일반기술

입상 폴리스티렌 부상여재(Biobead )를 이용한 상향류식 생물막 접촉 오·폐수 처리 공

바이오비드조라 불리는 미생물 방응조로서 바이오비드조 내부에는 오.폐수의 처리에 필수적인 호기성 미생물이 잘 부착하여 성장할 수 있는 미생물 여재가 2/3정도 차 있다. 오.폐수 주의 유기성 오염물질(BOD성분)은 바이오비드조의 하부에서 상부로 통과하면서 여재의 표면에 부착 성장한 미생물에 의해 분해되면서 정화된다. 호기성 미생물 처리의 핵심인 산소의 공급을 위해 순산소 또는 공기를 1~2기압 정도의 압력하에서 오.폐수와 완전히 용해된 상태로 투입하므로 기존의 폭기방식에 비해 최대 10배 이상의 산소가 공급된다. 또한, 크기 2~3mm의 여재가 여재층을 이루고 있어 여재층의 여과작용에 의해 오.폐수에 포함된 부유물질(SS)도 동시에 제거된다. 또한 처리수의 일부를 유량조정조로 되돌려 보내는 방식을 채택하여 급작스런 오염 물질의 농도 변화 및 유량 변동에 안정적으로 대처할 수 있도록 고안되었다. 오폐수가 상향류(Upflow)의 방식으로 바이오비드의 아래에서부터 위로 투입되면 바이오비드의 여재층 표면 사이를 오.폐수가 통과 하면서 여재층 표면에 부착성장한 미생물의 분해 활동에 의해 유기성 오염물질(BOD)이 제거된다. 한편, 유기성 오염물질이 제거되면 그 성분이 미행물의 생체(Biomass)로 전환되면서 바이오비드내부에 는 잉여 미생물 슬러지가 쌓이게 된다. 잉여 미생물 슬러지가 쌓이게 되면 바이오비드의 분해 요율이 저하되는데 이를 제거하기 위해 역세 공정이 필요하다. 역세는 처리수를 일정 속도로 오.폐수의 유입 방향과반대되는 방향(Downflow)으로 흘려주어 진행하며 미생물의 분해공정과 역세 공정이 자동으로 반복되면서 오.폐수중의 유기성의 오염물질이 제거된게 된다. 바이오비드 내부에 충진되는 재는 호기성 미생물이 부착성장할 수 있는 표면을 제공하는 데 여재의 표면에 얇게 형성되는 미생물층에 증식된 미생물에 의해 오염물질이 제거된다. 미생물 층이 얇게 형성되면 미생물층 전체에 산소가 투과되어 호기성 조건에 되므로 오염물질의 정화에 관여하는 미생물이 많아지게 된다. 호기성 미생물을 이용한 생물학적 처리법에서 호기성 조건하에는 미생물의 수가 매우 중요한데 기존의 폭기 방식은 미생물 슬러지의 5~20%만이 호기적 조건이고 나머지 80~95%는 혐기적 조건하에 있어 전혀 분해 작용에 관여하지 못한다.처리공정이 간단하다 - 전 공정이 4단계 또는 5단계로 구성되어 처리공정이 간단하다. 처리공정이 간단해지면 소요되는 설비의 종류, 관리의 요소가 적어지고 관리 비용이 적게 소요된다. 처리성능이 안정적이다 - 바이오비드공법의 고도처리 원리 및 처리수의 순환 개념에 의해 별도의 후처리 설비가 없어도 BOD 및 SS 10ppm 이하의 안정적인 처리수질이 보장된다. 협잡물 및 슬러지 처리공정이 간단하다 - 기존의 방식에서 협잡물 및 슬러지는 스크린조와 침전조, 오니농축조, 오니농축저류조를 활용하여 제거하였는데 스크린에서 제거된 협잡물을 별도로 처리해 주어야 하고 침전조, 오니농축조, 오니농축 저류조의 흐름이 원활하여야 제대로 슬러지를 처리할 수 있었다. 바이오필터 공법에서는 전처리 단계로 부패저류조를 설치하여 간편하게 협잡물 및 슬러지를 제거해 주도록 고안하였다. 완전 밀폐형으로 악취가 적다 - 기존의 방식은 개방된 형태의 콘크리트 시설물로 시공되어 악취의 발생이 많았으나 바이오필터공법은 전체 공정이 밀폐형으로 설계되어 악취의 발생이 적다. 오.폐수의 유입이 적어 빈부하의 문제가 없다 - 부유성 미생물을 이용하는 기존의 방식에서는 오-폐수의 유입량이 설계치에 비해 현격히 적을 때 미생물의 먹이 부족으로 인해 미생물 플럭(Floc)이 제대로 형성되지 않아 미세플럭이 형성되어 침전조에서 슬러지가 제대로 침전되지 못해 오히려 수질이 저하되는 현상이 발생하였다. 바이오필터 공법은 바이오필터 내부의 미생물층의 많고 적음이 오염부하에 따라 자동으로 조절되어 빈부하에서 발생하는 수질 저하의 문제가 발생하지 않는다 유기성 오염물질(BOD)뿐만 아니라 부유성 물질(SS)까지 동시에 제거된다.