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KR20180116806A - Bio-reactor for sewage treatment and sewage treatment system comprising the same - Google Patents

Bio-reactor for sewage treatment and sewage treatment system comprising the same Download PDF

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KR20180116806A
KR20180116806A KR1020170049523A KR20170049523A KR20180116806A KR 20180116806 A KR20180116806 A KR 20180116806A KR 1020170049523 A KR1020170049523 A KR 1020170049523A KR 20170049523 A KR20170049523 A KR 20170049523A KR 20180116806 A KR20180116806 A KR 20180116806A
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KR
South Korea
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sludge
tank
membrane
sewage
bioreactor
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Ceased
Application number
KR1020170049523A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조환철
진양오
김성주
Original Assignee
두산중공업 주식회사
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Filing date
Publication date
Application filed by 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
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Priority to US15/953,390 priority patent/US10494282B2/en
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Abstract

The present invention relates to a bioreactor for sewage treatment and a sewage treatment system comprising the same. In particular, the bioreactor for sewage treatment comprises an aerobic tank, a membrane bio reactor (MBR), and an aerobic tank. The aerobic tank comprises: an inlet which supplies sewage; a mixing cell which receives the sewage to mix the same with activated sludge; an aerobic reactor which is continuously connected to the mixing cell and allows the activated sludge to adsorb to organic matters; and an outlet which discharges the sewage containing the organic matters adsorbed to the activated sludge in the aerobic reactor. The MBR is configured to isolate the sludge including the organic matters adsorbed thereto from the sewage discharged through the outlet of the aerobic tank. The anaerobic tank is configured to conduct a denitrification process of treated water having passed through the MBR by using anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (anammox). In particular, the MBR is configured to eliminate foreign materials attached to a separation membrane by reciprocating the separation membrane. By using the MBR after coagulating a large amount of organic matters contained in the sewage in an organic matter coagulator main body, a compact-type bioreactor for sewage treatment provided in the present invention can perform solid-liquid separation with a high efficiency, thereby reducing the treatment time, and can significantly reduce the amount of sludge being discharged by enabling the separated sludge to be reused.

Description

하수 처리용 생물반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템{BIO-REACTOR FOR SEWAGE TREATMENT AND SEWAGE TREATMENT SYSTEM COMPRISING THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a bioreactor for sewage treatment and a sewage treatment system including the bioreactor,

본 발명은 하수 처리용 생물반응조 및 이를 포함하는 하수 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 하수, 음식 폐기물 또는 축산 폐기물을 처리함에 있어 사용되는 것으로 구조가 단순하지만 처리 효율은 뛰어난 생물반응조와 이를 포함하는 하수 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bioreactor for sewage treatment and a sewage treatment system including the bioreactor. More particularly, the present invention relates to a bioreactor which is used in treating sewage, food waste or animal wastes, Sewage treatment system.

종래의 일반적인 하수처리시설은 표준 활성슬러지 공법이나 상기 공법의 추가 또는 변형된 공법을 주로 사용하고 외국에서는 A2/O 공정, UCT 공정, VIP 공정등을 사용하며, 상기의 외국에서 사용되는 공정은 국내의 합류식 하수배제 방식에 적용되지 못하고 있는 실정이며, 상기의 A2/O 공정은 생물학적 처리공정으로 A/O공법을 개량하여 질소 및 인을 제거하기 위한 공법으로 반응조는 혐기성조(Anaerobic Tank), 무산소조(Anoxic Tank), 호기성조(Aerobic Tank)로 구성되며 질산성 질소를 제거하기 위한 내부반송(Nitrifer Recycle)과 침전지 슬러지 반송으로 구성되고 혐기성조에서는 혐기성조건에서 인을 방출시켜 호기성조에서 미생물이 과잉섭취할 수 있도록 하며, 무산소조는 호기성조의 내부반송수의 질산염(nitrate)를 탈질시킴으로 질소와 인을 제거한다.Conventional sewage treatment facilities mainly use the standard activated sludge process or an additional or modified method of the above method, and use A2 / O process, UCT process, VIP process, etc. in foreign countries, and the above- The A / O process is a biological treatment process for removing nitrogen and phosphorus by improving the A / O process. The reaction tank is an anaerobic tank, an anoxic tank, (Anoxic Tank) and Aerobic Tank. It consists of Nitrifer Recycle to remove nitrate nitrogen and settler sludge return. In anaerobic tank, it releases phosphorus in anaerobic condition, And the anoxic tank removes nitrogen and phosphorus by denitrifying nitrate in the aerobic tank's internal return water.

상기의 A2/O 공정을 통하여 하수의 질소 및 인 제거를 실시하여 하수내 영양염류를 줄이지만 하수 내 질소와 인 제거에만 중점을 두고 있고, 최근 문제가 되고 있는 하수 내 인체에 유해한 박테리아와 미생물 제거가 되지 못한다는 문제점이 있다.The A 2 / O process removes nitrogen and phosphorus from the sewage to reduce nutrients in the sewage but focuses only on the removal of nitrogen and phosphorus in the sewage. In recent years, harmful bacteria and microorganisms There is a problem that it can not be removed.

상기의 하수처리장은 거의 대부분이 미생물에 의해 오염물이 분해되는 방식을 이용한 생물학적 처리방법으로 운영되고 있다. 생물학적 처리방법은 오랫동안 그 성능이 입증되었고 가장 효과적이고 안전한 방법이지만 잉여 슬러지가 발생하는 것이 문제이다.The sewage treatment plant is operated as a biological treatment method using a method in which the pollutants are decomposed by microorganisms. The biological treatment method has proved its performance for a long time and is the most effective and safe method, but the problem is that excess sludge occurs.

잉여 슬러지는 대부분 미생물 덩어리로 유기물이기 때문에 부패하기 쉬워 처리가 문제이다. 지금까지 주로 해양 투기에 의존해 왔고 일부는 매립 또는 소각되고 있었다. 잉여 슬러지의 발생량은 2012년 기준 하루 10,000톤 이상, 연간 365만톤 이상의 슬러지가 발생하고 있으며 앞으로 지속적으로 증가할 것이다.Most of the excess sludge is a microbial mass, which is an organic matter, so it is easy to decay, which is a problem. So far, we have mainly relied on marine dumping and some have been landfilled or incinerated. The amount of surplus sludge generated is more than 10,000 tons per day in 2012, more than 3.65 million tons of sludge per year, and will continue to increase in the future.

이러한 잉여 슬러지의 처리에 대해, 2012년부터 해양투기가 금지되어 폐기물 자원화, 에너지화 및 감량화 등 유기성 폐기물의 신재생에너지화 촉진 정책이 추진되고 있으며 특히 혐기성 소화조를 통한 슬러지 처리를 실시함에 있어서 처리효율을 높이기 위해 가용화 전처리 과정을 실시하고 있으며 상기 전처리 기술로는 고온 호기성 미생물을 이용하는 생물학적 방법, 초음파와 수리동력학적 캐비테이션과 열 가수분해 및 볼밀 파쇄장치를 이용하는 물리적 방법, 오존 처리와 알칼리 약품처리를 이용하는 화학적 방법, 상기의 처리방법을 복수개 병합하여 처리하는 복합처리 방법, 전기분해를 이용한 전기적 방법을 사용하고 있으나 비용이 고가이거나 감량 효율이 떨어져 실용화에 어려움을 겪는 문제점이 있다.As for the treatment of surplus sludge, since 2012, marine dumping has been banned and policies for promoting renewable energy conversion of organic wastes such as waste materialization, energy conversion and reduction have been promoted. Especially, in carrying out sludge treatment through anaerobic digestion tank, A pretreatment process for solubilization is carried out in order to increase the water content of the microorganisms. Examples of the pretreatment techniques include a biological method using high temperature aerobic microorganisms, a physical method using ultrasonic waves and hydrodynamic cavitation and thermal hydrolysis and ball milling apparatus, A chemical treatment method, a complex treatment method in which a plurality of the treatment methods are combined, and an electrical method using electrolysis are used, but they are expensive and have a problem in that they are difficult to be put to practical use due to their low cost.

상기의 혐기성 소화조의 소화 효율 증대를 위한 슬러지 가용화 방법으로 한국등록특허 10-135458호는 폐수처리과정에서 발생하는 잉여 슬러지를 알칼리 촉매와 메탄올을 처리하여 슬러지 내 생분해 가능한 미생물의 세포막을 연화 또는 파괴시켜 소화조의 혐기성 미생물에 의한 혐기성 소화 효율을 향상시키는 것으로 상기의 운영관리의 어려움과 관리비용이 문제가 되고 있다. Korean Patent No. 10-135458 discloses a sludge solubilization method for increasing the digestion efficiency of the anaerobic digestion tank, wherein the excess sludge generated in the wastewater treatment process is treated with an alkali catalyst and methanol to soften or destroy the cell membrane of biodegradable microorganisms in the sludge The difficulty of the operation management and the management cost of the anaerobic digestion efficiency by the anaerobic microorganism of the digester are problematic.

본 발명의 일 목적은 하수 처리용 생물반응조로, 구조가 간단하여 부지 면적을 최소화할 수 있으면서도 유기물 응집 후 고액 분리 효율이 우수하여 슬러지 발생량 및 처리 시간을 절감시키는 생물반응조를 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a bioreactor for sewage treatment which has a simple structure and can minimize a site area, and is excellent in solid-liquid separation efficiency after aggregation of organic matter, thereby reducing sludge generation amount and treatment time.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에서 제공하는 생물반응조를 포함하여 간단한 구조를 통해 부지 면적은 최소화하면서 부산물의 발생량과 처리 시간을 절감할 수 있고, 바이오 가스를 생산하여 회수할 수 있는 하수 처리 시스템을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a sewage treatment system capable of reducing the amount of by-products generated and the treatment time while minimizing site area through a simple structure including the bioreactor provided in the present invention, .

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 가정된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. In the drawings, the thickness and the size of each layer are assumed for convenience and clarity of description, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

본 발명의 일 구현 예에 따르면, 본 발명은 하수를 공급하는 유입구와 하수를 수용하여 활성 슬러지와 혼합하는 혼합 셀과, 상기 혼합 셀에 연속되게 결합되며, 활성 슬러지가 유기물질을 흡착하는 호기 반응조와 및 호기 반응조에서 활성 슬러지에 흡착된 유기물질을 포함하는 하수를 배출하는 배출구를 포함하는 호기조; 상기 호기조의 배출구를 통하여 배출된 하수로부터 유기 물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR); 및 상기 분리막 생물 반응기(MBR)을 통과한 처리수를 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)를 이용하여 탈질 공정을 진행하는 혐기조를 포함하며, 상기 분리막 생물 반응기는 분리막을 왕복운동 시킴으로써 분리막에 부착된 이물질을 제거할 수 있는 하수 처리용 생물반응조에 관한 것이다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a sludge treatment system comprising: a mixing cell which receives an inlet for supplying sewage and sewage and mixes with an activated sludge; And an outlet for discharging sewage containing organic material adsorbed on the activated sludge in the exhalation reaction tank; A separation membrane bioreactor (MBR) for separating sludge that has adsorbed organic matter from sewage discharged through the discharge port of the oxic tank; And an anaerobic tank for carrying out a denitrification process using the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox), the treated water having passed through the membrane bioreactor (MBR), wherein the membrane bioreactor is configured to reciprocate the membrane, To a biological reaction tank for treatment of wastewater.

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(MBR)는 막지지프레임; 상기 막지지프레임에 장착되는 분리막 모듈; 상기 막지지프레임과 연결되고, 상기 막지지프레임을 왕복시키는 왕복수단; 및 상기 막지지프레임의 하단에 배치되고, 상기 처리조에 축적되는 슬러지를 부양시키는 슬러지 부양부를 포함할 수 있다. In the present invention, the membrane bioreactor (MBR) comprises a membrane support frame; A membrane module mounted on the membrane support frame; A reciprocating means connected to the membrane supporting frame and reciprocating the membrane supporting frame; And a sludge lifting unit disposed at a lower end of the membrane supporting frame and floating the sludge accumulated in the treatment tank.

본 발명에서 상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함할 수 있다. In the present invention, the separation membrane module may include a plurality of hollow fiber membranes.

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기는 분리된 슬러지를 호기조로 이송하기 위한 슬러지 공급 배관을 더 포함할 수 있다.In the present invention, the separation membrane bioreactor may further include a sludge supply pipe for transferring the separated sludge to the oxic tank.

본 발명에서 상기 활성 슬러지는 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria) 및 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In the present invention, the activated sludge may include at least one selected from the group consisting of Ammonia Oxidizing Archaea (AOA), Ammonia Oxidizing Bateria (AOB) and Nitrite Oxidizing Bacteria (NOB).

본 발명에서 호기 반응조는 공기를 주입하기 위한 공기 주입 장치를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the exhalation reaction tank may further include an air injection device for injecting air.

본 발명의 일 구체예로, 본 발명은 슬러지를 포함하는 하수를 침전시켜 생슬러지 및 하수로 분리하는 1차 침전조; 상기 1차 침전조에서 분리한 하수 내의 유기물질과 활성 슬러지(Activated Sludge)를 흡착시켜 분리하고, 탈질 공정을 진행하는 상기의 컴팩트형 생물반응조; 상기 포기조에서 유기 물질을 분해한 하수 내의 잉여 슬러지를 침전시키기 위한 2차 침전조; 상기 1차 침전조에서 침전시켜 회수한 생슬러지 및 상기 2차 침전조에서 침전시켜 회수한 잉여 슬러지를 탈수시키는 탈수조; 탈수조에서 탈수시킨 생슬러지 및 잉여 슬러지를 혐기성 소화시켜 바이오 가스를 생산하는 소화조; 및 상기 소화조에서 발생한 암모늄 함유 탈리액을 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)로 반응시켜 질소를 제거하는 SBR 반응조를 포함하는 하수 처리 시스템에 관한 것이다. In one embodiment of the present invention, the present invention provides a sludge treatment apparatus comprising: a primary sedimentation tank for sedimenting sewage containing sludge to separate into raw sludge and sewage; The above compact bioreactor for adsorbing and separating the organic substances in the sewage separated from the primary settling tank and the activated sludge and conducting the denitrification process; A secondary settling tank for settling the excess sludge in the sewage that has decomposed organic matter in the aeration tank; A dehydrating tank for dehydrating the raw sludge recovered by being settled in the primary settling tank and the excess sludge recovered by precipitation in the secondary settling tank; A digester capable of anaerobically digesting raw sludge and excess sludge dehydrated in a dehydration tank to produce biogas; And an SBR reaction tank for removing nitrogen by reacting the ammonium-containing desalination solution generated in the digester with an anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox).

본 발명에서 상기 생물반응조는 유기 물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR)을 포함할 수 있다.In the present invention, the bioreactor may include a separation membrane bioreactor (MBR) for separating sludge adsorbing an organic substance.

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(MBR)는 막지지프레임; 상기 막지지프레임에 장착되는 분리막 모듈; 상기 막지지프레임과 연결되고, 상기 막지지프레임을 왕복시키는 왕복수단; 및 상기 막지지프레임의 하단에 배치되고, 상기 처리조에 축적되는 슬러지를 부양시키는 슬러지 부양부를 포함할 수 있다. In the present invention, the membrane bioreactor (MBR) comprises a membrane support frame; A membrane module mounted on the membrane support frame; A reciprocating means connected to the membrane supporting frame and reciprocating the membrane supporting frame; And a sludge lifting unit disposed at a lower end of the membrane supporting frame and floating the sludge accumulated in the treatment tank.

본 발명에서 상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함할 수 있다.In the present invention, the separation membrane module may include a plurality of hollow fiber membranes.

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기는 분리된 슬러지를 호기조로 이송하기 위한 슬러지 공급부를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the separation membrane bioreactor may further include a sludge supply unit for transferring the separated sludge to the oxic tank.

본 발명에서 상기 활성 슬러지는 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria) 및 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In the present invention, the activated sludge may include at least one selected from the group consisting of Ammonia Oxidizing Archaea (AOA), Ammonia Oxidizing Bateria (AOB) and Nitrite Oxidizing Bacteria (NOB).

본 발명에서 상기 컴팩트형 포기조는 하수 내의 유기물질과 활성 슬러지(Activated Sludge)의 흡착을 위해 공기를 주입할 수 있는 공기 주입 장치를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the compact aeration tank may further include an air injection device capable of injecting air for adsorption of organic substances in the sewage and activated sludge.

본 발명에서 상기 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)는 플랑크토마이세테스(Planctomycetes)일 수 있다. In the present invention, the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) may be Planctomycetes.

본 발명에서 상기 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)는 플랑크토마이세데스 과립일 수 있다. In the present invention, the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) may be a planktonomyces granule.

본 발명에서 상기 SBR 반응조는 활성 슬러지를 선택적으로 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR)을 포함할 수 있다. In the present invention, the SBR reaction tank may include a membrane bioreactor (MBR) for selectively separating activated sludge.

본 발명에서 상기 SBR 반응조는 처리수 저장조와 연결되며, 상기 처리수 저장조는 활성 슬러지를 선택적으로 분리하기 위한 분리막 생물 반응기를 포함할 수 있다. In the present invention, the SBR reaction tank is connected to a treated water storage tank, and the treated water storage tank may include a separation membrane bioreactor for selectively separating activated sludge.

본 발명에서 상기 소화조에서 발생된 바이오 가스를 포집하는 바이오 가스 포집기를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the biogas collector may further include a biogas collector for collecting the biogas generated in the digester.

본 발명에서 제공하는 하수 처리용 생물반응조는 유기물 응집 본체 내에서 하수 내에 포함된 다량의 유기물을 응집시킨 뒤 분리막 생물 반응기를 이용하여 높은 효율로 고액 분리를 수행함으로써 처리 시간은 단축시키고, 분리된 활성 슬러지를 재사용함에 따라, 슬러지 배출량은 현저히 감소시킬 수 있다. 이에 따라 부지 면적은 최소화하면서 부지 단위 면적 당 하수 처리 효율을 더욱 높일 수 있다. The biological treatment tank for sewage treatment provided in the present invention is characterized in that a large amount of organic matter contained in the sewage is agglomerated in the organic matter aggregation body and the solid-liquid separation is carried out with high efficiency using a membrane bioreactor, As the sludge is reused, the sludge emission can be significantly reduced. As a result, sewage treatment efficiency per site area can be further improved while minimizing site area.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리용 생물반응조의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 종래 MBR을 포함하는 하수 처리용 생물 반응조의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 생물 반응기에 대한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리막 생물 반응기 내의 분리막 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 늘어짐 정도(looseness)를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
10: 1차 침전조
20: 생물 반응조
21: 호기조
22: 혼합셀
23: 호기 반응조
24: 분리막 생물 반응기
25: 혐기조
26: 공기 주입 장치
30: 제2 침전조
40: 탈수조
50: 소화조
60: SBR 반응조
61: 처리조
62: 분리막 생물 반응기
63: 처리수 저장조
64: 처리수 재공급 배관
65: 그래뉼 이송 배관
100: 분리막 생물 반응기
200:왕복수단
250:왕복프레임
300:처리조 310:유입구
320:유출구
400:슬러지부양부
500:활주수단
600:막지지프레임
700:분리막 모듈 710:상부 프레임
711:집수부 720:하부 프레임
712,722:간격유지부 730:중공사막
900:여과수배출부
1000:제어부
1 schematically shows the structure of a biological treatment tank for sewage treatment according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows the structure of a biological treatment tank for sewage treatment including conventional MBR.
3 schematically shows the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention.
5 schematically shows the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a separation membrane bioreactor according to an embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a structure of a separation membrane module in a separation membrane bioreactor according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a method of calculating the looseness of the present invention.
10: Primary settling tank
20: Bioreactor
21: arousal trough
22: Mixed cell
23: Exhalation reaction tank
24: Membrane bioreactor
25: Anaerobic
26: air injection device
30: the second settling tank
40: dehydration tank
50: digester
60: SBR reactor
61: Treatment tank
62: Membrane bioreactor
63: treated water storage tank
64: treated water supply piping
65: Granule transfer pipe
100: membrane bioreactor
200: round trip means
250: reciprocating frame
300: Treatment tank 310: Inlet port
320: Outlet
400: sludge lifting portion
500: Sliding means
600: membrane support frame
700: separator module 710: upper frame
711: collecting part 720: lower frame
712, 722: spacing portion 730: hollow fiber membrane
900:
1000:

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명의 하수 처리용 생물 반응조 및 하수 처리 시스템에 대하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. The sewage treatment bioreactor and sewage treatment system of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리용 생물반응조의 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 본 발명의 하수 처리용 생물반응조(20)는 활성 슬러지가 하수 내에 포함되어 있는 유기물질을 흡착하는 호기조(21); 유기물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR, 24); 및 탈질 공정을 위한 혐기조(25)를 포함한다.FIG. 1 schematically shows a structure of a bioreactor for sewage treatment according to an embodiment of the present invention. The bioreactor 20 for a sewage treatment of the present invention is a bioreactor for adsorbing organic materials contained in sewage An aerobic tank 21; A separation membrane bioreactor (MBR) 24 for separating sludge adsorbing organic material; And an anaerobic tank 25 for the denitrification process.

보다 상세하게, 상기 하수 처리용 생물반응조(20)는 하수를 공급하는 유입구와 하수를 수용하여 활성 슬러지와 혼합하는 혼합 셀(22)과, 상기 혼합 셀에 연속되게 결합되며, 활성 슬러지가 유기물질을 흡착하는 호기 반응조(23)와 및 호기 반응조(23)에서 활성 슬러지에 흡착된 유기물질을 포함하는 하수를 배출하는 배출구를 포함하는 호기조(20); In more detail, the bioreactor bioreactor 20 comprises a mixing cell 22 for receiving an inlet for supplying sewage and sewage and mixing the activated sludge with the activated sludge, An aerobic tank (23) for adsorbing the activated sludge and an aerobic tank (20) containing an outlet for discharging sewage containing organic matter adsorbed on the activated sludge in the aerobic tank (23);

상기 호기조의 배출구를 통하여 배출된 하수로부터 유기 물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(24); 및A separation membrane bioreactor (24) for separating sludge that has adsorbed organic matter from the sewage discharged through the discharge port of the oxic tank; And

상기 분리막 생물 반응기(MBR)을 통과한 처리수를 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)를 이용하여 탈질 공정을 진행하는 혐기조(25)를 포함한다. And an anaerobic tank 25 for carrying out a denitrification process using the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) as the treated water that has passed through the membrane bioreactor (MBR).

본 발명에서는 상기 생물반응조(20)의 유입구를 통하여 처리의 대상이 되는 하수를 공급한 뒤, 활성 슬러지를 혼합하고, 이를 반응시켜 하수 내에 포함되어 있는 유기 물질을 흡착한다. 상기 활성 슬러지는 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria) 및 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성되며, 활성 슬러지를 통해, 유기 물질을 흡착시킨다.In the present invention, the sewage to be treated is supplied through the inlet of the bioreactor 20, and the activated sludge is mixed and reacted to adsorb the organic substances contained in the sewage. The activated sludge is composed of at least one selected from the group consisting of Ammonia Oxidizing Archaea (AOA), Ammonia Oxidizing Bateria (AOB) and Nitrite Oxidizing Bacteria (NOB), and adsorbs organic substances through activated sludge.

또한, 본 발명에서는 상기 혼합 셀(22)에 1개 이상의 교반기를 더 포함함으로써, 상기 하수와 상기 활성 슬러지의 혼화 공정을 촉진시킬 수 있다. In addition, in the present invention, the mixing cell 22 further includes at least one stirrer to facilitate the mixing process of the sewage and the activated sludge.

본 발명에서 상기 교반기의 형상을 특별히 제한하지는 않으나, 날개를 갖는 임펠러(impeller) 타입일 수 있다. 여기서 상기 임펠러 타입의 교반기의 구체적인 형상은 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 임펠러 타입의 교반기는 외측 날개부는 내측 날개부의 하부 방향을 향하도록 절곡 형성됨으로써 손으로 물을 모아 힘 있게 물을 밀어내듯이 원하는 방향으로 최대한 많은 양의 물을 밀어 내어 흐르게 함으로써 교반 효과를 극대화할 수 있다.In the present invention, the shape of the stirrer is not particularly limited, but may be an impeller type having a blade. Although the shape of the impeller-type agitator is not particularly limited, according to a preferred embodiment of the present invention, the impeller-type agitator is formed such that the outer wing portion is bent toward the lower direction of the inner wing portion, By pushing as much water as possible in the desired direction as if pushing water strongly, it is possible to maximize the stirring effect.

본 발명에서 상기 교반기가 복수 개인 경우, 복수 개의 교반기의 날개 직경은 같거나 상이할 수 있으나, 바람직하게는, 날개 직경이 상이한 복수 개의 교반기를 챔버 상부에서 챔버 하부측으로 갈수록 직경이 작아지도록 배치하는 것이 유입수가 챔버의 상부에서 하부로 이동하면서 더욱 빠른 혼화 속도를 유지하게 할 수 있다.In the present invention, when there are a plurality of stirrers, the blades of the plurality of stirrers may have the same or different diameters, but preferably, the plurality of stirrers having different blade diameters is arranged so as to have a smaller diameter from the upper portion of the chamber toward the lower portion of the chamber The inflow water can be moved from the upper part of the chamber to the lower part to maintain a faster mixing speed.

이때, 상기 교반기 날개의 회전수(G-value)는 특별히 한정하지 않으며, 혼화 및 응집 규모나 챔버의 크기에 따라 적절히 선택할 수 있으나, 바람직하게는 30 ~ 110sec-1일 수 있다. In this case, the number of revolutions (G-value) of the stirrer blade is not particularly limited and may be appropriately selected according to the size of the agglomeration and agglomeration scale and the size of the chamber, but it may preferably be 30 to 110 sec -1 .

본 발명에서는 상기 호기 반응조(23)의 하단부에 공기 주입 장치(26)를 더 포함함으로써, 상기 호기 반응조(23) 내에서 활성 슬러지가 하수 내에 포함되는 유기 물질의 흡착을 촉진할 수 있다.The present invention further includes an air injector 26 at the lower end of the exhalation reaction tank 23, so that the activated sludge in the exhalation reaction tank 23 can promote the adsorption of the organic substances contained in the sewage.

또한, 본 발명에서는 상기한 활성 슬러지와 함께 보조제를 추가로 투입할 수 있는데, 여기서 상기 보조제로는 점토, 수산화칼슘, 양이온 응집제, 음이온 응집제 및 비이온 응집제로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다.Further, in the present invention, an auxiliary agent may be added together with the activated sludge, wherein the auxiliary agent may be selected from the group consisting of clay, calcium hydroxide, a cation flocculant, an anionic flocculant and a non-ion flocculant.

본 발명에서는 상기와 같이 호기 반응조(23)에서 하수 내에 포함된 유기물을 플럭(floc)으로 성장되면, 상기와 같이 처리된 하수를 호기 반응조(23)에 연결된 분리막 생물 반응기(24)로 공급한다. 상기 하수 내에 포함된 유기 물질이 흡착된 활성슬러지는 상기 분리막 생물 반응기(24)를 통과하지 못하고 고상의 슬러지로 남게 된다. 따라서, 본 발명에서는 분리막 생물 반응기(24)를 통하여 플럭이 포함된 하수를 고상의 슬러지와 액상의 1차 처리수로 분리할 수 있다. In the present invention, when the organic matter contained in the sewage is grown into floc in the exhalation reaction tank 23 as described above, the treated sewage is supplied to the separation membrane bioreactor 24 connected to the exhalation reaction tank 23. The activated sludge adsorbed by the organic substances contained in the sewage can not pass through the separation membrane bioreactor 24 and remains as a solid sludge. Accordingly, in the present invention, the sewage containing flocs can be separated into the primary sludge and the liquid primary treated water through the separation membrane bioreactor (24).

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(24)는 막지지프레임; 상기 막지지프레임에 장착되는 분리막 모듈; 상기 막지지프레임과 연결되고, 상기 막지지프레임을 왕복시키는 왕복수단; 및 상기 막지지프레임의 하단에 배치되고, 상기 처리조에 축적되는 슬러지를 부양시키는 슬러지 부양부를 포함할 수 있다. In the present invention, the membrane bioreactor 24 comprises a membrane support frame; A membrane module mounted on the membrane support frame; A reciprocating means connected to the membrane supporting frame and reciprocating the membrane supporting frame; And a sludge lifting unit disposed at a lower end of the membrane supporting frame and floating the sludge accumulated in the treatment tank.

본 발명에서 상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함할 수 있다. In the present invention, the separation membrane module may include a plurality of hollow fiber membranes.

본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(24)는 분리막을 왕복운동 시킴으로써 분리막에 부착된 이물질을 제거할 수 있다. 따라서, 도 2는 종래 분리막 생물 반응기를 포함하는 생물반응조에 관한 것으로, 분리막 생물 반응기는 분리막으로써, 하수 내에 포함된 슬러지를 분리시킬 수 있으나, 이때, 분리막에 이물질이 흡착하는 막의 폐색 현상이 발생할 수 있다. 이에, 막의 폐색을 방지하기 위해, 도 2와 같이, 분리막의 세정을 위한 공기 주입 장치가 별도로 필요하다. 하지만, 본 발명에서는 분리막 생물 반응기(24)가 왕복 운동을 하도록 구성되어, 분리막의 세정을 위한 별도의 공기 주입 장치를 필요로 하지 않게 되며, 이러한 이유로, 도 2와 같은 종래의 분리막 생물 반응기와 비교하여, 전력 사용을 최소화할 수 있다. In the present invention, the separation membrane bioreactor 24 can remove foreign substances adhering to the separation membrane by reciprocating the separation membrane. Accordingly, FIG. 2 relates to a bioreactor including a conventional membrane bioreactor, wherein the membrane bioreactor can separate the sludge contained in the sewage as a separation membrane, but at this time, the membrane that the foreign matter adsorbs on the separation membrane may be occluded have. In order to prevent clogging of the membrane, an air injection device for cleaning the separation membrane is separately required as shown in Fig. However, in the present invention, the separation membrane bioreactor 24 is configured to reciprocate so that no separate air injection device for cleaning the separation membrane is required. For this reason, compared with the conventional separation membrane bioreactor shown in FIG. 2 So that the power consumption can be minimized.

또한, 본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(24)는 분리된 슬러지를 생물반응조로 이송하기 위한 슬러지 공급 배관을 더 포함하여, 분리된 고상의 슬러지는 다시 생물반응조(20)로 이송시킬 수 있다. In addition, in the present invention, the separation membrane bioreactor 24 further includes a sludge supply pipe for transferring the separated sludge to the biological reactor, so that the separated solid sludge can be transferred to the biological reactor 20 again.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 도 1을 통해 살펴본 바와 같이, 하수는 1차 침전조(10)에서 생슬러지를 침전시키고, 액상의 하수를 분리하여, 생물반응조(20)로 이송시켜, 상기 생물반응조(20) 내에서 호기조(21); 분리막 생물 반응기(24); 및 혐기조(25)를 거쳐, 유기 물질의 제거 및 탈질 공정을 진행한다. 3 schematically shows the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sewage sludge is sedimented in the primary sedimentation tank 10, the liquid wastewater is separated and transferred to the bioreactor 20, 21); A membrane bioreactor 24; And the anaerobic tank 25, the organic material removal and denitrification process proceeds.

상기 생물반응조(20)는 도 1에서 살펴본 바와 동일하여, 자세한 기재는 생략한다.The bioreactor 20 is the same as that shown in FIG. 1, so detailed description will be omitted.

혐기조(25)에서 질소가 제거된 2차 처리수는 제2 침전조(30)에 체류하며, 잉여 슬러지를 침전시켜 제거하고, 이후, 소독 과정을 거쳐 배출된다. The second treated water from which the nitrogen has been removed in the anaerobic tank 25 stays in the second settling tank 30, the excess sludge is settled and removed, and then discharged through a disinfection process.

상기 1차 침전조 및 2차 침전조에 의해 침전시켜 분리한 생슬러지 및 잉여 슬러지는 탈수조(40)로 이송되어, 탈수 공정을 진행하게 된다. 탈수 공정 이후의 농축 슬러지는 소화조(50)로 이송된다. The raw sludge and the excess sludge separated and precipitated by the primary settling tank and the secondary settling tank are transferred to the dewatering tank 40, and the dewatering process is performed. The concentrated sludge after the dewatering process is transferred to the digester 50.

본 발명에서 소화조(50)는 혐기성 미생물을 이용하여 상기 잉여 슬러지 및 생슬러지에 대하여 혐기성 소화 공정을 수행할 수 있다. In the present invention, the anaerobic digestion process may be performed on the excess sludge and raw sludge using anaerobic microorganisms.

여기서, 상기 혐기성 소화 공정은 일명 "메탄 발효"라고도 하며, 상기 잉여 슬러지 내에 포함된 유기물을 여러 혐기성 미생물의 분해 작용에 의하여 메탄으로 전환하는 일련의 프로세스로, 보다 구체적으로 고형상의 유기물을 액상화하고, 가수분해하는 과정, 식초산, 프로피온산, 부틸산을 생성하는 저급지방산(휘발성유기산, VFA)을 생성하는 과정, 이들을 식초산 및 H2가스로 분해하는 과정, 이들 산물을 이용하여 메탄을 생성하는 과정으로 진행된다. Here, the anaerobic digestion process is also referred to as "methane fermentation", and is a series of processes for converting organic substances contained in the excess sludge into methane by decomposition of various anaerobic microorganisms. More specifically, solid organic matter is liquefied , The process of hydrolysis, the process of producing lower fatty acids (VFA) that produce vinegar acid, propionic acid, and butanoic acid, decomposing them with vinegar acid and H 2 gas, .

본 발명에서 상기 소화조(50)에서는 농축 슬러지의 처리와 동시에 메탄이라는 바이오 가스로 에너지를 회수할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 소화조(50)에서 발생되는 바이오 가스를 포집하는 바이오 가스 포집기(미도시)를 더 포함할 수 있고, 필요에 따라서는 상기 바이오 가스 내에 포함된 메탄과 이산화탄소를 분리하는 바이오 가스 분리막을 더 포함할 수 있다. In the present invention, in the digester 50, energy can be recovered by the biogas called methane simultaneously with the treatment of the concentrated sludge. Therefore, in the present invention, it is possible to further include a biogas collector (not shown) for collecting the biogas generated in the digester 50, and if necessary, biogas, which separates methane and carbon dioxide contained in the biogas, And may further include a separator.

본 발명에서 상기 소화조(50)에서 혐기성 소화 공정이 수행되면 더 이상 재활용이 불가한 소화 슬러지 및 탈리액이 발생한다. 상기 소화 슬러지의 경우 폐기시킬 수 있고, 상기 탈리액은 SBR 반응조(60)로 공급될 수 있다.In the present invention, when the anaerobic digestion process is performed in the digestion tank 50, digested sludge and desolvation solution, which can not be recycled any more, are generated. In the case of the extinguished sludge, it can be discarded, and the desorbing liquid can be supplied to the SBR reaction tank 60.

SBR 반응조(60)는 sequential batch reactor로, 연속회분식활성 슬러지 공법을 이용하는 것이다. 종래의 SBR 공정은 1개의 회분조에 반응조와 이차 침전지의 기능을 갖게 하여 반응과 혼합액의 침전, 상징수의 배수, 침전 슬러지의 배출 공정 등을 반복하여 처리하는 방식이다.The SBR reactor (60) is a sequential batch reactor, which uses a continuous batch activated sludge process. In the conventional SBR process, the reaction and the precipitation of the mixed solution, the drainage of the representative water, and the discharge process of the settled sludge are repeatedly performed by making the reaction tank and the secondary settling tank function in one batch tank.

종래의 하수 처리 시스템의 경우, 소화조(50)에서 농축 슬러지를 이용하여 혐기성 소화 공정을 진행한 이후, 발생하는 탈리액을 다시 1차 침전조로 이송시켜 재처리 하였다. 하지만 그 경우, 소화조(50)에서 발생하는 탈리액은 NH4+ 또는 NO2-를 포함하여, 연속 공정으로 하수 처리를 진행한다면 질소의 농도가 계속적으로 상승하여 생물반응조(20) 내에서 C(탄소)/N(질소)의 비가 1을 초과하게 되고, 최종적으로는 소화조(50)에서의 에너지 생산 효율이 현저히 떨어지는 문제가 발생하였다. In the conventional sewage treatment system, after the anaerobic digestion process is carried out using the concentrated sludge in the digestion tank 50, the generated desorption liquid is transferred again to the primary settling tank for reprocessing. However, in this case, the desorbing liquid generated in the digester 50 contains NH 4 + or NO 2 -, and if the sewage treatment is performed in a continuous process, the concentration of nitrogen continuously increases, ) / N (nitrogen) exceeds 1, resulting in a problem that energy production efficiency in the digester 50 is remarkably low.

본 발명에서는 상기한 문제점을 방지하고자, 소화조(50)에서 발생한 탈리액을 SBR 반응조(60)로 이송시켜, 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)와 반응시킴으로써, 상기 탈리액 내에 포함된 NH4+ 및 NO2-를 N2로 변환시켜 질소를 제거할 수 있다. In order to prevent the above-mentioned problem, the present invention provides a method for removing NH 4 + and NO 2 contained in the desalination liquid by transferring the desorbed liquid generated in the digester 50 to the SBR reaction tank 60 and reacting with the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) - can be converted to N 2 to remove nitrogen.

본 발명에서 상기 혐기성 암모늄-산화 박테리아는 플랑크토마이세테스(Planctomycetes)일 수 있다. 일반적으로 생물반응조(20)에서 활성 슬러지로 사용되는 AOB 박테리아는 NH4+의 50% 정도를 NO2-로 변환시킬 수 있으나, 본 발명에서 SBR 반응조(60)에서 사용하는 플랑크토마이세테스(Planctomycetes)는 NH4+ 및 NO2-를 모두 N2로 변환시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 플랑크토마이세테스(Planctomycetes)는 주변의 유기물과 흡착되어, 그래뉼(granule)을 형성하게 되는데, 이때 그래뉼의 입자 크기는 AOA, AOB 및 NOB 박테리아와 비교하여, 비교적 큰 입자 크기를 나타낼 수 있어, 후술하는 바와 같이 분리막 생물 반응기(62) 내에서 그 입자 크기에 따라 선택적으로 분리할 수 있다.In the present invention, the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria may be planctomycetes. In general, the AOB bacteria used as the activated sludge in the bioreactor 20 can convert about 50% of NH 4 + to NO 2 - . However, in the present invention, planktonic acid Planctomycetes) may be converted to N 2 and all of the NH 4+ NO 2-. In addition, in the present invention, the planctomycetes adsorb to surrounding organic materials to form granules, wherein the particle size of granules is relatively large compared to AOA, AOB and NOB bacteria And can be selectively separated according to the particle size in the membrane bioreactor 62 as described later.

본 발명에서는 상기와 같이 SBR 반응조(60)에서 탈리액 내에 포함된 질소를 제거함에 따라 상기 SBR 반응조(60)에서 발생되는 최종 처리수를 1차 침전조(10)로 이송시켜 하수 처리 공정을 수행하여도 생물반응조(20) 내에서 C(탄소)/N(질소)의 비가 ≤1을 유지할 수 있어, 하수 처리를 위한 연속 공정에서도 에너지 생산 효율을 유지할 수 있다.In the present invention, as described above, when the nitrogen contained in the desorption liquid is removed in the SBR reaction tank 60, the final treated water generated in the SBR reaction tank 60 is transferred to the first settling tank 10 to perform the sewage treatment process The ratio of C (carbon) / N (nitrogen) in the bioreactor 20 can be maintained at 1, and energy production efficiency can be maintained even in a continuous process for sewage treatment.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 구체적으로 본 발명의 SBR 반응조(60)는 처리조(61) 및 분리막 생물 반응기(62)를 포함할 수 있다.4 is a schematic view illustrating the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention. Specifically, the SBR reaction tank 60 of the present invention may include a treatment tank 61 and a separation membrane bioreactor 62 .

본 발명에서 상기 SBR 반응조(60)로 이송된 탈리액은 처리조(61) 내부에 수용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 분리막 생물 반응기(62)는 분리막 모듈을 포함하며, 상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함할 수 있다. In the present invention, the desorbed liquid transferred to the SBR reaction tank (60) can be received in the treatment tank (61). In addition, in the present invention, the separation membrane bioreactor 62 includes a separation membrane module, and the separation membrane module may include a plurality of hollow fiber membranes.

본 발명에서 처리조(61)로 이송된 탈리액은 혐기성 암모늄-산화 박테리아에 의하여 혐기성 소화 반응이 수행되어 그래뉼이 형성된다. In the present invention, the desorbed liquid transferred to the treatment tank (61) is anaerobically digested by the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria to form granules.

본 발명에서 상기 분리막 모듈에 포함된 중공사막의 기공은 직경이 50 내지 150㎛로 조절함으로써 상기 그래뉼은 분리막 모듈을 통과하지 못하는 반면, 생물반응조(20)에서의 활성 슬러지인 AOA, AOB 및 NOB 등의 박테리아는 다시 분리막 모듈을 통과할 수 있다. In the present invention, the pore of the hollow fiber membrane included in the separation membrane module is controlled to have a diameter of 50 to 150 탆, so that the granule can not pass through the separation membrane module, while the activated sludge AOA, AOB and NOB Of the bacteria can again pass through the membrane module.

또한, 본 발명에서는 상기와 같이 정화된 탈리액과 그에 포함된 AOA, AOB 및 NOB 등의 박테리아는 별도로 회수하여 처리수 재공급 배관(64)을 통하여 1차 침전조(10)로 재공급할 수 있다. In the present invention, the purified effluent and the bacteria such as AOA, AOB and NOB contained therein may be separately recovered and re-supplied to the first settling tank 10 through the treated water supply pipe 64.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 처리 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 것으로, 구체적으로 본 발명의 SBR 반응조(60)는 처리조(61); 처리수 저장소(63) 및 분리막 생물 반응기(62)를 포함할 수 있다.5 schematically illustrates the structure of a sewage treatment system according to an embodiment of the present invention. Specifically, the SBR reaction tank 60 of the present invention comprises a treatment tank 61; A process water reservoir 63 and a separation membrane bioreactor 62.

도 4와 달리, SBR 반응조(60)의 처리조(61) 내에 분리막 생물 반응기(62)를 포함하지 않고, 상기 처리조(61)에 연결된 처리수 저장소(63) 내에 분리막 생물 반응기(62)를 포함하고 있다. 따라서, SBR 반응조(60)의 처리조(61)에서 탈리액이 혐기성 암모늄-산화 박테리아에 의하여 혐기성 소화 반응이 수행되고, 혐기성 소화 반응이 수행된 정화된 탈리액을 처리수 저장소(63)으로 이송시켜, 분리막 생물 반응기(62)를 이용하여, 혐기성 암모늄-산화 박테리아에 의해 생성되는 그래뉼과 AOA, AOB 및 NOB 등의 박테리아를 분리할 수 있다. 즉, 상기 그래뉼은 분리막 생물 반응기(62)의 분리막 모듈을 통과하지 못하는 반면, AOA, AOB 및 NOB 등의 박테리아는 다시 분리막 모듈을 통과하게 되고, 통과한 박테리아를 포함하는 정화된 탈리액은 처리수 재공급 배관(64)을 통하여 1차 침전조(10)로 재공급되며, 상기 그래뉼은 그래뉼 이송 배관(65)를 통해 SBR 반응조(60)의 처리조(61)로 이송된다. 4, the separation membrane bioreactor 62 is not contained in the treatment tank 61 of the SBR reaction tank 60 and the separation membrane bioreactor 62 is disposed in the treatment water reservoir 63 connected to the treatment tank 61 . Therefore, in the treatment tank 61 of the SBR reaction tank 60, the anaerobic digestion reaction is carried out by the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria in the desolvation solution, and the purified desalted solution subjected to the anaerobic digestion reaction is transferred to the treatment water reservoir 63, The membrane bioreactor 62 can be used to separate granules produced by anaerobic ammonium-oxidizing bacteria and bacteria such as AOA, AOB and NOB. That is, the granules can not pass through the membrane module of the membrane bioreactor 62, while bacteria such as AOA, AOB, and NOB are again passed through the membrane module, and the purified desolvation solution containing the passed bacteria And the granules are transferred to the treatment tank 61 of the SBR reaction tank 60 through the granule transfer pipe 65. The granules are supplied to the first settling tank 10 through the supply pipe 64,

이하에서는 본 발명의 분리막 생물 반응기(24, 62)에 대해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the separation membrane bioreactor (24, 62) of the present invention will be described in more detail.

도 6을 참고하면 본 발명의 분리막 생물 반응기(24, 62)는 기본적으로 처리조(300), 막지지프레임(600), 분리막 모듈(700), 왕복수단(200), 슬러지부양부(400), 활주수단(500) 및 여과수배출부를 포함하여 구성될 수 있다. 6, the separation membrane bioreactor 24 and 62 of the present invention basically comprises a treatment tank 300, a membrane supporting frame 600, a separation membrane module 700, a reciprocating means 200, a sludge lifting unit 400, A slide means 500, and a filtered water discharge portion.

또한, 추가적으로 실시예에 따라 길이조절부(740), 간격측정유닛(810), 간격조절수단(860) 및 제어부(1000) 등의 구성을 더 구비할 수 있다. Further, according to a further embodiment, it is possible to further include a configuration such as a length adjusting unit 740, a gap measuring unit 810, a gap adjusting unit 860, and a controller 1000.

상기 처리조(300)는 탱크 형태로 제공될 수 있으며, 폐수(또는 하수)가 유입되는 유입구(310)와 처리된 폐수(또는 하수)가 배출되는 유출구(320)가 구비될 수 있다. The treatment tank 300 may be provided in the form of a tank and may include an inlet 310 through which wastewater (or sewage) flows and an outlet 320 through which treated wastewater (or sewage) is discharged.

이때, 상기 유입구(310)는 유입수가 상기 처리조(300)의 상측으로 유동될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 처리조(300)의 입구에서 상측으로 유동되는 흐름이 발생하여 유입수가 처리조(300)의 하측에서 정체되는 것을 방지할 수 있고 보다 효과적으로 여과가 일어날 수 있게 된다. 상기 유입구(310)는 상기 처리조(300)의 일면 상측에 형성될 수도 있고, 또는 하측에 형성하는 것이 설계가 더 용이할 때에는 하측에서 상측으로 구부러진 배관으로 형성될 수도 있다. At this time, it is preferable that the inflow port 310 is formed so that inflow water can flow to the upper side of the treatment tank 300, so that a flow that flows upward from the inlet of the treatment tank 300 is generated, It is possible to prevent stagnation at the lower side of the treatment tank 300 and more effective filtration can be performed. The inlet 310 may be formed on the upper surface of the processing tank 300 or may be formed as a pipe bent from the lower side to the upper side when the lower side is easier to design.

상기 막지지프레임(600)은 상기 처리조(300)의 내부에 배치되고, 멤브레인(membrane) 형태의 분리막 모듈(700)이 장착되는 부분이다. 후술할 바와 같이, 상기 막지지프레임(600)에는 왕복수단(200)이 연결되며, 왕복수단(200)에 의해 상기 막지지프레임(600)이 분리막 모듈(700)과 함께 일체로 왕복운동하게 된다. The membrane support frame 600 is disposed inside the treatment tank 300 and is a portion where a membrane type membrane module 700 is mounted. As described later, the membrane supporting frame 600 is connected to the reciprocating means 200, and the membrane supporting frame 600 reciprocates integrally with the separating membrane module 700 by the reciprocating means 200 .

상기 왕복수단(200)은 상기 막지지프레임(600)과 연결되고, 상기 막지지프레임(600)을 왕복시키도록 제공될 수 있다. 이러한 상기 왕복수단(200)은 왕복프레임(250)과 구동부(205)를 포함하여 구성될 수 있다. The reciprocating means 200 may be connected to the membrane support frame 600 and may be provided to reciprocate the membrane support frame 600. The reciprocating unit 200 may include a reciprocating frame 250 and a driving unit 205.

상기 왕복프레임(250)은 상기 막지지프레임(600)과 연결되며, 상기 막지지프레임(600)을 지지하는 부분일 수 있다. 또한, 상기 구동부(205)는 상기 처리조(300)에 배치되고 상기 왕복프레임(250)의 일측에 연결되며, 상기 왕복프레임(250)을 이동시키도록 구성될 수 있다. 이러한 상기 구동부(205)는 모터(210), 제1 풀리(211), 제2 풀리(213), 로터(230) 및 링크로드(220)를 포함하여 구성될 수 있다.The reciprocating frame 250 may be connected to the membrane supporting frame 600 and may support the membrane supporting frame 600. The driving unit 205 may be disposed in the treatment tank 300 and may be connected to one side of the reciprocating frame 250 to move the reciprocating frame 250. The driving unit 205 may include a motor 210, a first pulley 211, a second pulley 213, a rotor 230, and a link rod 220.

도 7을 참고하여 상기 분리막 모듈(700)을 상세히 살펴보면, 기본적으로 상기 분리막 모듈(700)은 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)을 포함하며 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720) 사이에 다수의 중공사막(730)이 다발을 이루며 고정설치될 수 있다. 7, the separation membrane module 700 includes an upper frame 710 and a lower frame 720, and the upper frame 710 and the lower frame 720 are connected to each other. A plurality of hollow fiber membranes 730 may be bundled and fixed.

이때 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)은 동일한 형상으로 대칭을 이루도록 형성되되, 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)은 긴 직사각형의 형상으로 이루어지고 있다. At this time, the upper frame 710 and the lower frame 720 are symmetrically formed in the same shape, and may be formed in various shapes. In the present embodiment, the upper frame 710 and the lower frame 720 have a long rectangular shape.

상기 중공사막(730)은 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)에 양단이 각각 고정되되, 상기 상부 프레임(710)의 내부에 공간을 이루며 형성된 집수부(711)와 각 중공사막(730)의 중공이 연통될 수 있도록 상기 중공사막(730)이 끼워져 설치될 수 있다. 이에 따라, 중공사막의 외부에서 내부로 흡입되며 여과된 여과수가 상기 집수부(711)에 집수될 수 있다. 이와 관련하여서는 아래의 여과수배출부를 설명할 때 자세히 살펴보도록 한다. The hollow fiber membrane 730 is fixed at both ends to the upper frame 710 and the lower frame 720. The hollow fiber membrane 730 has a collecting part 711 formed inside the upper frame 710 and a hollow fiber membrane 730 The hollow fiber membrane 730 may be inserted into the hollow fiber membrane 730 to communicate with the hollow fiber membrane 730. Accordingly, the filtered water that is sucked from the outside to the inside of the hollow fiber membrane and collected may be collected in the collecting part 711. In this regard, the following section will be discussed in detail.

또한, 상기에서는 중공사막의 양 끝단이 각각 상부 프레임과 하부 프레임에 고정되고 있으나, 다른 실시예에 따르면 중공사막이 상부 프레임과 하부 프레임 간에 고정설치되되, 중공사막의 양끝단은 모두 상부 프레임에 고정되며 하부 프레임에 구비된 고정바를 통해 감겨 U자 형태로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 상기 고정바는 가운데에 중공사막이 관통될 수 있는 공간을 가진 막대로 이루어질 수 있다. In the above description, both ends of the hollow fiber membrane are fixed to the upper frame and the lower frame, but according to another embodiment, the hollow fiber membrane is fixed between the upper frame and the lower frame, and both ends of the hollow fiber membrane are fixed And may be wound in a U-shape through a fixing bar provided in the lower frame. For example, the fixing bar may be a rod having a space through which the hollow fiber membrane can pass.

이때, 상기 중공사막(730)은 프레임의 길이방향을 따라 커튼처럼 조밀하게 형성되며, 더욱이 일정한 길이마다 다발을 이루며 형성되되 각 다발마다 일정거리가 이격되도록 설치될 수 있다. 이는 분리막이 길이방향을 따라 너무 조밀하게 형성되면 물이 정체되어 파울링(fouling)이 더 심해질 수 있기 때문에 이격거리를 약간 주어 물이 잘 유동될 수 있도록 하기 위함이다. At this time, the hollow fiber membrane 730 is formed like a curtain along the longitudinal direction of the frame, and the hollow fiber membrane 730 is formed as a bundle for each predetermined length, and the hollow fiber membrane 730 may be spaced apart by a certain distance for each bundle. This is because if the membrane is formed too tightly along the longitudinal direction, the water will stagnate and the fouling may become worse, so that the water can flow well by giving a little of the separation distance.

상기와 같이 이루어지는 분리막 모듈(700)은 아래에서 살펴볼 바와 같이 상기 막지지프레임(600)의 내부에 다수개가 배치될 수 있는데, 이때 본 발명은 공기 정련 방식을 사용하지 않기 때문에 각 분리막 모듈(700) 사이의 간격이 너무 좁거나 없다면 각 모듈 사이에 물이 정체되어 파울링(fouling)이 더 심해질 수 있다. 그러므로 분리막 모듈(700)의 밀집도를 낮춰 각 모듈 사이로 물이 잘 유동될 수 있도록 해야 한다. As described below, a plurality of the separation membrane modules 700 may be disposed inside the membrane support frame 600. In this case, since the air purification process is not used, The water between the modules may become stagnant and the fouling may become worse. Therefore, the density of the membrane module 700 should be lowered so that the water can flow well between the modules.

이때, 각 분리막 모듈(700) 사이에서 물이 정체되지 않고 잘 흐를 수 있도록 하기 위해서는 각 모듈 사이의 간격이 2cm 이상인 것이 바람직하나, 간격이 너무 넓으면 분리막 모듈의 설치공간을 많이 차지하게 되고 여과효율이 떨어져 4cm 이하인 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the interval between the modules is 2 cm or more in order to allow the water to flow without stagnation between the membrane modules 700. However, if the interval is too wide, the installation space of the membrane module becomes large, Is preferably 4 cm or less.

상기 왕복수단(200)에 의해 분리막 모듈(700)의 왕복운동이 이루어짐에 따라 상기 분리막 모듈(700)에 대해 작용하는 관성(inertial force)이 발생하게 되고, 이는 분리막의 표면에 오염물이 부착되는 것을 방지하거나 분리막의 표면으로부터 오염물을 제거하게 된다. An inertial force acting on the separator module 700 is generated due to the reciprocating motion of the separator module 700 by the reciprocating means 200. This causes the attachment of contaminants to the surface of the separator membrane 700 Or remove contaminants from the surface of the separator.

이때, 관성(inertial force)에 의한 이물질 부착 방지 또는 제거효과를 극대화하기 위해서는 분리막의 늘어짐 정도(looseness)를 적정한 수준으로 유지할 수 있어야 한다. At this time, in order to maximize the effect of preventing or removing the foreign matter by inertial force, the looseness of the separation membrane should be maintained at an appropriate level.

이는 상기 분리막 모듈(700)의 늘어짐이 없으면 상기 막지지프레임(600)의 왕복운동에 의해 상기 분리막 모듈(700)이 일체로 왕복운동한다 하더라도 관성이 부여되기 어려우며 분리막 모듈(700)이 끊어지거나 손상되는 문제점이 발생할 수 있고, 너무 많이 늘어지는 경우에도 관성이 부여되기 어려우며 분리막 모듈(700)의 왕복거리가 커져서 설치공간을 많이 차지하게 되기 때문이다. This is because if the separation membrane module 700 does not sag, the separation membrane module 700 is reciprocated integrally due to the reciprocating motion of the membrane support frame 600, but inertia is hardly imparted and the separation membrane module 700 is broken or damaged This is because it is difficult to impart inertia even when the distance is too much, and the reciprocating distance of the membrane module 700 is increased, which results in a large installation space.

이에 따라, 상기 중공사막(730)의 길이는 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720) 간의 거리(Lo)에 상기 거리(Lo)의 0% 초과 10% 이하의 길이를 더하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720)에 각각 연결된 중공사막(730) 가닥에 인장력이 걸리지 않는 상태의 최대길이(이하, '최소 분리막의 길이')에 대해 10% 이하의 여유 길이를 더 부여할 수 있되, 특히 5% 내지 10%의 여유길이를 부여하는 것이 바람직하다. Accordingly, the length of the hollow fiber membrane 730 is formed by adding the length of from 0% over 10% or less of the distance (L o) to the distance (L o) between the upper frame 710 and lower frame 720 . That is to say, the length of the hollow fiber membrane 730 connected to the upper frame 710 and the lower frame 720 is not more than 10% of the maximum length (hereinafter referred to as the 'minimum separation membrane length) But it is particularly desirable to provide an allowance of 5% to 10%.

구체적으로, 도 8에 나타난 바와 같이 왕복운동으로 분리막에 관성을 발생시킬 수 있는 최대 분리막의 길이(Lf)는 최소 분리막의 길이, 즉 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720) 간의 상하거리(Lo)와 분리막 모듈의 왕복운동거리(a)를 이용하여 계산될 수 있으며, 상기 분리막 모듈(700)의 늘어짐 정도(looseness)를 최대 분리막의 길이(Lf)를 최소 분리막의 길이(Lo)로 나눈 값으로 정할 수 있다. 즉, 상기 분리막 모듈(700)의 늘어짐 정도(looseness)는 1 초과 1.1 이하여야 하며, 특히 1.05 이상 1.1 이하가 바람직하다. 8, the length L f of the maximum separation membrane that can generate inertia in the separation membrane due to the reciprocating motion is determined by the length of the minimum separation membrane, that is, the distance between the upper frame 710 and the lower frame 720 (L o ) of the minimum separation membrane and the reciprocating distance a of the separation membrane module, and the degree of slackness of the separation membrane module 700 can be calculated by dividing the length L f of the maximum separation membrane by the length L o ). That is, the looseness of the separation membrane module 700 should be more than 1 and less than 1.1, and more preferably 1.05 or more and 1.1 or less.

예를 들어, 상기 분리막 모듈(700)의 왕복운동거리(a)가 100mm인 것을 기준으로 최소 분리막의 길이(Lo), 즉 상기 상부 프레임(710)과 하부 프레임(720) 간의 상하거리가 500mm라면 도 8에 도시된 바와 같이 삼각형의 성질에 의해 최대 분리막의 길이(Lf)가 538.5mm로 계산될 수 있으며, 늘어짐 정도(looseness)를 계산해보면 1.08(정확하게는, 1.077)의 값을 얻을 수 있어 바람직하다. 하지만, 이때 왕복운동거리가 150mm라면 최대 분리막의 길이(Lf)가 583.1mm가 되어 늘어짐 정도가 대략 1.17(정확하게는, 1.166)의 값을 갖기 때문에 1.1을 초과하게 되어 바람직하지 않다는 것을 알 수 있다. 이때는 왕복운동거리를 줄이거나 최소 분리막의 길이를 늘일 수 있다. For example, the length L o of the minimum separation membrane, that is, the vertical distance between the upper frame 710 and the lower frame 720 is 500 mm, based on the reciprocation distance a of the separation membrane module 700 being 100 mm, 8, the length L f of the maximum separation membrane can be calculated as 538.5 mm according to the nature of the triangle, and 1.08 (exactly 1.077) is obtained when the looseness is calculated . However, at this time, if the reciprocating distance is 150 mm, the length L f of the maximum separator becomes 583.1 mm, which indicates that the degree of sagging is about 1.17 (exactly 1.166) . In this case, the reciprocating motion distance can be reduced or the minimum separation membrane length can be increased.

또한, 상기 분리막 모듈(700)의 왕복운동거리가 100mm일 때, 최소 분리막의 길이(Lo)가 750mm라면 최대 분리막의 길이(Lf)가 776.2mm로 계산되어 늘어짐 정도가 1.03에 해당하며, 최소 분리막의 길이(Lo)가 1000mm라면 최대 분리막의 길이(Lf)가 1019.8mm로 계산되어 늘어짐 정도가 대략 1.02에 해당하므로 모두 적절하다. When the distance L o of the separation membrane module 700 is 100 mm and the length L o of the minimum separation membrane is 750 mm, the maximum separation membrane length L f is calculated to be 776.2 mm and the degree of sagging is 1.03, If the length (Lo) of the minimum separation membrane is 1000 mm, the length (L f ) of the maximum separation membrane is calculated as 1019.8 mm, and the degree of sagging is approximately 1.02.

하지만, 상기와 같이 분리막 모듈(700)의 왕복운동거리가 100mm일 때, 최소 분리막의 길이(Lo)가 1500mm가 되면 최대 분리막의 길이(Lf)가 1513.3mm로 계산되어 늘어짐 정도가 1에 가까워지므로 분리막에 관성을 부여하기 어려운바 바람직하지 않으며, 이때는 상기 분리막 모듈(700)의 왕복운동거리가 더욱 늘어나거나 최소 분리막의 길이(Lo)가 줄어들어야 할 것이다. However, when the reciprocating distance of the separator module 700 is 100 mm, when the length L o of the minimum separator is 1500 mm, the length L f of the maximum separator is calculated as 1513.3 mm, It is difficult to impart inertia to the separation membrane. In this case, the reciprocation distance of the separation membrane module 700 must be further increased or the length L o of the minimum separation membrane must be reduced.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of specific examples. The following examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

Claims (20)

하수를 공급하는 유입구와 하수를 수용하여 활성 슬러지와 혼합하는 혼합 셀과, 상기 혼합 셀에 연속되게 결합되며, 활성 슬러지가 유기물질을 흡착하는 호기 반응조와 및 호기 반응조에서 활성 슬러지에 흡착된 유기물질을 포함하는 하수를 배출하는 배출구를 포함하는 호기조;
상기 호기조의 배출구를 통하여 배출된 하수로부터 유기 물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR); 및
상기 분리막 생물 반응기(MBR)을 통과한 처리수를 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)를 이용하여 탈질 공정을 진행하는 혐기조를 포함하며,
상기 분리막 생물 반응기는 분리막을 왕복운동 시킴으로써 분리막에 부착된 이물질을 제거할 수 있는 하수 처리용 생물반응조.
A mixing cell for mixing an inlet for supplying sewage and sewage and mixing the activated sludge with the activated sludge, an aerobic reactor connected continuously to the mixed cell, the activated sludge absorbing organic matter, and an organic material adsorbed on the activated sludge in the aerobic reactor An aerobic tank including an outlet for discharging sewage;
A separation membrane bioreactor (MBR) for separating sludge that has adsorbed organic matter from sewage discharged through the discharge port of the oxic tank; And
And an anaerobic tank for carrying out the denitrification process using the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) in the treated water that has passed through the MBR,
Wherein the separation membrane bioreactor is capable of removing foreign matter adhered to the separation membrane by reciprocating the separation membrane.
제1항에 있어서,
상기 분리막 생물 반응기(MBR)는 막지지프레임;
상기 막지지프레임에 장착되는 분리막 모듈;
상기 막지지프레임과 연결되고, 상기 막지지프레임을 왕복시키는 왕복수단; 및
상기 막지지프레임의 하단에 배치되고, 상기 처리조에 축적되는 슬러지를 부양시키는 슬러지 부양부를 포함하는 하수 처리용 생물반응조.
The method according to claim 1,
The membrane bioreactor (MBR) comprises a membrane support frame;
A membrane module mounted on the membrane support frame;
A reciprocating means connected to the membrane supporting frame and reciprocating the membrane supporting frame; And
And a sludge lifting unit disposed at a lower end of the membrane support frame for lifting sludge accumulated in the treatment tank.
제2항에 있어서,
상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함하는 컴팩트형 생물반응조.
3. The method of claim 2,
Wherein the separation membrane module comprises a plurality of hollow fiber membranes.
제3항에 있어서,
상기 중공사막은 직경이 50 내지 150㎛인 기공을 포함하는 하수 처리용 생물반응조.
The method of claim 3,
Wherein the hollow fiber membrane comprises pores having a diameter of 50 to 150 占 퐉.
제2항에 있어서,
상기 분리막 생물 반응기는 분리된 슬러지를 호기조로 이송하기 위한 슬러지 공급 배관을 더 포함하는 하수 처리용 생물반응조.
3. The method of claim 2,
Wherein the separation membrane bioreactor further comprises a sludge supply pipe for transferring the separated sludge to the aerobic tank.
제1항에 있어서,
상기 활성 슬러지는 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria) 및 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 하수 처리용 생물반응조.
The method according to claim 1,
Wherein the activated sludge comprises at least one selected from the group consisting of Ammonia Oxidizing Archaea (AOA), Ammonia Oxidizing Bateria (AOB) and Nitrite Oxidizing Bacteria (NOB).
제1항에 있어서,
상기 호기 반응조는 공기를 주입하기 위한 공기 주입 장치를 더 포함하는, 하수 처리용 생물반응조.
The method according to claim 1,
Wherein the exhalation reaction tank further comprises an air injection device for injecting air.
슬러지를 포함하는 하수를 침전시켜 생슬러지 및 하수로 분리하는 1차 침전조;
상기 1차 침전조에서 분리한 하수 내의 유기물질과 활성 슬러지(Activated Sludge)를 흡착시켜 분리하고, 탈질 공정을 진행하는 제1항에 따른 생물반응조;
상기 포기조에서 유기 물질을 흡착한 하수 내의 잉여 슬러지를 침전시키기 위한 2차 침전조;
상기 1차 침전조에서 침전시켜 회수한 생슬러지 및 상기 2차 침전조에서 침전시켜 회수한 잉여 슬러지를 탈수시키는 탈수조;
탈수조에서 탈수시킨 생슬러지 및 잉여 슬러지를 혐기성 소화시켜 바이오 가스를 생산하는 소화조; 및
상기 소화조에서 발생한 암모늄 함유 탈리액을 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)로 반응시켜 질소를 제거하는 SBR 반응조를 포함하는 하수 처리 시스템.
A primary settling tank for settling the sewage containing the sludge into raw sludge and sewage;
The bioreactor according to claim 1, wherein the organic material in the sewage separated from the primary settling tank and the activated sludge are adsorbed and separated, and the denitrification process is performed.
A second settling tank for settling the excess sludge in the sewage having adsorbed the organic material in the aeration tank;
A dehydrating tank for dehydrating the raw sludge recovered by being settled in the primary settling tank and the excess sludge recovered by precipitation in the secondary settling tank;
A digester capable of anaerobically digesting raw sludge and excess sludge dehydrated in a dehydration tank to produce biogas; And
And an SBR reaction tank for removing nitrogen by reacting the ammonium-containing desalination solution generated in the digester with an anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox).
제8항에 있어서,
상기 생물반응조는 유기 물질을 흡착한 슬러지를 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR)을 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the bioreactor includes a separation membrane bioreactor (MBR) for separating sludge adsorbing an organic substance.
제9항에 있어서,
상기 분리막 생물 반응기(MBR)는 막지지프레임;
상기 막지지프레임에 장착되는 분리막 모듈;
상기 막지지프레임과 연결되고, 상기 막지지프레임을 왕복시키는 왕복수단; 및
상기 막지지프레임의 하단에 배치되고, 상기 처리조에 축적되는 슬러지를 부양시키는 슬러지 부양부를 포함하는 하수 처리 시스템.
10. The method of claim 9,
The membrane bioreactor (MBR) comprises a membrane support frame;
A membrane module mounted on the membrane support frame;
A reciprocating means connected to the membrane supporting frame and reciprocating the membrane supporting frame; And
And a sludge floatation unit disposed at a lower end of the membrane support frame for flooding the sludge accumulated in the treatment tank.
제10항에 있어서,
상기 분리막 모듈은 다수의 중공사막을 포함하는 하수 처리 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the separation membrane module comprises a plurality of hollow fiber membranes.
제11항에 있어서,
상기 중공사막은 직경이 50 내지 150㎛인 기공을 포함하는 하수 처리 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the hollow fiber membrane comprises pores having a diameter of 50 to 150 占 퐉.
제9항에 있어서,
상기 분리막 생물 반응기는 분리된 슬러지를 호기조로 이송하기 위한 슬러지 공급부를 더 포함하는 하수 처리 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the separation membrane bioreactor further comprises a sludge supply unit for transferring the separated sludge to the oxic tank.
제8항에 있어서,
상기 활성 슬러지는 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria) 및 NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the activated sludge comprises at least one selected from the group consisting of Ammonia Oxidizing Archaea (AOA), Ammonia Oxidizing Bateria (AOB) and Nitrite Oxidizing Bacteria (NOB).
제8항에 있어서,
상기 생물반응조는 하수 내의 유기물질과 활성 슬러지(Activated Sludge)의 흡착을 위해 공기를 주입할 수 있는 공기 주입 장치를 더 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the bioreactor further comprises an air injection device capable of injecting air for adsorption of an organic material in the sewage and an activated sludge.
제8항에 있어서,
상기 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)는 플랑크토마이세테스(Planctomycetes)인 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) is Planctomycetes.
제8항에 있어서,
상기 혐기성 암모늄-산화 박테리아(Anammox)는 플랑크토마이세데스 과립인 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (Anammox) is a planktonicide granule.
제8항에 있어서,
상기 SBR 반응조는 활성 슬러지를 선택적으로 분리하기 위한 분리막 생물 반응기(MBR)을 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the SBR reactor comprises a membrane bioreactor (MBR) for selectively separating activated sludge.
제8항에 있어서,
상기 SBR 반응조는 처리수 저장조와 연결되며,
상기 처리수 저장조는 활성 슬러지를 선택적으로 분리하기 위한 분리막 생물 반응기를 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
The SBR reaction tank is connected to the treated water storage tank,
Wherein the treated water reservoir comprises a membrane bioreactor for selectively separating activated sludge.
제8항에 있어서,
상기 소화조에서 발생된 바이오 가스를 포집하는 바이오 가스 포집기를 더 포함하는 하수 처리 시스템.
9. The method of claim 8,
And a biogas collector for collecting the biogas generated in the digester.
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