KR100327689B1 - Apparatus for the biologically treatment of high strength waste-water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치에 관한 것으로서, CODCr2,000∼60,000 mg/L 농도의 유기물을 함유한 폐수를 혼합형 반응조를 이용하여 처리하는데 있어 하부 슬러지 베드층에서의 유기물 제거시 발생되는 가스를 하부의 가스포집수단을 통해 우회 배출시킴으로써 반응조의 유효 용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 고농도의 유기물을 함유한 폐수를 혐기 조건하에서 처리하는 혐기성 폐수처리 장치에 있어서, 고농도의 유기성 폐수를 유입시켜 혐기 조건하에서 반응시키는 소정 용적의 혐기 반응조; 혐기 반응조의 하부 적소에 형성되어 고농도의 유기성 폐수를 유입시키는 폐수 유입관; 혐기 반응조 내측의 하부에 설치되어 유입된 폐수의 유기물 분해에 의해 발생하는 가스를 포집하는 수단; 가스포집수단에 의해 포집된 가스를 혐기 반응조의 상부로 우회시키는 우회가스 이송관; 혐기 반응조의 내측에 설치되어 폐수 중의 유기물을 분해하는 미생물이 부착·고정되는 미생물 고정화용 여재층; 혐기 반응조의 상부 적소에 형성되어 발생된 가스를 배출시키는 가스 배출관 및 혐기 반응조의 상부 적소에 형성되어 혐기 조건하에서 반응 처리된 처리수를 유출시키는 처리수 유출관을 포함하여 이루어진다. 이러한 구성에 의해 본 발명은 기존의 폐수처리 장치에 비해 처리 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 반응조의 유효 용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화 할 수 있다.The present invention relates to a biological waste water treatment apparatus of the high-concentration waste water, COD Cr gas generated during the removal of the organic material bed from the bottom sludge layer it to a wastewater containing organic matter of 2,000~60,000 mg / L concentration processing by using the mixing type reaction tank It is aimed at optimizing the reaction of microorganisms and organic matter by increasing the effective volume of the reactor by bypass discharge through the lower gas collecting means. An anaerobic wastewater treatment apparatus for treating wastewater containing a high concentration of organic matter under anaerobic conditions, comprising: a predetermined volume of an anaerobic reactor for introducing a high concentration of organic wastewater and reacting under anaerobic conditions; A wastewater inlet pipe formed in a lower portion of the anaerobic reactor to introduce a high concentration of organic wastewater; Means installed at a lower portion of the inside of the anaerobic reactor to collect gas generated by decomposition of organic matter of the introduced wastewater; Bypass gas transfer pipe for bypassing the gas collected by the gas collecting means to the upper portion of the anaerobic reactor; A microorganism immobilization layer installed inside the anaerobic reactor to attach and fix microorganisms that decompose organic matter in wastewater; It includes a gas discharge pipe for discharging the generated gas formed in the upper position of the anaerobic reactor and the treated water outlet pipe formed in the upper position of the anaerobic reactor to discharge the treated water reacted under anaerobic conditions. By this configuration, the present invention can improve the treatment efficiency compared to the conventional wastewater treatment apparatus. In other words, it is possible to optimize the reaction of microorganisms and organics by increasing the effective volume of the reactor.
Description
본 발명은 폐수처리 장치에 관한 것으로서, 특히 CODCr2,000∼60,000 mg/L 농도의 유기물을 함유한 폐수를 물리·화학적 전처리를 거치지 않고 생물학적으로 처리할 수 있도록 하는 혐기성 폐수처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment apparatus, and more particularly, to an anaerobic wastewater treatment apparatus capable of biologically treating wastewater containing organic matter having a concentration of 2,000 to 60,000 mg / L of COD Cr without undergoing physical and chemical pretreatment.
일반적으로 인구의 증가, 경제발전의 가속화 및 국민소득의 증가에 따라 인류의 생활수준은 향상된 반면에 자원에 대한 수요의 급증을 초래하게 되어 환경오염이 가속화되고 있다. 특히, 2, 3차 산업 중심의 산업구조 하에서의 식품 제조업은 고농도 유기물을 함유한 폐수를 배출하는 산업으로 미처리수를 하천, 호소, 해안만 등에 방류하므로써 수질 오염의 심각한 원인의 하나로 대두되고 있다.In general, with the increase of the population, the acceleration of economic development, and the increase of national income, the standard of living of mankind is improved, while the demand for resources is increasing, which causes environmental pollution. In particular, the food manufacturing industry under the industrial structure centered on secondary and tertiary industries is an industry that discharges wastewater containing high concentration of organic matter, and has emerged as one of the serious causes of water pollution by discharging untreated water to rivers, lakes and coastal bays.
한편, 폐수의 생물학적 처리방법으로는 호기성 폐수처리 방법과 혐기성 폐수처리 방법으로 나눌 수 있는데, 호기성 폐수처리 방법은 활성오니법(하수나 산업폐수 중에 포함되어 있는 각종 유기물을 배양기로 하여 용존산소의 존재하에서 미생물의 혼합집단을 연속 배양하여 유기물을 응집, 흡착, 산화, 분해, 침전의 각 작용에 의해 제거하는 것으로, 활성오니란 세균류, 원생동물, 후생동물 등의 이종 고체군을 미생물에 의한 혼합집단으로 이루어지는 배양제이다.)이라고도 한다. 이러한 호기성 폐수처리 방법은 폐수처리시 슬러지가 많이 발생하며, 처리시간이 매우 오래 걸리는 문제가 있다. 또한, 고농도 폐수의 경우에는 폐수를 20∼30배 정도로희석처리하여야 하는 문제가 있어 폭기조의 필요 용량이 과도하게 증가하고, 다량의 희석수로 인한 비용 상승도 문제가 되고 있다.On the other hand, the biological treatment of wastewater can be divided into aerobic wastewater treatment method and anaerobic wastewater treatment method. The aerobic wastewater treatment method is an active sludge method (the presence of dissolved oxygen using various organic substances contained in sewage or industrial wastewater as a culture medium). By cultivating the mixed group of microorganisms continuously under the action of coagulation, adsorption, oxidation, decomposition and sedimentation, it is possible to remove heterogeneous solid groups such as bacteria, protozoa and epidermis by active microorganism. It is also a culture agent consisting of). This aerobic wastewater treatment method has a lot of sludge generated in the wastewater treatment, there is a problem that takes a very long time. In addition, in the case of high concentration wastewater, the wastewater has to be diluted about 20 to 30 times, and thus the required capacity of the aeration tank is excessively increased, and the cost increase due to the large amount of dilution water is also a problem.
반면, 혐기성 폐수처리 방법은 호기성 폐수처리 방법에 비하여 고농도 폐수를 처리할 수 있고, 부산물인 메탄가스를 얻을 수 있다는 장점 때문에 널리 이용되고 있다. 그러나, 혐기성 폐수처리 방법하에서 미생물의 증식 속도는 매우 느릴 뿐만 아니라 주위의 환경 변화에 매우 민감하기 때문에 반응조의 성공적인 운전을 위하여는 반응조 내에 미생물을 다량 보유하는 것이 중요하다.On the other hand, anaerobic wastewater treatment method is widely used because of the advantage that can be treated high concentration wastewater compared to aerobic wastewater treatment method, and can obtain the by-product methane gas. However, under the anaerobic wastewater treatment method, the growth rate of microorganisms is not only very slow but also very sensitive to changes in the surrounding environment. Therefore, it is important to retain a large amount of microorganisms in the reactor for the successful operation of the reactor.
전술한 문제를 해결하기 위해 혐기성 필터(Anaerobic Filter)가 개발된 이후 슬러지 블랭킷형 반응조(UASB; Upflow Anaerobic Sludge Blanket), 유동상 반응조(FEB; Fluidized Expanded Bed) 및 혼합형 반응조 등이 개발되고 있다.Since anaerobic filters have been developed to solve the above problems, sludge blanket reactors (UASB), fluidized expanded beds (FEB), and mixed reactors have been developed.
전술한 혐기성 필터는 반응조 내에 미생물이 부착될 수 있는 여재를 충진시킨 것으로, 고부하 운전이 가능함은 물론 충격부하에 강한 장점이 있으나 여재의 막힘에 의한 편류현상이 일어나고, 고농도의 고형물을 함유하는 폐수에는 적합하지 않다는 문제가 있다.The above-mentioned anaerobic filter is filled with a medium that can attach microorganisms in the reaction tank, and it is possible to operate under high load and has a strong advantage in impact load, but drift due to clogging of the medium occurs and wastewater containing high concentration of solids There is a problem that it is not suitable.
한편, 슬러지 블랭킷형 반응조는 입상화된 미생물을 다량 보유함으로써 짧은 시간에 고부하 운전이 가능하지만 충격부하에 민감하여 미생물이 쉽게 유실되는 단점이 있다.On the other hand, the sludge blanket-type reaction tank is capable of high load operation in a short time by retaining a large amount of granulated microorganisms, but there is a disadvantage that the microorganisms are easily lost because it is sensitive to impact load.
전술한 문제점을 보완하기 위해 두 반응조 형태를 조합하여 혼합형 반응조가 개발되기에 이르렀다. 즉, 슬러지 블랭킷형 반응조 상부에 미생물의 유출을 방지하기 위한 경사판을 설치한 반응조 형태들이 개발되고 있다. 또한, 반응조 하부에는 슬러지 블랭킷층을 상부에는 여재를 충진시킨 반응조들이 개발되고 있다.In order to supplement the above-mentioned problems, a hybrid reactor has been developed by combining two reactor types. That is, reaction tank types are installed in which an inclined plate for preventing the outflow of microorganisms is installed on the sludge blanket-type reactor. In addition, reactors in which a sludge blanket layer is filled in the lower part of the reactor and a filter medium is filled in the upper part of the reactor are being developed.
그러나, 슬러지 블랭킷형 반응조 상부에 미생물의 유출을 방지하기 위한 경사판을 설치한 반응조 형태는 충격부하 등의 급격한 환경변화에 의한 미생물의 사멸 및 유출에 대한 보완이 이루어지지 않았으며, 반응조 하부에는 슬러지 블랭킷층을 형성하고 상부에는 여재를 충진시킨 반응조의 경우는 가스포집장치가 반응조 상부에 설치되어 있어서 하부 슬러지 블랭킷층에서 다량 발생하는 가스가 상승유속을 증가시켜 반응조의 유효용적을 감소시키는 구조적인 문제가 있다. 다음은 반응조 하부에는 슬러지 블랭킷층을 형성하고 상부에는 여재를 충진시킨 반응조의 한 예를 보인 것이다.However, in the reaction tank type in which an inclined plate for preventing the outflow of microorganisms is installed on the sludge blanket-type reaction tank, the replacement of the microorganisms due to rapid environmental changes such as impact load and the like is not made. In the case of the reactor which forms a layer and fills the filter material at the upper part, a gas collecting device is installed at the upper part of the reactor, so that a large amount of gas generated in the lower sludge blanket layer increases the flow velocity, thereby reducing the effective volume of the reactor. have. Next, an example of a reactor in which a sludge blanket layer is formed on the lower part of the reactor and a filter medium is filled in the upper part thereof is shown.
도 1 은 종래의 혐기성 폐수처리 장치를 보인 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional anaerobic wastewater treatment apparatus.
도 1 에 도시된 바와 같이 종래의 혐기성 폐수처리 장치는 처리하고자 하는 폐수가 폐수 유입구(12)를 통해 유입되면 일정량의 슬러지층이 혐기 반응조(10)의 하부측에 형성되고, 형성된 슬러지층은 혐기 반응조(10)의 상부로 이동하면서 분해, 산화, 메탄가스 생성 등의 단계를 거치게 되며, 생성된 메탄가스는 가스 포집관(14)으로 모이게 된다. 한편, 슬러지는 기체-고체 분리기(16)를 통해 경사판(18)을 거쳐 다시 혐기 반응조(10)의 하부로 이동된다. 그리고, 혐기 반응조(10)의 내측 상부에는 여재(20)가 설치되어 슬러지 유출을 최소화하는 역할을 하며 최종적으로 처리된 폐수는 처리수 배출구(22)를 통해 유출된다.As shown in FIG. 1, in the conventional anaerobic wastewater treatment apparatus, when the wastewater to be treated is introduced through the wastewater inlet 12, a predetermined amount of sludge layer is formed at the lower side of the anaerobic reactor 10, and the formed sludge layer is anaerobic. While moving to the upper portion of the reaction vessel 10, and undergoes steps such as decomposition, oxidation, methane gas, the generated methane gas is collected in the gas collection pipe (14). On the other hand, the sludge is moved to the lower part of the anaerobic reactor 10 again through the inclined plate 18 through the gas-solid separator 16. Then, the filter medium 20 is installed on the inner upper portion of the anaerobic reaction tank 10 to minimize sludge outflow, and finally the treated wastewater is discharged through the treated water outlet 22.
전술한 바와 같이 종래의 혐기성 폐수처리 장치는 미생물이 스스로 입상화하는 원리를 이용한 것이나, 유기물의 대부분을 제거하는 슬러지층이 분리되지 않고하나로 되어 있어 슬러지층 내부의 환경이 불안정할 수 있다.As described above, the conventional anaerobic wastewater treatment apparatus uses the principle of granulating microorganisms by itself, but the sludge layer which removes most of the organic matter is not separated, and thus the environment inside the sludge layer may be unstable.
또한, 발생된 가스는 상부로 이송될 때까지 반응조 내에 일정 부피를 차지하게 되어 반응 유효면적이 줄어 들게 된다.In addition, the generated gas occupies a certain volume in the reaction tank until it is transported to the top, thereby reducing the reaction effective area.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, CODcr 2,000∼60,000 mg/L 농도의 유기물을 함유한 폐수를 혼합형 반응조를 이용하여 처리하는데 있어 하부 슬러지 베드층에서의 유기물 제거시 발생되는 가스를 하부의 가스포집수단을 통해 우회 배출시킴으로써 반응조의 유효 용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화하는 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and is generated when organic matter is removed from the lower sludge bed layer in treating wastewater containing organic matter having a concentration of 2,000 to 60,000 mg / L CODcr using a mixed reactor. It is an object of the present invention to provide a biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater by optimizing the reaction of microorganisms and organic matter by increasing the effective volume of the reaction tank by evacuating the gas through the lower gas collecting means.
본 발명의 다른 목적은 혐기 반응조 상부에 막힘현상이 없는 교차 흐름형 여재모듈을 충진시켜 미생물이 부착·성장되도록 함으로써 하부 슬러지 베드층에서 미처리된 유기물을 처리함과 동시에 여재에 의한 미생물의 재침전을 유도할 수 있도록 함이 있다.Another object of the present invention is to fill the cross-flow filter medium module without clogging on the anaerobic reactor to allow microorganisms to attach and grow, thereby treating the untreated organic matter in the lower sludge bed layer and at the same time reprecipitation of the microorganisms by the filter medium It can be derived.
본 발명의 또 다른 목적은 짧은 시간에 많은 양의 폐수를 처리할 수 있도록 함으로써 대규모의 산업폐수를 처리할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is to be able to treat a large amount of industrial wastewater by being able to treat a large amount of wastewater in a short time.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명의 특징은 다음과 같다. 즉, 고농도의 유기물을 함유한 폐수를 혐기 조건하에서 처리하는 혐기성 폐수처리 장치에 있어서, 고농도의 유기성 폐수를 유입시켜 혐기 조건하에서 반응시키는 소정 용적의 혐기 반응조; 혐기 반응조의 하부 적소에 형성되어 고농도의 유기성 폐수를유입시키는 폐수 유입관; 혐기 반응조 내측의 하부에 설치되어 유입된 폐수의 유기물 분해에 의해 발생하는 가스를 포집하는 수단; 가스포집수단에 의해 포집된 가스를 혐기 반응조의 상부로 우회시키는 우회가스 이송관; 혐기 반응조의 내측에 설치되어 폐수 중의 유기물을 분해하는 미생물이 부착·고정되는 미생물 고정화용 여재층; 혐기 반응조의 상부 적소에 형성되어 발생된 가스를 배출시키는 가스 배출관 및 혐기 반응조의 상부 적소에 형성되어 혐기 조건하에서 반응 처리된 처리수를 유출시키는 처리수 유출관을 포함하여 이루어진다.Features of the present invention configured to achieve the above object are as follows. That is, an anaerobic wastewater treatment apparatus for treating wastewater containing a high concentration of organic matter under anaerobic conditions, comprising: a predetermined volume of anaerobic reactor for introducing a high concentration of organic wastewater and reacting under anaerobic conditions; A wastewater inlet pipe formed in the lower portion of the anaerobic reactor to introduce a high concentration of organic wastewater; Means installed at a lower portion of the inside of the anaerobic reactor to collect gas generated by decomposition of organic matter of the introduced wastewater; Bypass gas transfer pipe for bypassing the gas collected by the gas collecting means to the upper portion of the anaerobic reactor; A microorganism immobilization layer installed inside the anaerobic reactor to attach and fix microorganisms that decompose organic matter in wastewater; It includes a gas discharge pipe for discharging the generated gas formed in the upper position of the anaerobic reactor and the treated water outlet pipe formed in the upper position of the anaerobic reactor to discharge the treated water reacted under anaerobic conditions.
전술한 구성의 처리수 유출관을 통해 유출되는 처리수의 일부를 폐수 유입관으로 반송시키는 처리수 반송관이 더 구비될 수 있다.A treated water conveying pipe for conveying a portion of the treated water flowing out through the treated water outlet pipe of the above-described configuration to a wastewater inflow pipe may be further provided.
한편, 가스포집수단은 혐기 반응조 전체높이(H)의 0.25H∼0.35H 높이의 중앙 및 내벽에 설치될 수 있으며, 가스포집수단의 단면적은 혐기 반응조 표면적의 0.4∼0.7배로 함이 양호하다.On the other hand, the gas collecting means may be installed in the center and the inner wall of the 0.25H ~ 0.35H height of the total anaerobic height (H), the cross-sectional area of the gas collecting means is preferably 0.4 to 0.7 times the surface area of the anaerobic reactor.
전술한 미생물 고정화용 여재층은 가스포집수단의 상부측에 혐기 반응조 전체높이(H)의 0.4H∼0.6H의 높이로 설치될 수 있다. 이때, 미생물 고정화용 여재층은 파형판의 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비가 3.5∼7.0이고, 파형판 골의 경사각(θ)이 68°±2°인 교차 흐름형 여재모듈로 충진된다.The above-described microbial immobilization media layer may be installed at the height of 0.4H ~ 0.6H of the total height (H) of the anaerobic reaction tank on the upper side of the gas collecting means. At this time, the microorganism immobilization media layer is a cross-flow media module with a ratio of bone square length / bone spacing (X / W) of the corrugated plate 3.5 to 7.0 and the inclination angle (θ) of the corrugated plate bone 68 ° ± 2 ° It is filled.
도 1 은 종래의 혐기성 폐수처리 장치를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional anaerobic wastewater treatment apparatus.
도 2 는 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 보인 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 보인 평면도.Figure 3 is a plan view showing a biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 교차 흐름형 여재모듈을 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view of a cross-flow filter medium module according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 교차 흐름형 여재모듈을 보인 단면도.5 is a cross-sectional view showing a cross-flow filter medium module according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100. 혐기 반응조 102. 슬러지 베드층100. Anaerobic reactor 102. Sludge bed layer
110. 폐수 유입관 120. 가스포집부110. Waste water inlet pipe 120. Gas collection unit
130. 우회가스 이송관 140.미생물 고정화용 여재층130. Bypass gas delivery pipe 140. Medial layer for immobilization of microorganisms
150. 가스 배출관 160. 처리수 유출관150. Gas discharge pipe 160. Treated water discharge pipe
170. 처리수 반송관170. Treatment Water Return Pipe
본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치는 고농도 폐수를 혐기 조건하에서 처리시 발생되는 가스를 가스포집수단을 통해 우회 배출시킴으로써 반응조의 유효용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화 할 수 있도록 한기술이다.The biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention increases the effective volume of the reaction tank by circulating the gas generated during the treatment of the high concentration wastewater under anaerobic conditions through gas collecting means to optimize the reaction of microorganisms and organic matter. It is alcohol.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 보인 종단면도, 도 3 은 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 보인 평면도, 도 4 는 본 발명에 따른 교차 흐름형 여재모듈을 보인 사시도, 도 5 는 본 발명에 따른 교차 흐름형 여재모듈을 보인 단면도이다.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention, Figure 3 is a plan view showing a biological wastewater treatment apparatus of a high concentration wastewater according to the present invention, Figure 4 is a cross-flow media filter module according to the present invention 5 is a sectional view showing a cross-flow filter medium module according to the present invention.
도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 생물학적 폐수처리 장치의 구성은 고농도의 유기성 폐수를 혐기 조건하에서 반응시키는 소정 용적의 혐기 반응조(100), 고농도의 유기성 폐수를 유입시키는 폐수 유입관(110), 유입된 폐수의 유기물 분해에 의해 발생하는 가스를 포집하는 가스포집부(120), 포집된 가스를 혐기 반응조의 상부로 우회시키는 우회가스 이송관(130), 폐수 중의 유기물을 분해하는 미생물이 부착·고정되는 미생물 고정화용 여재층(140), 발생된 가스를 배출시키는 가스 배출관(150) 및 혐기 조건하에서 반응 처리된 처리수를 유출시키는 처리수 유출관(160)을 포함하여 이루어진다. 이때, 처리수 유출관(160)을 통해 유출되는 처리수의 일부를 폐수 유입관(110)으로 반송시키는 처리수 반송관(170)이 더 구비된다.2 to 5, the biological wastewater treatment system according to the present invention comprises a predetermined volume of an anaerobic reactor 100 for reacting a high concentration of organic wastewater under anaerobic conditions, and a wastewater inflow pipe for introducing a high concentration of organic wastewater. 110, the gas collecting unit 120 for collecting the gas generated by the decomposition of organic matter of the introduced wastewater, the bypass gas transfer pipe 130 for bypassing the collected gas to the upper portion of the anaerobic reactor, decomposing organic matter in the waste water It comprises a microorganism immobilization filter layer 140 to which microorganisms are attached and fixed, a gas discharge tube 150 for discharging the generated gas, and a treated water outlet tube 160 for discharging the treated water reacted under anaerobic conditions. At this time, a treated water conveying pipe 170 for conveying a part of the treated water flowing out through the treated water outlet pipe 160 to the wastewater inlet pipe 110 is further provided.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 생물학적 폐수처리 장치는 폐수 유입관(110)을 통해 유입된 고농도 유기물이 함유된 상향류식으로 균일하게 유입·분배시켜 슬러지 베드층(102)의 미생물에 의해 유기물을 분해시킨다. 이때, 발생하는 가스의 40∼70%는 가스포집부(120)에 포집되어 우회가스 이송관(130)을 통해 혐기 반응조(100) 상부측에 구비된 가스 배출관(150)으로 배출된다.The biological wastewater treatment apparatus of the present invention configured as described above is uniformly introduced and distributed in an upflow manner containing a high concentration of organic matter introduced through the wastewater inlet pipe 110 to decompose the organic matter by the microorganisms in the sludge bed layer 102. Let's do it. At this time, 40 to 70% of the generated gas is collected in the gas collecting unit 120 and discharged to the gas discharge pipe 150 provided on the upper side of the anaerobic reaction tank 100 through the bypass gas transfer pipe 130.
한편, 슬러지 베드층(102)을 거친 폐수는 일정한 경사각을 가진 교차 흐름형 미생물 고정화용 여재층(140)을 거쳐 혐기 반응조(100)의 상부측에 구비된 처리수 유출관(160)으로 유출된다.Meanwhile, the wastewater passing through the sludge bed layer 102 is discharged to the treated water outlet pipe 160 provided on the upper side of the anaerobic reactor 100 through the cross flow type microorganism immobilization media layer 140 having a predetermined inclination angle. .
전술한 미생물 고정화용 여재층(140)은 교차 흐름형 여재모듈(142)로 충진되어 있으며, 여재의 표면에는 미생물이 부착·성장하면서 슬러지 베드층(102)에서 미처리된 유기물을 분해하게 된다. 또한, 미생물 고정화용 여재층(140)은 고체·액체·기체의 분리 기능을 동시에 수행하여 폐수와 함께 상승하는 미생물을 재침전시켜 혐기 반응조(100) 내에 미생물을 최대한 보유할 수 있도록 한다.The above-mentioned microorganism immobilization media layer 140 is filled with a cross-flow media filter module 142, and microorganisms adhere to and grow on the surface of the media and decompose untreated organic matter in the sludge bed layer 102. In addition, the microorganism immobilization filter layer 140 simultaneously performs the separation function of the solid, liquid, and gas to re-precipitate the microorganism rising with the waste water so as to retain the microorganism in the anaerobic reactor 100 as much as possible.
한편, 고농도 유기성 폐수를 혐기 조건하에서 반응 처리하기 위한 과정은 연속적으로 일어난다.On the other hand, a process for reaction treatment of high concentration organic wastewater under anaerobic conditions takes place continuously.
전술한 바와 같은 구성을 보다 상세히 설명하면 먼저, 혐기 반응조(100)는 당 제조폐수, 주정폐수 및 식품폐수 등과 같은 고농도 유기물을 함유한 폐수를 혐기 조건하에서 반응 처리하기 위한 것으로, 이 혐기 반응조(100)는 발생되는 폐수량에 관계하는 용적의 원통 및 입방 형태로 형성된다.Referring to the configuration as described above in more detail, first, the anaerobic reactor 100 is for treating the wastewater containing high concentration organic matter, such as sugar manufacturing wastewater, alcoholic beverages and food wastewater under anaerobic conditions, this anaerobic reactor (100) ) Is formed in the cylindrical and cubic form of the volume related to the amount of waste water generated.
폐수 유입관(110)은 당 제조폐수, 주정폐수 및 식품폐수 등과 같은 고농도 유기성 폐수를 혐기 반응조(100)의 내부로 유입시키기 위한 관으로, 이 폐수 유입관(110)은 혐기 반응조(100)의 하부측에 형성·구비된다.Wastewater inlet pipe 110 is a pipe for introducing a high concentration of organic wastewater, such as sugar manufacturing wastewater, alcoholic beverages and food wastewater into the anaerobic reactor 100, the wastewater inlet pipe 110 is the anaerobic reactor 100 It is formed and provided on the lower side.
가스포집부(120)는 슬러지 베드층(102)의 미생물에 의해 유입된 폐수의 유기물을 분해시킬시 발생하는 가스를 포집하기 위한 장치로, 이 가스포집부(120)는 혐기 반응조(100) 전체높이(H)의 0.25H∼0.35H 높이의 중앙 및 내벽에 설치된다. 이때, 가스포집부(120)의 단면적은 혐기 반응조(100) 단면적의 0.4∼0.7배로 형성된다.Gas collecting unit 120 is a device for collecting the gas generated when decomposing organic matter of the wastewater introduced by the microorganisms in the sludge bed layer 102, the gas collecting unit 120 is the anaerobic reactor 100 It is provided in the center and inner wall of 0.25H-0.35H height of the height H. At this time, the cross-sectional area of the gas collecting unit 120 is formed 0.4 to 0.7 times the cross-sectional area of the anaerobic reactor 100.
우회가스 이송관(130)은 가스포집부(120)에 포집된 가스를 혐기 반응조(100)의 상부로 우회시키기 위한 관으로, 이 우회가스 이송관(130)은 포집된 가스를 우회 배출시킴으로써 혐기 반응조(100)의 유효용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화 할 수 있도록 한다.Bypass gas delivery pipe 130 is a pipe for bypassing the gas collected in the gas collecting unit 120 to the upper portion of the anaerobic reaction tank 100, the bypass gas delivery pipe 130 by anaerobic discharge by collecting the collected gas By increasing the effective volume of the reactor 100 it is possible to optimize the reaction of microorganisms and organic matter.
미생물 고정화용 여재층(140)은 유기물을 분해시키기 위한 미생물을 부착·고정시키기 위한 것으로, 이 미생물 고정화용 여재층(140)은 슬러지 베드층(102)에서 미처리된 유기물을 분해하는 역할을 하게 된다.The microorganism immobilization media layer 140 is for attaching and fixing microorganisms for decomposing organic matter, and the microorganism immobilization media layer 140 serves to decompose untreated organic matter in the sludge bed layer 102. .
전술한 미생물 고정화용 여재층(140)은 가스포집부(120)의 상부측에 혐기 반응조(100) 전체높이(H)의 0.4H∼0.6H의 높이로 설치된다. 이때, 미생물 고정화용 여재층(140)은 파형판의 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비가 3.5∼7.0이고, 파형판 골의 경사각(θ)이 68°±2°인 교차 흐름형 여재모듈(142)로 충진된다.The aforementioned microorganism immobilization media layer 140 is installed at the height of 0.4H to 0.6H of the total height H of the anaerobic reactor 100 at the upper side of the gas collecting unit 120. At this time, the microorganism immobilization media layer 140 is a cross-flow type of the ratio of the bone orthogonal length / bone spacing (X / W) of the corrugated plate 3.5 to 7.0, the inclination angle (θ) of the corrugated plate bone is 68 ° ± 2 ° Filled with the filter module (142).
가스 배출관(150)은 혐기 반응조(100) 내에서 유기물 분해시 발생한 가스를 외기로 배출시키기 위한 관으로, 이 가스 배출관(150)은 혐기 반응조(100)의 상부측에 형성·구비된다.The gas discharge pipe 150 is a pipe for discharging the gas generated during the decomposition of organic matter in the anaerobic reaction tank 100 to the outside, and the gas discharge pipe 150 is formed and provided on the upper side of the anaerobic reaction tank 100.
처리수 유출관(160)은 혐기 조건하에서 반응 처리된 처리수를 배출시키기 위한 것으로, 이 처리수 유출관(160)은 처리수의 다음 공정과 연결된다. 예를 들면,혐기 조건하에서 고농도 유기성 폐수를 반응 처리시킨 후, 처리수 만을 다음 공정으로 이송시켜 호기 조건하에서 처리수를 반응 처리시키는 폐수처리 장치의 예에서와 같다.The treated water outlet pipe 160 is for discharging the treated water reacted under anaerobic conditions, and the treated water outlet pipe 160 is connected to the next process of the treated water. For example, as in the example of the wastewater treatment apparatus in which the highly concentrated organic wastewater is subjected to reaction treatment under anaerobic conditions, only the treated water is transferred to the next process to react the treated water under aerobic conditions.
한편, 처리수 반송관(170)은 처리수 유출관(160)을 통해 유출되는 처리수의 일부를 폐수 유입관(110)으로 반송시키는 위한 관으로, 이 처리수 반송관(170)은 처리수의 일부를 폐수 유입관(110)으로 반송시킴으로써 유입되는 고농도 유기성 폐수를 희석시키게 된다.Meanwhile, the treated water conveying pipe 170 is a tube for conveying a part of the treated water flowing out through the treated water outlet pipe 160 to the wastewater inflow pipe 110, and the treated water conveying pipe 170 is treated water. By transporting a portion of the wastewater inlet pipe 110 to dilute the high concentration organic wastewater introduced.
전술한 바와 같은 구성의 폐수처리 장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 고농도 유기성 폐수를 폐수 유입관(110)을 통해 혐기 반응조(100) 내부로 유입시키면, 유입된 폐수 속의 유기물은 슬러지 베드층(102)을 통과하면서 가수분해 단계, 산 생성단계, 메탄 생성단계를 거쳐 최종산물인 메탄가스, 이산화탄소 등으로 전환된다.The wastewater treatment apparatus of the above-described configuration will be described in more detail as follows. First, when a high concentration of organic wastewater is introduced into the anaerobic reactor 100 through the wastewater inlet pipe 110, the organic matter in the introduced wastewater passes through the sludge bed layer 102 while hydrolysis step, acid generation step, methane generation step After conversion to the final product methane, carbon dioxide, and the like.
제 1 단계인 가수분해 단계에서는 다당류, 단백질, 지방 등과 같은 고분자 유기물질이 산 생성균으로부터 분비되는 효소에 의해 단당류, 지방산, 아미노산 등과 같은 용해성 저분자 유기물질로 분해되고, 제 2 단계인 아세트산 생성단계에서는 산 생성균이 지방산, 에탄올 등을 산화시켜 아세트산과 수소를 생성한다. 제 3 단계인 메탄 생성단계에서는 아세트산을 이용하는 메탄 생성균과 수소를 이용하는 메탄 생성균에 의하여 최종적으로 메탄가스를 생성하는 것으로 반응이 이루어진다.In the first hydrolysis step, polymer organic materials such as polysaccharides, proteins and fats are decomposed into soluble low molecular organic materials such as monosaccharides, fatty acids and amino acids by enzymes secreted from acid producing bacteria. Acid producing bacteria oxidize fatty acids, ethanol and the like to produce acetic acid and hydrogen. In the third step, the methane production step, the reaction is performed by finally producing methane gas by methane production bacteria using acetic acid and methane production bacteria using hydrogen.
전술한 바와 같은 유기물 분해 과정은 주로 혐기 반응조(100) 하부 슬러지 베드층(102)에서 이루어지는데, 제거되는 총 유기물질 중의 70∼80%가 슬러지 베드층(102)에서 제거된다. 즉, 혐기 반응조(100) 하부의 슬러지 베드층(102)에서 대부분의 가스가 발생하게 되어 많은 양의 가스가 반응조를 통과하여 이동함에 따라 유출되는 가스와 함께 미생물이 유실되거나 상승유속 증가로 인하여 혐기 반응조(100)의 유효용적이 감소하는 결과를 초래한다.The organic decomposition process as described above is mainly performed in the sludge bed layer 102 under the anaerobic reactor 100, 70 to 80% of the total organic material removed is removed from the sludge bed layer 102. That is, most of the gas is generated in the sludge bed layer 102 under the anaerobic reactor 100, and as a large amount of gas moves through the reactor, the microorganisms are lost along with the gas flowing out or the anaerobic is increased due to the increased flow rate. This results in a decrease in the effective volume of the reactor 100.
한편, 유출되는 가스와 함께 미생물이 유실되거나 상승유속 증가로 인하여 혐기 반응조(100)의 유효용적이 감소하는 문제를 개선하기 위한 본 발명은 혐기 반응조(100) 하부의 슬러지 베드층(102) 상부 즉, 반응조 전체높이(H)의 0.25H∼0.35H 지점 중앙 및 반응조 내벽에 혐기 반응조(100) 단면적의 0.4∼0.7배의 단면적을 갖는 가스포집부(120)를 설치하여 발생가스 중의 40∼70%를 우회가스 이송관(130)을 통해 우회 배출시킴으로써 상승하는 가스로 인한 미생물의 유실을 최소화하면서 혐기 반응조(100)의 유효용적을 증가시켜 유기물질 제거효율을 극대화 하였다.On the other hand, the present invention for improving the problem that the effective volume of the anaerobic reactor 100 is reduced due to the loss of the microorganism with the outflow gas or increase the flow rate of the sludge bed layer 102 of the lower portion of the anaerobic reactor 100 , 40-70% of the generated gas by installing a gas collecting unit 120 having a cross-sectional area of 0.4 to 0.7 times the cross-sectional area of the anaerobic reactor 100 at the center of 0.25H to 0.35H of the total height of the reactor (H). By bypassing through the bypass gas transfer pipe 130 to minimize the loss of microorganisms due to the rising gas while increasing the effective volume of the anaerobic reactor 100 to maximize the organic material removal efficiency.
전술한 바와 같은 가수분해, 산 생성, 메탄 생성과정을 거친 폐수는 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 교차 흐름형 여재모듈(142)로 충진된 미생물 고정화용 여재층(140)을 통과하면서 교차 흐름형 여재모듈(142)에 부착되어 성장하는 미생물에 의해 슬러지 베드층(102)에서 처리되지 않은 20∼30%의 유기물질을 분해하게 된다. 이때, 미생물 고정화용 여재층(140)의 전체 높이는 혐기 반응조(100) 유효높이의 0.4∼0.6배로 충진된다.The wastewater, which has undergone hydrolysis, acid production, and methane generation as described above, crosses while passing through the microorganism-immobilization media layer 140 filled with the cross-flow media filter module 142 as shown in FIGS. 4 and 5. The microorganisms attached to the flow filter medium module 142 are decomposed by 20 to 30% of organic materials not processed in the sludge bed layer 102. At this time, the overall height of the microorganism immobilization media layer 140 is filled to 0.4 ~ 0.6 times the effective height of the anaerobic reactor 100.
도 5 는 교차 흐름형 여재모듈(142)의 단면을 보이고 있는데, 파형판 골의 경사각(S) 및 파형판의 골간격(W), 파형판의 골정사형 길이(X)의 관계가 편류현상방지, 미생물 부착의 용이성, 미생물 유실의 감소 등에 중요한 요소이다. 이러한 교차 흐름형 여재모듈(142)은 공극율 96%, 비표면적 145m2/m3이며, 골의 경사각(S)이 68°±2°이다.Figure 5 shows a cross-section of the cross-flow media module 142, the relationship between the inclination angle (S) of the corrugated plate bone, the bone spacing (W) of the corrugated plate, the bone square length (X) of the corrugated plate prevents drift phenomenon , Microorganisms are easy to attach, and microorganisms are lost. The cross flow media module 142 has a porosity of 96%, a specific surface area of 145 m 2 / m 3 , and an inclination angle S of the bone is 68 ° ± 2 °.
파형판 골의 경사각(S)이 작으면 동일 부피에서 교차 흐름형 여재모듈(142)의 접합점 수가 증가하고 폐수의 교차가 활발해져 막힘 및 편류현상을 방지할 수 있다. 또한, 작은 경사로 인한 미생물 부착이 용이하고, 미생물의 유실을 방지할 수 있다. 다만, 폐수의 흐름을 방해하여 수두손실 및 사수부(Dead space)를 유발할 수 있다.When the inclination angle S of the corrugated plate bone is small, the number of junction points of the cross flow media module 142 increases in the same volume, and the crossover of the wastewater becomes active, thereby preventing clogging and drift. In addition, it is easy to attach the microorganisms due to the small inclination, it is possible to prevent the loss of microorganisms. However, it may cause head loss and dead space by obstructing the flow of wastewater.
반면, 골의 경사각(S)이 크면 단회로현상 및 빠른 유속으로 인한 미생물 유출이 발생할 수 있다.On the other hand, if the inclination angle (S) of the bone is large, microbial outflow due to a short circuit phenomenon and a high flow rate may occur.
골의 경사각(S)과 함께 동시에 고려해야 할 중요한 설계인자가 파형판의 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비이다. 이때, 본 발명에 따른 파형판의 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비는 3.5∼7.0으로 유지되는데, 너무 크면 교차 흐름형 여재모듈(142)이 막힐 우려가 있고 너무 작으면 유체의 단회로 현상에 의한 상승 유속의 증가로 미생물 유출의 가능성이 있다. 따라서, 골의 경사각(S)과 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비를 동시에 만족할 수 있도록 설계하여야 한다.Along with the angle of inclination (S) of the bone, an important design factor to consider simultaneously is the ratio of bone square length / bone spacing (X / W) of the corrugated plate. At this time, the ratio of the bone orthogonal length / bone spacing (X / W) of the corrugated plate according to the present invention is maintained at 3.5 to 7.0, if too large, there is a risk that the cross-flow media module 142 is blocked and if too small There is a possibility of microbial outflow due to the increase of the rising flow rate due to the short circuit phenomenon. Therefore, the design should be designed to satisfy the ratio of the inclination angle (S) of the bone and the bone square length / bone spacing (X / W) at the same time.
일반적으로 혐기성 미생물은 상승하는 폐수에 의해 이동하거나 하부에서 발생한 가스에 부착되어 상부로 이동하게 되어 유출수와 함께 쉽게 유실된다. 그러나, 본 발명에서와 같이 교차 흐름형 여재모듈(142)을 사용함으로써 벽면과 유체의경계층에서 전단력에 의해 유체속도가 최소가 되기 때문에 미생물은 유체의 흐름방향으로 이동되지 못하고 벽면에 부착하거나 아래로 떨어지게 되어 유실을 방지할 수 있다.In general, anaerobic microorganisms are easily lost together with the effluent because they are moved by rising wastewater or attached to the gas generated at the bottom and moved upward. However, since the flow velocity is minimized by the shear force in the boundary layer of the wall and the fluid by using the cross flow media module 142 as in the present invention, the microorganism is not moved in the flow direction of the fluid and adheres to the wall or is downward. It can fall off to prevent loss.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 생물학적 폐수처리 장치는 발생가스를 미리 포집·배출하여 상승 유속을 감소시킴으로써 혐기 반응조(100) 내의 유효용적을 증가시키며, 미생물의 유출을 방지하여 혐기 반응조(100) 내에 고농도의 미생물을 보유할 수 있다. 따라서, 높은 처리 효율로 인하여 후속 처리시설의 용량을 줄일 수 있으며, 이에 따른 소요부지의 면적 및 비용을 줄일 수 있다.As described above, the biological wastewater treatment apparatus according to the present invention increases the effective volume in the anaerobic reactor 100 by collecting and discharging the generated gas in advance to reduce the flow rate, and prevents the outflow of microorganisms in the anaerobic reactor 100. It can hold high concentrations of microorganisms. Therefore, the capacity of the subsequent treatment facility can be reduced due to the high treatment efficiency, thereby reducing the area and cost of the required site.
본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 정리·요약하면 다음과 같다. 즉, 고농도의 유기성 폐수를 유입시켜 혐기 조건하에서 반응시키는 소정 용적의 혐기 반응조(100), 혐기 반응조(100)의 하부 적소에 형성되어 고농도의 유기성 폐수를 유입시키는 폐수 유입관(110), 혐기 반응조(100) 내측의 하부에 설치되어 유입된 폐수의 유기물 분해에 의해 발생하는 가스를 포집하는 가스포집부(120), 가스포집부(120)에 의해 포집된 가스를 혐기 반응조(100)의 상부로 우회시키는 우회가스 이송관(130), 혐기 반응조(100)의 내측에 설치되어 폐수 중의 유기물을 분해하는 미생물이 부착·고정되는 미생물 고정화용 여재층(140), 혐기 반응조(100)의 상부 적소에 형성되어 발생된 가스를 배출시키는 가스 배출관(150) 및 혐기 반응조(100)의 상부 적소에 형성되어 혐기 조건하에서 반응 처리된 처리수를 유출시키는 처리수 유출관(160)을 포함하여 이루어진다.The biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention is summarized as follows. That is, the wastewater inlet pipe 110, the anaerobic reactor, which is formed in the lower portion of the anaerobic reactor 100, the lower portion of the anaerobic reactor 100, in which a high volume of organic wastewater is introduced and reacted under anaerobic conditions, inflows a high concentration of organic wastewater. The gas collecting unit 120 and the gas collected by the gas collecting unit 120 to collect the gas generated by the decomposition of the organic matter of the wastewater introduced and installed in the lower portion of the inner side to the upper portion of the anaerobic reactor 100 By-pass gas transfer pipe 130 to bypass, the anaerobic reaction tank 100 is installed inside the microorganism immobilization media layer 140, the anaerobic reaction tank 100, where the microorganisms are attached and fixed to decompose organic matter in the waste water. It includes a gas discharge pipe 150 for discharging the generated gas and a treated water outlet pipe 160 formed in the upper position of the anaerobic reaction tank 100 to discharge the treated water reacted under anaerobic conditions Lose.
이때, 가스포집부(120)는 혐기 반응조(100) 전체높이(H)의 0.25H∼0.35H 높이의 중앙 및 내벽에 설치되며, 가스포집부(120)의 단면적은 혐기 반응조(100)의 0.4∼0.7배이다.At this time, the gas collecting unit 120 is installed at the center and the inner wall of the height of 0.25H ~ 0.35H of the total height (H) of the anaerobic reaction tank 100, the cross-sectional area of the gas collecting unit 120 is 0.4 of the anaerobic reaction tank (100) It is -0.7 times.
한편, 미생물 고정화용 여재층(140)은 가스포집부(120)의 상부측에 혐기 반응조(100) 전체높이(H)의 0.4H∼0.6H의 높이로 설치된다. 이때, 미생물 고정화용 여재층(140)은 파형판의 골정사형 길이/골간격(X/W)의 비가 3.5∼7.0이고, 파형판 골의 경사각(θ)이 68°±2°인 교차 흐름형 여재모듈(142)로 충진된다.On the other hand, the microorganism immobilization media layer 140 is installed at the height of 0.4H ~ 0.6H of the total height (H) of the anaerobic reaction tank 100 on the upper side of the gas collecting unit 120. At this time, the microorganism immobilization media layer 140 is a cross-flow type of the ratio of the bone orthogonal length / bone spacing (X / W) of the corrugated plate 3.5 to 7.0, the inclination angle (θ) of the corrugated plate bone 68 ° ± 2 ° Filled with the filter module (142).
전술한 바와 같은 구성에서 처리수 유출관(160)을 통해 유출되는 처리수의 일부를 폐수 유입관(110)으로 반송시키는 처리수 반송관(170)이 더 구비되어 유입되는 고농도 유기성 폐수를 희석시키게 된다.In the configuration as described above is further provided with a treated water return pipe 170 for conveying a portion of the treated water flowing out through the treated water outlet pipe 160 to the wastewater inlet pipe 110 to dilute the high concentration organic wastewater introduced. do.
본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치의 작용·효과를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 폐수 유입관(110)을 통해 고농도 유기성 폐수를 혐기 반응조(100) 내로 유입시키면, 유입된 폐수 속의 유기물은 슬러지 베드층(102)을 통과하면서 분해된다. 이 과정에서 가스가 발생하게 되고, 발생된 가스는 가스포집부(120)를 통해 포집되어 우회가스 이송관(130)을 거쳐 가스 배출관(150)을 통해서 외기로 배출된다. 이때, 발생가스 중의 40∼70%가 우회가스 이송관(130)을 통해 우회 배출된다.Referring to the action and effect of the biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention. First, when a high concentration of organic wastewater is introduced into the anaerobic reactor 100 through the wastewater inflow pipe 110, the organic matter in the introduced wastewater is decomposed while passing through the sludge bed layer 102. In this process, the gas is generated, and the generated gas is collected through the gas collecting unit 120 and discharged to the outside air through the gas discharge pipe 150 through the bypass gas transfer pipe 130. At this time, 40 to 70% of the generated gas is bypassed and discharged through the bypass gas transfer pipe 130.
한편, 혐기 반응조(100) 내로 유입된 폐수는 슬러지 베드층(102)을 거치면서 상향류식으로 이동되고, 교차 흐름형 여재모듈(142)이 충진된 미생물 고정화용 여재층(140)을 통과하면서 슬러지 베드층(102)에서 제거되지 않은 유기물이 미생물 고정화용 여재층(140)에 부착되어 성장하는 미생물에 의해 분해된다. 이때, 유기물이 분해되는 과정에서 발생한 가스는 혐기 반응조(100)의 상부측으로 모여 가스 배출관(150)을 통해 외기로 배출된다.Meanwhile, the wastewater introduced into the anaerobic reactor 100 is moved upwardly while passing through the sludge bed layer 102, and the sludge is passed through the medial layer for microbial immobilization 140 filled with the cross-flow media filter module 142. Organic material not removed from the bed layer 102 is attached to the microorganism immobilization media layer 140 and decomposed by the growing microorganisms. At this time, the gas generated in the process of decomposition of the organic matter is collected to the upper side of the anaerobic reactor 100 is discharged to the outside air through the gas discharge pipe 150.
전술한 바와 같이 상향류식으로 이동되는 동안 처리되어 혐기 반응조(100)의 상부로 이동된 처리수는 수두차에 의해 후속 처리시설로 처리수 유출관(160)을 통해 유출된다. 이때, 처리수 유출관(160)을 통해 후속 처리시설로 유출되는 처리수 중 일부는 처리수 반송관(170)을 통해 폐수 유입관(110)으로 유입되어 폐수 유입관(110)으로 유입되는 고농도 유기성 폐수를 희석시키게 된다.As described above, the treated water that has been treated while being moved upwardly and moved to the upper portion of the anaerobic reactor 100 is discharged through the treated water outlet pipe 160 to a subsequent treatment facility by the head difference. At this time, some of the treated water flowing out to the subsequent treatment facility through the treated water outlet pipe 160 is introduced into the wastewater inlet pipe 110 through the treated water conveying pipe 170 to the wastewater inlet pipe 110. The organic wastewater will be diluted.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 폐수처리 장치는 일반적인 폐수처리 방법의 혐기공정 한 부분의 공정을 이루는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 혐기 조건하에서의 폐수처리 공정에 앞서 폐수를 저장하는 공정, 고액분리 공정 등의 공정이 있을 수 있으며, 본 발명에 따른 폐수처리 공정의 후속 공정으로써 호기 조건하에서 반응 처리하는 공정, 약품투입 공정 등이 있을 수 있다.The wastewater treatment apparatus of the present invention configured as described above constitutes a part of the anaerobic process of the general wastewater treatment method. That is, prior to the wastewater treatment process under anaerobic conditions according to the present invention there may be a process for storing the wastewater, solid-liquid separation process, etc., a process for reaction treatment under aerobic conditions as a subsequent process of the wastewater treatment process according to the present invention, There may be a drug injection process.
<실시예 1><Example 1>
실시예 1 은 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 이용하여 유가공 폐수에 대한 처리시험 결과를 나타낸 것이다. 혐기 반응조(100) 내에서의 폐수 체류시간은 0.7일이며, 혐기 반응조(100) 온도는 중온 혐기성 소화의 적정온도인 35℃ 정도를 유지하였다.Example 1 shows the treatment test results for the dairy wastewater using the biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention. The wastewater residence time in the anaerobic reactor 100 was 0.7 days, and the anaerobic reactor 100 was maintained at about 35 ° C., which is an appropriate temperature for mesophilic anaerobic digestion.
<실시예 2><Example 2>
실시예 2 는 본 발명에 따른 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 이용하여 주정폐수에 대한 각각의 주정원료별 처리실험 결과를 나타낸 것이다. 혐기 반응조(100) 내에서의 체류시간은 5일이며, 혐기 반응조(100) 온도는 고온 혐기성 소화의 적정온도인 55℃ 정도를 유지하였다.Example 2 shows the results of treatment for each alcohol raw material for alcoholic wastewater using the biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention. The residence time in the anaerobic reactor 100 was 5 days, and the anaerobic reactor 100 maintained a temperature of 55 ° C., which is an appropriate temperature for high temperature anaerobic digestion.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폐수처리장치는 피혁폐수 뿐만 아니라 축산업, 축산식료품 제조업, 유제품 제조업, 수산통조림 제조업, 수산 연제품 제조업, 야채절임 제조업, 된장 제조업, 간장 제조업, 화학조미료 제조업, 기계 염색업, 인쇄업, 분뇨처리업, 도축장 등의 폐수처리에 적용할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the wastewater treatment apparatus according to the present invention is not only leather wastewater, but also livestock industry, animal husbandry food manufacturing industry, dairy product manufacturing industry, canned fishery manufacturing industry, fishery soft products manufacturing industry, pickles manufacturing industry, miso manufacturing industry, soy sauce manufacturing industry, chemical seasoning manufacturing industry, mechanical dyeing industry, It can be applied to wastewater treatment in printing industry, manure processing industry, slaughterhouse, etc.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 고농도 폐수의 생물학적 폐수처리 장치를 적용하므로써 기존의 폐수처리 장치에 비해 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 발휘된다.As described above, by applying the biological wastewater treatment apparatus of high concentration wastewater according to the present invention, the effect of improving the treatment efficiency is exerted as compared with the conventional wastewater treatment apparatus.
또한, 본 발명에 따르면 CODCr2,000∼60,000 mg/L 농도의 유기물을 함유한폐수를 혼합형 반응조를 이용하여 처리하는데 있어 하부 슬러지 베드층에서의 유기물 제거시 발생되는 가스를 하부의 가스포집수단을 통해 우회 배출시킴으로써 반응조의 유효 용적을 증가시켜 미생물과 유기물의 반응을 최적화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, in the treatment of wastewater containing organic matter with a concentration of 2,000 to 60,000 mg / L COD Cr using a mixed reactor, the gas generated when the organic matter is removed from the lower sludge bed layer is collected through the lower gas collecting means. By bypass discharge, the effective volume of the reactor can be increased to optimize the reaction of microorganisms and organic matter.
본 발명의 다른 효과는 혐기 반응조 상부에 막힘현상이 없는 교차 흐름형 여재모듈을 충진시켜 미생물이 부착·성장되도록 함으로써 하부 슬러지 베드층에서 미처리된 유기물을 처리함과 동시에 여재에 의한 미생물의 재침전을 유도할 수 있는 효과가 발휘된다.Another effect of the present invention is to fill the cross-flow filter medium module without clogging on the anaerobic reactor to allow microorganisms to attach and grow, thereby treating the untreated organic material in the lower sludge bed layer and at the same time reprecipitation of the microorganisms by the filter medium. Inducible effects are exerted.
본 발명의 또 다른 효과는 짧은 시간에 많은 양의 폐수를 처리할 수 있도록 함으로써 대규모의 폐수를 처리할 수 있는 효과가 발휘된다.Another effect of the present invention is to be able to treat a large amount of wastewater in a short time, thereby exhibiting the effect of treating a large amount of wastewater.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040049713A (en) * | 2002-12-07 | 2004-06-12 | 주식회사한국연수 | Nutrient Removal Process and Facilities for Sewage and Wastewater Treatment Plant Utilizing Bubble Capturing and Recycling Device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6094194A (en) * | 1983-10-25 | 1985-05-27 | Kurita Water Ind Ltd | Treating apparatus for organic waste water |
| JPS61174995A (en) * | 1985-01-29 | 1986-08-06 | Nippon Beet Sugar Mfg Co Ltd | Anaerobic digestion vessel |
| JPH02169098A (en) * | 1988-09-14 | 1990-06-29 | Sanmatsu Kogyo Kk | Anaerobic fluidized-bed waste water treatment and device therefor |
-
1999
- 1999-11-24 KR KR1019990052430A patent/KR100327689B1/en not_active IP Right Cessation
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| KR20010047979A (en) | 2001-06-15 |
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