1 제 6 장 하수처리장 시설 그림 6-2 활성슬러지법을 이용한 하수처리 계통도

2 (1) 활성 슬러지법의 원리 하수를 폭기하면서 하수중의 유기물을 영양원으로 하여 각종 호기성 미생물이 번식하는데 그동안 미생물에 의해 유기물이 분해되고 폭기에 의한 교반작용으 로 하수중의 부유물과 콜로이드상 물질을 응집시켜 하수 처리에 효과적인 활 성 슬러지가 얻어 진다. 이 활성 슬러지를 이용해서 하수를 정화하는 방법이다. 활성 슬러지법에 활용된는 미생물은 주로 세균 (bacteria) 이고, 이외에 원생동 물, 윤충류 (rotifers), 균류 (sphacrotilus) 등이 있다. 제 6 장 하수처리장 시설

3 그림 6-3 활설슬러지법

4 (2) 슬러지 팽화현상 : 최종 침전지에서 활성 슬러지법을 실시할 경우 슬러지가 잘 침전 되지 않거나 침전된 슬러지가 수면으로 떠오르는 현상을 슬러지 팽화 (bulking) 현상 ① 슬러지 팽화현상의 원인 ㉮ 폭기조의 F/M 비가 클 때 ㉯ 낮은 pH, 용존산소 (DO), 질소가 부족한 경우 ㉰ 질소 가스의 부족 ㉱ MLSS 의 과다 혹은 과소 ㉲ 폭기조의 고장 또는 폭기장치의 고장 ② 슬러지 팽화현상의 대책 ㉮ 송기량을 많이하여 폭기시간을 길게 한다. ㉯ F/M 비를 적당하게 유지한다. ㉰ 반송 슬러지를 접촉 안정법에 의하여 폭기조 유입 전에 재폭기 한다. ㉱ 질소 화합물, 인 등을 첨가하여 영양 밸런스를 조정한다. ㉲ 소석회, 염화 제 2 철, 명반이나 고분자 응집제를 첨가한다. ㉳ 황산알루미늄 등 응집제를 첨가하여 슬러지의 침전성을 높인다. 제 6 장 하수처리장 시설

5 (3) 슬러지 부상 폭기조에서 산화가 충분하면 질소 산화물이 질산으로 산화되고 최종 침전지의 용존 산소 (DO) 가 부족하여 체류 시간이 길면 탈질산화가 일어나면서 질소가스가 슬러지에 붙어 상승하는 것이 슬러지 부상 (sludge rising) 이다. [ 슬러지 부상의 대책 ] ① 폭기조 체류시간 단축 또는 폭기량을 줄여 질산화 정도를 줄인다. ② 탈질산화 방지를 위해 침전조의 체류시간을 단축시킨다. ③ 반송 슬러지의 양수율을 증가시키고 슬러지 제거 속도를 증가시켜 침전지로부터 슬러지를 빨리 제거시킨다. ④ 침전지로 혼합액 유입량을 줄여서 침전 슬러지량을 줄인다. 제 6 장 하수처리장 시설

6 (4) 활성 슬러지법의 관계식 ① BOD 용적 부하 : 폭기조 1m 3 에 대한 1 일에 유입하는 하수의 BOD 량을 중량단위 (kg/m 3 ․ day) 로 표시한다. BOD 용적 부하는 활성 슬러지법의 설계나 유지관리의 기본 적 지표이다. ② BOD 슬러지 부하 : 폭기조 내의 슬러지 (MLSS) 1kg 당 1 일에 가해지는 BOD 무게로 서 F/M 비로 나타내기도 한다. ③ 포기시간 및 체류시간 : 하수가 포기조 내에 머무는 시간을 말한다. ④ 슬러지 용적 SV : 슬러지 용적 (SV : Sludge Volume) 은 폭기조의 혼합액을 1ℓ 실린 더에 30 부간 침전시켰을 때 침전된 슬러지의 부피 ( ㎖ ) 를 말한다. ⑤ F/M : BOD 슬러지부하 (kg ․ BOD/kg ․ BOD ․ d) 를 F/M 비로 사용하기도 하나 MLSS 대신에 MLVSS 를 사용하여 kg ․ BOD/kg ․ MLVSS ․ d 의 단의로 쓰는 경우가 많다. 제 6 장 하수처리장 시설

7 ⑥ 슬러지 용량 지표 SVI : SVI(Sludge Volume Index) 란 슬러지의 침강 농축성을 나타내 는 지표로서 폭기조 내 혼합액 1ℓ 를 30 분간 침전시킨 후 1g 의 MLSS 가 점유하는 침전 슬러지의 부피 ( ㎖ ) 로 나타낸다. ⑦ 슬러지 반송 : 폭기조 내의 MLSS 농도를 일정하게 유지하기 유지하기 위해서는 침강 슬러지의 일부를 다시 폭기조에 반송한다. 이를 슬러지 반송이라 한다. ⑧ 슬러지 밀도 지표 SDI : SDI(Sludge Density Index) 란 침전 슬러지량 100 ㎖중에 포함 되는 MLSS 를 그램 (gram) 수로 나타낸 것으로 SVI 의 역수이다. ⑨ 고형물 체류시간 SRT : 최종 침전지에서 분리된 고형물의 일분는 폐기되고, 일부는 다시 반송되어 스러지는 폭기시간 보다도 긴 체류시간 동안 폭기조 내에서 체류하게 된다. 이를 슬러지 일령 (sludge age) 또는 고형물 체류시간 (SRT : Solids retention time) 이라 한다. F/M 비가 증가될수록 SRT 는 감소되며 처리 수질은 높아진다. 또 SRT 가 증가될수록, 운전온도가 적을수록 슬러지 생산량은 감소한다. 제 6 장 하수처리장 시설

8 (5) MLSS MLSS(mixed Liquor Suspended Solids) 는 폭기조 내의 혼합액 부유물질로서 폭기조 내의 미생물을 말한다. 반송률에 따라 폭기조 내 MLSS 농도가 변하여 SVI 가 적을수록, 반송률이 클수록 폭기조 내 MLSS 농도가 커진다. 그리고 SRT 가 클수록 MLSS 농도는 증가되며 고도의 처리수가 가능하고 폐슬러지의 생산량이 감소한다. 제 6 장 하수처리장 시설

9 2-4 활성 슬러지 변법 활성 슬러지법은 여러 가지의 다른 활성 슬러지의 변법 ( 變法 ) 이 개발되어 왔으며 이러한 각 방법은 특별한 운전이나 설계 목적을 달성하기 위해 발전 되었다. (1) 표준 활성 슬러지법 표준 활성 슬러지법은 가장 일반적으로 이용하고 있는 처리방법으로서, 유입 수를 폭기조 내에서 일정 시간 폭기하여 활성 슬러지와 혼합시킨 후 혼합액 을 최종 침전지로 이송해서 활성 슬러지를 침전 분리한다. 제 6 장 하수처리장 시설

10 제 6 장 하수처리장 시설 그림 6-4 표준 활설슬러지법의 처리계통도

11 (2) 단계식 폭기법 (step aeration) 단계식 폭기조 (step aeration) 는 반송 슬러지를 폭기조의 유입구에 전량 반송하지만 유입수는 폭기조의 폭기조의 길이에 걸쳐 골고루 하수를 분할해 서 유입 시키는 방법이다. 이 방법은 산소요구량을 균등하게 하기 위해 개발된 것이다. 제 6 장 하수처리장 시설

12 제 6 장 하수처리장 시설 그림 6-5 단계식 폭기법

13 (3) 접촉 안정법 (contact stabilization) 접촉 안정법 (contact stabilization) 은 유기물의 상당량이 콜로이드 상태로 존재하는 분간 접촉조에서 폭기․혼입하여 활성 슬러지에 의해 유기 영양 물을 흡수․흡착․제거시키고, 이것을 최종 침전지에서 3~6 시간 폭기하여 흡착․흡착된 유기물질을 산화 시키고 새로운 미생물을 생성해 낸다. 제 6 장 하수처리장 시설

14 제 6 장 하수처리장 시설 그림 6-6 접촉안정법의 처리계통도

15 (4) 장기간 폭기법 (extended aeration) 활성 슬러지법으로 생산되는 잉여 슬러지량을 크게 감소시키기 위한 방법으로 BOD-SS 부하를 아주 작게 하고, 폭기 시간 (18~24 시간 ) 을 길게 하여 내생호 흡상으로 유지하도록 하여 슬러지 생산량이 매우 적어서 좋으나 산소 소모량 이 크며 폭기조의 용적이 증대되어 초기 시설비가 큰 것이 단점이다. 장기간 폭기법은 최초 침전지가 없는 것이 특징이며 소규모 하수처리 주로 이용한다. 제 6 장 하수처리장 시설