연속 회분식 공정(SBR)을 이용한 선박 오 ${\cdot}$ 폐수처리 설계인자 도출

Design Parameters of Sequencing Batch Reactor treating ship sewage

선박에서 발생하는 오 ${\cdot}$ 폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 실험실 규모로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용하여 선박폐수에 대하여 안정적인 처리효율을 나타내었다. 선박 오 ${\cdot}$ 폐수 처리 SBR에서 유기물의 제거와 내생호흡에 필요한 산소량 그리고 질소의 제거에 필요한 총 산소량은 0.2$m^{3}$ Air/min이다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서는 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 부하율은 약 0.36kg ${\cdot}$ MLSS/kg ${\cdot}$ TOC으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 24.2%로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

Lab scale experimental study was carried out for SBR process, to investigate the effects of influent ship sewage organic compound removal and Bacillus sp. state on design parameters. This process was able to remove nitrogen and phosphorus as well as organic matter efficiently. More than 95% of chemical oxygen demand(COD) were removed. In addition, about 97% of total nitrogen (T-N) was reduced. The total phosphorus(T-P) reduction averaged 93%. The performance load of SBR process was shown to be 0.095kg ${\cdot}$ TOC/$m^{3}$ ${\cdot}$ day. The pH was decreased from 8.1 to 7.0 within 30 min and increased to 7.3 at the end of anoxic stage, and these phenomena were explained. The sluge produced in the SBR process is characterized by low generation rate (about 0.36kg ${\cdot}$ MLSS/kg ${\cdot}$ TOC) and excellent settleability. The number of Bacillus sp. in the SBR was 24.2%, indicating that Bacillus sp. was a predominant species in the reactor.