KR101840548B1 - Wastewater treatment system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혐기성 미생물을 이용하여 폐수 중의 유기물이 분해되어 처리되는 혐기성 반응조; 상기 혐기성 반응조에서 처리되어 배출된 상등수가 이동하여 막증발법에 의하여 상기 상등수의 수분이 제거되어 농축되는 막증발조; 상기 막증발조를 거치며 농축된 농축수에 잔류하는 암모늄이온이 아나목스 반응을 통하여 제거되는 아나목스 반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐수처리시스템을 제공하는 것이다.The present invention relates to an anaerobic reactor in which organic matter in wastewater is decomposed and treated using anaerobic microorganisms; A membrane evaporation tank in which the supernatant treated and discharged in the anaerobic reactor moves and the water of the supernatant is removed and concentrated by a membrane evaporation method; And an ammonia reaction tank through which the ammonium ions remaining in the concentrated concentrated water through the membrane evaporation tank are removed through the anammox reaction.
Description
본 발명은 폐수를 처리하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for treating wastewater.
혐기성 소화란 혐기성 상태에서 혐기성 미생물에 의해 유기물을 메탄, 이산화탄소로 전환시키는 공정을 말한다. 고농도 유기물질을 포함한 하수슬러지, 음식물폐기물, 축산분뇨 등의 처리시에 주로 활용되고 있다. 공정 온도에 따라 중온소화(약 35℃) 및 고온소화(약 55℃)방식이 있다.Anaerobic digestion refers to the process of converting organic matter into methane and carbon dioxide by anaerobic microorganisms under anaerobic conditions. It is mainly used in the treatment of sewage sludge including high concentration organic matter, food waste, livestock manure. Depending on the process temperature, there are mid-temperature extinguishing (about 35 ° C) and high-temperature extinguishing (about 55 ° C).
아나목스 공법(Anaerobic ammonium oxidation, ANAMMOX)이란 혐기 상태에서 암모니아가 전자공여체, 아질산이 전자수용체로 반응하여 질소가스를 생성하는 독립영양반응을 말한다. 종래 생물학적 질소제거 공정에서 요구되는 질산화를 위한 산소와 탈질을 위한 유기탄소원의 공급이 필요없어 에너지 효율적인 공정이라 할 수 있다.Anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) is an anaerobic reaction in which ammonia reacts with an electron donor and nitrous acid with an electron acceptor in an anaerobic state to produce nitrogen gas. It is an energy-efficient process that does not require the supply of oxygen for nitrification and organic carbon source for denitrification, which are required in the conventional biological nitrogen removal process.
막증발(Membrane distillation, MD) 방법은 해수담수화 방법으로 고안된 기술로서, 소수성 막으로 분리된 양쪽의 공간 중 한 쪽에는 고온의 해수, 다른 한 쪽에는 저온의 담수를 유입하여 양 쪽의 온도차이에 의한 증기이동으로 담수를 생산해내는 원리이다. 양 측의 온도 차이를 구동력으로 하기 때문에 종래 해수의 담수화를 위하여 물을 100℃ 이상으로 끓이는 증발법보다 에너지 소모가 적고, 폐열 등을 활용할 수 있어 친환경적인 담수화 공법이다. 막증발 방법을 이용하면 순수한 증기 상태의 물이 이동하게 되므로 폐수처리에 이러한 방법을 이용시 이온단위의 오염물질까지 제거할 수 있게 된다. Membrane distillation (MD) method is a technique designed by the seawater desalination method, in which high temperature seawater is introduced into one of the two spaces separated by the hydrophobic membrane and low temperature fresh water is introduced into the other side, This is the principle of producing fresh water by steam movement. Since the temperature difference between the two sides is used as the driving force, it is an eco-friendly desalination method because it consumes less energy than the evaporation method in which water is boiled to 100 ° C or higher in order to desalinate seawater and can utilize waste heat. When the membrane evaporation method is used, water of pure steam is moved. Therefore, when this method is used for the wastewater treatment, contaminants of ionic unit can be removed.
관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1157532호(2012. 6. 12 등록, 도시 하수 및 저농도 폐수의 혐기성 처리 시스템)가 있다.A related art is Korean Patent Registration No. 10-1157532 (Registered on June 12, 2012, an anaerobic treatment system for municipal sewage and low concentration wastewater).
본 발명은 혐기성 소화액의 혐기성 조건을 아나목스 반응조까지 이어지게 하여 폐수 처리 효율을 향상시키는 폐수처리시스템을 제공하는 것이다.The present invention provides a wastewater treatment system that improves anaerobic conditions of anaerobic digestion by continuing anaerobic conditions to the Anammox reactor.
또한, 높은 온도에서 운전되는 혐기성 소화의 중온 또는 고온 소화 공정은 막증발 공정에서의 구동력으로 작용할 수 있는 폐수처리시스템을 제공하는 것이다.In addition, the mid-temperature or high-temperature extinguishing process of anaerobic digestion operated at a high temperature can provide a wastewater treatment system that can act as a driving force in a membrane evaporation process.
또한, 막증발을 거치며 처리된 농축수가 아나목스 반응조로 유입되기 전 농축수에 존재하는 암모늄이온과 아질산이온의 비율을 조절할 수 있는 폐수처리 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a wastewater treatment system capable of controlling the ratio of ammonium ion to nitrite ion present in the concentrated water before the concentrated water subjected to film evaporation and flowing into the anammox reaction tank.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.
이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 혐기성 미생물을 이용하여 폐수 중의 유기물이 분해되어 처리되는 혐기성 반응조;According to an aspect of the present invention, there is provided an anaerobic reactor including an anaerobic reactor for decomposing organic substances in wastewater using an anaerobic microorganism;
상기 침전조에서 처리되어 배출된 상등수가 이동하여 막증발법에 의하여 상기 상등수의 수분이 제거되어 농축되는 막증발조;A membrane evaporation tank in which the supernatant which has been treated and discharged in the settling tank is moved and the water of the supernatant is removed by membrane evaporation and concentrated;
상기 막증발조를 거치며 농축된 농축수에 잔류하는 암모늄이온이 아나목스 반응을 통하여 제거되는 아나목스 반응조를 포함하는 것을 특징으로 하는, And an ammonia reaction tank in which the ammonium ion remaining in the concentrated concentrated water through the membrane evaporation tank is removed through the anammox reaction.
폐수처리시스템을 제공하는 것이다.And to provide a wastewater treatment system.
본 발명은 상기 막증발조 및 상기 아나목스 반응조 사이에 배치되어, 공기를 공급하여 상기 아나목스 반응에 요구되는 암모늄이온(NH4 +)과 아질산이온(NO2 -)의 비율을 제어하는 부분질산화조를 더 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for controlling the ratio of ammonium ions (NH 4 +) and nitrite ions (NO 2 - ), which is disposed between the membrane evaporation tank and the Anammox reaction tank, May be further included.
상기 부분질산화조는, The partial nitrification tank,
부분질산화 반응이 이루어지는 폭기반응조Aeration tank with partial nitrification
상기 폭기반응조 내부의 상기 암모늄이온을 센싱하는 제1 센싱부;A first sensing unit for sensing the ammonium ion in the aeration tank;
상기 폭기반응조 내부의 상기 아질산이온을 센싱하는 제2 센싱부;A second sensing unit for sensing the nitrite ions in the aeration tank;
상기 폭기반응조에 결합되어 공기를 공급하는 폭기부;An aeration unit coupled to the aeration tank to supply air;
상기 제1 센싱부, 상기 제2 센싱부 및 상기 폭기부에 연결되어, 상기 제1 센싱부 및 상기 제2 센싱부로부터 센싱된 결과로부터 상기 폭기부의 공기공급을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.And a control unit connected to the first sensing unit, the second sensing unit, and the aft unit to control the air supply of the aft unit from a result sensed from the first sensing unit and the second sensing unit .
상기 제어부는,Wherein,
상기 암모늄이온과 상기 아질산이온의 비율이 1:1.32가 되도록 상기 폭기부의 공기공급을 제어할 수 있다.The air supply of the vent portion can be controlled such that the ratio of the ammonium ion to the nitrite ion is 1: 1.32.
또한 본 발명은 상기 혐기성 반응조 및 상기 막증발조 사이에 배치되어 상기 혐기성 반응조에서 처리되어 배출된 처리수에서 슬러지를 침전시켜 제거하는 침전조를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention may further include a sedimentation tank disposed between the anaerobic reaction tank and the membrane evaporation tank for sedimenting and removing sludge from the treated water discharged from the anaerobic tank.
상기 막증발조는,The film-
상기 상등수가 유입되는 제1 처리공간 및 정수가 유입되는 제2 처리공간을 내부에 구비하는 막증발반응조;A membrane evaporation reaction tank having therein a first processing space through which the supernatant is introduced and a second processing space through which purified water flows;
상기 제1 처리공간 및 상기 제2 처리공간 사이에 배치되어 상기 상등수와 상기 정수 간의 증기압 구배에 의하여 상기 제1 처리공간의 상기 상등수에 포함된 수분이 상기 제2 처리공간으로 유입되는 통로를 제공하는 막증발분리막을 포함할 수 있다.And a passage for introducing water contained in the upper water of the first processing space into the second processing space by a steam pressure gradient between the first water treatment space and the second treatment space, A membrane evaporation membrane.
또한 본 발명은 상기 제2 처리공간과 연결되어 상기 제2 처리공간에 수용된 물을 전달받아 저장하는 정수탱크를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention may further include a purified water tank connected to the second processing space to receive and store the water contained in the second processing space.
또한 본 발명은 상기 혐기성 반응조와 연결되어 상기 혐기성 반응조에서 발생하는 바이오가스를 이용하여 전력을 생산하는 발전기를 더 포함할 수 있다.Further, the present invention may further include a generator connected to the anaerobic reactor to generate electricity using biogas generated in the anaerobic reactor.
상기 발전기는, The generator includes:
상기 막증발조에 연결되어, 생산된 전력을 상기 막증발조에 공급할 수 있다.And is connected to the membrane evaporation tank, so that the produced electric power can be supplied to the membrane evaporation tank.
이와 같은 본 발명을 이용하면, 혐기성 반응조의 혐기성 상태를 아나목스 반응조까지 연결하여, 모든 공정이 혐기성 상태에서 이루어지게 할 수 있어, 폐수처리효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention as described above, the anaerobic state of the anaerobic reactor can be connected to the anaerobic reactor, so that the entire process can be performed in the anaerobic state, thereby improving the effluent treatment efficiency.
또한, 중온 또는 고온(약 55도) 혐기성 소화를 통하여 발생한 소화액의 높은 열에너지를 막증발 공정에서의 구동력으로 활용할 수 있다.In addition, high thermal energy of the digestive juice generated through anaerobic digestion at a middle temperature or a high temperature (about 55 degrees) can be utilized as driving force in the film evaporation process.
또한, 아나목스 반응조로 유입되기 전 암모늄이온과 아질산이온의 함량을 센싱하고, 폭기를 통해 그 비율을 제어하여 아나목스 반응의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the efficiency of the Anammox reaction by sensing the content of ammonium ions and nitrite ions before entering the Anammox reactor and controlling the ratio thereof through aeration.
그리고, 혐기성 소화조에서 발생하는 바이오가스를 이용한 발전을 통해 공정 전체의 에너지를 충당할 수도 있고, 폐수 처리 공정 중의 막증발 공정에서 발생하는 담수를 생활용수로 활용할 수도 있다.The biogas generated from the anaerobic digestion tank can be used to supplement the energy of the entire process, or the fresh water generated in the membrane evaporation process during the wastewater treatment process can be utilized as the domestic wastewater.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, the effect described in the following specification, which is expected by the technical features of the present invention, and its potential effects are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 종래 생물학적 암모늄이온제거공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 아나목스 공정에 의한 암모늄이온제거공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수처리시스템을 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a diagram illustrating a conventional biological ammonium ion removal process.
2 is a view showing a process of removing ammonium ions by the anammox process.
3 illustrates a wastewater treatment system in accordance with an embodiment of the present invention.
It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 폐수처리시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a wastewater treatment system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, A description thereof will be omitted.
도 1은 종래 생물학적 암모늄이온제거공정을 나타낸 도면이고, 도 2는 아나목스 공정에 의한 암모늄이온제거공정을 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a view showing a conventional biological ammonium ion removing process, and FIG. 2 is a view showing an ammonium ion removing process by an anammox process.
아나목스 공정(Anaerobic ammonium oxidation, ANAMMOX)이란 혐기 상태에서 암모니아가 전자공여체, 아질산이 전자수용체로 반응하여 질소가스를 생성하는 독립영양반응을 말한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 생물학적 질소제거 공정에서 요구되는 질산화를 위한 산소와 탈질을 위한 유기탄소원의 공급이 필요없어 에너지 효율적인 공정이라 할 수 있다.Anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) is an autotrophic reaction in which ammonia reacts with an electron donor and nitrite with an electron acceptor to generate nitrogen gas in the anaerobic state. Referring to FIGS. 1 and 2, there is no need to supply oxygen for nitrification and organic carbon source for denitrification, which are required in the conventional biological nitrogen removal process, which is an energy efficient process.
아나목스 공정을 이용하기 위해서는 혐기성 반응조건이 요구된다. 본 발명은 폐수를 처리하기 위한 혐기성 반응조의 혐기 상태를 아나목스 공정까지 연계함으로써, 아나목스 공정시 요구되는 혐기 상태를 위한 적응기간이 적게 소요되는 장점이 있다. Anaerobic reaction conditions are required to use the Anammox process. The present invention has an advantage in that the anaerobic state of the anaerobic reactor for treating wastewater is linked to the anaamism process, thereby requiring less adaptation period for the anaerobic state required in the anammox process.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수처리시스템을 나타낸 도면이다.3 illustrates a wastewater treatment system in accordance with an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 폐수처리시스템은 혐기성 반응조(100), 막증발조(200), 아나목스 반응조(300)를 포함한다. The wastewater treatment system according to the present invention includes an
혐기성 반응조(100)는 혐기성 미생물을 이용하여 폐수 중의 유기물이 분해되어 처리되는 반응조이다. 혐기성 반응조(100)를 이용한 혐기성 소화란 혐기성 상태에서 혐기성 미생물에 의해 유기물을 메탄, 이산화탄소로 전환시키는 공정을 말한다. 고농도 유기물질을 포함한 하수슬러지, 음식물폐기물, 축산분뇨 등의 처리시에 주로 활용되고 있다. 공정 온도에 따라 중온소화(약 35℃) 및 고온소화(약 55℃)방식이 있다. The
바람직하게는 본 발명의 일 실시예에서 혐기성 소화공정 중 고온소화 공정을 채택할 수 있다. 고온소화 공정을 택함으로써, 고온소화 공정의 높은 열에너지가 이후 막증발 공정에서 요구되는 구동력으로 이용될 수 있어서 추가적인 에너지가 필요없게 된다.Preferably, in one embodiment of the present invention, a high temperature extinguishing process during the anaerobic digestion process may be employed. By taking the high-temperature extinguishing process, the high thermal energy of the high-temperature extinguishing process can be used as a driving force required in the subsequent film evaporation process, so that no additional energy is required.
막증발조(200)에서는 혐기성 반응조(100)에서 처리되어 배출된 상등수가 이동하여 막증발법에 의해 상등수의 수분이 제거된다. 즉, 막증발조(200)를 거치면서 처리수는 더욱 농축되고, 이때 발생된 수분은 생활용수로 재활용될 수 있다.In the membrane evaporation tank (200), the supernatant treated and discharged in the anaerobic reactor (100) is moved, and water of the supernatant is removed by the membrane evaporation method. That is, the treated water is further concentrated while passing through the
막증발조(200)는 막증발반응조(210), 제1 처리공간(220), 제2 처리공간(230) 및 막증발분리막(240)을 포함한다.The
막증발반응조(210) 내부에는 막증발분리막(240)에 의하여 구획된 제1 처리공간(220)과 제2 처리공간(230)이 존재한다. 제1 처리공간(220)의 상등수와 제2 처리공간(230)의 정수 간의 온도차이에 의한 증기압 구배로 제1 처리공간(220)의 수분이 막증발분리막(240)을 통과하여 제2 처리공간(230)으로 이동하게 된다.A
이때의 막증발분리막(240)은 소수성의 막증발 분리막을 포함하고, 제1 처리공간(220)의 수분은 수증기의 형태로 소수성의 막증잘 분리막의 기공을 통해 제 2 처리공간(240)으로 이동하게 되는 것이다.At this time, the
즉, 막증발조(200)는 제1 처리공간(220)과 제2 처리공간(230)의 온도차이가 필수적으로 요구되는데, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 처리공간(220)의 높은 온도는 혐기성 반응조(100)에서의 고온소화공정을 이용함으로써 해결할 수 있게 된다. 즉, 온도상승을 위한 추가적인 동력이 불필요하다.That is, a temperature difference between the
그리고 제2 처리공간(230)으로 모인 수분(정수)는 정수탱크(600)로 보내져, 생활용수로 이용될 수 있다.The water (purified water) collected in the
막증발조(200)를 거치면서 농축된 농축수는 후단의 아나목스 공정에서 처리될 수 있다.Concentrated water while passing through the
아나목스 반응조(300)는 막증발조(200)를 거치며 농축된 농축수에 잔류하는 암모늄이온을 아나목스 반응을 통하여 제거하는 것이다.The
아나목스 반응은 혐기 상태가 유지되어야 하는데, 본 발명에 따르면, 폐수의 처리가 혐기성 소화 상태로 시작하여 막증발조(200)를 거쳐 아나목스 반응조(300)까지 혐기 상태가 유지될 수 있다. 따라서 아나목스 반응에서 요구되는 혐기 상태를 위한 유지하기 위한 시간이 불필요하게 된다.According to the present invention, the treatment of the wastewater starts in the anaerobic digestion state, and the anaerobic state can be maintained through the
본 발명에 따른 폐수처리시스템은 막증발조(200) 및 아나목스 반응조(300) 사이에 부분질산화조(400)를 더 포함할 수 있다. 부분질산화조(400)는 막증발조(200)를 거치며 농축된 농축수에 공기를 공급하여 아나목스 반응에 요구되는 암모늄이온과 아질산이온의 비율을 제어하게 된다. The wastewater treatment system according to the present invention may further include a
이를 위하여 부분질산화조(400)는 폭기반응조(410), 제1 센싱부(420), 제2 센싱부(430), 폭기부(440) 및 제어부(450)를 포함한다.The
폭기반응조(410)에서 부분질산화 반응이 이루어진다. A partial nitrification reaction is performed in the
제1 센싱부(420)는 폭기반응조(410) 내에 결합되어 유입된 농축수의 암모늄이온을 센싱하게 된다. 제2 센싱부(430)도 폭기반응조(410) 내에 결합되어 유입된 농축수의 아질산이온을 측정하게 된다. 이렇게 측정된 암모늄이온과 아질산이온의 결과는 제어부(450)로 전달되고, 제어부(450)는 전달된 암모늄이온과 아질산이온의 결과로부터 폭기부(440)의 동작여부를 제어하게 된다. The
아나목스 반응의 최고 효율을 위해서 암모늄이온과 아질산이온은 일정 비율이 요구된다. 도 2를 참조하면, 암모늄이온과 아질산이온이 1:1.32로 유지될 때 가장 효율적일 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 암모늄이온과 아질산이온을 각각 측정하고 이러한 측정된 결과로부터 부분질산화조(400)에 공기의 공급여부를 결정하는 것이다.For maximum efficiency of the Anammox reaction, a certain ratio of ammonium and nitrite ions is required. Referring to FIG. 2, it can be most efficient when the ammonium ion and the nitrite ion are maintained at 1: 1.32. Accordingly, in the present invention, ammonium ion and nitrite ion are respectively measured, and it is determined from the measured results whether or not air is supplied to the
본 발명에서는 혐기성 반응조(100)로 시작하여 혐기성 상태가 계속 유지되므로, 부분질산화조(400)로 유입된 농축수 또한 산소가 충분치 못한 상황이다. 즉, 암모늄이온과 아질산이온의 비율이 1:1.32 미만의 상황이 일반적일 수 있다. 이 경우, 공기(공기 중 약 21% 산소)를 공급함으로써, 암모늄이온과 아질산이온의 비율을 1:1.32로 유지할 수 있다.In the present invention, since the anaerobic state is maintained from the
결국, 제어부(450)는 제1 센싱부(420)와 제2 센싱부(430)의 측정결과로부터 폭기부(440)의 공기공급을 제어하여 효율적인 아나목스 공정을 이끌어낼 수 있다. The
본 발명에 따른 폐수처리시스템은 침전조(500)를 더 포함할 수 있다. 침전조(500)는 혐기성 반응조(100) 및 막증발조(200) 사이에 배치되어 혐기성 반응조(100)에서 처리되어 배출되는 처리수에서 슬러지를 제거한다. 농축슬러지를 제거함으로써, 슬러지가 제거된 상등수를 막증발조(200)로 이동시킬 수 있게 된다.The wastewater treatment system according to the present invention may further include a
또한, 본 발명에 따른 폐수처리시스템은 발전기(700)를 더 포함할 수 있다.In addition, the wastewater treatment system according to the present invention may further include a
발전기(700)는 혐기성 반응조(100)와 연결되어 혐기성 반응조(100)에서 발생하는 바이오가스를 이용하여 전력을 생산하게 된다. 이때, 발전기(700)는 막증발조(200)와 연결되어, 발전기(700)에서 생산된 전력을 막증발조(200)로 공급할 수 있게 된다. The
또한, 발전기(700)에서 생산된 전력은 혐기성 반응조(100) 온도유지, 각 공정 간의 처리수 이동을 위한 펌프 가동을 위해 필요한 동력제공 등 전체 공정에 필요한 에너지를 충당하는 데 활용 가능하다.The power generated by the
따라서, 막증발조(200)에서 요구될 수 있는 구동력에 발전기(700)에서 생산된 전력을 이용함으로써, 추가적인 구동설비가 불필요해 진다. 즉, 자체 생산된 전력으로 본 발명에 따른 폐수처리시스템을 구동할 수 있는 것이다.Therefore, by using the electric power produced by the
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described in the foregoing. It is again to be understood that the scope of protection of the present invention can not be limited by obvious alterations or permutations of the present invention.
100: 혐기성 반응조
200: 막증발조
210: 막증발반응조
220: 제1 처리공간
230: 제2 처리공간
240: 막증발분리막
300: 아나목스 반응조
400: 부분질산화조
410: 폭기반응조
420: 제1 센싱부
430: 제2 센싱부
440: 폭기부
450: 제어부
500: 침전조
600: 정수탱크
700: 발전기100: anaerobic tank
200: membrane evaporation tank
210: Evaporation reaction tank
220: first processing space
230: second processing space
240: membrane evaporation membrane
300: Anamox reaction tank
400: partial nitrification tank
410: aeration tank
420: first sensing unit
430: second sensing unit
440:
450:
500: settling tank
600: Water tank
700: generator
Claims (9)
상기 혐기성 반응조에서 처리되어 배출된 상등수가 이동하여 막증발법에 의하여 상기 상등수의 수분이 제거되어 농축되되, 상기 고온소화공정의 높은 열에너지가 상기 막증발법에 의한 막증발 공정에서의 구동력으로 이용되는 막증발조;
상기 막증발조를 거치며 농축된 농축수에 잔류하는 암모늄이온이 아나목스 반응을 통하여 제거되는 아나목스 반응조를 포함하고,
상기 막증발조 및 상기 아나목스 반응조 사이에 배치되어, 공기를 공급하여 상기 아나목스 반응에 요구되는 암모늄이온(NH4 +)과 아질산이온(NO2 -)의 비율을 제어하는 부분질산화조를 더 포함하며,
상기 혐기성 반응조와 연결되어 상기 혐기성 반응조에서 발생하는 바이오가스를 이용하여 전력을 생산하는 발전기를 더 포함하고,
상기 발전기는,
상기 막증발조에 연결되어, 생산된 전력을 상기 막증발조에 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는,
폐수처리시스템.An anaerobic tank in which organic matter in wastewater is decomposed and treated using an anaerobic microorganism, wherein a high temperature digestion process at 55 ° C is adopted;
The supernatant which has been treated and discharged in the anaerobic reactor moves, and the water of the supernatant is removed and concentrated by the membrane evaporation method, and the high thermal energy of the high-temperature extinguishing process is used as a driving force in the membrane evaporation process by the membrane evaporation method Membrane evaporation tank;
And an ammonia reaction tank in which ammonium ions remaining in concentrated concentrated water through the membrane evaporation tank are removed through an anammox reaction,
A partial nitrification tank disposed between the membrane evaporation tank and the Anamox reaction tank for controlling the ratio of ammonium ions (NH 4 +) and nitrite ions (NO 2 - ) required for the Anammox reaction by supplying air ≪ / RTI &
Further comprising a generator connected to the anaerobic reactor to generate electricity using biogas generated in the anaerobic reactor,
The generator includes:
Wherein the membrane vaporizer is connected to the membrane vaporizer, and is capable of supplying the produced power to the membrane vaporizer.
Wastewater treatment system.
상기 부분질산화조는,
부분질산화 반응이 이루어지는 폭기반응조
상기 폭기반응조 내부의 상기 암모늄이온을 센싱하는 제1 센싱부;
상기 폭기반응조 내부의 상기 아질산이온을 센싱하는 제2 센싱부;
상기 폭기반응조에 결합되어 상기 공기를 공급하는 폭기부;
상기 제1 센싱부, 상기 제2 센싱부 및 상기 폭기부에 연결되어, 상기 제1 센싱부 및 상기 제2 센싱부로부터 센싱된 결과로부터 상기 폭기부의 공기공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
폐수처리시스템.The method according to claim 1,
The partial nitrification tank,
Aeration tank with partial nitrification
A first sensing unit for sensing the ammonium ion in the aeration tank;
A second sensing unit for sensing the nitrite ions in the aeration tank;
An aeration unit coupled to the aeration tank to supply the air;
And a control unit connected to the first sensing unit, the second sensing unit, and the aft unit to control the air supply of the aft unit from a result sensed from the first sensing unit and the second sensing unit As a result,
Wastewater treatment system.
상기 제어부는,
상기 암모늄이온과 상기 아질산이온의 비율이 1:1.32가 되도록 상기 폭기부의 공기공급을 제어하는 것을 특징으로 하는,
폐수처리시스템.The method of claim 3,
Wherein,
Characterized in that the supply of air to the venting portion is controlled such that the ratio of the ammonium ion to the nitrite ion is 1: 1.32.
Wastewater treatment system.
상기 혐기성 반응조 및 상기 막증발조 사이에 배치되어 상기 혐기성 반응조에서 처리되어 배출된 처리수에서 슬러지를 침전시켜 제거하는 침전조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
폐수처리시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a sedimentation tank disposed between the anaerobic reaction tank and the membrane evaporation tank for precipitating and removing sludge from the treated water discharged from the anaerobic tank.
Wastewater treatment system.
상기 막증발조는,
상기 상등수가 유입되는 제1 처리공간 및 정수가 유입되는 제2 처리공간을 내부에 구비하는 막증발반응조;
상기 제1 처리공간 및 상기 제2 처리공간 사이에 배치되어 상기 상등수와 상기 정수 간의 증기압 구배에 의하여 상기 제1 처리공간의 상기 상등수에 포함된 수분이 상기 제2 처리공간으로 유입되는 통로를 제공하는 막증발분리막을 포함하는 것을 특징으로 하는,
폐수처리시스템. The method according to claim 1,
The film-
A membrane evaporation reaction tank having therein a first processing space through which the supernatant is introduced and a second processing space through which purified water flows;
And a passage for introducing water contained in the upper water of the first processing space into the second processing space by a steam pressure gradient between the first water treatment space and the second treatment space, Characterized in that it comprises a membrane evaporation membrane,
Wastewater treatment system.
상기 제2 처리공간과 연결되어 상기 제2 처리공간에 수용된 물을 전달받아 저장하는 정수탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐수처리시스템.The method according to claim 6,
Further comprising a water tank connected to the second processing space to receive and store the water contained in the second processing space.
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