환경공학과 20041483 천대길

표준활성슬러지 공정을 개량한 질소 또는 인제거 공정으로 Wuhrmann 이 1957 년 질소제거 공정을 최초로 개발하였으며 , 뒤이어 Ludzack 과 Ettinger 도 질소제거 공정을 개발하였다 .

이 공정의 특징은 슬러지체류시간 (sludge retention time; SRT) 이 비교적 짧고 용적부하율을 고율로 운전하므로 , 슬러지 생산량이 높다 . 장점으로는 운전이 간단하고 인제거 효율이 탁월하며 , 체류시간이 비교적 짧다 . 또한 인 제거효율을 높게함으로서 완전한 질산화가 가능하다 . 단점은 방류수의 여과장치가 필요하며 , 높은 효율의 인 , 질소의 동시제거가 어렵다 . 또한 BOD : P 의 비율이 높아야 하며 , 추운 기후에는 성능이 불안정하다 .

A2/O 공정은 미국의 Air Product 사가 개발하였으며 , 인의 제거만을 목적으로 하는 A/O공정을 개량하여 질소제거까지 가능하도록 혐기조와 폭기조 사이에 탈질조를 설치하였다 . 장점은 폐슬러지의 인함량이 높고 , A/O 공정에 비해 탈질산화율 우수하다 . 또한 응집제 등을 첨가하여 인을 제거하는 것보다 약품비가 소비되지 않아 경제적이며 , 슬러지 발생량을 줄일 수 있어 슬러지 처리비용을 감소시킬 수 있다 . 단점은 최적 운전조건의 설정이 어렵고 , 추운 기후에 처리효율이 떨어지는 경향이 있으며 , 또한 안정한 인 제거가 곤란하고 A/O 공정에 비해 다소 공정이 복잡하다 .

수정 Bardenpho 공정은 1970 년대 초에 남아프리카 공화국의 Barnard 에 의해 개발되어 미국의 Eimco 사에 의해 상업화되었다 . 장점은 슬러지생산을 최소화하면서 인 함량을 높일 수 있다는 것이며 , 단점으로는 내부순환펌프비용이 추가적으로 들게 되며 , A2/O 공정에 비해 큰 반응조가 필요하다 . 또한 높은 BOD/P 비가 필요로 하며 , 온도의 영향이 아직 불명확하다 . 특히 , 이 공정의 문제점은 반송슬러지내의 잔존 질산염이 혐기조에 유입되어 , 탈질산화 박테리아들이 Acinetobactor 에 우선하여 탄소원을 사용하면서 탈질산화함으로써 인 방출이 저하되고 결과적으로 인 제거효율이 저하된다 .

Phostrip 공정은 측류공정의 대표적인 공법으로 1964 년 Levin3) 에 의해 개발된 공정이다 . 장점은 기존 처리장에 적용이 용이하며 , 운전성이 좋다 . 또한 유기물 농도와 인의 농도 비에 크게 영향을 받지 않으며 , 유출수의 인을 1.5 mg/L 이하로 처리할 수 있다 . 단점은 석회주입이 필요하며 , 따라서 scale 이 생길 가능성이 높다 . stripping 용 별도 반응조가 필요하며 , 질소의 농도가 많을 경우 처리효율이 떨어진다 .

이 공정은 1988 년 Daigger 가 만든 공정으로 기본공정은 UCT 와 비슷하나 차이점은 UCT 가 한 개의 완전혼합조로 구성된 반면 완전혼합조를 직렬조합하여 인의 과잉축적 능력을 증가시켰다 . 또한 UCT 의 슬러지체류시간이 13∼25 일인 반면 VIP 공정은 슬러지 체류시간이 5∼10 일이므로 슬러지 생성율이 높아 인제거에 유리하다 . VIP 공정의 최대의 장점은 인제거효율이 높고 계절의 영향을 적게 받는다는 것이다 . 또한 반응조의 크기가 작으므로 부지면적을 적게 차지하고 , Anoxic 조로의 질산염반송이 산소요구량 및 알카리도 소모량을 줄여주며 , 호기성조의 질산염 부하를 줄여줄 수 있다 . 단점은 내부순환 펌프필요가 필요하므로 에너지비용이 증가한다 . 또한 저온시 질소제거능이 떨어진다 .

SBR 은 유입수를 한 개의 반응조에서 혐기 , 호기 , 무산소 , 침전 등의 운전을 교대로 실시하여 영양염류를 처리하는 공정이다 . 장점은 탈질산화 · 탈인이 한 반응조에서 이루어지므로 소요면적이 적고 구조 및 운전이 간단하며 조작의 유연성이 있다 . 또한 첨두유량 , 충격부하에 적응성도 좋다 . 단점은 자동화 시스템의 도입이 필수적이며 , 작은 폐수량에 적합하다 . 또한 처리수질은 고액분리조에 많은 영향을 받는다 .

Kruger 사와 Denmark 공과대학에 의해 개발되었으며 , 혐기조 , 간헐폭기가 가능한 두 개의 폭기조 , 침전조 및 반송슬러지 라인으로 구성되어 있다 . 2 단계의 주단계와 2 단계의 보조단계로 구성되어 있다 . 각 단계의 시간을 쉽게 변경할 수 있으므로 유입부하조건에 따라 운전조건을 쉽게 변경할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다 .

이 공정은 유입폐수와 침전지의 반송슬러지를 먼저 무산소지역에 유입시켜 폐수의 탄소원 일부를 탈질산화에 이용하여 질소를 제거하고 , 폐수의 흐름은 기계식 폭기장치를 통과시켜 호기성 지역에서 침전조로 이송하는 공정이다 . 장점은 운전과 관리가 용이하며 , 단점은 무산소지역이 하나뿐이므로 Bardenpho공정에 비해 질소제거효율이 낮으며 , 질소제거효율을 높이기 위해서는 부지면적을 많이 차지한다 . 또한 미생물이 가라앉지 않게 유속을 빠르게 해주어야 하므로 동력비 소모가 크다