부직포 여과막 생물반응조를 이용한 폐수의 혐기성 처리

초록

부직포 여과막 생물반응조(NFFBR)는 막 결합형 생물반응조에 비하여 부직포의 가격이 싸기 때문에 시공비가 적게 요구될 뿐만 아니라, 부직포의 공극이 커서 흐름에 대한 저항이 적으므로 적은 수두차이에서도 높은 여과율을 얻을 수 있어 가압이나 흡인을 위한 펌프시설이 불필요하고 또한 여과막의 폐쇄현상이 거의 없어 역세척이 불필요하므로 운전비도 적게 드다는 장점이 있다. 그러나 NFFBR을 호기성 및 준호기성 상태에서 운전한 연구는 있으나 혐기성 조건에서 연구된 예가 전무한 상태이므로 본 연구에서는 고농도의 유기성 폐수를 혐기성 조건에서 NFFBR로 처리하는 실험을 실시하였다. 실험은 35도C의 항온실에 유효용량이 15L인 혐기성 NFFBR을 설치하여 하수처리장의 혐기성 소화슬러지 상징액으로 식종한 다음, 주성분이 글루코즈이고 COD농도가 4,700-11,000 mg/L인 합성폐수를 13-20일의 수리학적 체류시간에서 유기물 부하율(OLR)을 0.25-0.77 g COD/L-day로 변화시키면서 5단계로 실험을 실시하였다. 실험 결과, 순응기간을 거쳐 OLR이 증가함에 따라 처리효율이 향상되어 OLR이 0.67 g COD/L-day이었던 4단계 실험에서 COD제거효율이 약 99%로 가장 좋았으며, 이 때 발생가스의 메탄함량은 약 57%로, 그리고 제거된 COD 1g당 0.64g의 메탄이 생성된 것으로 계산되었다. 그러나 발생가스의 메탄함량 및 메탄전환율은 OLR이 0.33 g COD/L-day이었던 3단계 실험에서 가장 양호하여 각각 59% 및 0.74 g COD/L-day로 나타났다. 그러나 OLR이 0.77 g COD/L-day로 증가되었을 때 처리수의 총유기산농도가 점차 증가하면서 COD제거효율은 악화되고 가스발생량은 감소하여 실험을 중단하였다.