수질오염 방지기술 Part 2

SRT는 고형물 제류시간으로 공정에서 유출하는 고형물의 총량과 공정안의 고형물의 비율을 말한다. 유출되는 고형물 총량은 슬러지로 유출하는 고형물과 상등액으로 유출하는 고형물의 합이다.

-> 슬러지로 유출하는 고형물이 상등액으로 유출되는 고형물보다 많은 양이기에 상등액으로 유출하는 고형물은 무시할 수 있다.



SVI란 슬러지 1g이 만드는 슬러지의 부피 mL를 말한다.

SDI란 슬러지 100ml이 만드는 슬러지의 g을 말한다.



슬러지의 세포생산량, 남아서 제거하는 슬러지량 = 세포 발생량 - 내호흡 세포량

XrQw = Y BOD Q n - K V X

-> 양변을 VX로 나눠주면 식이 유도된다.



흰 거품이 발생하는 경우는 세제가 유입되었거나 유기물이 많은 물에 폭기시켰기 때문이다. 유기물이 많다는 것은 즉 F/M 비가 높다는 것이다. 따라서 슬러지 반송을 증가시키고 SRT를 길게 한다. F/M 비를 낮춰주고 소포제를 살포한다.



반대로 갈색 거품이 발생하는 경우는 SRT가 너무 길고 미생물이 과도하게 산화되었기 때문에 반송량을 줄이고 F/M 비를 높여주어야 한다.



Nocardia 거품이 발생하는 경우도 미생물이 너무 많아 즉 F/M 비가 낮고, 높은 수온, 폐수 중 지방, 단백질, 기름 등이 다량 존재할 경우이다. 따라서 SRT를 감소시키고, 폭기량을 감소시키고, 거품 제거를 하여야 한다.

-> 거품 발생하는 경우에는 폭기량을 줄여야한다.



pin floc는 세포가 과다하게 산화된 경우로 F/M 비를 늘리고 SRT를 줄여야한다. floc 해체현상은 독성물질의 유입이나 과도한 전단응력에 의해 floc이 현탁된 상태를 말한다. -> 독성물질 유입 줄이고, 교반을 줄인다. 영양염을 공급하고 폭기는 증가시킨다.



슬러지 팽화는 사상성 팽화와 점성 팽화로 구분되는데 사상성 팽화는 저부하 조건에서 발생하며 점성 팽화는 고부하 조건에서 발생한다.



슬러지 부상은 폭기량이 많은 경우에도 발생한다. 폭기량이 많으면 질산화로 인해 NO3 까지 도달하며 이들이 혐기성 상태에 도달하면 N2로 가스가 발생하기 때문이다.



고율폭기법은 미생물의 대수성장단계를 이용하며, 낮은 효율로 빠르게 BOD를 제거하는 방법이다. 높은 F/M 비, 긴 미생물 체류시간, 짧은 수리학적 체류시간으로 운전이 가능하다.



장기폭기법에서 질산화가 발생하고, 산화구법도 질산화가 반복되지만 호기성과 무산소 조건이 반복되어 질소제거가 우수하다. 용존산소농도는 구배가 발생하지만 MLSS 농도와 알칼리도 등은 구내에서 균일하다.



Kraus 공법은 질소나 인이 부족한 공장폐수에 소화조 상등액의 질소와 인을 이용하여 유기물을 제거하는 공정이다.



살수여상법의 경우 회전살수기로 물을 여과상에 뿌려주기 때문에 1차 침전지에서 부유물이 제거되지 않으면 여과상이 막히기 때문에 1차 침전지의 역할이 중요하다.



접촉산화법은 부유성장과 부착성장을 한꺼번에 이용하는 방법으로, 분류는 부착성장공정으로 한다.

접촉재가 조 내에 있기 때문에 부착생물량의 확인이 어려우며, 소규모 시설에 적합하다.



회전원판법은 원판에 의해 교반되기 때문에 단회로 현상이 발생하지 않는다.

회전원판법은 모델링이 복잡하다. 따라서 bench-scale 처리연구를 현장규모로 확대하기가 어려우며, 모델링의 복잡성으로 인해 경험적 설계기준이 발달하였다.



접촉산화법은 장점이 많지만 고부하로 운전할 경우 매체의 폐쇄 위험이 크기 때문에 부하조건에 한계가 있다.

-> 미생물과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조작이 어렵다.

-> 접촉재가 조 내에 있어 부착 생물량의 확인이 어렵다.



UASB는 매질의 첨가나 제거가 쉬우며, 독성물질에 대한 완충능력이 좋다.

주로 고농도 유기폐수를 처리하는 혐기성 처리공정이며, SRT를 적절히 조절하여 저농도의 폐수처리도 가능하다.

유출수의 재순환을 통해 유입수의 편류발생을 방지해 준다.

짧은 수리학적 체류시간과 높은 부하율로 운전이 가능하다.



혐기성 소화조의 바닥은 가능한 한 기울기를 크게 하는 것이 좋다.



슬러지 개량에서 세정, Elutriation은 소화슬러지를 물과 혼합시킨 다음 재침전시켜서 슬러지가 가진 알칼리도를 씻어내는 과정이다. 알칼리도를 줄여서 약품에 의한 개량 시 약품주입량을 줄이기 위한 과저으로 탈수성이 좋게 하기 위한 직접적인 방법은 아니다.



가압설비의 여포는 저항계수가 낮아야한다.



슬러지 내 중금속을 제거시켜 줄 수 있는 방법으로는 염소산화법이 있다. 염소산화법은 염소주입에 의해 생성된 염산이 슬러지 중의 중금속을 용해시켜 분리제거시킬 수 있도록 해준다.



진공여과나 가압탈수 시 탈수성 향상을 위해 슬러지에 가하는 화학약품은 FeCl3, CaOH2가 있다.



고농도의 오니에 독성 물질이 들어있는 경우 Zimpro 방식을 이용한다. 슬러지의 유기물을 고온, 고압으로 산화시키는 방법으로 산소가 산화제이다. 미생물을 이용하지 않기에 슬러지의 질이나 독성물질 유무에 상관없이 위생적으로 안전하게 슬러지를 최종처분 한다. 그러나 질소제거가 나쁘고 악취가 발생하기에 별도의 탈취과정이 필요하다. 더욱이 고온, 고압으로 처리하기에 소요비용이 많이 든다.