다단 수직형 호기성반응기(ER-1)를 이용한 음식물 폐수의 생물학적 처리기술

Biological treatment process for Food wastewater Using ER-1 bioreactor

음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

Wastewater generated through the food waste recycling process have known high concentration, BOD 20,000~150,000 mg/L, which has to treat to the proper level because of a ban on reclamation. But it is impossible to treat less than 10 days by existing water treatment plant. Ecodays Ltd. is to treat this wastewater during 2~4 days by ER-1, which can simultaneously induce the modified PFR(Plug Flow Reactor) of the oxygen transfer rate, MLVSS concentration, and influent concentration to top from bottom of reactor. We tested the pilot test about low concentration food wastewater(BOD 16,500 mg/L) and high concentration food wastewater(64,431 mg/L) at the food waste recycling plant of H-Gun(20t/d). Hydraulic retention time(HRT) of ER-1 for low concentration food wastewater is 2.5day. In low concentration conditions, ER-1 treatment efficiency is to appear BOD 99%, COD 98%, TN 97%, and TP 96%. While ER-1 process for high concentration food wastewater treatment is composed 2 stages, which are to be HRT 2.5day for law wastewater and HRT 1.5 day for secondary treatment. In high concentration conditions, ER-1 treatment efficiency is to appear BOD 97%, COD 84%, TN 66%, and TP 95%. It is treated without temperature control about high temperature($50^{\circ}C$) to appear low treatment efficiency in high concentration conditions.