일반기술

유기산 생성을 위한 오폐수 처리방법 및 그 장치

해당 기술은 유기물질의 함유량이 높은 하수 및 오수슬러지, 축산 폐수슬러지 혹은 양식장 등 집락배수시설로부터 발생되는 유기성 슬러지와 음식물쓰레기에 많이 존재하는 유기물을 발효를 통해 효율적으로 회수하고 동시에 회수된 유기산의 농도를 고농도로 농축하기 위한 목적으로 정밀여과(Microfiltration, MF) 분리막(membrane)과 역삼투(Reverse osmosis, RO) 방식의 2단 여과 및 농축공정을 이용한 오폐수 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다. 해당 기술은 전처리 공정으로 발효 및 고액분리(solid-liquid separation)를 위하여 막공경 0.5 ㎛의 정밀여과막을 적용하고 후처리 공정으로 전단의 정밀여과 공정의 여과액을 원수(Feed)로 하여 여과액의 고농축을 위한 역삼투 공정으로 구성되어 있다. 해당 기술은 발효조에 유기성 슬러지를 공급하고, 슬러지의 통기성(facultative) 발효를 통하여 발효된 슬러지는 발효조 외부에 설치한 분리막을 이용하여 고액분리를 행한다. 고액분리의 목적은 후단의 유기산 농축공정인 역삼투 공정의 운전부하를 줄이고 역삼투 시스템의 안정적 운전을 위한 것이다. 일반적으로 역삼투 공정의 운전을 위한 선결 전처리 조건으로 고형물의 제거가 요구된다. 해당 기술은 전처리 발효공정에서 공칭공경 0.5 ㎛ 이하의 막공경을 가지는 분리막을 적용하였고 이로 인하여 발효조 안의 대사과정에서 생성되는 산생성 미생물의 농도를 극대화할 수 있다. 해당 기술은 전단의 정밀여과 공정에서 회수된 여과액을 후단의 역삼투 공정의 원수로 이용하고 이를 농축하여 고농도의 유기산을 농축하기 위한 공정으로 구성되었다. 이와 같은 해당 기술은 오폐수의 유기성 슬러지 및 음식물 쓰레기로부터 활용가치가 높은 용해성 유기물을 회수하기 위한 적용기술로 활용될 수 있다. □ 기술내용하기 단계를 포함하는 유기산 생성 오폐수 처리방법:(가) 오폐수의 유기성 슬러지를 슬러지 저장조로부터 발효조로 도입하는 단계; (나) 상기 발효조 내부의 미생물에 의해 상기 유기성 슬러지의 유기물을 유기산으로 발효하는 단계; (다) 상기 발효조 내부의 발효액을 정밀여과하여 분리막을 통과하지 못한 미생물을 상기 발효조로 반송하는 단계; 및 (라) 상기 정밀여과의 분리막을 통과한 유기산 및 물의 혼합물을 역삼투시켜 삼투막을 통과하지 못한 유기산을 농축 저장하고, 삼투막을 통과한 처리수를 배출하는 단계.