KR900009152B1 - 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법 - Google Patents

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Description

하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법

제1도는 본 발명에 사용한 실험용의 세라믹스 카셋을 집속형성장치한 하수처리의 생물화학처리장치의 개략도.

제2도는 고로(shaft furnace)수재(水滓)첨가 30일후의 활성오니(活性汚泥)의 침강곡선을 측정한 결과를 표시하는 그래프.

본 발명은 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법에 관한것으로서 한층 더 상세하게 설명하면 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법에 있어서 신규의 활성오니의 고정화담체(擔體)를 사용하여 높은효율로서 활성오니를 처리하는 방법에 관한것이다.

하수(下水)를 예로하여서 활성오니처리를 행하는 경우에 있어서 설명하면 처리는 다음과같이 행하여지고 있다.

먼저, 하수의 경우 하수처리장에 집합시킨 하수는 침사지, 최초침전지등에 의하여 토사, 조잡하고 큰 부유물질등의 대부분을 제거한후 폭기조(曝氣槽)에 있어서 활성오니처리를 행하는것에 의하여 하수의 오탁물을 분해하고, 다음의 최종오니 침강탱크에서 활성오니의 침강분리를 행하여 윗쪽의 맑은 물은 염소소독등을 행한후 흘러보낸다.

한편, 최종오니 침강탱크에서 침강한 활성오니는 반송된 오니로서 폭기조로 복귀시키고, 또 일부는 나머지의 오니로서 뽑아내서 메탄발효, 소각등을 경유하여서 처분되고 있다.

이와같은 하수의 활성오니처리방법에 있어서는 많은 문제점이 존재하고 있다.

예컨대, 이 하수처리의 활성오니는 침강성의 지표인 SVI(Sludge Volume Index)가 높고, 최종오니 침강 탱크에서 압밀성(壓密性)이 양호한 침강오니가 얻어지기 어렵고, 또 높은 부하처리, 부하변동이 큰처리를 행하거나, 혹은 활성오니에 실(絲)모양의 균이 발생하면 활성오니가 벌킹(bluk-ing)상태로 되어서 침강불량하게 된다.

따라서, 종래의 하수의 활성오니처리에 있어서는 폭기조의 활성오니를 고농도로 유지하는것이 곤란하며, 이때문에 처리시간의 단축, 처리성비의 소형화등의 처리효율의 앙양에 한계가있으며, 또 벌킹이 발생하면 활성오니가 오니침강탱크에서 흘러내려가서 처리수질의 악화를 초래하기쉽다.

이때문에 종래의 활성오니처리법에서는 하수처리장을 건설하는경우 넓은 토지를 필요로하고, 또 처리공정의 간력화, 처리설비의 소형화가 곤란하기때문에 하수처리장의 건설에 상당한 비용이 필요하다.

이와같은 하수처리의 문제점을 해결하는 하나의 방법으로써 효율이 높은 활성오니처리기술의 개발이 요망 되고있다.

종래, 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리를 높은효율로서 행하는 방법으로써 폭기조의 활성오니를 농도가 높게유지하는 방법이 있고, 이 방법에는 유동바닥방식과 고정바닥방식이 있다.

유동바닥방식은 활성오니를 규조토, 모래, 세라믹스등의 미세입자 혹은 활성탄의 입자, 또는 다공질의 유기고분자 화합물의 입자를 폭기조에 첨가하고, 이들의 입자를 공기에 쏘이게하여 폭기조내부를 유동시켜서 여기에 활성오니를 부착시키고, 활성오니의 침강성을 개선하여 활성오니를 고농도로 유지하는 방법이다.

이 예로서 일본 특허공개공보 소화 61년 제 136,491호에 알려지고 있다.

고정바닥방식은 유기고분자 화합물로서 이루어지는 허니컴 튜우브 혹은 다층판 또는 세라믹스등을 폭기조에 담그고, 여기에 활성오니를 부착시켜서 고정화하는 방법이다.

이 경우의 선행예로서 활성오니의 고정화담체로서 세라믹스를 사용하는 일본 특허공개공보 소화 61년 제 135,490호가 있다. 이들의 종래의 방법에는 많은 문제점이 있었다.

먼저 유동바닥방식에서 무기계미입자를 사용하는 경우에는 활성오니와의 친화성이 충분하지 않기때문에 활성오니가 안정하여 부착하는데 장시간을 요한다.

또 이 담체에 부착한 활성오니를 잉여된 오니로서 처리하는 방법이 충분히 확립하고 있지않다.

또 분말활성탄, 유기고분자 화합물의 입자를 사용한 유동바닥방식의 경우 이들의 입자와 활성오니의 친화성은 대단히 양호하며, 활성오니가 안정되어 부착한다.

그러나, 이 방법으로써 처리한후의 나머지 오니를 메탄발효법에 의하여 처리하는 경우 메탄발효후 이들의 입자를 재생 이용하는 기술이 충분히 확립하고 있지 않다.

또 나머지 오니를 소각처리하는 경우 이들의 담체입자는 무기계 담체입자에 비하여 가격면에서 높고 재생 이용이 불가능하며, 하수처리의 가격을 높이는 원인으로 된다.

한편 유기고분자 화합물의 허니킴 튜우브 적층판등을 활성오니의 고정바닥형의 담체에 사용한 고정바닥방식의 경우 활성오니와 이들의 담체의 친화성이 양호하기때문에 증식한 활성오니가 이들의 담체에 부착하여 담체의 폐색이 일어나기쉽다.

이때문에 이들의 담체를 폭기조에서 꺼내어서 물로씻는 것등에의한 세정을 그때마다 행하여서 재생할 필요가 있다.

그러나, 이들의 고정바닥형 담체에 부착한 활성오니는 고정바닥의 구조가 일반적으로는 복잡하며, 또 담체와 활성오니와의 친화력이 높기때문에 간단하게 물로 씻는 것등으로서는 재생이 곤란하며, 재생에 번잡한 처리를 필요로 한다.

또 고정바닥형 담체에 종래의 세라믹스를 사용하는 방법으로서는 뒤에서 설명하는 것같이 소성온도가 높고 가격이 높게되며, 또한 활성오니의 고정화가 반드시 충분하지는 아니하였었다.

이상 설명한바와같이 종래의 활성오니를 고정화하는 담체는 활성오니와의 친화성, 재이용성, 취급성, 가격등에 문제가 있어서 하수와같은 대규모의 활성오니에 적용함에는 적당하지 아니하였었다.

이상 하수를 활성오니로서 처리하는 경우에 대하여 설명하였으나 다른 폐수 예컨대 제철소의 코오크스로(爐)에서 배출되는 가스폐액, 석탄의 가스화 혹은 액화 플랜트에서 배출되는 폐수, 석유정제공정에서 배출 되는 폐수, 식품공장에서 배출되는 폐수, 알콜등의 발효공장에서 배출되는 배수등의 산업폐수를 활성오니처리하는 경우에도 하수의 경우와 동일한 문제점이 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 종래의 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리에 있어서 사용되고있는 활성오니의 고정화담체의 문제점을 해결하기주하여 신규의 활성오니의 고정화담체를 사용한 높은효율 활성오니처리방법을 제공하는것을 목적으로하고 있다.

본 발명자등은 하수의 높은효율의 활성오니처리방법에 대하여 연구하는 과정에서 제철소의 고로(高爐)에서 부산물로서 발생하는 슬러그(SIug)를 물로서 급격하게 냉각하여서 제조하는 고로수재(高爐水滓)는 형상 적으로나 또 조성적 (組成的)으로도 활성오니가 부착하기 쉬운 성능과 형상을 보유하고 있는것에 착안하여서 연구한결과, 고로수재를 담체로하여 사용하는것에 의하여 활성오니의 침강성이 개선되고, 고농도화에 현저한 효과가 있으며, 활성오니의 고정화담체로서 가장 적합한것을 발견하였다.

또한 고로수재를 폭기조에 첨가하여 활성오니의 고정화의 담체로서 사용하면 별도의 효과로서 폭기조의 pH를 활성오니에 적합한 범위로 유지하는 작용이 있는것이 판명하였다.

따라서, 고로수재를 사용하는것에 의하여 pH 변동에의한 활성오리처리의 부조화 발생을 억제하여 안정된 처리를 행할수가 있다.

본 발명은 이들의 지견(知見)에 기초를 두고서 이루어진것이며, 하수 또는 산업폐수이 활성오니처리에 있어서, 활성오니의 고정화담체로서 고로수재의 미분(微粉) 또는 고로수재를 주원료로하는 세라믹스를 사용하여, 하수 또는 산업폐수를 처리하는것에 특징이 있으며, 또한 고로수재의 미분 또는 고로수재를 주원료로 하는 세라믹스를 활성오니의 고정화담체로서 사용함과 동시에, 폭기조의 산화 환원전위(ORP : Oxidation Reduction Potential)을 사전에 설정된 목표값의 범위로 관리제어하는 것에 특징이 있다.

즉 본 발명은 앞에서 설명한 목적을 아래 기재한(1)-(11)항에 기재한 방법에 의하여 달성한다.

(1) 고로수재의 미분을 활성오니처리설비의 폭기조에 첨가하고, 고로수재를 활성오니의 고정화담체로서 사용하는것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 유동바닥식 활성오니처리방법.

(2) 고로수재의 미분을 첨가한 폭기조의 공기를 쏘이는 량을 폭기조의 산화 환원 전위가 사전에 설정된 목표값 범위로 되도록 관리제어하는 하수 또는 산업폐수의 상기한 제1항에 기재한 유동바닥식 활성오니처리방법.

(3) 공기를 쏘이는 탱크에 0.02-0.5m의 고로수재를 1-5중량%/폭기조 용적을 첨가하는 상기한 제1항 또는 제2항에 기재한 방법.

(4) 폭기조에 0.02-0.5m의 고로수재를 10-50㎏/폭기조 1?SP>?/SP>을 첨가하는 상기한 제1항 또는 제2항에 기재한 방법.

(5) 고로수재를 주성분으로하는 세라믹스를 활성오니처리설비의 폭기조에 장설하고, 이 세라믹스를 활성오니의 고정화담체로서 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.

(6) 활성오니의 고정화담체로서 고로수재를 주원료로 하는 판형상의 다공성 세라믹스로서 이루어지는 카셋트를 사용하는 상기한 제5항 기재의 방법.

(7) 활성오니의 고정화담체로서 고로수재를 주성분으로 하는 팁형상의 세라믹스를 충전한 카셋트를 사용 하는 상기한 제5항 기재의 방법.

(8) 활성오니의 고정화담체로서 고로수재를 주성분으로하는 새들형의 세라믹스를 충전한 카셋트를 사용하는 상기한 제5항 기재의 방법.

(9) 고로수재를 주성분으로하는 세라믹스에 활성오니를 고정한 상태로서 사전에 공기를 쏘이는것에 의하 여 산소를 용해한 하수 또는 산업폐수를 통수(通水)하여 처리를 행하는 상기한 제5항 내지 제9항의 어느 항인가에 기재한 방법.

(10) 고로수재를 주성분으로하는 세라믹스에 활성오니를 고정화한 상태로서 사건공기를 쏘이는것에 의하여 산소를 용해한 하수 또는 산업폐수를 통수하여 처리함과 아울러, 생물화학 처리후의 처리수의 산소환원 전위가 사전에 설정된 목표값 범위로 되도록 사전에 하수 또는 산업폐수에 공기를 쏘이는 공기량을 관리 제어하는 상기한 제9항에 기재한 방법.

(11) 활성오니의 고정화담체로서 고로수재를 주성분으로하는 다공성의 판형상 세라믹스로서 이루어지는 카셋트, 또는 고로수재를 주성분으로하는 세라믹스를 충전한 카셋트를 사용하여 하수 또는 산업폐수의 유동 방향을 횡단하도록 복수의 카셋트를 배치하여 생물화학처리를 행하여 하수 또는 산업폐수의 흘러들어가는쪽에 제일 가까운 카셋트를 뽑아내는것과, 아울러, 뒤에 계속되는 카셋트를 하수 또는 산업폐수의 흘러들어가는쪽에 순차로 평행이동시키고, 제일뒷부분에는 신규의 카셋트 혹은 사용재생후의 카셋트를 삽입하고, 한편 상기한 잡아뽑은 카세트는 부착물을 제거하는 재생처리를 행하여, 상기한 카세트군(群)의 제일뒷부분에 사용하도록 하여서 복수의 카셋트를 순차로 교환하면서 생물화학 처리하는것을 특징으로 하는 하수 또는 산업 폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.

고로수재는 제철소의 용광로에서 선철 1톤당 300-500㎏ 발생하는 슬러그를 고압수에 의하여 급격하게 냉각하여 제조한다.

고로수재는 유리화(vitrification)비율이 약 90% 이상이며, 또한 다공질이다.

조성은 표 1에 그 예를 표시하고있는 바와같이 CaO, SiO₂, Al₂O₃가 주성분이며, 그외에 FeO, MgO등이 함유되어있다.

이 고로수재에 활성오니가 부착하기 쉬운것은 다공질인것과 그 조성에 기인하고 있다.

[표 1. 고로수재의 조성예]

이하 고로수재에의 활성오니의 부착기구에 대하여 설명한다.

일반적으로 활성오니처리에 있어서는 암모니아 화합물의 초화반응에 의하여 생성하는 아초산화합물, 초산화합물 혹은 유기성 오탁물의 분해에 의하여 생성하는 지방산에 의하여 폭기조의 PH가 저하하는 경향이 있다.

활성오니가 생식하는데 적당한 범위외로되면 활성오니의 벌킹(bulking)오탁물질의 분해불량등이 일어나서 처리부조(否調)가 발생하기쉽다.

활성오니처리의 폭기조에 고로수재를 첨가하여 놓으면 폭기조의 pH가 저하하여도 고로수재의 CaO가 용해하여 pH의 저하를 억제하여 활성오니가 생식에 가장 적당한 pH범위로 유지되어서 활성오니처리의 안정화, 처리수질의 향상에 현저하게 효과가있다.

이때, 고로수재의 CaO의 용해는 급격하게 일어나지아니하고, 서서히 용해한다.

이것은 고로수재의 유리화비율이 약 90% 이상이나되기 때문에 CaO의 급격한 용해를 억제하므로 pH는 급격하게는 상승하지 않는다.

또 용해한 CaO는 초산화합물, 아초산화합물 및 지방산과 반응하는 이외에 활성오니의 호흡작용에 의하여 생성한 탄산가스와도 반응하여 탄산칼슘을 형성한다.

이와같이 생성된 탄산칼슘은 미입자이어서 여기에 활성오니가 부착하기 쉽다.

또한 CaO가 용해한 고로수재는 점점 다공질로 되어서 활성오니가 부착하기쉬운 형상으로된다.

또 활성오니는 영양원으로서 인, 질소, 이외에 미량의 철, 마그네슘등의 금속이 필요하다.

고로수재는 FeO, MgO를 각각 함유하고 있으며, 활성오니는 이 고로수재에서 철, 마그네슘등의 영양원을 섭취하기때문에 고로수재에 부착하기쉽다.

이와같이 고로수재는 다공질이며. 또 조성적으로도 활성오니가 부착하기쉽고, 활성오니의 벌킹 오탁물의 분해불량등의 처리부조를 억제하는 작용이 있어서, 무기계 고정화담체이면서도 일반적으로 사용되고있는 규조토, 모래등의 무기계 고정화담체보다도 우수한 성질상태를 보유하고 있는 것이 명백하게 되었다.

또한 산수로(散水爐)바닥방식의 폐수처리방법에 있어서 충전기로서 서서히 냉각하는 고로슬러그를 사용하여 미생물의 담체로하는것이 일본 특허공개공보 소화 57연 제 75,189호로서 알려지고있다. 그러나, 이와같은 서서히 냉각하는 고로슬러그를 유동바닥 리액터의 활성오니의 고정화담체에 사용한경우 많은 문제점이 있다.

또한 고로수재 및 서서히 냉각하는 고로슬러그의 성질과 상태를 표 2에 비교하여서 표시한다.

[표 2]

[고로수재와 서서히 냉각하는 고로슬러그의 성상(性狀)]

표 1의 성질상태의 차이에서 서서히 냉각하는 고로슬러그는 고로수재에 비하여 유동바닥 리액터의 활성오니의 고정화담체로 사용하는것이 부적당한것이 명백하다.

즉, 활성오니의 고정화 성능에 현저하게 영향을주는 기공률을 서서히 냉각하는 고로슬러그는 고로수재에 비하여서 현저하게 적으므로 활성오니의 부착성능이 낮고, 또 서서히 냉각하는 고로슬러그의 명목상의 비중 이 고로수재의 그것보다도 상당히 크므로 리액터에 있어서의 유동성이 떨어지고, 그때문에 서서히 냉각하는 고로슬러그는 리액터내에 퇴적하는것이 많고, 활성오니의 고정화 성능이 현저하게 저하한다.

그리고, 또한 서서히 냉각하는 고로슬러그는 결정질때문에 유리질의 고로수재에 비하여 단단하며, 이때문에 분쇄에 많은 에네르기를 요하며, 또 결정질때문에 서서히 냉각하는 고로슬러그의 CaO가 대량으로 녹아 나와서 리액터의 pH를 급격하게 알카리성으로 하여서 활성오니의 기능을 손상하기쉽다.

이와같이 서서히 냉각하는 고로슬러그는 고로수재에 비하여 닦은 결점을 보유하고 있으므로 유동바닥식 리액터의 활성오니 고정화담체에 사용함에는 호적하지않다.

또 본 발명자등은 하수처리장의 폭기조에서 채취한 활성오니 혼합액에 다공성 세라믹스를 침지하면 활성오니가 다공성 세라믹스의 내부에 자연히 침입하여 활성오니 혼합액이 투명하게 된다는것을 발견하였다.

또한 발명자등은 바스켓 모양의 카셋트에 팁형상의 세라믹스, 예컨대, 새들(saddle)형, 링(ring)형, 구(救)형상등의 세라믹스를 충전하여 이것을 활성오니의 혼합액에 침지하면 다공성 세라믹스의 경우와 동일하게 활성오니가 팁형상의 세라믹스의 빈틈에 들어가 버려서 활성오니 혼합액이 투명으로되는것을 발견하였다.

발명자등은 이 사실에서 다공성의 세라믹스 혹은 팁형상 세라믹스를 충전한 카셋트등이 활성오니의 고정 화담체에 사용될수있는 것을 발견하여서 하수의 활성오니처리에의 적용성을 검토하였다.

그러나, 종래의 다공성 세라믹스, 팁형상 세라믹스는 주원료로 값이비싼 알루미나, 실리카, 등을 사용하고 있으며, 또 소성온도가 1400-1600℃ 이상으로 높고, 장시간 소성하기때문에 가격이 높아서 하수 및 산업폐수의 물처리에 사용하는것은 가격면에서 곤란하다.

발명자등은 낮은 가격의 세라믹스를 개발연구하는 과정에서 고로수재를 주원료로 사용하는것에 착안하였다.

즉 고로수재는 제철의 부생성물이므로 가격이 종래의 세라믹스의 주원료인 알루미나, 실리카에 비하여 현저하게싸며, 또한 고로수재는 표 2에 조성(組成)을 표시하고 있는 바와같이 CaO를 42-45%나 함유하고 있으므로 소성온도가 알루미나, 실리카계에 비(比)하여 현저하게 낮은것이 추정되었다.

이와같은 점에서 고로수재를 주원료로하여 세라믹스를 작성하였던바 소성온도는 예컨대 900-950℃ 또 소성시간이 1-2시간이며, 다공성 세라믹스 및 각종의 형상을 보유하는 팁형상 세라믹스가 얻어지는것이 판명되었다.

따라서, 고로수재를 주원료로하는 세라믹스는 제조가격이 종래의 알루미나, 실리카를 주원료로한 세라믹스에 비하여 1/5-1/20로 저감할수가 있어서 하수 및 산업폐수의 처리에 사용하더라도 가격면에서 문제가 없는것이 명백하게 되었다.

또 고로수재를 주원료로하는 세라믹스는 앞에서 설명한 것과같은 고로수재의 활성오니를 고정화하기쉬운 성질상태를 그대로 보유하고있으며, 따라서 고로수재를 주원료로하는 세라믹스는 종래의 알루미나계 혹은 실리카계를 주원료로하는 세라믹스에 비하여 활성오니를 고정화하는 성능이 현저하게 우수하다.

다음에 본 발명에 있어서의 고로수재의 미분 및 고로수재를 주원료로하는 세라믹스를 하수 또는 산업폐수의 활성오니의 고정화담체로 사용하는 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 고로수재의 미분을 활성오니처리설비의 폭기조에 첨가하여 유동바닥형 활성오니처리의 고정화담체로 사용하는 경우에 대하여 설명한다.

고로수재를 활성오니의 고정화담체로서 사용함에 즈음하여서는 고로수재를 0.5㎜ 이하로 분쇄하여 폭기조 1?SP>?/SP>당 10-50㎏ 첨가하면 좋다.

고로수재의 입도와 활성오니의 부착성과의 관계는 고로수재가 가늘게될수록 활성오니가 부착하기 쉬우나 가늘게될수록 고로수재는 오니침강탱크에서 처리수에 흘러나오기 쉽다.

따라서 이점에서는 입도는 0.02㎜ 이상이 호적하다.

또 고로수재의 입도와 폭기조에 있어서의 분산성과의 관계는 고로수재의 입도가 0.5㎜를 초과하는것은 분산성이 충분하지않고, 폭기조내부를 균일하게 분산시키는것이 곤란하다.

따라서 이들의 사항을 참작하면 폭기조에 첨가하는 고로수재외 입도는 0.02∼0.5㎜의 범위가 가장 적합하다.

다음에 본 발명에서 사용하는 고로수재 미분의 첨가량에 대하여 설명한다.

고로수재의 첨가량은 주로 활성오니의 부착상황을 현미경으로서 관찰함과 아울러, 활성오니의 침강성에서 결정하였다.

즉 첨가량이 공기쏘이는 탱크 1㎥당 10㎏ 미만의 경우, 고로수재에 부착하고 있지 아니한 활성오니가 존재하고 있으며, 또 생물화학적 산소요구량(BOD)의 높은 부하처리 혹은 생물화학적 산소요구량 부하량의 변동이크면 벌킹이 발생하기 쉽다.

한편, 고로수재의 첨가량이 폭기조 1㎥당 10㎏ 이상으로되면 앞에서 설명한 문제점은 해소되어서 양호한 처리성능이 얻어진다.

그러나 50㎏을 초과하여 첨가하여도 이 이상 현저한 성능향상이 인정되지 아니한다.

따라서 고로수재의 첨가량은 폭기조 1㎥당 10-50㎏의 범위가 가장 적당하다. 또한 활성오니의 고로수재에의 부착은 고로수재 첨가후 약 1개월 정도로서 대략 완료한다.

또한 제철소에 있어서는 고로슬러그, 소위 제철슬러그 이외에 선철을 또다시 사용목적에 적당한 성분의 강철로 완공하기 위하여서 행하는 제강공정에서 발생하는 제강슬러그, 예컨대 전로(轉爐)슬러그가 있다.

전로슬러그의 조성예를 표 3에 표시한다.

이 전로슬러그도 본 발명에서 사용하는 고로수재와 동일하게 를 35-48%나 함유하고 있으며, 또 활성오니의 영양으로되는 철, 마그네슘을 함유하고 있다.

[표 3]

[전로 슬러그의 조성예(중량 %)]

이 제강슬러고를 대표하는 전로슬러그도 조성적으로는 고로수재와 동일한 작용이 기대될수 있을듯하나 실제로는 활성오니의 고정화담체로서 사용할수 없다.

그 이유는 전로슬러그는 고로수재와 같이 유리질을 형성하고 있지 아니하기 때문에 CaO의 용해가 급속하게 일어나고, 활성오니의 고정화담체에 사용하였을 경우 전로슬러그를 첨가한 폭기조의 pH가 급격하게 상승하여서, 활성오니가 생식하기 위하여 적합한 pH범위(7.0±0.5)를 대폭으로 초과하여 활성오니가 사멸하는 까닭이다.

또한 전로슬러그를 사용하는 경우의 문제점은 철의 함유량이 많기 때문에 비중이 커서 이것을 폭기조 내부로 부유시키기 위하여서는 대량의 공기를 필요로 하고, 활성오니의 파괴, 조업 코스트(cost)의 중대, 기타 많은 폐해가 발생하는 것이다.

제강슬러그를 대표하는 전로슬러그는 이와같은 치명적인 결점을 보유하고 있기 때문에 활성오니의 고정화 담체로 사용하는 것은 곤란하다.

다음에 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스를 활성오니의 고정화담체에 사용하는 경우에 대하여 하수를 활성오니처리하는 예에 따라서 설명한다.

본 발명에 있어서 사용하는 세라믹스를 활성오니의 담체로서 이용하는 경우는 판 모양의 다공질의 세라믹스로서 이루어지는 카셋트를 사용하거나 혹은 팁형상 세라믹스, 새들형 세라믹스등의 세라믹스를 충전재로서 충전한 카셋트를 사용하는것이 공업적으로는 가장 소망스럽다는것이 판명되었다.

그래서 상기한 세라믹스로서 구성되는 카셋트를 하수 및 산업폐수의 처리에 적용하는 경우에 대하여 처리조건과 하수처리 설비에 있어서의 생물화학 반응탱크의 구조에 관하여 제1도에 따라서 설명한다.

제1도는 제1폭기조(2)완 제2폭기조(3)의 중간에 고로수재를 주성분으로 하는 판모양의 다공성 세라믹스로서 구성되는 카셋트 혹은 세라믹스(예컨대 팁모양)의 충전재를 충전한 카셋트등의 세라믹스카셋트(1), (이하 동일하게 칭한다)를 복수개 세트로 하여서 배치한 하수의 생물화학처리장치로서, 제1폭기조(2)와 제2폭기조(3)의 하부에는 공기쏘이기 위한 산기관(11)이 파이프를 개재하여서 공기를 쏘이는데 사용되는 블 로워(9)에 접속되어서 설치되어 있다.

또 처리수(12)를 배출하는쪽의 제2폭기조(3)에는 ORP센서(4)가 배치되며 이 센서(4)는 ORP제어장치(5)에 접속됨과 아울러 이 ORP 제어장치(5)에는 공기에 쏘이는 량(量)조정용 전자밸브(10)가 도선을 개재 하여 접속되고, 그 전자밸브(10)는 상기한 공기 쏘이는데 사용하는 산기관(11)과 공기쏘이는데 사용하는 블로워(9)의 사이에 배치되고, ORP제어장치(5)의 지시에 의하여 작동하여 공기쏘이는 량을 제어할수 있도록 되어 있다.

또한(6)은 기록계, (7)은 하수 공급용 펌프, (8)은 하수 조정탱크이다.

제1도에 표시하는 생물화학적 반응탱크에 의하여 하수를 처리하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저 제1도에 표시하는 제1 및 제2의 폭기조에 기본재료가 되는 오니로서 하수의 활성오니의 혼합액(활성오니 농도 1000-5000mg/l)을 투입하면 활성오니가 세라믹스의 구멍, 혹은 빈틈에 끼어들어가서 제1 폭기조(2)와 제2폭기조(3)는 5-20시간후에는 대략 투명하게 된다.

그래서 공기 또는 산소가 풍부하게된 공기 또는 산소를 공기쏘이는 용산기관(11)에서 불어넣고 제1, 제2 의 폭기조의 공기쏘이는것을 행한다.

다음에 하수를 통수하고 하수가 제1폭기조(2), 세라믹스 카세트 배치부 및 제2폭기조(3)를 통과하는 외견상의 통과시간(처리시간에 상당한다.)이 16시간으로 되도록 조정하고, 그후 처리시간을 점차로 단축하여서 활성오니의 환경에 순응한 상태를 조성하여 정상적으로는 2-6시간으로서 처리를 행한다.

이 환경에 순응한 상태조성은 약 10-30일간 정도로서 좋다.

또한 고로수재를 주성분으로한 세라믹스를 활성오니의 고정화담체에 사용한 고정바닥형 생물반응조에 있어서의 하수에 함유되어 있는 오탁물의 분해는 제1도의 제1폭기조(2)에 있어서 흘러들어온 하수에 산소함유된 공기쏘이는 용의 기체를 불어넣는것에 의하여 산소를 용해시키고, 다음의 세라믹스 카셋트(1)에 물을 통하게하면 카셋트에 부착하고 있는 활성오니가 용존(溶存)산소를 이용하여 하수의 오탁물을 분해한다.

그리고 또 제2의 폭기조(3)에 있어서 산소를 용해시키는것에 의하여 카셋트 중에 있어서 분해하지 않았던 오탁물을 분해하거나 혹은 악취의 원인물질의 제거를 행하고 또 처리수를 호기(好氣)상태로 한다.

그 결과 뒤에서 설명하는 바와같이 종래 방법에 비하여 우수한 효과가 얻어진다.

본 발명에서 사용하는 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스는 중량비로서 50%초과-90% 호적하게는 70-85%의 고로수재에 종래부터 알려져 있는 세라믹스 원료, 예컨대 알루미나, 실리카, 기타의 무기질 원료를 배합하여서 세라믹스를 다공질로 하여 판형상의 카셋트로서 사용하는 경우에는 또다시 기공 형성제, 예컨대 톱밥, 벼껍질, 우레탄 분말, 등을 배합하고 여기에 물을 첨가하여 혼합 반죽하여서 소정된 형상으로 성형한후에 소성하여 제조한다.

본 발명에서 사용하는 다공성 세라믹스의 구멍의 형상에 대하여서는 특히 적절한 형상은 없으나 가장 적당한 구멍의 지름은 1-5㎜ 정도가 좋고, 구멍의 크기는 특히 균일하게 할 필요가 없으며 이 정도의 지름 범위로 분포하고 있으면 충분하게 사용할수가 있다.

또 다공성 세라믹스의 구멍의 구조는 활성오니의 부착성 하수처리과정에 있어서의 폐색성에 현저하게 영향한다.

예컨대, 세라믹스의 구멍이 하니컴튜우브와 같이 입구와 출구가 일기 관통으로서 소위 2차원 구조의 경우, 하수처리를 행하면 간단하게 폐색하나 이 구멍이 가지길로 나누어져서 각 구멍과 연결한 소위 3차원 구조의 구멍으로하면 폐색이 일어나기 곤란한것이 경험적으로 명백하게 되고 있다.

한편 세라믹스의 충전재를 충전한 카셋트의 경우 충전하는 세라믹스의 형상, 크기는 특히 한정하지 아니하나 될수있는대로 간단한 형상의것이 좋다.

예컨대 충전재의 형상으로서는 판상태 모양, 원통모양, 반원모양, 새들형, 혹은 입자상태의 것등이, 또 충전재의 크기는, 바깥지름 10-100㎜ 정도의것이 가장적당하다.

충전재의 크기가 10㎜ 미만이면 폐색하기 쉽고 한편 100㎜를 초과하면 부착한 활성오니가 흘러나오기 쉬운등의 문제가 있다.

이와같은 세라믹스를 사용하여서 카셋트를 구성하는 경우는 예컨대 금속망으로서 용기를 제작하여 놓고 이 내부에 세라믹스를 충전하는것에 의하여 준비할수 있다.

다음에 본 발명에 있어서의 생물화학적 반응탱크(폭기조)에의 공기쏘이는 방법에 대하여 설명한다.

발명자등의 연구에 의하면 하수 및 산업폐수의 활성오니처리의 폭기조의 ORP와 처리수와의 관계는 폭기조 출구의 ORP를 소정의 범위로 관리하면 처리수의 생물화학적 산소요구량(BOD)를 20mg/l 이하로 유지될수 있는 것이 명백하게 되고 있다.

예컨대 고로수재의 미분을 사용한 하수의 유동층 형 폭기조의 경우 공기쏘이는 조건은 고로수재의 분산성 이외에 하수의 오탁물의 분해성 초화반응성, 활성오니성상등의 처리성능에 영향한다.

따라서 고로수재의 분산성과 처리성능과의 양편을 만족하는 공기쏘이는 조건이 필요하다.

활성오니처리성능은 폭기조의 산화환원 전위와 밀접한 관계가 있으며 ORP를 지표로하여서 공기를 쏘이는 량을 관리하면 오탁물의 분해가 양호하게 진행하여 초화반응, 활성오니의 벌킹등의 억제에 효과가 있다.

하수의 활성오니처리의 경우 적철한 ORP 범위는 0-+100mV(금, 또는 금-안티몬, 합금/은. 염화은 복합전극에 의하여 측정, 이하 ORP 값은 이 전극의 측정값을 표시한다)이다.

하수의 활성오니처리의 경우 폭기조의 ORP 값과 공기쏘이는 량과의 사이에는 상당한 상관성이 있으며, 보통의 처리에서는 ORP에 대응하여 공기쏘이는 량을 컨트롤하면 좋으나 본 발명에 있어서는 ORP +50mV 이하에 대응하는 공기쏘이는 량으로는 입자지름 0.02-0.5㎜의 고로수재를 폭기조내로 균일하게 분산시키기 위하여서는 공기 쏘이는 량이 부족하다.

이 때문에 본 발명에서는 ORP의 설정목표를 +50mV 이상으로하여 이 ORP를 유지함에 필요한 공기쏘이는 량을 공급하는것이 필요하다.

한편 ORP의 상한에 대하여서는 활성오니의 고로수재에의 부착성에서 +150mV정도까지 가능하다.

즉 종래방법의 고로수재 무첨가의 경우 ORP +100mV 이상으로 되면 초화반응이 현저하게 일어나서 폭기조의 pH 저하, 오니침강탱크에 있어서의 탈질(脫溶)반응에 의하여 오니의 부상, 유출등이 일어나서 처리 수질의 악화를 초래한다.

그런데 고로수재를 첨가하는 경우에는 ORP +100mV 이상으로 하면 종래방법과 동일하게 초화반응은 일어나지만 pH의 저하, 오니의 부상, 유출등은 일어나지 아니하고 처리수질도 양호하며 처리성능적으로 하등 문제가 없다.

그러나 ORP가 +150mV을 초과하면 공기를 쏘이는것에 의하여 활성오니가 세분화하여 고로수재에 부착하기 어려운 경향이 있다.

이러한것에서 고로수재의 분산성, 활성오니의 부착성을 감안하면 폭기조의 ORP는 +50-150mV의 범위로 유지하는것이 가장 적당하다.

또 고로수재를 주성분으로 하는 다공성 세라믹스 혹은 팁형상의 세라믹스를 활성오니의 고정화담체로 사용한 고정바닥형 생물화학적 반응탱크의 공기를 쏘이는 것은 앞에서 설명한 것과 같이, 균일혼합형 활성오니처리에 있어서 폭기조의 ORP와 처리성능과의 사이에 밀접한 관계가 있는 점에서, 제1도의 제2폭기조 에 ORP센서(4)를 설치하고, 이 제2폭기조의 ORP가 소정된 범위로 예컨대 하수처리의 경우, 0-+150mV로 되도록 제1폭기조 및 제2폭기조에 공기쏘이는 것을 행한다.

또한 고로수재를 주원료로 하는 다공성 세라믹스 혹은 팁형상 세라믹스를 활성오니의 고정화담체께 사용한 고정바닥형 활성오니처리의 경우, 활성오니가 세라믹스 카셋트의 내부에 대략 완전하게 보전지지되어서, 제2폭기조(3)에 거의 흘러나오지 아니하기 때문에 일반적인 활성오니처리에 존재하고 있는 오니침강조는 본 발명의 경우 생략할 수 있든가 또는 간략화 할 수가 있다.

세라믹스의 카셋트에 활성오니을 부착시켜서 하수를 생물화학적으로 처리를 행하는 경우 장기간 처리를 행하고 있으면 하수에 함유되어 있는 부유성 오락물질 혹은 활성오니의 중식에 의하여 세라믹스의 카셋트가 폐색하는 일이 있다.

이 폐색은 제1도에 로시하는 탱크(B)의 제일 처음의 카셋트(제1폭기조(2)에 가장 가까운 부분)이 일어나기 쉬우며 카셋트의 폐색이 일어났을 경우, 혹은 폐색에 가까운 상태로 되면 이 카셋트를 꺼내서 둘째번의 카셋트를 첫번째의 위치로, 세번째의 카셋트를 두번째의 위치로서 수평방향으로 순차로 이동시켜서, 제일 끝의 카셋트(제2폭기조(3)에 가까운 부분)에 새로운 카셋트 또는 폐색한 카셋트를 재생한 것을 설치한다.

이와같이 세라믹스 카셋트를 순환교환하는 방식은 하수처리를 행하면서 카셋트의 교환이 가능하며, 또한 처리효률 및 처리수질의 저하를 초래하는 일도 없으르로 가장 적당한 방법이다.

본 발명의 활성오니처리기술은 앞에서 설명한 하수이외에 산업폐수, 예컨대 재철소의 코오크스로(爐)에서 배출되는 가스 폐액, 석탄의 가즈화, 액화 플랜트에서 배출되는 배수, 석유정제공정에서 배수되며, 식품가 공공장에서 배출되는 배수, 알콜등의 발효공장에서 배출되는 배수등에 적응한 경우에도 하수의 활성오니처리의 경우와 동일하게 처리효률, 처리수질의 향상등의 효과가 있다.

다음에 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

폭기조(용량 20l)의 ORP를 +100mV로 제어하고 있는 ORP 제어 활성오니처리장치의 폭기조에 입자지름 0.02-0.2㎜의 고로수재를 600g(폭기조 1㎥당 30㎏에 상당, 3중량%/용적) 첨가하여 표 4에 표시하는 조성과 성상을 보유하는 고농도의 인공하수의 처리를 행하였다.

처리시간과 처리수질과의 관계를 표 5에, 고로수재 첨가후의 활성오니 성상의 경시변화를 표 6에, 또 고로수재 첨가 30일후의 활성오니의 침강거동을 제2도에 각각 표시한다.

[표 4 인공하수의 조성과 성상]

(주) TOC : 전(全) 유기성 탄소

TS : 전(全) 고형분

CODMn : 화학적 산소요구량

σ: 표준편차값

[표 5 처리조건과 처리수질과의 관계]

(주) TOC : 전유시성 탄소

SS : 부유성 물질

[표 6 활성오니 성상에 미치는 고로수재의 영향]

(주) MLSS : Mixedliquor Suspended Solids

SV3O : 30분간 정치(靜置)하였을 때의 슬럿지(Sludge)의 용적

SVI : Sludge Volume Index

MLVSS : Mixedliquor Volatile Suspended Solids(MLSS 를 건조한 후 600℃로서 가열하였을 때의 휘발분)

표 5의 결과에서 고로수재를 첨가한 활성오니처리는 2.4-4.8시간의 처리에 의하여 처리수의 BOD5는 5mg/l이하(제거률 98%이상) CODMn이 14-27mg/l(제어률 93-95%) 및 SS가 11-38mg/l이며 고로수재를 활성오니의 고정화담체에 사용하면 높은 효률처리가 될 수 있으며 또한 양호한 처리수질이 얻어지는 것이 명백하였다.

또 활성오니의 침강성은 고로수재 첨가 30일후의 활성오니의 침강곡선을 측정한 결과를 표시한다.

제2도에서 고로수재를 3중량%/용적 첨가한 것(-○- 및 -◎-으로서 표시한다)은 자유침강범위에 있어서의 침강속도가 3-4m/시(時)인것에 대하여, 고로수재 무첨가의 것(-△-으로서 표시한다)은 1.5-2.0m/시(時)이다.

이와같이 고로수재는 활성오니의 침강속도를 촉진하는 작용이 있다.

표 6은 고로수재 첨가후의 활성오니의 성상의 경시변화를 표시한 것이며, 고로수재 첨가후의 MLVSS(오니의 휘발분)은 907mg/l이나 10-30일후에는 2,200-3,200mg/l로 증가한다.

그러나 활성오니의 침강성이 지표인 SVI는 16-27이며 MLVSS가 증가하여도 침강성은 저하하지 않는다.

이와같이 고로수재를 활성오니처리장치의 폭기조에 첨가하여 처리를 행하면 처리효률, 처리수질, 활성오니 성상등이 현저하게 향상하는 것이 명백하게 되었다.

[실시예 2]

실시예 (1)의 조건에 의하여 표 7에 성상을 표시하는 대도시의 실제하수(분류식)을 사용하여서 처리를 행하였다.

표 8은 처리시간과 처리수질과의 관계이다.

[표 7 실험에 사용한 도시 하수의 성상]

[표 8 처리시간과 처리수질과의 관계(mg/l)

표 8의 결과에서 처리시간을 표준인 8시간처리에서 6시간, 4시간, 3시간, 2시간으로 순서에 따라서 변경하였으나 처리수의 BOD는 어느 경우에도 5mg/l이하(제거률 74-94%이상), COD가 9.8-16.7mg/l, TOC가 5.3-14.3mg/l이다.

이점에서 고로수재를 유동바닥식 처리법에 있어서의 활성오니의 고정화담체로 사용하면 처리효률이 3-4 배나 향상하고 처리설비를 소형화 하는 것이 가능하게 되었다.

[실시예 3]

제1도의 실험장치의 생물화학적 반응탱크(제1기폭조(2)‥‥10l탱크(B)‥‥20l제2폭기조(3)‥‥10l에 도시하수처리의 폭기조에서 채취한 활성오니 혼합액 30l을 넣고, 다음에 탱크(B)에 판형상의 구멍크기가 1-3㎜인 고로수재를 주원료(중량으로서 80%배합)로 하는 다공성 세라믹스 5장으로 이루어진 카셋트(1) 를 장치한다.

약 3시간후에는 양쪽 폭기조(2), (3)가 투명하게 되어 활성오니가 다공성 세라믹스의 내부에 흡착되는 것이 확인되었다.

이 상태가 되면 표 9에 표시하는 인공하수를 제1폭기조(2)에서 제2폭기조(3)까지의 통과시간이 16시간, 12시간, 8시간, 6시간, 4시간, 3시간, 2시간이 되도록 물을 통하게 하여 부착한 활성오니를 인공하수에 적응하도록 기르고, 그후 통과시간을 2시간으로 하여서 처리를 장기간 행하였다.

이때의 제2폭기조(3)의 ORP는 +100mV로 제어하여 제1폭기조(2) 및 제2폭기조(3)에 불어넣는 공기량을 조정하였다. 또 용존산소농도는 제1폭기조(2)가 0.5-1. OPPm, 제2폭기조(3)가 2-5ppm이었다.

처리성능을 표 10에 표시한다.

[표 9 인공하수의 조성과 성상(mg/l)]

[표 10 처리시간과 처리수질과의 관계]

SS : 부유성 물질

표 10의 결과에서 5장의 판형상의 다공성 세라믹스 카셋트를 배치한 생물화학적 반응탱크는 BOD 용적부 하량이 보통의 활성오니처리의 약 4-5배, 즉 BOD 2.4㎏/㎥일의 고부하처리를 행하여도 처리수의 BOD5는 5mg/이하(제거률 98%이상), CODMn(평균값)이 8.7mg/ (제거률 68-89%) 및 SS(평균값)가 10.1mg/ 이며, 양호한 처리가 가능하다.

또한 본 발명의 방법에 있어서는 처리수와 활성오니에 고액분리(固液分離)를 행하기 위한 오니침강탱크를 설치할 필요가 없고, 또 처리효률도 일반의 하수의 활성오니처리에 비하여 약 4-5배 이상이나 향상하는 것이 명백하게 되었다.

[실시예 4]

실시예 (3)의 판형상의 다공성 세라믹스의 대신으로 2-5㎜의 구멍크기를 보유하는 판형상의 고로수재를 주원료(중량으로서 75%배합)로 하는 다공성 세라믹스를 5장 장치한 카셋트를 사용하여 실제하수의 처리를 행하였다.

이 실제하수는 인구 100만명이상의 대도시의 하수처리장으로 흘러 들어가는 분류식의 하수를 채취하여서 실시예(1)와 동일한 조건에 의하여 처리를 행하였다 실험에 사용한 도시하수의 성상을 표 11에 또 처리시간과 처리수질과의 관계를 표 12에 각착 표시한다.

[표 11 실험에 사용한 도시 하수의 성상]

[표 12]

인공하수에 비하여 부유성 물질(SS) 농도가 높은 실제하수를 처리하였을 경우, 다공성 세라믹스의 카셋의 폐쇄되는 것이 염려가 되었다.

이 실시예의 경우 다공성 세라믹(용적 약 20ℓ)에 대하여 하수를 125-175배(2.4-3.5㎥) 통과하게 하여서 폐색에 가까운 상태로 되었다.

그래서 제1폭기조(2)에 가까운 판형상의 다공성 세라믹스를 꺼내서 고압수에 의하여 깨끗하게 씻고, 이 다공성 세라믹스를 제2폭기조(3)에 가까운 최후부분에 장치하여서 실제하수의 처리를 행하였다. 그 결과 표 12에 표시하는 처리수와 대략 동일한 수질의 것이 얻어졌다.

이 결과에서 판형상의 다공성 세라믹스를 사용한 본 발명의 방법에 의하여 실제하수의 처리를 행하는 것에 의하여 일반의 도시하수의 활성오니처리보다도 약 4-5배 이상의 처리효률이 얻어지고, 또 처리수의 SS도 20mg/l이상으로 되기 때문에 오니침강탱크를 필요로 하지 않는다.

또한 다공성 세라믹스가 폐색하여도 고압수에 의하여 정하게 씻는 것으로서 용이하게 재생사용할 수 있는 것이 명백하게 되었다.

[실시예 5]

실시예 (3)의 다공성 세라믹스의 대신으로 반호원형의 고로수재를 주원료(중량으로서 80%배합)로 하는 세라믹스(지름 약 20㎜)를 충전재로하여서 충전한 카셋트를 사용하여 실시예(3)의 인공하수를 사용하여 동일한 조건에 의하여 처리를 행하였다.

그 결과를 표 13에 표시한다.

[표 13 처리시간과 처리수질과의 관계]

표 13의 결과 판형상의 다공성 세라믹스의 대신으로 그 세라믹스를 충전한 카셋트를 사용하여도 처리성능은 거의 변함이 없는 것이 명백하게 되었다.

즉 그 세라믹스를 충전한 카셋트도 활성오니를 보전지지하는 성상을 보유하고, 인공하수의 오락물도 충분히 분해제거하는 것이 명백하게 되었다. 또 처리효률도 일반의 하수의 활성오니처리의 약 3배나 향상하고 또한 처리된 수질도 양호하다.

[실시예 6]

제철소의 코오크스로(爐)에서 발생하는 가스폐액의 처리를 행하고 있는 균일혼합형 활성오니처리장치의 폭기조(유동충형 리액터)에 0.02-0.2㎜의 고로수재의 미분(평균입도 0.05㎜)를 폭기조 1㎥당에 50㎏을 첨가하고 또다시 폭기조의 ORP를 200-250mV(금-은/염화은 복합전극측정)로 제어하고, 표 14에 그 성상 을 표시하는 가스 폐액(4배 희석)의 처리를 행하였다. 또한 처리조건은 다음과 같다.

COD용적부하량 3.5-4.O㎏/㎥.일

처리시간 4.4-6.7시간

오니 반송률 100%

상기한 처리조건으로서 처리를 행한 처리수질을 표 14에 표시한다.

[표 14 공급폐수와 처리수의 수질(mg/l)]

표 14의 결과에서 폭기조에 고로수재의 미분을 첨가하면 가스 폐액을 COD 용적부하량 3.5-4.0㎏/㎥.일(日)의 고부하로서, 또한 4.4-6.7시간의 단시간으로서 처리할 수 있는 것이 명백하게 되었다.

고로수재를 활성오니의 고정화담체로서 사용하는 본 발명의 방법은, 활성오니처리수의 수질 및 활성오니의 침강성등의 성상향상 또는 활성오니의 벌킹억제등에 현저하게 효과가 있다.

또한 본 발명의 방법은 처리성능을 손상하는 일없이 처리시간을 고로수재 무첨가의 표준의 활성오니처리의 약 1/2-1/4이나 단축할 수가 있다.

그 결과 처리효률이 향상하고 처리설비를 간소화하는 것이 가능하게 되었다. 또 고로수재를 주원료로하는 세라믹스를 활성오니의 고정화담체에 사용한 본 발명의 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명의 방법은 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리에 많이 사용되어 있는 균일혼합형에 비하여 생물화학적 반응탱크(폭기조에 상당한다)내에 활성오니를 균일하게 혼합할 필요가 없으며, 단순히 하수 또는 산업폐수에 산소를 용해시켜서 통수하는 것만으로서 좋으므로, 종래의 방법에 비하여 공기쏘이는 데 사용하는 공기에 필요한 동력이 적어도 된다.

(2) 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스는 활성오니를 보전지지하는 기능이 우수한 것이기 때문에 처리수에 활성오니가 거의 흘러나오지 아니하므로 일반의 활성오니처리에 사용되고 있는 오니침강탱크의 생략화가 될 수 있고 또는 오니침강탱크를 간략화할 수가 있다.

(3) BOD 부하량을 일반의 활성오니처리의 약 3배이상 들여서 처리를 행하여도 처리수질이 양호하다.

따라서 생물화학적 반응탱크(폭기조에 상당한다)를 상당히 소형화할 수가 있다.

(4) 활성오니침강탱크의 생략화 또는 간략화 또는 생물화학적 반응탱크(폭기조)의 소형화가 가능하므로 하수설비 처리전체를 현저하게 간소화할 수가 있다.

(5) 활성오니가 세라믹스내에 고정화되어서 있으므로 일반의 균일혼합형 활성오니처리에 발생하기 쉬운 활성오니의 벌킹이 발생하지 아니하므로 처리가 안정되고 있으며 또 양호한 처리가 될 수 있다

Claims (11)

1. 제철시에 고로로부터 부산물로 발생하는 용융슬래그를 냉각하여 얻은 고로슬래그를 파쇄하여 생긴 파쇄물을 오수처리설비에 첨가하여, 고로슬래그를 활성오니의 고정화담체로서 이용하는 오수처리 방법에 있어서, 그 부산물로서 발생하는 슬래그를 물로 급냉하여 제조한 고로수재의 미분을 활성오니처리설비의 폭기조(2), (3)에 첨가하고, 그 슬래그를 물로 급냉하여 제조한 고로수재를 활성오니의 고정화담체로서 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 유동바닥식 활성오니처리방법.
2. 제1항에 있어서, 전기한 고로수재의 미분을 첨가한 폭기조(2), (3)의 공기를 쏘이는 량을 폭기조(2), (3)의 산화환원전위가 사전에 설정된 목표값 범위로 되도록 관리제어하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 유동바닥식 활성오니처리방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폭기조(2), (3)에 0.02-0.5㎜의 전기한 고로수재를 2-5중량%/폭기 조(2), (3) 용적을 첨가하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 유동바닥식 활성오니처리방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폭기조(2), (3)에 0.02-0.5㎜의 전기한 고로수재를 10-50㎏/폭기조(2), (3) 1㎥ 첨가하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 유동바닥식 활성오니처리방법.
5. 제철시에 고로로부터, 부산물로 발생하는 용융슬래그를 냉각하여 얻은 고로슬래그를 파쇄하여 생긴 파쇄물을 오수설비에 첨가하여, 고로슬래그를 활성오니의 고정화담체로서 이용하는 오수처리 방법에 있어서, 그 부산물로서 발생하는 슬래그를 물로 급냉하여 제조한 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스를 활성오니처리설비의 폭기조(2), (3)에 장설하고 이 세라믹스를 활성오니의 고정화담체로서 사용하는것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.
6. 제5항에 있어서, 환성오니의 고정화담체로서 전기한 고로수재를 주원료로 하는 판형상의 다공성 세라믹스로서 이루어지는 카셋트(1)를 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.
7. 제5항에 있어서, 활성오니의 고정화담체로서 전기한 고로수재를 주성분으로 하는 팁형상의 세라믹스를 충전한 카셋트(1)를 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.
8. 제5항에 있어서, 활성오니의 고정화담체로서 전기한 고로수재를 주성분으로 하는 새들형의 세라믹스를 충전한 카셋트(1)를 사용하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.
9. 제5항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서, 전기한 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스에 활성오니를 고정한 상태로서 사전에 공기를 쏘이는 것에 의하여 산소를 용해한 하수 또는 산업폐수를 통수하여 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법.
10. 제9항에 있어서, 전기한 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스에 활성오니를 고정화한 상태로서 사전에 공기를 쏘이는 것에 의하여 산소를 용해한 하수 또는 산업폐수를 통수하여 처리함과 아울러 생물화학적 처리후의 처리수(12)의 산소환원전위가 사전에 설정된 목표값 범위로 되도록 사전에 하수 또는 산업폐수에 공기를 쏘이는 공기량을 관리제어하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 활성오니처리방법.
11. 활성오니의 고정화담체로서 전기한 고로수재를 주성분으로 하는 다공성의 판형상 세라믹스로서 이루어지는 카셋트(1) 또는 고로수재를 주성분으로 하는 세라믹스를 충전한 카셋트를 사용하여 하수 또는 산업폐수의 유동방향을 횡단하도록 복수의 카셋트를 배치하여 생물화학처리를 행하여 하수 또는 산업폐수의 흘러들어가는 쪽에 제일 가까운 카셋트를 뽑아내는 것과 아울러, 뒤에 계속되는 카셋트를 하수 또는 산업폐수의 흘러들어가는 쪽에 순차로 평행이동시키고, 제일 뒷부분에는 신규의 카셋트 혹은 사용재생후의 카셋트를 삽입하고, 한편, 상기한 잡아 뽑은 카셋트는 부착물을 제거하는 재생처리를 행하여 상기한 카셋트군의 제일 뒷부분에 사용하도록 하여서 복수의 카셋트를 순차로 교환하면서 생물화학 처리하는 것을 특징으로 하는 하수 또는 산업폐수의 고정바닥식 활성오니처리방법.

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