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산업폐수 처리시설(생물학적처리시설)
원리
유입수 중에 함유된 탄소화합물인 유기물질을 세균(Bacteria)이나 원생동물(Protozoa) 등의 미생물에 의하여 생물화학적으로 산화 및 환원하여 안정화시키는 처리공법이다. 즉, 폐수 중에 존재하는 유기물을 Bacteria, Protozoa. Algae 등에 의해서 분해 가능한 유기물(BDCOD : Bio-Degradable Chemical Oxygen Demand)이 호기성 혐기성임의성 상태에서 CO2, CH4, H2O, NH3 등으로 가스화 시키고 미생물을 생장시켜 침전분리 시킴으로써 제거 처리하게 된다.
활성오니법
활성오니는 환경미생물과 유기성 폐수를 혼합 포기시켜 폐수 중에 함유된 유기물을 산화, 분해하여 활성오니 혼합액을 활성오니에서 침전조로 자연유하식으로 유입시켜 침강 분리해 상징수(上澄水)는 방류하고 오니는 농축 후 탈수기에 의하여 처리하는 공법이다. 또한 침전된 잉여오니는 다시 활성오니로 반송시켜 활성오니 로써 이용되며 표준(재래식) 활성오니법 외에 장기포기법 등의 각종 변법이 있다.
포기(Aeration)
포기는 공기와 물을 활발하게 접촉시키는 조작으로서 그 목적은 공기 중의 산소를 수중에 용해하거나 수중의 불필요한 가스 및 휘발성 물질을 방산하는 것이다. 즉 기체와 액체 사이의 물질이동을 촉진하는 조작으로 포기는 수처리 분야에서 흔히 사용되는 단위조작이지만, 그 중에서도 활성오니 처리공법을 할 경우, 포기의 기능은 말할 것도 없이 산소이동에 따른 산소의 흡수는 활성오니에 의한 유기성 물질의 산화, 슬러지의 증식 자기산화 등 생물화학적 반응을 진행시키는 것이다. 또한 혼합 교반은 활성오니를 충분히 현탁 시켜서 흡수된 산소와 활성오니를 효율이 좋게 접촉시키기 위해 필요하다.
살수여상법
원리
여상에 하수를 살수하면 하수는 여재 표면으로 유하해서 여재에 형성되어 있는 생물막에 의해서 호기적 으로 분해되어 처리된다. 이때 중요한 점은 하수가 여재를 지날때 여재 표면을 감싸서 흐르는 것이 가장 바람직한 상태가 된다.
살수강도
여상면에 순간적으로 살수되는 하수량으로, 즉 1초에 여상에 살수되는 하수량을 그 여상면적으로 나누어서 그 비율로 24시간 연속해서 살수할 때의 하수량을 말한다.
BOD 부하
여재의 단위체적당 1일 BOD 부하로 나타낸다. 즉 여상에 살수되는 하수의 BOD와 살수량과의 곱을 여상 깊이와 면적으로 곱으로 나눈 값이다. BOD부하는 2.2㎏/㎥.day를 넘지 않도록 한다.
여재
재료로는 석영조면암, 안산암, 화강암 등과 같은 쇄석을 사용하나 이들은 비표면적이 적기 때문에 최근에는 플라스틱 여재가 많이 개발되고 있다.
장점
① 폭기에 동력이 필요없다.
② 건설비와 유지비가 적다.
③ 운전이 간편하다
④ 폐수의 수질이나 수량변동에 덜 민감하다.
⑤ 온도에 의한 영향이 적다.
⑥ Bulking 문제가 없다.
⑦ 슬러지 반송이 필요없다.
산화지법
구조
박테리아와 조류의 공생관계를 이용
산화지의 종류

호기성 산화지

산소는 바람에 의한 표면포기와 조류에 의한 광합성에 의하여 공급된다.
호기성 산화지는 전 수심에 걸쳐 일정한 용존산소 농도를 유지하기 위해 주기적으로 혼합시켜 주어야 한다.

포기식 산화지

임의성 산화지보다 높은 BOD 부하를 받아들이며, 악취문제가 적고 소요부지 또한 비교적 작은 편이다. 포기식 산화지 다음에는 임의성 산화지나 침전지를 설치하여 방류수 내의 SS함량을 줄이도록 한다.

임의성 산화지

가장 흔한 형태의 산화지로서 호기성 산화지나 포기식 산화지와는 달리 부유물질이 산화지 내에서 침전되어 혐기성 지역이 형성되도록 하며, 혐기성 분해가 이루어지도록 설계된다. 따라서, 수면과 대기의 접촉부분은 호기성, 밑바닥은 혐기성이 되어 임의성 산화지가 형성된다.
산화지법 사진
혐기성 소화
개요
혐기성 소화란 용존산소가 존재하지 않는 환경에서 유기물이 미생물에 의해 분해되는 과정으로 슬러지 중의 유기물은 미생물의 활동에 의하여 제거된다.
목적
혐기성 미생물에 의한 슬러지 중의 유기물을 분해시켜 슬러지의 안정화, 슬러지량의 감소 및 멸균과 소화과정의 부산물인 메탄가스를 얻기 위하여 설치한다.
소화온도
40℃ 이하를 중온소화대, 40℃ 이상을 고온소화대라 하는데 일반적으로 35℃ 정도로 소화일수 30일의 소화방식을 채용하고 있다.
혐기성 처리법의 방점
① 유기물 농도가 높은 폐수에 유리하다.
② 슬러지 발생량이 적다.
③ 소화 후 슬러지의 탈수성이 좋다.
④ 질소, 인 등의 영양염류의 요구량이 적다.
⑤ 포기장치가 불필요하다.
⑥ 부산물로 메탄(CH4)을 회수 할 수 있다.
⑦ 호기성 공정에 비하여 중금속 독성에 덜 민감하다.
⑧ 호기성 공정에 비하여 처리비용이 적게 든다.
⑨ 소화슬러지는 비료로써 가치가 있다.
⑩ 호기성 공정에서 제거하기 힘든 물질도 일부 제거된다.
혐기성 소화 사진