대상기술의 개요
현장에서 협잡물이 제거된 액상 축산폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 TJR반응조(생물반응조)와 후오존 처리장치를 이용한 축산 폐수 처리장치이며, 전오존처리는 축산폐수에 초임계 상태로 오존을 혼합하여 축산폐수에 포함된 항생제 등 맹독성 물질을 산화시킨 후에 미생물의 활성을 현저하게 증가시킬 수 있다.
TJR반응조(생물반응조)은 기존의 기술이 산기관에 의하여 미세기포를 만들어 수심 약 5m이내 체류시간과 산기교반에 의해 산소공급을 하는데 비해, 개발기술의 생물반응조는 임계관에서 생성된 미세기포로 인한 폐수내 용존산소를 증가 시키게 되고 하부 반응조에서 잔류된 공기(or 산소)가 상하로 이동되면서 완전 혼합되어 재용해 되면서 미생물이 항상 일정한 산소를 공급받아 미생물의 활성도가 높다.
후오존처리조는 생물반응조에서 처리된 축산폐수의 처리수는 Ejector를 통해 흡입된 기체(오존)가 혼합하여 임계관을 빠르게 하강하면서 형성되는 난류에 의해 오존이 수중에 용해된 후 임계관 말단의 U형 루프분사관에 충돌을 일으키며 유체의 일부가 임계관을 상승하면서 불규칙한 소용돌이를 일으켜 오존수를 생성하여 1차 처리된 축산폐수에 잔류하는 유기물의 산화반응을 일으키게 한다.
개발의 필요성
양계농장, 양돈농장, 젖소사육농장 등 각종 축산농장의 축사에서 배출되는 폐수는 환경오염을 상당히 가중시키기 때문에 정수처리를 하여 BOD, COD, SS 등을 최대한 낮춘 상태에서 방류하도록 법으로 규제하고 있으며, 2012년 이후 축산폐수의 해양투기는 국제적으로 금지될 예정에 있어 단독처리 혹은 연계처리 이외에는 대안이 없는 실정이다.
대부분의 축산폐수는 고농도이고, 난분해성으로 분유기물농도에 비하여 과다하게 높고, 축산농가에서 과다하게 사용되는 축사소독약, 항생제 등이 포함되어 있어 미생물활동이 느려 처리시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.
기술개발시 예상되는 효과 및 활용방안
TJC-3E 및 TJR system은 포기조의 산소전달 효율을 높임은 물론 ,오존 산화에 필요한 고농도의 오존을 기체와 액체간의 임계상태(중간지점)를 이루는 용해시점까지 생성토록 고안되어 효율의 극대화로 시설비 및 유지관리비를 저감하고, 액비화 및 수질을 정화하는 공법으로서, 축산폐수의 가장 문제점인 악취, 색도, 오염물질 등을 방류수 수질 기준내에 처리하여, 단독 방류가 가능할 뿐 아니라, 청소수 등으로 재활용이 가능하다.
기술개발 효과
축산폐수에 초임계상태로 오존을 혼합하여 항생제 등 맹독성 물질을 산화시켜 제거하여 미생물의 활성을 현저하게 증가시켜 처리시간 단축 가능. 또한 미생물 처리 후 슬러지가 제거된 축산폐수에 초임계 상태로 오존을 혼합하여 COD, BOD, 색도 등을 기준치에 적합하게 조절하여 방류가 가능하고, 고급산화공법 적용시 상수처리에 유입되는 어떠한 미량의 유해물질과 미생물도 제거하여 안전한 수돗물을 생산, 차별화된 난류분사식 오존접촉기술의 응용범위를 확대할 수 있다.
지하수 등에서 검출되는 TCE, PCE를 분해하여 하,폐수 처리 및 재이용과 수처리외 다른 분야에도 활용이 가능하며, 증가된 강력한 산화력으로 오존주입량을 낮춤으로서 오존접촉반응조의 체류시간을 획기적으로 단축하였고, 환경기술(ET) 활용을 통해 대체소독 공정으로서 고도처리 신공법의 적용성 및 설계 시공기술을 확립할 수 있다.
따라서 본 공법의 적용을 통한 처리수의 병원성 미생물, 소독부산물 문제해결, 고도처리 신공법 및 설계 시공기술의 국산화를 통한 외국기술에 대한 대응력을 확보할 수 있으며, 처리장 부지면적의 축소와 약품 사용이 없어 약품사용량 저감이 기대되고, 약품사용량에 따른 슬러지 처리량도 감소하여 유지관리비 측면에서 비용이 감소된다.
용해방식에 비해 접촉수심이 낮으며 난류에 의한 반응이 촉진되어 처리효율이 높고 오존용해율이 안정적이며, 설치공간에 대한 감소에 따른 시설비 및 유지관리비의 절감이 가능하고, 정수처리장에 도입할 경우 오존주입율을 저감하고 활성탄의 필요량이나 교환주기를 연장하여 오존처리시설의 운전비를 낮춤으로서 기존 고도정수처리시설이 되어 있는 정수장에 기존설비를 활용하여 적용할 수 있어 추가되는 공사비를 절감할 수 있다.
상수 및 하수처리에 적용시 side stream방식의 오존접촉을 통하여 설비비 및 운전비의 절약과 양질의 수돗물을 생산하여 먹는물 구입 등의 2차 소비를 절감하여 기존의 외국기술 조합중심의 처리공법을 탈피한 고도산화 및 소독일체형 고도처리 신공법을 통하여 외국기술을 대체함으로써 수입대체 효과가 가능하며, 따라서, 이 공법의 적용은 환경친화적, 안정적, 경제적인 하수처리수 재이용 고도처리 신공법 개발, 재이용 분야 적용을 통한 원수개발비용 및 댐건설 비용 절감, 소독공정시 고도산화와 소독 일체형 공법으로 건설비 및 처리비 절감으로 기타 대체소독공정에 대한 경쟁력 확보가 가능하다.
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