TEC-BNR공법 하수처리장에서 산발효액 투입효과 연구

Abstract

2019년 국내 하수도 보급률은 94.3%이며, 이중 고도처리공법을 이용한 처리율은 96.8%로 대부분의 하수처리시설에서 고도처리공법을 이요하여 하수를 처리하고 있다. 하수 고도처리공법은 기존의 호기조로 구성된 생물반응조에 탈질을 위한 무산소조, 인 제거를 위한 혐기조를 추가하여 질소, 인의 제거율을 40~90%까지 높인 것이 특징이다. 이를 위해서는 혐기조, 무산소조에 유기탄소원의 공급이 필수적이나 2019년 국내 하수처리시설 유입수의 평균 COD/TN ratio 2.2, COD/TP ratio 22.0으로 낮은 유기물 부하를 나타내고 있다. 특히 집중강수가 발생하는 여름철에 발생된 강수가 하수관로로 유입됨에 따라 하수유입수의 유기물 농도는 더욱 감소하게 되는데, oo하수처리장의 경우 강수발생에 의한 수처리 효율은 최대 T-N 5.8%, T-P 10.2% 감소하는 것으로 나타났다. 이에 따라 oo하수처리시설 운영자료 분석을 통해 강수발생이 하수처리시설에 미치는 영향을 분석하고, 강수 발생시 가장 큰 특징인 저농도 유입수를 제조하여 실제 운용중인 산발효조의 산발효액 투입하여 Lab-scale실험을 통해 질소·인 제거 효과를 측정하였다. 산발효액 투입에의한 비탈질율(SDNR)은 169~215%증가 되었으며, 인 방출율(SPRR)은 46~33% 증가하는 것으로 나타났다. 시료의 COD/P ratio와 인 방출량간의 상관관계 분석결과 상관계수는 0.689로 나타났고 COD/P ratio 13~16범위 에서는 상관관계가 명확하지 않았으나 COD/P ratio 25이상에서는 COD/P ratio가 증가할수록 인 방출량도 증가하는 것으로 나타났다. 산발효액의 VFA분석을 통해 탈질에 이용된 VFA량은 12.6~32.3mgVFA/mgNO₃-N으로 나타났고, 인 방출에 이용된 VFA량은 1.7~2.4mgVFA/mgPO₄-P으로 나타났다.