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하수처리에서 생물학적 질소 제거는 용존산소 고갈문제와 수생태계의 독성저감, 그리고 방류하천의 수질개선을 위해 필수적인 공정이다. 우리나라 대부분의 하수처리장은 질소 및 인 제거를 위해서 생물학적 처리방법을 적용하고 있으나, 부영양화의 원인물질인 질소에 대해서는 동절기에 뚜렷한 대안이 없었다. 따라서 본 연구에서는 반류수를 질산화 미생물 증식 배양조에서 질산화 미생물의 우점화 및 ...

하수처리에서 생물학적 질소 제거는 용존산소 고갈문제와 수생태계의 독성저감, 그리고 방류하천의 수질개선을 위해 필수적인 공정이다. 우리나라 대부분의 하수처리장은 질소 및 인 제거를 위해서 생물학적 처리방법을 적용하고 있으나, 부영양화의 원인물질인 질소에 대해서는 동절기에 뚜렷한 대안이 없었다. 따라서 본 연구에서는 반류수를 질산화 미생물 증식 배양조에서 질산화 미생물의 우점화 및 아질산염 축적을 유도하여, 슬러지 계통에서 발생하는 반류수에 의한 충격부하를 제어하고 처리수질을 안정화시키며, 질산화 미생물을 충분히 확보 반송함으로써 동절기 주처리공정의 온도저하에 따른 효율 저하를 방지하고자 하였다. 탈수여액과 하수 성상에 따른 질산화 속도를 비교를 위한 Batch 실험결과 탈수여액에서의 암모니아성질소 제거율이 20%로 가장 높았으며, 알칼리도 증가에 따라 pH가 높아지면 아질산염 축적 현상이 발생되었다. lab scale 실험에서는 탈수여액으로 HRT 8hr로 운전되는 조건이 안정적질산화를 나타내었으며, 10℃에서 활성슬러지에 반류수를 5%에서 50%까지 주입한 반응조의 경우 가장 높은 질산화율을 나타내었다. Pilot Plant 실험에서는 질산화 미생물 배양조를 통해 반류수(농축조 및 소화조 상등액)에 포함된 유기물과 아질산성질소를 주처리공정에 제공하였으며, 이를 통해 이론적 공기요구량 절감 및 반류수의 균등분배, 반류수 처리과정에서 성장한 질산화 미생물을 주처리에 반송함으로써 동계 생물학적 질소제거효율 저하현상을 예방하였다. 특히 SRT를 7일로 유지한 조건에서 NH4-N가 2~4mg/L 이하로 배출되었으며, 수용액상태에서 질산화시에는 반류수에 함유된 용존고형물을 산화시키기 위한 전폭기 단계와 용존 암모니아의 질산화조 등 매우 단순한 구조로도 NH4-N 처리가 가능함을 확인하였다. Keyword : Nitrogen removal, Nitrites, Return sewage flow, HRT, SRT

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