 바와 같이 폐수처리장치(70)는 유기물과 암모니아성질소를 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12)로 유입된다. 생물처리조(12)는 전단측에 배치된 혐기조(26)와 후단측에 배치된 호기조(28)로 구성되고 호기조(28)에는 질화세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 충진되어 있다. 또한, 호기조(28)에는 에어를 폭기하는 폭기관(31)이 설치되어 폭기관(31)에는 블로어(32)에 접속되어 진다. 이에 의하여 호기조(28)에는 암모니아성질소를 기질로 하는 포괄미생물담체(14) 내부의 질화세균이 증식되고 증식된 질화세균의 일부가 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 리크세균의 일부가 부착담체(16)에 부착되고 부착담체(16)의 표면에 잘화세균이 증식한다. 호기조(28)에는 이들의 포괄미생물담체(14)와 표면에 리크된 질화세균이 증식된 부착미생물담체(16')에 의하여 암모니아성질소가 질화처리되고 아질산 또는 질산을 생성한다. 질화처리된 질화액은 질화액순환라인(34)을 통하여 혐기조(26)에 순환된다. 혐기조(26)에는 질화액이 폐수중의 유기물 또는 수소공여체로 하여 부유활성오니중의 탈질세균에 의하여 아질산 또는 질산을 질소가스로 변환하는 탈질처리를 행한다. 이에 의하여 폐수중의 암모니아성질소 또는 유기물이 제거되어 정화됨과 동시에 정화된 처리수는 담체분리수단, 예를들면 스크린(20)에서 포괄미생물담체(14) 또는 부착미생물담체(16')가 분리되어 고액분리조(36)로 보내진다. 고액분리조(36)에 있어서, 처리수에 동반되어진 부유활성오니가 고액분리되어 상등수가 유출관(22)으로 유출된다. 고액분리조(36)의 저부에 침강된 부유활성오니는 오니반송관(38)을 통하여 혐기조(26)로 반송된다. 더구나, 부호(41)는 혐기조(26) 내를 교반하는 교반기이다.As shown in FIG. 10, the
도11의 폐수처리장치(80)는 또다른 태양으로 BOD성분을 함유하지 아니한 암모니아 함유폐수처리에 적합한 일예이다.The
도11에 표시한 바와 같이 폐수처리장치(80)는 암모니아성질소를 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12)로 유입된다. 생물처리조(12)는 전단측에 배치된 호기조(28)와 후단측에 배치된 혐기조(26)로 구성되고 호기조(28)에는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 충진되어 있다. 또한, 호기조(28)에는 에어를 폭기하는 폭기관(31)이 설치되고 폭기관(31)은 블로어(32)에 접속된다. 이에 의하여 호기조(28)에는 암모니아성질소를 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 질화세균이 증식되고 증식된 질화세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 질화세균의 일부가 부착담체(16)에 부착되고 부착담체(16)의 표면에 질화세균이 증식한다. 이와 같이 호기조(28)에는 포괄미생물담체(14)와 표면에 질화세균이 증식된 부착미생물담체(16')에 의하여 암모니아성질소가 질화처리되어 아질산 또는 질산을 생성한다. 이 질화액은 후단의 혐기조(26)에 유입되고 메탄올 공급라인(38)으로부터 공급된 메탄올을 수소공여체로 하여 부유활성오니중의 탈질균에 의하여 탈질된다. 이에 의하여 폐수 중의 암모니아성질소가 제거되어 정화됨과 동시에 정화된 처리수는 고액분리조(36)으로 보내진다. 고액분리조(36)에 있어서, 처리수에 동반된 부유활성오니가 고액분리되고 상등수가 유출관(22)로 유출된다. 고액분리조(36)의 저부에 침강된 부유활성오니는 오니반송관(38)을 통하여 호기조(28)로 반송된다. 또한, 부호(41)는 혐기조(26) 내를 교반하는 교반기이다.As shown in FIG. 11, the
도12의 폐수처리장치(90)는 또다른 태양으로 BOD성분만을 함유하는 BOD함유폐수처리에 적합한 일예이다.The
도12에 표시한 바와 같이 폐수처리장치(90)는 유기물을 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 생물처리조(12)로 유입된다. 생물처리조(12)는 전단측에 배치된 호기조(28)와 후단측에 배치된 호기조(40)로 구성되고 전단측의 호기조(28)에는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 충진되어 있다. 또한, 후단측의 호기조(40)에는 부유활성오니가 보유되어 있다. 이에 의하여 전단측의 호기조(28)에는 BOD성분을 기질로 하여 포괄미생물담체(14) 내부의 유기물분해세균이 증식되고 증식된 유기물분해세균의 일부는 포괄미생물담체(14)로부터 리크된다. 리크된 유기물분해세균의 일부가 부착담체(16)에 부착되고 부착담체(16)의 표면에 유기물분해세균이 증식한다. 따라서, 전단측의 호기조(28)에는 포괄미생물담체(14)와 표면에 유기물분해세균이 증식된 부착미생물담체(16')에 의하여 유기물이 분해된다. 포괄미생물담체(14)로부터 리크된 유기물분해세균의 일부는 후단측의 호기조(40)에 유입되고 부유활성오니에 부착되어 증식된다. 이 증식된 부유활성오니에 의해 폐수는 고도로 정화된다. 정화된 처리수는 고액분리조(36)로 보내진다. 고액분리조(36)에 있어서, 처리수에 동반된 부유활성오니가 고액분리되고 상등수가 유출관(22)으로 유출된다. 고액분리조(36)의 저부에 침강된 부유활성오니는 오니반송관(38)을 통하여 후단측의 호기조(40)로 반송된다. As shown in FIG. 12, the
도13의 폐수처리장치(100)는 또 다른 태양으로 BOD성분과 암모니아성질소를 함유하는 폐수를 처리하는 것에 적합한 일예이다.The
도13에 표시한 바와 같이 폐수처리장치(100)는 상류측으로부터 무산소조(42), 아질산생성조(44), 혐기성암모니아산화조(48), 질화조(51), 고액분리조(36)가 배치되어 진다. 그리고 무산소조(42)에는 탈질세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체(14A)와 부착담체(16)가 충진된다. 아질산생성조(44)에는 암모니아산화세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체(14B)와 부착담체(16)가 충진된다. 혐기성암모니아산화조(48)에는 혐기성암모니아산화세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체(14C)와 부착담체(16)가 충진된다. As shown in Fig. 13, the
이와 같이 구성된 본 발명의 폐수처리장치(100)에 의하면 BOD성분과 암모니아성질소를 함유하는 폐수가 원수도입관(18)을 통하여 무산소조(42)로 유입된다. 무산소조(42)에는 질화액순화라인(34)로부터 순환된 질화액 중의 질산 또는 아질산에 의한 호흡에 의하여 BOD성분이 제거된다. 무산소조(42)에는 폐수중의 암모니아성질소가 잔존하고 잔존한 암모니아성질소를 함유하는 제 1유출액의 일부가 아질산생성조(44)로 유입되고 나머지가 바이패스라인(46)을 통하여 혐기성암모니아산화조(48)로 유입된다. 아질산생성조(44)에는 아질산형의 질화처리가 이루어져 암모니아성질소가 아질산성질소로 산화된다. 그래서 아질산생성조(44)로부터 아질산성질소를 함유하는 제 2유출액과 바이패스라인(46)으로부터의 암모니아성질소를 함유하는 제3유출액이 혐기성암모니아산화조(48)로 유입되고 암모니아성질소와 아질산성질소가 동시에 탈질처리된다. 혐기성암모니아산화조(48)에 잔존한 암모니아성질소를 함유하는 제4유출액은 질화조(51)로 유입되어 질화처리되고 잔존하는 암모니아성질소가 질화처리된다. 질화조(51)로부터 유출되는 질화액의 일부는 질화액 순환라인(34)을 통하여 상기한 무산소조(42)로 돌아간다. 질화조(51)에서 처리된 질화액의 나머지인 처리수는 고액분리조(36)로 송액된다. 처리수에 동반된 부유활성오니가 고액분리되고 상등수가 유출관(22)으로 유출된다. According to the
관계된 모든 조에서의 처리에 있어서, 무산소조(42)에는 아질산 또는 질산을 기질로 하여 포괄미생물담체(14A) 내부의 탈질세균이 증식되고 증식된 탈질세균이 리크되어 부착담체(16)에 부착 증식된다. 아질산생성조(44)에는 암모니아성질소를 기질로 하여 포괄미생물담체(14B)의 내부의 암모니아성산화세균이 증식되고 증식된 암모니아산화세균이 리크되어 부착담체(16)에 부착 증식된다. 혐기성암모니아산화조(48)에는 암모니아성질소와 아질산성질소를 기질로 하여 포괄미생물담체(14C)의 내부의 혐기성암모니아산화세균이 증식되고 증식된 혐기성암모니아산화세균이 리크되어 부착담체(16)에 부착증식된다. 이와 같이 각각의 조에서의 처리에 유용한 세균을 포괄고정화한 포괄미생물담체(14A 또는 14B 또는 14C)와 부착담체(16)를 공존시키는 것에 의하여 미생물담체(14A 또는 14B 또는 14C)로부터 리크된 리크세균을 부착담체(16)에 부착증식시키기 때문에 배양기간을 현저히 단축하는 것이 가능하여 짐과 동시에 정상운전기간에서의 처리의 안정성을 양호하게 하는 것이 가능하다. 이것은 부착담체(16)에 세균을 부착시킨 부착미생물담체(16')만으로는 생물막의 박리탈락이 발견되고 부착미생물담체(16')의 성능저하가 발생되기 쉬운 것에 대하여 본 발명과 같이 포괄미생물담체(14)로부터 종균이 늘 공급되고 있기 때문에 부착미생물담체(16')의 성능회복이 빠르기 때문이라고 생각되어 진다.
In the treatment in all the tanks concerned, denitrification bacteria inside the comprehensive
실시예Example
이하 본 발명의 실시예를 설명하지만 이들의 실시예에 한정하는 것은 아니다.
Examples of the present invention are described below, but are not limited to these examples.
실시예1 Example 1
실시예1의 시험에는 암모니아성질소 50㎎/L를 함유하는 합성폐수를 이용하여 도5 내지 도9의 각 폐수처리장치에서 배양기간 및 처리수의 수질을 조사하였다. 시험에 사용된 포괄미생물담체(14)의 조성 등은 표2와 같다.
In the test of Example 1, the incubation period and the water quality of the treated water were investigated in each wastewater treatment apparatus of FIGS. 5 to 9 using synthetic wastewater containing 50 mg / L ammonia nitrogen. The composition of the comprehensive
표2에 표시한 바와 같이 과황산칼륨을 첨가하는 것에 의하여 상기 조성은 겔화되어 겔화물을 3㎜ 각형으로 성형한 것을 포괄미생물담체(14)로서 시험에 제공하였다.As shown in Table 2, the composition was gelated by adding potassium persulfate to form a gelled product into a 3 mm square, which was used as a comprehensive
각각의 시험조건은 다음과 같다.
Each test condition is as follows.
(본 발명 A) 도5의 폐수처리장치(10)를 사용한 경우(Invention A) In the case of using the
-생물처리조(12)의 체류시간 : 2.4시간-Residence time of the biological treatment tank 12: 2.4 hours
-생물처리조(12)에서의 용적부하 : 0.5㎏-N/㎥/일Volume load in biological treatment tank 12: 0.5 kg-N / m 3 / day
-생물처리조(12)에의 포괄미생물담체(14)의 충진율 : 2%Filling rate of the comprehensive
-생물처리조(12)에의 부착담체(16)의 충진율 : 8%Filling rate of the
-부착담체로서 발포 폴리에틸렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용Cylindrical carrier (5mm ø8mm) made of foamed polyethylene is used as attachment carrier
-생물처리조(12)를 에어로 폭기 교반
-Aerobic aeration of
(본 발명 B) 도6의 폐수처리장치(30)를 사용한 경우(Invention B) In the case of using the
-3 조(12A, 12B, 12C) 합계의 체류시간 : 2.4시간Total residence time of group -3 (12A, 12B, 12C): 2.4 hours
-3 조(12A, 12B, 12C) 합계의 용적부하 : 0.5㎏-N/㎥/일Volume load of -3 sets (12A, 12B, 12C) total: 0.5㎏-N / ㎥ / day
-각 조(12A, 12B, 12C)에의 포괄미생물담체(14)의 충진율 : 1%(용적)-Filling rate of
-각 조(12A, 12B, 12C)에의 부착담체(16)의 충진율 : 9%(용적)-Filling rate of
-부착담체로서 발포 폴리에틸렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용Cylindrical carrier (5mm ø8mm) made of foamed polyethylene is used as attachment carrier
-각 조(12A, 12B, 12C)를 에어로 폭기 교반
-Aeration aeration of each bath (12A, 12B, 12C)
(본 발명 C) 도7의 폐수처리장치(40)를 사용한 경우(Invention C) In the case of using the
-3 조(12A, 12B, 12C) 합계의 체류시간 : 2.4시간Total residence time of group -3 (12A, 12B, 12C): 2.4 hours
-3 조(12A, 12B, 12C) 합계의 용적부하 : 0.5㎏-N/㎥/일Volume load of -3 sets (12A, 12B, 12C) total: 0.5㎏-N / ㎥ / day
-제1생물처리조(12A)의 포괄미생물담체(14)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the comprehensive
-제 2, 3생물처리조(12B,12C)의 포괄미생물담체(16)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the comprehensive
-부착담체로서 발포 폴리에틸렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용Cylindrical carrier (5mm ø8mm) made of foamed polyethylene is used as attachment carrier
-각 조(12A, 12B, 12C)를 에어로 폭기 교반
-Aeration aeration of each bath (12A, 12B, 12C)
(본 발명 D) 도8의 폐수처리장치(50)를 사용한 경우(Invention D) In the case of using the
-4 조(12A, 12B, 12C, 12D) 합계의 체류시간 : 2.4시간Total residence time of Group 4 (12A, 12B, 12C, 12D): 2.4 hours
-4 조(12A, 12B, 12C, 12D) 합계의 용적부하 : 0.5㎏-N/㎥/일Volume load of total 4 sets (12A, 12B, 12C, 12D): 0.5㎏-N / ㎥ / day
-제 1, 3생물처리조(12A, 12C)에의 포괄미생물담체(14)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the comprehensive
-제 2, 4생물처리조(12B,12D)에의 포괄미생물담체(16)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the comprehensive
-부착담체로서 발포 폴리에틸렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용Cylindrical carrier (5mm ø8mm) made of foamed polyethylene is used as attachment carrier
-각 조(12A, 12B, 12C, 12D)를 에어로 폭기 교반
-Aeration aeration of each bath (12A, 12B, 12C, 12D)
(본 발명 E) 도9의 폐수처리장치(60)를 사용한 경우(Invention E) In the case of using the
-생물처리조(12)와 유용균배양조(24)의 합계 체류시간 : 2.4시간(생물처리조 : 2시간, 유용균배양조 : 0.4시간)-Total residence time of the
-생물처리조(12)와 유용균배양조(24)의 합계 용적부하 : 0.5㎏-N/㎥/일-Total volume load of the
-유용균배양조(24)에의 포괄미생물담체(14)의 충진율 : 20%(용적)Filling rate of the comprehensive
-생물처리조(12)에의 부착담체(16)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the
-부착담체로서 발포 폴리에틸렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용Cylindrical carrier (5mm ø8mm) made of foamed polyethylene is used as attachment carrier
-생물처리조(12)와 유용균배양조(24)를 에어로 폭기 교반
-Aerobic aeration of the
이상의 본 발명 A 내지 E의 시험조건에서 폐수처리장치를 운전했다. 그리고, 처리수의 암모니아성질소 농도가 2㎎/L이하가 되는 시점을 배양이 종료한 것으로 판단하고 그 기간을 배양기간으로 하였다. 결과를 표3에 표시하였다. 게다가, 표3에는 종래 방법에 대하여도 시험한 결과를 표시하였다. 종래 방법은 장치도면번호가 도5, 도6, 도7에 있어서 포괄미생물담체(14)를 부착담체(16)로 교체하여 생물처리조에는 전체를 부착담체(16)가 충진되어 진다. 즉, 포괄미생물담체(14) 대신 부착담체(16)를 같은 충진율로 충진하였다. 또한, 종래방법의 실험개시 시에는 오니를 투입하였다.
The wastewater treatment system was operated under the test conditions of the present inventions A to E above. Then, it was determined that the culture was terminated when the ammonia nitrogen concentration of the treated water became 2 mg / L or less, and the period was regarded as the culture period. The results are shown in Table 3. In addition, Table 3 shows the results of the tests for the conventional methods. In the conventional method, in the device reference numerals of FIGS. 5, 6, and 7, the comprehensive
표3으로부터 알수 있는 바와 같이 종래방법 A 내지 E에는 배양기간이 30일 내지 95일로 길고 배양후에도 처리수의 수질이 악화되는 경향이 자주 발견되었다. 이것은 세균이 부착담체(16)로부터 박리탈락되기 쉽고 이것에 의하여 처리수가 악화되는 것으로 추측된다.As can be seen from Table 3, the conventional methods A to E have often been found to have a long incubation period of 30 to 95 days and a tendency of deteriorating the water quality of the treated water even after incubation. This is presumed that bacteria are easily peeled off from the
이에 대하여 본 발명 A 내지 E는 배양기간이 12일 내지 24일로 종래 방법에 비하여 짧고 배양후의 수질도 지극히 안정되어 있다. 특히, 본 발명 D의 다단으로 설치된 생물처리조(12A 내지 12D)는 포괄미생물담체(14)와 부착담체(16)가 서로 서로 충진되도록 구성한 것은 배양기간이 11일로 가장 짧은 결과이었다. 이와 같이 본 발명의 경우에는 포괄미생물담체(14)로부터 세균이 리크되는 것에 의하여 부착담체(16)에 늘 세균이 공급되어 부착담체표면에 안정적으로 생물막을 형성하는 것이 가능하다. 이에 의하여 처리수의 수질을 양호하게 또한 안정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 종래 방법으로서 도5의 장치에 포괄미생물담체(14)만을 10%충진하여 처리운전하는 경우 배양기간 14일이 필요하였다. 이에 비하여 본 발명에서는 12일로 단축되었고 그 이유는 리크된 활성이 높은 세균이 부착담체(16)에 부착되어 고활성으로 된 것에 의하여 배양기간이 단축된 것으로 생각된다.
In contrast, the present inventions A to E have a culture period of 12 to 24 days, which is shorter than that of the conventional method, and the water quality after the culture is extremely stable. In particular, the biological treatment tank (12A to 12D) installed in the multi-stage of the present invention D was configured so that the
실시예 2Example 2
실시예2의 시험에는 각종의 폐수를 이용하여 도10 내지 도13의 각 폐수처리장치에서 배양기간 및 처리수의 수질을 조사하였다. 시험에 사용된 포괄미생물담체(14)의 조성 등은 표4와 같다.
In the test of Example 2, the culture period and the water quality of the treated water were examined in each wastewater treatment apparatus of FIGS. 10 to 13 using various wastewaters. The composition of the comprehensive
표4에 표시한 바와 같이 과황산칼륨을 첨가하는 것에 의하여 상기 조성은 겔화되어 겔화물을 3㎜ 각형으로 성형한 것을 포괄미생물담체(14)로서 시험에 제공하였다.
The composition was gelated by adding potassium persulfate as shown in Table 4, and the gelled product was molded into a 3 mm square to be used as a comprehensive
각각의 시험조건은 다음과 같다.
Each test condition is as follows.
(본 발명 F) 도10의 폐수처리장치(70)를 사용한 경우
(Invention F) In the case of using the
-사용폐수 : BOD 120㎎/L, NH4-N 30㎎/L를 함유한 폐수Wastewater: Wastewater containing BOD 120mg / L, NH 4 -N 30mg / L
-혐기조(26)의 체류시간 : 4시간-Retention time of the anaerobic tank (26): 4 hours
-호기조(28)의 체류시간 : 3시간-Residence time of Hogi-jo (28): 3 hours
-호기조(28)에의 포괄미생물담체(14)(활성오니 2%함유 담체)의 충진율 : 2%(용적)Filling rate of the comprehensive microbial carrier 14 (2% activated sludge carrier) in the aerobic tank 28: 2% (volume)
-호기조(28)에의 부착담체(16)의 충진율 : 8%(용적)Filling rate of the
-부착담체로서 발포 폴리프로필렌제의 통형담체(5㎜ø×8㎜)를 사용-A cylindrical carrier made of foamed polypropylene (5mm ø8mm) is used as an attachment carrier.
-혐기조(26) 내를 기계 교반 Mechanical stirring in the
-호기조(28) 내를 에어로 폭기 교반-Aerobic aeration in the
-호기조(28)의 부유오니농도 : 3000-4000㎎/L로 억제-Floating sludge concentration in the aerobic tank (28): inhibited to 3000-4000 mg / L
-오니반송관(38)에 의한 오니반송율 : 80%-Sludge conveyance rate by the sludge conveying pipe 38: 80%
-질화액순환라인(34)에 의한 질화액순환율 : 300%
Nitriding liquid circulation rate by the nitriding liquid circulation line 34: 300%
(본 발명 G) 도11의 폐수처리장치(80)를 사용한 경우(Invention G) In the case of using the
-사용폐수 : NH4-N 100㎎/L를 함유한 무기폐수Wastewater: inorganic wastewater containing NH 4 -N 100mg / L
-호기조(28)의 체류시간 : 4시간-Residence time of Hogi-jo (28): 4 hours
-혐기조(26)의 체류시간 : 4시간-Retention time of the anaerobic tank (26): 4 hours
-호기조(28)에의 포괄미생물담체(14)(활성오니 2%함유 담체)의 충진율 : 2%(용적)Filling rate of the comprehensive microbial carrier 14 (2% activated sludge carrier) in the aerobic tank 28: 2% (volume)
-호기조(28)에의 부착담체(16)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the
-부착담체로서 발포 우레탄제의 8㎜의 각형담체를 사용-8 mm square carrier made of foamed urethane
-혐기조(26)를 기계 교반하고 메탄올공급라인(38)로부터 메탄올을 340㎎/L상당을 첨가Mechanically agitate the anaerobic tank (26) and add 340 mg / L equivalency of methanol from the methanol feed line (38).
-호기조(28)를 에어로 폭기 교반Aerobic aeration of the
-혐기조(26)의 부유오니농도를 3000-4000㎎/L로 억제Suppression of suspended sludge concentration in the anaerobic tank (26) to 3000-4000 mg / L
-오니반송관(38)에 의한 오니반송율 : 80%
-Sludge conveyance rate by the sludge conveying pipe 38: 80%
(본 발명 H) 도12의 폐수처리장치(90)를 사용한 경우(Invention H) In the case of using the
-사용폐수 : BOD 200㎎/L를 함유한 유기폐수Wastewater: Organic wastewater containing BOD 200mg / L
-전단측의 호기조(28)의 체류시간 : 1시간-Retention time of the
-후단측의 호기조(40B)의 체류시간 : 3.5시간-Residual time of the aerobic tank (40B) on the rear side: 3.5 hours
-전단측의 호기조(28)에의 포괄미생물담체(14)(활성오니 2%함유 담체)의 충진율 : 2%(용적)Filling rate of the comprehensive microbial carrier 14 (2% activated sludge carrier) in the
-전단측의 호기조(28)에의 부착담체(16)의 충진율 : 10%(용적)Filling rate of the
-부착담체로서 발포 우레탄제의 8㎜의 각형담체를 사용-8 mm square carrier made of foamed urethane
-각 호기조(28, 40)를 에어로 폭기 교반-Aerobic aeration of each exhalation tank (28, 40)
-후단측의 호기조(40)의 부유활성오니농도를 3000-4000㎎/L로 억제-Inhibition of suspended active sludge concentration in the
-오니반송관(38)에 의한 오니반송율 : 50%
-Sludge conveyance rate by sludge conveying pipe 38: 50%
(본 발명 I) 도13의 폐수처리장치(100)를 사용한 경우(Invention I) In the case of using the
-사용폐수 : BOD 50㎎/L, NH4-N 200㎎/L를 함유한 폐수Wastewater: Wastewater containing BOD 50mg / L, NH 4 -N 200mg / L
-무산소조(42)의 체류시간 : 1시간Retention time of anoxic tank (42): 1 hour
-아질산생성조(44)의 체류시간 : 6시간-Retention time of nitrous acid production tank (44): 6 hours
-혐기성암모니아산화조(48)의 체류시간 : 4시간-Retention time of anaerobic ammonia oxidation tank (48): 4 hours
-무산소조(42)에의 포괄미생물담체(14)(활성오니 2%함유 담체)의 충진율 : 2%(용적)-Filling rate of comprehensive microbial carrier 14 (active sludge 2% carrier) in anoxic tank 42: 2% (volume)
-아질산생성조(44)에의 포괄미생물담체(14, 담체조성은 표5 참조)의 충진율 : 2%-Filling rate of comprehensive microcarrier (14, carrier composition see Table 5) in nitrite production tank 44: 2%
-혐기성암모니아산화조(48)에의 포괄미생물담체(14, 담체조성은 표6 참조)의 충진율 : 2%(용적)
-Filling rate of comprehensive microbial carrier (14, carrier composition see Table 6) in anaerobic ammonia oxidation tank 48: 2% (volume)
-각 조(42, 44, 48)에는 부착고정화재료로서 부직포판상 충진재(16)를 사용하고 이 부직포판상충진재(16)를 충진율이 30%가 되도록 충진하였다.-Each
-질화액순환라인(34)에 의한 반송율 : 50%-Return rate by the nitride liquid circulation line 34: 50%
-바이패스라인(46)에 의한 원수유량에 대하여 40%의 폐수를 혐기성암모니아산화조(48)에 바이패스
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표5에 표시한 바와 같이 과황산칼륨을 첨가하는 것에 의하여 상기 조성은 겔화되어 겔화물을 3㎜ 각형으로 성형한 것을 포괄미생물담체(14)로서 아질산생성조(44)에 투입하였다.
As shown in Table 5, the composition was gelated by adding potassium persulfate, and the gelled product was molded into a 3 mm square, which was introduced into the
표6에 표시한 바와 같이 과황산칼륨을 첨가하는 것에 의하여 상기 조성은 겔화되어 겔화물을 3㎜ 각형으로 성형한 것을 포괄미생물담체(14)로서 혐기성암모니아산화조(48)에 투입하였다.
As shown in Table 6, the composition was gelated by adding potassium persulfate, and the gelled product was molded into a 3 mm square, which was introduced into the anaerobic
이상의 본 발명 F 내지 I의 시험조건에서 폐수처리장치를 운전했다. 그리고, BOD 성분 및/또는 NH4-N 성분의 제거율이 85%이상, 또는 처리수의 수질이 안정되는 시점을 배양이 종료한 것으로 판단하고 그 기간을 배양기간으로 하였다. 결과를 표7에 표시하였다. 게다가, 표7에는 종래 방법에 대하여도 시험한 결과를 표시하였다. 종래 방법은 장치도면번호가 도10, 도11, 도12, 도13에 있어서 포괄미생물담체(14)를 부착담체(16)로 교체하여 생물처리조에는 전체를 부착담체(16) 또는 부직포판상충진재(16)가 충진되어 진다. 즉, 포괄미생물담체(14) 대신 부착담체(16) 또는 부직포판상충진재(16)를 같은 충진율로 충진하였다. 또한, 종래방법의 실험개시 시에는 오니를 투입하였다.
The wastewater treatment apparatus was operated under the test conditions of the present inventions F to I described above. In addition, when the removal rate of the BOD component and / or NH 4 -N component was 85% or more, or when the water quality of the treated water was stabilized, it was determined that the culture was completed, and the period was regarded as the culture period. The results are shown in Table 7. In addition, Table 7 shows the results of the tests for the conventional methods. In the conventional method, as shown in Figs. 10, 11, 12, and 13, the
표7로부터 알수 있는 바와 같이 종래방법 F 내지 I에는 배양기간이 25일 내지 69일로 길고 배양 후에도 처리수의 수질이 악화되는 경향이 자주 발견되었다. 이것은 세균이 부착담체(16) 또는 부직포판상충진재(16)로부터 박리탈락되기 쉽고 이것에 의하여 처리수가 악화되는 것으로 추측된다.As can be seen from Table 7, the conventional methods F to I have often been found to have a long incubation period of 25 to 69 days and a tendency of deterioration of the water quality of the treated water even after incubation. This is presumed that bacteria are easily peeled off from the
이에 대하여 본 발명 F 내지 I는 배양기간이 14일 내지 32일로 종래 방법에 비하여 짧고 배양 후의 수질도 극히 안정되어 있다.In contrast, the present invention F to I have a culture period of 14 to 32 days, which is shorter than the conventional method, and the water quality after the culture is extremely stable.
또한, 폐수의 종류가 같은 본 발명 F와 종래 방법 F, 본 발명 G와 종래 방법 G, 본 발명 H와 종래 방법 H, 본 발명 I와 종래 방법 I를 비교하면 본 발명을 실시하는 것에 의하여 배양기간을 종래 방법의 절반 이상으로 단축하는 것이 가능하게 된다. 이것은 본 발명의 경우에는 포괄미생물담체(14)로부터 세균이 리크되는 것에 의하여 부착담체(16)에 늘 세균이 공급되어 부착담체표면에 안정적으로 생물막을 형성하는 것에 의한 것으로 추측된다. 이에 의하여 처리수의 수질을 양호하게 또한 안정적으로 유지하는 것이 가능하다. In addition, when the present invention F and the conventional method F, the present invention G and the conventional method G, the present invention H and the conventional method H, and the present invention I and the conventional method I are compared in the same kind of wastewater, Can be shortened to more than half of the conventional method. In the case of the present invention, it is assumed that bacteria are always supplied to the
10, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 폐수처리장치
12 생물처리조 14 포괄미생물담체
16 부착고정화재(부착담체, 부직포판상충진재 등)
16' 포괄미생물담체로 부터 리크된 세균이 부착 증식한 부착세균담체
18 원수도입관 20 스크린
22 유출관 24 유용균배양조
26 혐기조 28 호기조
31 폭기조 32 블로어(blower)
34 질화액 순환라인 36 고액분리조
38 오니반환관 40 후단측의 호기조
42 무산소조 44 아질산생성조
46 바이패스라인 48 혐기성암모니아산화조
51 질화조 10, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 wastewater treatment system
12
16 Fixing fire (attachment carrier, nonwoven fabric filler)
Adhesion Bacteria Carrier Attached and Proliferated by 16 'Comprehensive Microbial Carrier
18 Marginal
22
26
31
34
38
42
46
51 Nitride Tank
Claims (5)
상기 폐수중에서 미생물을 증식시키는 포괄미생물담체와,
상기 포괄미생물담체의 담체 내부로부터 담체 외부로 리크되어지는 미생물을 부착 증식시키는 부착고정화재료를 구비하고,
상기 부착고정화재료에 대한 상기 포괄미생물담체의 용적비(포괄미생물담체/부착고정화재료)가 1/10 내지 1/5인 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
In the wastewater treatment apparatus for biologically removing the substrate contained in the wastewater,
Comprehensive microbial carriers for proliferating microorganisms in the wastewater,
An attachment fixing material for attaching and propagating microorganisms leaking from the inside of the carrier to the outside of the carrier,
And a volume ratio (comprehensive microbial carrier / adhesive fixation material) of the comprehensive microbial carrier to the adhesion fixing material is 1/10 to 1/5.
The wastewater treatment apparatus according to claim 1, wherein the substrate is at least one of inorganic ammonia, nitrous acid, nitric acid, and organic matter, aoco, PCB, dioxins, and environmental hormone substances.
The wastewater treatment apparatus according to claim 1 or 2, wherein the adhesion fixation material is an adhesion carrier and / or an adhesion filler.
2. The ammonia nitrogen load according to claim 1 is brought into contact with an inclusive microorganism carrier comprising the immobilized microorganisms as the microorganism and wastewater containing ammonia nitrogen as the substrate, and the ammonia nitrogen load is 100 (mg-N / h /). L-carrier) waste water treatment apparatus characterized by the above.
2. The BOD component load according to claim 1, wherein the comprehensive microorganism carrier which comprehensively immobilizes the organic substance-degrading bacteria that decomposes the organic substance as the microorganism and the wastewater containing the BOD component as the substrate is brought into contact with each other and the load of the BOD component is 100 (mg-BOD). / h / L-carrier) or more.
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