KR100465908B1 - Method for processing livestock sewage without sludge - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산 오폐수 중에 포함되어 있는 유기물, 질소, 인, 오니 등을 제거할 수 있는 축산 오폐수의 무오니 처리공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 유입되는 축산 오폐수에 포함된 고농도 BOD와 SS를 강력한 효소를 폭기조에 투입함으로써 이들 오염물질을 제거하고 미처리된 오염물질은 3단의 침전지에서 제거하므로써 BOD, SS, TN, TP를 동시에 제거할 뿐아니라 처리 후 폐기물로 발생되는 오니를 발생시키지 않는 무오니 축산 오폐수 처리공정에 관한 것이다.The present invention relates to a process for treating sludge of livestock wastewater capable of removing organic matter, nitrogen, phosphorus, sludge, etc. contained in the livestock wastewater, and more particularly, high concentrations of BOD and SS contained in livestock wastewater introduced from the outside. By removing these contaminants by adding powerful enzymes to the aeration tank and removing untreated contaminants from the three-stage settling basin, BOD, SS, TN, and TP are simultaneously removed and the sludge generated as a waste after treatment is not generated. It relates to a sludge livestock wastewater treatment process.
해결 수단은 축사로부터 유입된 축산 오폐수를 1차 스크린(10)을 통해 톱밥이나 축모를 제거한 다음 집수하여 산기관이 설치되어 있는 집수조와 투입조로부터 강력한 효소를 공급받은 폭기조(30)와 미처리된 오니등의 오염물을 월류시켜 계속 처리하는 3단 침전조로 구성되어 있다.The solution is to remove livestock wastewater introduced from the livestock barn through the primary screen (10), and then collect the sawdust or livestock, and then collect the aeration tank (30) and untreated sludge from which a strong enzyme is supplied from the sump and the input tank where the acid pipe is installed. It consists of a three-stage sedimentation tank that continuously drains and contaminates such pollutants.
Description
본 발명은 축산 오폐수 중에 포함되어 있는 유기물, 질소, 인, 오니 등을 제거할 수 있는 축산 오폐수의 무오니 처리공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 유입되는 축산 오폐수에 포함된 BOD와 오니를 강력한 효소를 폭기조에 투입하여 이들 오염물질을 제거하고 미처리된 오염물질은 3단의 침전지에서 제거하므로써 BOD, SS, TN, TP를 동시에 제거할 뿐 아니라 처리후 발생되는 오니를 발생시키지 않는 축산 오폐수의 무오니 처리공정에 관한 것이다.The present invention relates to a process for treating sludge of livestock wastewater capable of removing organic matter, nitrogen, phosphorus, sludge, etc. contained in the livestock wastewater, and more particularly, BOD and sludge contained in livestock wastewater introduced from the outside. Strong enzymes are added to the aeration tank to remove these contaminants, and untreated contaminants are removed from the three-stage settler to simultaneously remove BOD, SS, TN, and TP, as well as to remove sludge generated after treatment. The present invention relates to a sludge-free treatment process.
통상 축산 오폐수는 약육하는 가축의 종류 및 키우는 방법에 따라 발생되는 폐수가 다양하나, 대체로 높은 BOD(20,000mg/L-40,000 mg/L), 높은 SS( 20,000mg/L - 30,000 mg/L) 그리고 고농도의 TN과 TP의 특성을 지니고 있어 통상 축산 오폐수처리는 긴 처리 체류시간과 고비용의 처리시스템을 요구하고 있다.Normally, livestock wastewater varies depending on the type of livestock and how it is raised, but generally high BOD (20,000 mg / L-40,000 mg / L), high SS (20,000 mg / L-30,000 mg / L) and Due to the high concentrations of TN and TP, livestock wastewater treatment usually requires a long treatment residence time and a costly treatment system.
상기 폐수를 처리하기 위하여 종래에는 축산 오폐수를 침전시켜 침전된 오니는 따로 수거하여 비료 등으로 이용하고 상등수를 따로 수거하여 침전조, 응집침전조, 폭기조, 여과조 등으로 구성된 정화시스템이나 폐수를 협기성 처리와 호기성 처리를 병행하는 복잡한 정화시스템을 택하고 있다. 그러나 이들 시스템으로는 축산 오폐수를 완벽히 처리할 수 없으며, 시스템이 매우 복잡하고, 비용이 많이 소요되며, 긴 체류시간을 요구하고 있다. 또한 처리된 후에도 오니가 발생한다. 이들오니는 따로 수거하여 해양투기 등의 방법을 택하고 있어 종래의 시스템으로는 완벽한 처리와 2차적 환경오염을 막을 수 없다.In order to treat the wastewater, sludge sedimented by raising livestock wastewater is collected separately and used as fertilizer, etc., and the supernatant is collected separately, and a purification system or wastewater consisting of a sedimentation tank, agglomeration sedimentation tank, aeration tank, and a filtration tank is subjected to aerobic treatment. It takes a complex purification system that combines aerobic treatment. However, these systems cannot fully handle livestock wastewater, and the systems are very complex, expensive and require long residence times. Sludge also occurs after treatment. These sludges are collected separately and take the method of dumping at sea, etc. Therefore, the conventional system cannot prevent the perfect treatment and secondary environmental pollution.
또한, 미처리된 오염물이 수계로 유입됨에 따라 수계 오염 및 부영양화를 유발시키는 원인이 되었다.In addition, the inflow of untreated contaminants into the water system was the cause of water pollution and eutrophication.
일반적인 축산 오폐수 내의 질소는 질산화공정과 탈질소공정의 2단계공정으로 구성되어 있다.Nitrogen in general livestock wastewater consists of two stages: nitrification and denitrification.
즉,In other words,
---- ① ---- ①
---- ② ---- ②
상기와 같은 질산화공정에서 식 1,2는 암모니아성 질소가 질산화되는 과정을 나타낸 것이며, 탈질소공정은 협기적 조건하에서 협기성 탈질균에 의해서 질산 호흡이나 아질산 호흡을 이용하여 질산화 질소를 질소가스로 환원하여 제거하게 된다.In the above nitrification process, Equation 1, 2 and 2 show the process of nitrifying ammonia nitrogen, and the denitrification process uses nitrogen nitrate or nitrite breathing by nitrogen aerobic denitrification under aerobic conditions. It will be reduced and removed.
이때, 사용되는 호기성 소화균은 니트로소모나스(nitrosomonas), 니트로 소코커스(Nitrosococcus)와 니트로 박타(nitrobactor) 등이며 탈질 공정의 협기성 소화균은 슈도모나스(pseudomonas) 및 덴트리피칸(Dentrifican) 등이 사용되어 진다.At this time, the aerobic digestive bacteria used are nitrosomonas, nitrosococcus and nitrobacta, and the anaerobic digestive bacteria of the denitrification process include pseudomonas and dentriphycan. It is used.
또한 인을 동시에 제거하여야 하므로 반응의 복잡성과 미생물적인 처리시 상호 성질이 배치되는 관계로 반응조가 대형화되고 체류시간이 길어지고 처리효율이 떨어지게 되는 원인이 된다. 따라서 종래의 기술로는 축산 오폐수의 높은 유기물이나 질소, 인의 오염물을 완벽히 처리하기 곤란하며, 특히 처리 후 발생되는 오니를 처리하여야 하는 문제점을 내포하고 있다.In addition, since phosphorus must be removed at the same time, the complexity of the reaction and the mutual properties of microorganisms are arranged, which causes a large reaction tank, a long residence time, and a decrease in treatment efficiency. Therefore, the prior art is difficult to completely treat the high organic matter, nitrogen, phosphorus contaminants of the livestock waste water, and in particular has a problem that must treat the sludge generated after the treatment.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 외부로부터 유입되는 축산 오폐수에 포함된 고농도 BOD와 SS를 강력한 효소를 폭기조에 투입하여 이들 오염물질을 제거하고 미처리된 오염물질은 3단의 침전지에서 제거하므로써 BOD, SS, TN, TP를 동시에 제거하고 처리후 발생되는 오니를 무배출시키는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention removes these contaminants by inserting high concentrations of BOD and SS contained in livestock wastewater introduced from the outside into the aeration tank and removing untreated contaminants from the three-stage settling basin. The purpose is to remove BOD, SS, TN and TP at the same time and discharge the sludge generated after treatment.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유입된 축산 오폐수를 스크린을 통해 1차 처리하여 유량조정조에 일정량을 저장하기 위한 저장공정과; 상기 유량조장조 내의 교반기를 통해 교반된 축산 오폐수와 복합효소제를 폭기조에 투입하는 투입공정과; 상기 폭기조 내에 투입된 액티자임 시그마에 의해 고형물과 처리수로 분리된 축산 오폐수를 처리하기 위한 제 1침전공정과; 상기 제 1침전공정에 미처리된 고액물을 고액분리하기 위한 제2침정공정과; 상기 제 2침전공정에 의해 고액분리된 처리수를 완전한 정제수로 처리하기 위한 제3침전공정과; 상기 제3침전공정에 의해 보내진 정재수를 탈색 및 탈취하여 정재수로 방출하기 위한 탈색공정으로 됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is the storage process for storing a predetermined amount in the flow rate adjusting tank by first processing the livestock waste water introduced through the screen; An input step of introducing the agitated livestock waste water and the complex enzyme through an agitator in the flow control tank into an aeration tank; A first sedimentation step for treating livestock wastewater separated into solids and treated water by an actyme sigma introduced into the aeration tank; A second sedimentation step for solid-liquid separation of the solid liquid untreated in the first precipitation process; A third precipitation step for treating the treated water separated by the second precipitation step into completely purified water; Characterized in that the decolorization process for decolorizing and deodorizing the purified water sent by the third precipitation process to release to the purified water.
축산 오폐수와 호기성미생물을 폭기조에 투입 후 산소발생기를 이용하여 고농도 산소를 주입하는 것을 특징으로 한다.After introducing livestock wastewater and aerobic microorganisms into the aeration tank, high concentration of oxygen is injected using an oxygen generator.
상기 폭기조 내의 산소공급 농도는 5mg/L 이상임을 특징으로 한다.The oxygen supply concentration in the aeration tank is characterized in that more than 5mg / L.
도 1은 본 발명 축산 오폐수의 무오니 처리공정을 나타낸 도1 is a view showing a process of sludge treatment of livestock wastewater of the present invention
도 2는 본 발명 탈색조의 종단면도Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the present invention the bleaching tank
도 3은 본 발명 축산 오폐수의 무오니 처리공정을 이용하였을 때 처리되는 BOD와 SS를 단위 공정별로 변화되는 관계를 나타낸 그래프Figure 3 is a graph showing the relationship between the BOD and SS treated by unit process when using the sludge treatment process of livestock wastewater of the present invention
도 4는 축산 오폐수 내 TN과 TP의 제거 변화를 단위 공정별로 변화되는 관계를 나타낸 그래프Figure 4 is a graph showing the relationship between the change in removal of TN and TP in the livestock waste water for each unit process
<도면의 주요부분의 부호의 설명><Description of Symbols of Major Parts of Drawings>
10 : 스크린 20 : 유량저장조10: screen 20: flow reservoir
21 : 교반기 30 : 폭기조21: stirrer 30: aeration tank
31 : 산소발생기 32 : 소포수31: oxygen generator 32: parcel water
40 : 제1침전조 41 : 제거망40: first settling tank 41: removal network
50 : 제2침전조 60 : 제3침전조50: second settling tank 60: third settling tank
70 : 탈색조 71 : 저장탱크70: decolorization tank 71: storage tank
72 : 굵은 자갈 73 : 사여과층72: coarse gravel 73: filtrate layer
74 : 호기성미생물 75 : 고운모래74: aerobic microorganism 75: fine sand
상기한 본 발명의 목적의 특징, 그리고 구조상의 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 기술되는 본 발명의 상세하고 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above described features and structural advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the detailed and preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings.
본 발명 축산 오폐수의 무오니 처리공정은 도 1에 도시된 바와같이, 유입된 축산 오폐수는 스크린(10)을 통해 협잡물과 돈모, 우모 등이 1차로 걸러지고, 이렇게 처리된 축산 오폐수는 유량조정조(20)에 계속적으로 저장된다.(S1)As shown in FIG. 1, the sludge treatment process of the livestock wastewater of the present invention is introduced into the livestock wastewater through the screen 10, and the first screen is to filter the contaminants and pig hair, feathers, etc., and the treated livestock wastewater is a flow adjustment tank ( 20) is stored continuously (S1).
이때, 상기 유량조정조(20)에 저장되는 축산 오폐수는 일정시간 동안 일정량 저장되며, 상기 유량조장조(20) 내에 설치된 교반기(21)를 통해 교반된다.At this time, the livestock waste water stored in the flow rate adjustment tank 20 is stored for a certain amount of time, and stirred through the stirrer 21 installed in the flow rate adjustment tank 20.
상기와 같이 교반된 축산 오폐수와 520종류의 천연미생물군과 특수효소로 구성되며, 폐기물 중의 유지, 석유, 리그닌, 셀룰로스, 펙틴, 담백질, 화학물질, 합성세제 등의 분해에 매우 탁월한 효과가 있는 액티자임 시그마(이는 호기성미생물 및 식물성 효소와 미네랄 등의 광물질이 만난 복합효소제로써, 이하 복합효소제라 칭함)를 폭기조(30) 내에 투입한다.(S2)It is composed of agitated livestock waste water, 520 kinds of natural microorganisms and special enzymes, and has an excellent effect on the decomposition of fats and oils in waste, petroleum, lignin, cellulose, pectin, protein, chemicals and synthetic detergents. A zyme sigma (which is a complex enzymatic agent where aerobic microorganisms and minerals such as vegetable enzymes and minerals meet) is referred to as a complex enzymatic agent in the aeration tank 30. (S2)
상기 복합효소제의 투입량은 하기 식1과 같다.The dose of the complex enzyme is shown in Equation 1 below.
식1Equation 1
또한, 상기 폭기조(30) 내에 산소발생기(31)를 설치하여 용존산소량이 부족한 고농도 축산 오폐수에 강력한 산소를 보내어 복합효소제의 활성화를 도모할 수가 있다.In addition, by installing the oxygen generator 31 in the aeration tank 30, strong oxygen can be sent to high concentration livestock wastewater with a shortage of dissolved oxygen, thereby enabling the activation of the complex enzyme agent.
상기 폭기조(30) 내의 산소공급은 일반산기장치와 90％ 고농도 산소를 발생하는 산소발생기와 산소용해기를 병용처리하는 방법이 있다.The oxygen supply in the aeration tank 30 may be a combination of a general acid generator and an oxygen generator that generates 90% high concentration oxygen in combination with an oxygen dissolver.
즉, 산소발생기만 이용할 경우 고농도 산소를 발생시켜 산기관을 통하여 폭기조(30)로 유입시키는 방법과, 산소용해기(도시하지 않음)와 병행하여 이용할 경우는 산소발생기의 고농도 산소를 용해기에 연결하여 폭기조(30)로 유입하는 방법이다.That is, when only oxygen generator is used, high concentration oxygen is generated and introduced into the aeration tank 30 through an acid pipe, and when used in combination with an oxygen dissolving device (not shown), high concentration oxygen of the oxygen generator is connected to the dissolver. It is a way to flow into the aeration tank (30).
이때, 폭기조(30) 내에 유입되는 산소 공급 농도는 대략 5mg/L 이상이 유지되어야 한다.At this time, the oxygen supply concentration flowing into the aeration tank 30 should be maintained at about 5mg / L or more.
또한 폭기조(30)내에 생성되는 거품을 제거하기 위하여 최종 방류수를 폭기조(30) 내에 소포수(32)를 이용하여 공급한다. 상기 폭기조(30) 내에 투입된 복합효소제에 의해 고형물과 처리수로 분리된 축산 오폐수는 제1침전조(40)의 상부에 일단에 설치된 제거망(41)을 거침으로써, 스크린(10)을 통해 1차로 걸러지지 않은 잔류의 돈모, 우모를 완전하게 거르게 된다.In addition, in order to remove the bubbles generated in the aeration tank 30, the final discharged water is supplied into the aeration tank 30 by using the parcel water 32. The livestock wastewater separated into the solids and the treated water by the complex enzymatic agent introduced into the aeration tank 30 passes through the removal network 41 installed at one end of the first settling tank 40 and is primarily through the screen 10. Completely filter out the unfiltered piglets and feathers.
이때, 폭기조(30)로 부터 보내진 폐수는 일정시간 체류함에 따라 상기 폭기조에서 월류된 미생물과 효소가 분해작용을 계속함으로서, 고액분리 즉, 고체(고형물)와 액체(처리수)으로 분리되고, 처리수는 다음 제 2침전조(50)로 계속적으로 넘치게 되고 남은 고형물질은 잔여분의 미생물과 효소에 의해 계속적으로 분해작용을 하게 된다.(S3)At this time, the wastewater sent from the aeration tank 30 stays for a certain time, so that the microorganisms and enzymes overflowed in the aeration tank continue to be decomposed, thereby separating into solid-liquid separation, that is, solid (solid) and liquid (treated water), and treating. The water is continuously overflowed to the second settling tank 50, and the remaining solid substance is continuously decomposed by the remaining microorganisms and enzymes. (S3)
마찬가지로 제2침전조(50), 제3침전조(60)는 제 1침전조(40)의 작용과 동일한 과정을 거치게된다(S4)(S5).Similarly, the second settling tank 50 and the third settling tank 60 are subjected to the same process as that of the first settling tank 40 (S4) (S5).
따라서, 상기와 같은 과정을 거친 처리수는 탈색조(70)를 통과하게 됨으로써, 탈색 및 탈취되어 완전한 정제수로 방출하게된다.Therefore, the treated water having passed through the above process is passed through the decolorization tank 70, thereby decolorizing and deodorizing to be discharged to the complete purified water.
예를들면, 상기 탈색조(70)는 도 2에 도시된 바와같이, 저장탱크(71) 바닥면에 굵은 자갈(72)이 깔리고, 그 위에 모래+자갈(모래보다 약간 큰것 ; 이하 사여과층이라 칭함)(73), 그위에 복합효소제(74)이 투입되고, 그 상부에 고운모래(75)가 침지된다.For example, as shown in Figure 2, the decolorization tank 70, the coarse gravel 72 is laid on the bottom surface of the storage tank 71, sand + gravel (slightly larger than the sand; the filtration layer below) 73, a complex enzyme 74 is put thereon, and fine sand 75 is immersed thereon.
상기와 같은 구조로 이루어진 저장탱크(71) 내에 처리수가 저장되게 되면 상기 처리수는 복합효소제(74)와 사여과층(75)을 통과하는 사이 탈색되고 최종적으로 저장탱크(71) 하부에 설치된 배출구(76)를 통하여 외부로 방류된다.When the treated water is stored in the storage tank 71 having the structure as described above, the treated water is discolored while passing through the complex enzyme 74 and the filtration layer 75, and finally, an outlet disposed under the storage tank 71. It is discharged to the outside via 76.
도 3은 본 발명 축산 오폐수의 무오니 처리공정을 이용하였을 때 처리되는 BOD와 SS를 단위 공정별로 변화되는 관계를 나타낸 그래프로써, 복합효소제을 폭기조에 투여하면 폐수 중 오염물질이 감소하여 폭기조에서는 약 85- 90％, 제1 내지 제3침전조 내에서는 98％의 처리효과를 보이고 있다.Figure 3 is a graph showing the relationship between the BOD and SS treated by the unit process when using the sludge-free process of livestock wastewater of the present invention, when the complex enzyme is administered to the aeration tank, contaminants in the wastewater are reduced to about 85 in the aeration tank -90%, 98% treatment effect in the 1st to 3rd settling tank is shown.
또한, SS는 폭기조에서 약 25%정도 처리되며 제1 내지 제3침전지를 거치는 동안 99%이상을 제거하고 있다.In addition, SS is treated about 25% in the aeration tank and removes more than 99% during the first to third settler.
도 4는 축산 오폐수 내의 TN과 TP의 제거 변화를 단위 공정별로 변화되는 관계를 나타낸 그래프로써, TN의 경우, 폭기조 내에서는 대략 30 %, 제1 내지 제3침전지에서는 90%의 처리효율을 보이고 있다.FIG. 4 is a graph showing the change of removal of TN and TP in the livestock waste water by unit process. In the case of TN, the treatment efficiency is about 30% in the aeration tank and 90% in the first to third settler batteries. .
또한 TP는 폭기조 내에서 약 60%를 처리되며 제 1내지 제3침전지를 거치는동안 90%이상을 제거하고 있다.In addition, TP is processed about 60% in the aeration tank and removes more than 90% during the first to third settler.
이러한 조건을 유지하기 위한 가장 적절한 수리학적 체류시간은 폭기조 2-4일, 제1침전지로부터 제3침전지까지 각각 3-5일로 나타났다.The most suitable hydraulic residence time to maintain these conditions was 2-4 days in aeration tank and 3-5 days from first to third settler.
이상과 같이, 본 발명 축산 오폐수의 무오니 처리공정은 외부로부터 유입되는 축산 오폐수에 포함된 BOD와 오니를 강력한 효소를 폭기조에 투입하여 이들 오염물질을 제거하고, 미처리된 오염물질은 3단의 침전지에서 제거하므로써 BOD, SS, TN, TP를 동시에 제거할 수가 있다.As described above, in the sludge treatment process of livestock wastewater of the present invention, BOD and sludge contained in livestock wastewater introduced from the outside are introduced into aeration tank to remove these pollutants, and the untreated pollutants are three-stage sedimentation basin. BOD, SS, TN, and TP can be removed at the same time.
또한, 종래의 기술로서 처리할 수 없었던 오니를 무배출하므로서, 2차 환경오염을 막는 동시에 처리비용도 절약할 수가 있다.In addition, by discharging sludge that could not be treated by the prior art, it is possible to prevent secondary environmental pollution and save processing costs.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110419 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |