KR100519694B1 - 소규모의 하ㆍ폐수처리설비 - Google Patents

소규모의 하ㆍ폐수처리설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오염물질 제거효율을 높이고, 전문가수준의 자동제어를 통해 공정의 성능향상을 이룰 수 있는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비에 관한 것이다. 생물반응조(50)는 유량조정조(10)로부터 공급되는 하ㆍ폐수 중의 질소 및 인의 제거를 위해 혐기조(20), 무산소조(30) 및 호기조(40)가 하부에서 상부로 구분되어 구비된다. 침전조(60)는 호기조로부터 유입되는 처리수로부터 슬러지를 분리시키고, 슬러지 농축조(70)는 슬러지를 폐기한다. 유량조정조, 생물반응조 및 침전조에는 다수의 수질측정수단이 구비된다. 이러한 하ㆍ폐수처리 단위설비(1)를 제어하기 위한 장치는 단위설비의 구동기기들의 구동신호를 송수신하는 입출력 신호 변환장치(80), 수질측정수단 및 신호 변환장치로부터 신호를 수신하여 기기들의 구동을 자동제어하기 위한 피엘씨 시스템(82), 피엘씨 시스템으로부터 단위설비의 실시간 데이터를 전달받아 모니터링하고, 단위설비의 구동제어를 위해 피엘씨 시스템으로 구동신호를 송신하기 위한 현장 컴퓨터(84), 인터넷을 통하여 원격지에서도 현장 컴퓨터의 운전상황을 모니터링하고, 실시간으로 데이터를 수신하여 이상 발생시 정상가동상태로 전환 및 유지할 수 있도록 하기 위한 원격관리용 컴퓨터(92)로 이루어진다.

Description

소규모의 하ㆍ폐수처리설비{Small-scale Sewage Disposal Facility}
본 발명은 하ㆍ폐수처리설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소규모 마을단위에서 발생하는 하ㆍ폐수중에 함유된 오염물질을 생물학적으로 처리하여 오염물질 제거효율을 높일 뿐만 아니라, 본 공정 개발자의 전문적인 지식과 숙련된 운전기술이 포함된 공정제어로직을 프로그램화하여 전문가 수준의 자동제어를 통해 공정의 성능향상을 이룰 수 있는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비에 관한 것이다.
현재까지 하ㆍ폐수처리를 위한 생물학적 영양염류 제거공정(Biological Nutrient Removal, BNR)들은 질소와 인의 제거를 위해 여러 형태로 개발되어 왔다. 일반적으로 이러한 공정은 인 방출을 위한 혐기조, 질산화액의 내부반송과 함께 탈질화를 유도하기 위한 무산소조 및 질산화를 위한 호기조로 구성되는 공통점을 가지고 있으며, 공정의 흐름도 차이에 따라 연속흐름식 형태의 A2/0, VIP, MUCT, 5단 Bardenpho, 간헐폭기 등과 같은 공법들이 있다.
그러나, 이러한 공법들은 두 개 이상의 반응조가 직렬로 연결되어 있어 부지소요 면적이 크고 다수의 부대설비가 필요하여 설치 및 유지관리면에서 비경제적이며 용이치 않다는 단점이 있다.
더욱이, 인구증가, 생활수준의 향상 및 도시의 대형화로 인하여 하ㆍ폐수의 양이 증가하고 있으며, 이들을 제거하기 위한 처리설비 역시 증가하고 있다. 일반적으로 중ㆍ대규모의 하ㆍ폐수처리설비의 경우 전문적인 지식을 갖춘 운전자들을 보유하고 있으므로 설비 및 공정의 유지관리에 큰 어려움이 없으며, 설비규모가 크므로 일시적인 외부의 충격에 대해 크게 영향을 받지 않고, 비교적 높은 수준의 제어 시스템을 갖추고 있어 설비의 유지관리에 대한 대비가 양호한 편이다.
그러나, 주요 수계와 상수원 보호 지역 인근에 산재되어 있는 소규모 단위의 마을, 숙박시설, 음식점 등으로부터 유입되는 생활오수 및 축산분뇨와 같은 하ㆍ폐수의 경우, 수질변동이 심하고, 전문적인 조업자들의 부재로 인하여 소규모의 하ㆍ폐수처리설비의 공정 안정성을 유지하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소규모 마을단위에서 발생하는 하ㆍ폐수중에 함유된 오염물질을 생물학적으로 처리하여 오염물질 제거효율을 높일 뿐만 아니라, 본 공정 개발자의 전문적인 지식과 숙련된 운전기술이 포함된 공정제어로직을 프로그램화하여 전문가 수준의 자동제어를 통해 공정의 성능향상을 이룰 수 있는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 소규모의 하ㆍ폐수처리설비는 하ㆍ폐수가 유입되는 유량조정조, 유량조정조로부터 공급되는 하ㆍ폐수 중의 유기물, 질소 및 인을 제거하기 위해 혐기조, 무산소조 및 호기조가 하부에서 상부로 순차적으로 구분되어 구비된 단일의 생물반응조, 호기조로부터 유입되는 처리수로부터 슬러지를 분리시키기 위한 침전조, 농축된 슬러지를 외부로 폐기처분하기 위한 슬러지 농축조, 침전조로부터 배출되는 슬러지를 혐기조와 슬러지 농축조로 각각 공급하기 위한 반송펌프 및 폐기펌프, 유량조정조, 생물반응조 및 침전조에 구비되어 수질을 측정하기 위한 다수의 측정수단을 포함하는 하나 이상의 단위설비와; 단위설비의 작동을 제어하기 위한 제어장치로 이루어진다.
호기조에는 블로어와 연결되어 압축공기를 공급받기 위한 산기관과, 고농도의 미생물이 부착, 생존할 수 있도록 하기 위한 담체가 설치된다.
유량조정조와 혐기조의 내부에는 각각 교반기가 설치되고, 침전조의 내부 저면에는 침전된 슬러지를 배출시키기 위한 스크래퍼가 설치된다.
제어장치는 펌프, 교반기, 블로어, 스크래퍼의 구동신호를 송수신할 수 있는 입출력 신호 변환장치; 측정수단 및 입출력 신호 변환장치로부터 신호를 수신하여 펌프, 교반기, 블로어, 스크래퍼의 구동을 소정의 공정 운전모드별로 무인자동제어하기 위한 피엘씨 시스템; 피엘씨 시스템으로부터 단위설비의 실시간 데이터를 전달받아 모니터링하고, 단위설비의 구동제어를 위해 피엘씨 시스템으로 구동신호를 송신하기 위한 현장 컴퓨터; 인터넷을 통하여 원격지에서도 현장 컴퓨터의 운전상황을 모니터링하고, 실시간으로 데이터를 수신하여 이상 발생시 운전모드를 변경시켜 정상가동상태로 전환 및 유지할 수 있도록 하기 위한 원격관리용 컴퓨터로 이루어진다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 소규모 하ㆍ폐수처리설비의 단위설비를 보인 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 단위설비(1)는 유량조정조(10), 생물반응조(50), 침전조(60) 및 슬러지 농축조(70)로 크게 구성되어 있다.
유량조정조(10)는 외부에서 유입된 하ㆍ폐수를 수집하고, 일정량씩 생물반응조(50)로 공급한다. 유량조정조(10)의 내부에는 유입되는 하ㆍ폐수의 수질을 측정하기 위해 실시간으로 시료를 채취하여 화학적 산소 요구량(COD), 부유물질(Suspended Solid, SS), pH 및 전기전도도 등을 분석하는 수질측정장치(12)와, 수질의 농도를 일정하게 유지시키기 위한 교반기(13)가 설치된다.
단일의 생물반응조(50)의 내부는 적절한 위치에 구비된 격벽(22,32)에 의해 혐기조(20), 무산소조(30) 및 호기조(40)가 하측에서 상측으로 차례로 구분되어 구비된다.
유량조정조(10)의 저면과 혐기조(20)의 저면을 연결하는 제1도관(14)이 구비되어 있고, 제1도관(14)에는 유량조정조(10)내의 하ㆍ폐수의 양을 조절하면서 혐기조(20)내로 유입시키기 위한 유입펌프(16)가 설치되어 있다.
유입펌프(16)의 작동에 의해 혐기조(20)내로 유입된 하ㆍ폐수는 교반기(23)에 의해 침전조(60)로부터 반송되는 슬러지와 완전 혼합되고, 유입수내에 포함된 유기물을 이용하여 질산성 질소를 제거하는 탈질반응과 인 방출반응이 일어난다.
혐기조(20)에서 처리된 처리수는 그 상부에 위치한 무산소조(30)로 이송되는데, 무산소조(30)에서는 질산성 질소를 제거하는 탈질반응이 일어난다.
호기조(40)에서는 블로어(42)로부터 공급되는 압축공기를 산기관(44)을 통해 불어넣어 산소를 공급함으로써 잔류 유기물 제거를 위한 산화반응, 유입수내 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환시키는 질산화 반응과 미생물에 의한 인의 과잉섭취로 인을 제거한다. 이에 의해, 하ㆍ폐수내에 존재하는 유기물, 질소 및 인을 동시에 기설정된 기준치 이하로 처리한다. 또한, 호기조(40)의 수면에 부유식 고정상 담체(46)를 설치하여 고농도의 미생물이 부착, 생존할 수 있도록 하여 유입된 하ㆍ폐수의 농도변화 등 외부의 영향에 대한 미생물의 충격을 완화시킬 수 있는 작용을 한다.
무산소조(30)와 혐기조(20)의 경계격벽(22)과 호기조(40)의 중간부분에는 조내 환경조건을 모니터링하기 위한 센서(34,48)들이 설치되어, 온도, 용존산소, 산화환원전위차(ORP) 등의 항목을 실시간으로 감지한다.
이러한 공정을 거친 호기조(40)내의 처리수는 침전조(60)내로 월류되어 슬러지와 처리수를 중력 침전에 의해 분리할 수 있도록 한다. 침전조(60)의 바닥에 설치된 스크래퍼(62)는 슬러지와 처리수가 잘 분리될 수 있도록 하고, 분리된 농축슬러지는 반송펌프(56)에 의하여 제2도관(54)을 통해 혐기조(20)내로 반송하고, 슬러지 폐기 펌프(66)는 제3도관(64)을 통해 매일 일정량씩 슬러지를 슬러지 농축조(70)로 이송시켜 슬러지의 부피를 감소시킴으로써, 미생물의 성장과 사멸을 조절하고 생물반응조(50)내 미생물의 활성도를 유지시킨다. 슬러지 농축조(70)에서 농축된 슬러지는 슬러지 처분 수중펌프(72)를 통하여 외부로 폐기처분된다.
침전조(60)의 내부에는 처리되어 방류되는 유출수의 수질을 측정하기 위해 실시간으로 시료를 채취하여 COD, SS, pH 및 전기전도도 등을 분석하는 수질측정장치(64)가 구비된다.
도 2는 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리 단위설비의 작동을 제어하기 위한 제어장치의 전체 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이, 제어장치는 하ㆍ폐수처리 단위설비(1)의 가동을 위한 기기들, 즉 펌프(16,56,66,72), 교반기(13,23), 블로어(42), 스크래퍼(62)의 구동상태가 운전조건에 따라 전환될 수 있도록 전기 신호를 송수신할 수 있는 입출력 신호 변환장치(80)와, 센서(34,48) 및 수질측정장치(12,64)로부터 신호를 수신하고 신호 변환장치(80)로부터 상기 기기들의 신호를 수신하여 하ㆍ폐수처리 단위설비(1)의 작동을 순차제어방식으로 자동제어하기 위한 피엘씨 시스템(82)과, 피엘씨 시스템(82)으로부터 단위설비(1)의 실시간 데이터를 전달받아 모니터링할 수 있고 단위설비(1)의 구동제어를 위해 피엘씨 시스템(82)으로 구동신호를 송신할 수 있는 현장 컴퓨터(84)와, 인터넷(90)을 통하여 현장 컴퓨터(84)의 운전상황을 모니터링하고 실시간으로 데이터를 수신하고 운전상에 이상 발생시 운전모드를 변경시켜 정상가동상태로 전환 및 유지하고 통제할 수 있는 원격관리용 컴퓨터(92)로 구성되어 있다.
피엘씨 시스템(82)은 본 발명에 의한 공정의 제어로직에 대한 정보와 운전조건 및 단위설비(1)의 가동을 위한 상기 기기들의 구동조건을 순차제어방식으로 판단하여 제어할 수 있는 시스템으로서, 단위설비(1)에 설치된 수질측정장치(12,64)와 센서(34,48)로부터 얻어진 데이터값을 근거로 신호 변환장치(80)로 상기 기기들의 구동조건에 대한 신호를 보내어 각 기기의 구동을 통제한다. 특히, 피엘씨 시스템(82)에 내장된 프로그램(86)은 본 발명에 의한 공정 개발자의 오랜 경험을 바탕으로 얻어진 정밀한 운전 조건과 외부의 영향에 대한 제어 알고리즘 등의 공정제어로직(88)을 프로그램화한 것으로서, 조업자가 현장에서 지속적으로 상주하지 않고도 안정적으로 공정이 자동제어될 수 있도록 한다.
현장 컴퓨터(84)는 실시간으로 피엘씨 시스템(82)에서 입출력되고 있는 모든 정보들을 저장, 분석 및 연산작업을 통해 수치화해서 이를 모니터링하고, 일, 주, 월, 년 단위로 데이터를 저장하여 열람할 수 있는 리포트 기능을 한다. 특히, 피엘씨 시스템(82)에 내장된 프로그램과 제어 알고리즘에 대한 피드백 역할을 수행할 수 있는 공정 제어로직을 작성하여 프로그램을 내장하였고, 유사시 조업자가 공정운전을 자동운전모드에서 수동운전모드로 전환하여 현장에 가지 않고도 기기들을 온라인상에서 직접 제어할 수 있도록 한다.
또한, 원격관리용 컴퓨터(92)는 원격지에서 인터넷(90)을 통해 현장 컴퓨터(84)에 접속하여 현장 컴퓨터(84)와 동일한 업무를 수행할 수 있으며, 각기 다른 지역에 위치한 다수의 하ㆍ폐수처리설비(200,300,400)의 각 현장 컴퓨터 또한 인터넷(90)을 통해 동시에 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 공정 운용모드를 예시한 것이다. 생물반응조(50)내의 미생물은 온도조건에 가장 큰 영향을 받으므로, 생물반응조(50)내 미생물의 생식조건을 고려할 때 온도변화를 우선적으로 판단하여야 한다. 우리나라의 연중 기온차를 분석해 볼 때, 시간대별 혹은 일별 온도변화에 비하여 월별 혹은 계절별 온도차가 크므로 온도설정 조건을 미생물의 생존 조건에 큰 영향이 없는 범위로 구분하여 설정한다. 이어서, 유입되는 하ㆍ폐수의 성상에 대한 판단을 조건별로 결정한다. 이는 소규모 마을 단위의 하ㆍ폐수 성상이 대규모 지역에 비하여 시간대별 변화 폭이 크고, 일정치 않기 때문에 공정이 운전되는 동안 단위설비에 설치된 각각 기기들의 구동조건을 최적조건으로 운용하기 위한 것이며, 공정효율에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 정보이고, 특히 우수기의 저농도 혹은 일시적인 고농도 하ㆍ폐수의 유입으로 인하여 공정운전중 비정상 상태가 발생하는 경우가 많으므로 농도범위별로 운전모드를 세분화한다.
도 4는 유입수 성상에 따른 운전 모드별 기기들의 구동 조건을 예시한 것으로, 이는 공정개발자의 오랜 경험과 지식을 바탕으로 얻어진 공정제어로직으로서, 단위설비(1)를 무인 운전상태로 가동하면서 조건에 따라 자동적으로 모드를 변경하여 기기들을 제어하는 정보이다.상세히 설명하면, 생물반응조(50) 내로 유입되는 하ㆍ폐수의 온도(T, ℃)가 22≤T<28의 범위이고, pH가 7.0≤pH<8.0의 범위일 때, COD는 COD<60 부터 340≤COD 사이에서 40ppm씩의 간격으로 세분화된다. 즉, 본원 발명에 따른 공정제어로직은 유입되는 하ㆍ폐수의 성상 중 온도와 pH값을 우선적으로 판단하고, COD 측정값에 따라 각 조건들을 세분화한다. 도 4에 예시되어 있는 바와 같이, 모드(Mode)2.1.1(22≤T<28, 7.0≤pH<8.0, 60≤COD<100) 시에는 하ㆍ폐수 유입율을 180%, 슬러지 반송율 100%, 슬러지 폐기율 0.26% 및 호기조 용존산소 1.5mg/L로 설정하고, 모드(Mode)2.1.4(22≤T<28, 7.0≤pH<8.0, 180≤COD<220) 시에는 하ㆍ폐수 유입율을 130%, 슬러지 반송율 100%, 슬러지 폐기율 0.39% 및 호기조 용존산소 2.0mg/L로 설정하고, 모드(Mode)2.1.7(22≤T<28, 7.0≤pH<8.0, 300≤COD<340) 시에는 하ㆍ폐수 유입율을 87%, 슬러지 반송율 100%, 슬러지 폐기율 0.65% 및 호기조 용존산소 2.5mg/L로 설정하도록 공정제어로직이 구성되어 있다.도 3 및 도 4에 기재된 다수의 데이터로부터 다음과 같이 하ㆍ폐수 유입율(%) 제어식, 슬러지 반송율(%) 제어식, 슬러지 폐기율(%) 제어식 및 호기조 용존산소 설정치(mg/L) 제어식을 도출해 낼 수 있다.(1) 하ㆍ폐수 유입율(inflow rate, %) 제어식유입율 제어는 1단계 온도 조건 설정, 2단계 pH 조건 설정, 3단계 유입 COD농도의 설정 단계를 모두 포함하므로 제어식내에 온도, pH, COD에 관한 수식이 모두 포함되어야 한다.fo(x,T,p) = inflow rate(%) = b+g+(a-b)/(1+10((log(x)-c)·d))+h(T)+i(T)2+j(p)+k(p)2여기서, x는 생물반응조(50) 내로 유입되는 하ㆍ폐수의 COD값, T는 온도값, p는 pH값을 의미하고, a = inflowmax = 180, b = inflowmin = 70, c = constx = 2.3296, d = constx = 4.551, g = constT,p = -211.425, h = constT = 0.3385, i = constT = 0.03, j = constp = 47.3, k = constp = -3.0 이다.(2) 슬러지 반송율(return sludge flow rate, %) 제어식슬러지 반송은 온도, pH, COD에 상관없이 무조건 100%로 설정한다.f1(x,T,p) = return sludge flow rate(%) = 100여기서, x는 생물반응조(50) 내로 유입되는 하ㆍ폐수의 COD값, T는 온도값, p는 pH값을 의미한다.(3) 슬러지 폐기율(wasted sludge flow rate, %) 제어식슬러지 폐기율은 온도와 COD값에 따라 결정되며, pH는 제외된다.f2(x,T) = wasted sludge flow rate(%) = d+a(x)+b(x)2+c(x)3+g(T)+h(T)2여기서, x는 생물반응조(50) 내로 유입되는 하ㆍ폐수의 COD값, T는 온도값을 의미하고, a = costantx = 0.004, b = constantx = -2.22912e-005, c = constx = 4.96968e-008, d = constx,T = -0.0864, g = constT = 0.0041, h = constT = 4.958e-005 이다.(4) 호기조 용존산소 설정치(mg/L) 제어식호기조 용존산소 설정은 유입 하ㆍ폐수의 온도와 pH는 고려되지 않고, COD 농도 범위에 따라 설정된다.f30(x) = 1.5 (x<140)f31(x) = 2.0 (140≤x<300)f32(x) = 2.5 (x≥300)여기서, x는 생물반응조(50) 내로 유입되는 하ㆍ폐수의 COD값이다.결론적으로, 세분화된 유입 하ㆍ폐수의 성상(온도, pH, COD)에 따라 상기 제어식들에 의해 생물반응조(50)내 미생물의 생식조건에 적합한 하ㆍ폐수 유입율, 슬러지 반송율, 슬러지 폐기율 및 호기조 용존산소량이 결정되고, 이 결정된 조건들을 각각 만족하기 위해 유입펌프(16), 반송펌프(56), 폐기펌프(66) 및 블로어(42)를 최적조건으로 제어하도록 피엘씨 시스템(82)에 공정제어로직(88)이 프로그램화되어 있다. 특히, 본원 발명에 따른 공정제어로직은 유입 하ㆍ폐수의 성상 중 온도, pH, COD 만의 적은 변수로 이루어지므로 구성이 간결하여 운용이 용이한 장점이 있다.
도 5는 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 제어장치의 현장 컴퓨터와 원격관리용 컴퓨터에서 동시에 공정을 감시 및 제어할 수 있는 프로그램의 메인 화면을 보인 것으로서, 중앙 관리자가 공정의 모니터링과 각 기기들의 구동상태 확인 및 공정 관리, 데이터의 저장 및 변화추이, 비상경보 및 공정 이상 경고 메세지, 데이터 일지, 운전 상황 표시 등을 실시간으로 알 수 있으며, 원격지에서도 공정의 비정상 운전 경고와 함께 메시지 확인시 자동운전모드를 수동운전모드로 전환하여 설정치 및 운전방식을 변경하여 직접 전 공정을 통제할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 소규모의 하ㆍ폐수처리설비는 구성이 간결하여 운전 및 유지관리가 용이하고, 부지소요면적이 적으며, 시공이나 시설비의 부담이 적어 농어촌 지역의 마을 단위에 적합할 뿐만 아니라, 전문가급 수준의 공정제어로직을 프로그램화하여 구성함으로써 숙련된 조업자가 없거나 부재시에도 전반적인 설비의 운전 및 공정의 유지관리가 자동제어에 의해 운용되므로 안정성과 효율성을 높이는 효과가 있다.
또한, 인터넷을 통하여 다수의 소규모 하ㆍ폐수처리설비들에 대한 원격 감시 및 제어를 할 수 있으므로, 각 지역별 설비들로부터 획득한 통계자료를 바탕으로 계획적인 설비운용과 향후 체계적인 물관리 지침자료로도 활용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 단위설비를 보인 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 제어장치의 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 공정 운용모드를 보인 표,
도 4는 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 유입수 성상에 따른 운전모드별 구동조건에 대한 공정제어로직을 보인 표,
도 5는 본 발명에 따른 하ㆍ폐수처리설비의 제어장치의 현장 컴퓨터와 원격관리용 컴퓨터에서 동시에 공정을 감시 및 제어할 수 있는 프로그램의 예시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 하ㆍ폐수처리 단위설비
10: 유량조정조
20: 혐기조
30: 무산소조
40: 호기조
60: 침전조
70: 슬러지 농축조
80: 입출력 신호 변환장치
82: 피엘씨 시스템
84: 현장 컴퓨터
92: 원격관리용 컴퓨터
100,200,300,400: 하ㆍ폐수처리설비

Claims (5)

  1. 하ㆍ폐수가 유입되는 유량조정조(10);
    유입펌프(16)에 의해 유량조정조(10)로부터 공급되는 하ㆍ폐수 중의 유기물, 질소 및 인을 제거하기 위해 혐기조(20), 무산소조(30) 및 호기조(40)가 구비된 단일의 생물반응조(50);
    호기조(40)에 압축공기를 공급하기 위한 블로어(42);
    호기조(40)로부터 유입되는 처리수로부터 슬러지를 분리시키기 위한 침전조(60);
    농축된 슬러지를 외부로 폐기처분하기 위한 슬러지 농축조(70);
    침전조(60)로부터 배출되는 슬러지를 혐기조(20)와 슬러지 농축조(70)로 각각 공급하기 위한 반송펌프(56) 및 폐기펌프(66);
    유량조정조(10), 생물반응조(50) 및 침전조(60)에 구비되어 수질을 측정하기 위한 다수의 측정수단(12,34,48,64); 그리고
    측정수단(12,34,48)으로부터 생물반응조(50)로 유입되는 하ㆍ폐수의 온도, pH 및 화학적 산소 요구량(COD)의 측정치를 전달받아 숙력된 작업자의 지식과 경험을 바탕으로 얻어진 공정제어로직(88)에 의해 생물반응조(50)내 미생물의 생식조건에 적합한 하ㆍ폐수 유입율, 슬러지 반송율, 슬러지 폐기율 및 호기조 용존산소량을 산출하고, 이 산출치들을 각각 만족하기 위해 유입펌프(16), 반송펌프(56), 폐기펌프(66) 및 블로어(42)에 대한 제어기능을 수행하는 피엘씨 시스템(82)을 포함하는 제어장치
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비.
  2. 제1항에 있어서, 호기조(40)에는 블로어(42)와 연결된 산기관(44)과, 고농도의 미생물이 부착, 생존할 수 있도록 하기 위한 담체(46)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비.
  3. 제2항에 있어서, 유량조정조(10)와 혐기조(20)의 내부에는 각각 교반기(13,23)가 설치되고, 침전조(60)의 내부 저면에는 침전된 슬러지를 배출시키기 위한 스크래퍼(62)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어장치는
    반송펌프(56), 폐기펌프(66), 교반기(13,23), 블로어(42), 스크래퍼(62)의 구동신호를 피엘씨 시스템(82)과 송수신할 수 있는 입출력 신호 변환장치(80),
    피엘씨 시스템(82)으로부터 실시간 데이터를 전달받아 모니터링하고, 피엘씨 시스템(82)으로 구동신호를 송신하기 위한 현장 컴퓨터(84),
    인터넷을 통하여 원격지에서도 현장 컴퓨터(84)의 운전상황을 모니터링하고, 실시간으로 데이터를 수신하여 이상 발생시 운전모드를 변경시켜 정상가동상태로 전환 및 유지할 수 있도록 하기 위한 원격관리용 컴퓨터(92)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비.
  5. 제4항에 있어서, 현장 컴퓨터(84)는 피엘씨 시스템(82)에서 입출력되고 있는 데이터를 일, 주, 월, 년 단위로 저장하여 열람할 수 있도록 하며, 공정 이상 발생시 자동운전모드에서 수동운전모드로 전환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 소규모의 하ㆍ폐수처리설비.
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