혐기·간헐 포기 공정의 영양 염류 제거와 동력학적 해석에 관한 연구-생물학적 하·폐수 처리공정의 on-line control 에 의한 연구-

Abstract

To consider organics and nutrients removal characteristics using anaerobic-intermittently aerated process(AIA) according to various SRT and to investigate kinetic parameter variation under low temperature conditions were conducted in this study. The two AIA processes were operated and batch test was done for evaluation of phosphorus release rate. MLSS concentration of cultivation tank and anaerobic-intermittent aeration tank were 7,000~8,000 mg/L, 3,000~4,000 mg/L. Volume loading rate and F/M ratio were 0.29~0.42 kgCODCr/m3/day, 0.11~0.29 kgBOD5/kgMLVSS/day respectively. Influent flow rate was about 45L/day and sludge recycle rate to cultivation tank and anaerobic tank were 10%, 100% and SNR, SDNR derived from the batch test were 0.02~0.04 mgNH3-N/mgMLVSS/day, 0.12~0.15 mgNO3--N/mgMLVSS/day. The organic matter and T-N, T-P removal efficiency of AIA process were 75 to 95%, 50 to 97%, 60 to 70% respectively. A cause for fluctuation of T-N removal efficiency under various SRT conditions was considered as limitation of nitrification by low temperature. The phosphorus release rate under SRT 20 days, 0.04mg ortho-P/mgMLVSS/day, was similar to the one under 30 days. 본 연구는 혐기ㆍ간헐 포기 공정을 이용하여 SRT의 변화에 다른 유기물 및 영양 염류 제거에 대하여 연구하였으며, 동절기 수온 변화에 따른 동력학적 인자들의 변화를 조사하기 위하여 수행되었다. SRT별 유기물 및 영양 염류의 제거를 살펴보기 위해 두 개의 반응조를 병렬로 운전하였으며, 인의 방출 속도를 도출하기 위하여 혐기 조건의 회분식 반응기를 설치하였다. 두 반응기 모두 배양조의 MLSS농도는 7000~8000 mg/L로 유지하였고, 혐기조와 간헐 포기조의 MLSS농도는 3000~4000 mg/L로 유지하였다. 공정에 대한 평균 CODCr 용적 부하는 0.29~0.42 kgCODCr/m3/day. F/M비는 0.11~0.29 kgBOD5/kgMLVSSㆍday로 두 반응기 모두 유입 유량은 45L/day로 조절하였고, 반송 유량은 배양조에 10%, 혐기조에 100% 반송하여 운전하였다. 본 연구에서 도출한 SNR, SDNR값은 0.02~0.04 mgNH3-N/mgMLVSSㆍday, 0.03 NO3-N/mg MLVSSㆍday로 나타났으며, SRT별 평균 유기물 제거율은 75~95%, T-N 제거율은 50~97%, T-P 제거율은 60~70%로 나타났다. SRT별 질소 제거율의 변화가 큰 것은 겨울철 낮은 수온으로 인하여 질산화에 대한 방해작용으로 나타난 것으로 사료되며, 이를 SRT 30일 이상으로 유지시킴으로써 85~97%의 높은 제거율을 유지할 수 있었다. 또한 인의 방출은 0.04mg Ortho-P/mg MLVSSㆍday로 SRT 20일과 30에서 같게 나타났다.