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문제 정의
- 따라서 본 연구는 자연정화공법에 의한 농촌 전원 독립 가구 하수처리공법 개발을 위하여 소형 하수처리장치를 호기 성조와 혐기성조로 분리하여 설계 및 시공하여 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재 등 4종류의 여재종류별 호기성조 및 혐기성 조에서 최적 깊이를 구명하고, 호기성조와 혐기성 조의 최적 깊이하에서 최적 호기. 혐기 부피비율을 구명하고자 수행되었다.
- 깊이하에서 최적 호기. 혐기 부피비율을 구명하고자 수행되었다.
제안 방법
- 5 m x 높이 1 m로서 용량^ 0.25 n?되게 하고, 혐기성조의 크기는 각각 가로 0.7 m X 세로 1.07 m X 높이 1 m로서 용량이 0.75 m3 되게 제작하였다. 하수처리장치 제작은 두께 8 mm의 PVC 판을 사용하였으며, 호기성조에는 통기관을 각조의 바닥과 하부에서 50 cm위치에 설치하여 이중통풍형으로 자연통풍이 원활하게 하였다 하수처리장치에 사용한 여재는 굴패각이 20% 함유된 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재의 총 4종류였으며, 하수처리장치에서 여재종류별 호기성조 및 혐기성조 여재 깊이에 따른 하수처리 효율을 조사하기 위하여, 호기성 조에서는 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재를 각각 여재 표면에서 깊이 50, 70 및 90 cm까지 채웠으며, 혐기성조에서는 호기 성조와 동일한 여재를 각각 여재 표면에서 깊이 50, 70 및 90 cm 까지 채웠다.
- 소형 하수처리장치에서 공시하수를 호기성조 전체 표면에 일정량씩 골고루 자연유하식으로 유입시켰다. 소형 하수처리 장치에서 여재 깊이에 따른 수처리 효율, 호기.
- 자연정화공법에 의한 농촌 전원 독립가구 하수처리 장치의 적정 설치방법을 결정하기 위하여 호기성조와 혐기성조로 구성된 소형 하수처리장치를 설계 및 시공하였다.
- 자연정화공법에 의한 소형 하수처리장치에서 수처리 효율 조사는 2004년 6월부터 2005년 6월까지 매달 실시하였으며, 공시하수, 호기성조처리수 및 방류수를 각 조건별로 4주간 운전하였으며, 시료의 채취는 처음 3주는 1주 1회, 마지막 주에는 격일로 4회 분석하여 총 7회 분석한 결과를 평균하여각 조건에서의 수처리 효율을 구하였다.
- 75 m3 되게 제작하였다. 하수처리장치 제작은 두께 8 mm의 PVC 판을 사용하였으며, 호기성조에는 통기관을 각조의 바닥과 하부에서 50 cm위치에 설치하여 이중통풍형으로 자연통풍이 원활하게 하였다 하수처리장치에 사용한 여재는 굴패각이 20% 함유된 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재의 총 4종류였으며, 하수처리장치에서 여재종류별 호기성조 및 혐기성조 여재 깊이에 따른 하수처리 효율을 조사하기 위하여, 호기성 조에서는 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재를 각각 여재 표면에서 깊이 50, 70 및 90 cm까지 채웠으며, 혐기성조에서는 호기 성조와 동일한 여재를 각각 여재 표면에서 깊이 50, 70 및 90 cm 까지 채웠다. 하수처리장치에서의 하수의 흐름은 호기 성조에서 공시하수를 유입시켜 수직여과방식으로 하수를 처리하고, 유출된 호기성 조처리수는 자연유하식으로 혐기성조로 유입되게 하였다.
- 호기.혐기 비율에 따른 수처리 효율 조사를 위하여 설계 및 시공한 소형 하수처리장치는 Fig. 3에서 보는 바와 같이 호기성 조와 혐기성조를 연결하여 1개조로 하여 여재종류별로각각 3개조씩 제작하였으며, 호기성조의 크기는 가로 0.5 m X 세로 0.5 m X 높이 1 이로서 용량5] 0.25 되게 동일하게 제작하였다. 혐기성조에서는 호기성조 대 혐기성조의 비가 1 : 1인 혐기성조의 크기는 가로 0.
- 소형 하수처리 장치에서 여재 깊이에 따른 수처리 효율, 호기.혐기 비율에 따른 수처리 효율은 공시하수 유입량을 600 L m'2 day」로하여 조사하였다.
- 하수처리장치에서의 하수의 흐름은 호기 성조에서 공시하수를 유입시켜 수직여과방식으로 하수를 처리하고, 유출된 호기성 조처리수는 자연유하식으로 혐기성조로 유입되게 하였다. 혐기성조에 유입된 호기성조처리수는 수평 여과 방식으로 처리되도록 하였고, 혐기성조에서 여재와 처리수의 체류 시간을 늘리기 위해 하수의 흐름을 지그재그방식으로 흐르게 하였다. 호기성조를 통과한 하수를 호기성조처리수로 하고, 호기성조를 거쳐 혐기성조를 통과한 하수를 방류수로 하여 수처리 효율을 조사하였다.
- 25 되게 동일하게 제작하였다. 혐기성조에서는 호기성조 대 혐기성조의 비가 1 : 1인 혐기성조의 크기는 가로 0.7 m X 세로 0.35 m x 높이 1 m 로서 용량이 0.25 折되게 하였고, 호기성조 대 혐기성 조의 비가 1 : 2인 혐기성조의 크기는 가로 0.7 m X 세로 0.7 m X 높이 1 m로서 용량이 0.5 虹되게 하였으며, 호기 성조 대 혐기성조의 비가 1 : 3인 혐기성조의 크기는 가로 0.7 m X 세로 1.07 m X 높이 1 m로서 용량이 0.75 irf 되게 제작하였고, 사용된 여재의 종류 및 여재의 주입위치는 상기 호기 성조 및 혐기성조 깊이에 따른 수처리 효율 조사를 위하여 설계 및 시공한 소형 하수처리장치의 설계 및 시공과 동일하게 하였다.
- 호기성조 및 혐기성조 깊이에 따른 수처리 효율 조사를 위하여 설계 및 시공한 소형 하수처리장치는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 호기성조(수직흐름조)와 혐기성조(수평흐름조) 를 연결하여 1개조로 하여 총 4개조 제작하였다. 호기성조와혐기성조의 명명은 각조의 특성을 고려하여 임으로 하였으며, 호기성조의 크기는 각각 가로 0.
- 혐기성조에 유입된 호기성조처리수는 수평 여과 방식으로 처리되도록 하였고, 혐기성조에서 여재와 처리수의 체류 시간을 늘리기 위해 하수의 흐름을 지그재그방식으로 흐르게 하였다. 호기성조를 통과한 하수를 호기성조처리수로 하고, 호기성조를 거쳐 혐기성조를 통과한 하수를 방류수로 하여 수처리 효율을 조사하였다. 그리고 하수처리장치에서 호기 성조에는 갈대를 재식거리 가로 20 cm X 세로 20 cm로 되게 하여 이식하였으며, 혐기성조에는 노랑꽃창포, 물억새 및 큰고랭이를 호기성조와 동일 재식거리로 이식하였다.
대상 데이터
- 1에서 보는 바와 같이 모든 여재는 입경 1~4 mm가 70~80%이상이었다. 본 소형 하수처리 장치에 이식한 공시 수생식물은 모두 식물원에서 구입하였으며, 호기 성조에는 갈대, 혐기성조에는 노랑꽃창포, 물억새 및 큰고랭이를 이식하였다.
- 본 소형 하수처리장치에 사용된 공시하수는 경상대학교에서 배출되는 생활하수를 사용하였으며, 공시하수 및 여재의 이화학적 특성은 각각 Table 1에서 보는 바와 같다.
- 하수처리장치에 사용한 공시여재는 Table 2와 같이 굴 패각이 20% 함유된 왕사, 쇄석, 제강슬래그 및 혼합여재(왕사 : 쇄석 : 제강슬래그 = 1 : 1 : 1)의 총 4종류였으며, 여재의 입경 분포도는 Fig. 1에서 보는 바와 같이 모든 여재는 입경 1~4 mm가 70~80%이상이었다. 본 소형 하수처리 장치에 이식한 공시 수생식물은 모두 식물원에서 구입하였으며, 호기 성조에는 갈대, 혐기성조에는 노랑꽃창포, 물억새 및 큰고랭이를 이식하였다.
이론/모형
- 준하여 실시하였다■第). pH는 초자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Germany) 로 분석하였으며, DO 및 BOD는 윙클러아자이드화나트륨 변법, COD는 산성 KMnQ 법, SS는 유리섬유여과법, T-Ne 자외선 흡광광도법, NH4-N 는 인도페놀법, NQ-N는 디아조화법, NQ-N는 부루신법, T-P 와 PO4-P는 아스코르빈산 환원법으로 분석하였다.
- 수질분석은 수질오염공정 시험방법과 APHA 의 Standard method에 준하여 실시하였다■第). pH는 초자전극법, EC는 EC meter(Orion, Model 160, Germany) 로 분석하였으며, DO 및 BOD는 윙클러아자이드화나트륨 변법, COD는 산성 KMnQ 법, SS는 유리섬유여과법, T-Ne 자외선 흡광광도법, NH4-N 는 인도페놀법, NQ-N는 디아조화법, NQ-N는 부루신법, T-P 와 PO4-P는 아스코르빈산 환원법으로 분석하였다.
성능/효과
- DO농도는 공시하수에서 0.2 mg『로 매우 낮았으며, 모든 여재에서 호기성조를 통과한 호기성조처리수의 DO 농도는 공시하수에 비해 큰 폭으로 증가하였으며, 전반적吴 왕사 및 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 약간 높았다. 혐기성조 통과수인 방류수의 DO농도는 전반적으로 호기 성조 처리 수에 비해 약간 감소하는 경향이었으나, 제강슬래그와 혼합여재의 경우 별 차이가 없었다.
- EC는 왕사 및 쇄석의 경우 호기성조 및 혐기성조의 여재 깊이에 따라 호기성조처리수 및 방류수 모두에서 공시 하수와 별 차이가 없었으며, 제강슬래그의 경우 공시하수에 비해 호기 성조 처리 수와 방류수로 진행됨에 따라 급격히 증가하는 경향^헜고, 여재 깊이에 따라서는 미미하게 증가하는 경향이었다.
- 공시하수의 NG-N함량은 평균 0.03 mg I「이었으며, 여재종류별 호기성조처리수 및 방류수의 여재 깊이에 따른 NCb-N 함량은 전반적으로 별 차이 없었다.
- Table 4에서 보는 바와 같다. 공시하수의 NH<-N 함량은 평균 12.2 mg L』이었으며, 여재종류별 호기 성조 처리 수의 NHrN함량은 왕사와 쇄석의 경우 0.1 ~0.8 mg I「로공시하수에 비해 급격히 감소하였다. 이와 같이 NHi-N 함량이 급격히 감소한 것은 왕사와 쇄석에 부착된 호기성미생물에 의해 NHrN가 쉽게 NCb-N으로 질산화 되었기 때문으로 사료된다.
- 공시하수의 NO3-N함량은 평균 0.11 mg L』이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 NCb-N함량은 왕사와 쇄석의 경우 1.3~ 14.9 mg L』로 공시하수에 비해 급격히 증가하였다. 이와 같이 NO3-N함량이 급격히 증가하는 것은 왕사와 쇄석에 부착된 호기성미생물에 의해 NHrN를 질산화과정에 의해 쉽게 NQs-N으로 전화시켰기 때문으로 사료된다I, 또한 제강슬래그와 혼합여재의 NCb-N함량은 0.
- 공시하수의 PO4-P함량은 평균 1.55 mg L4이었으며, 여재종류별 호기성조처리수 및 방류수의 여재 깊이에 따른 PO4-P함량은 왕사의 70 cm와 90 an 깊이를 제외하고 전반적으로 공시하수에 비해 급격히 감소하였으며, 여재 중 제강슬래그와 혼합여재의 함량이 다른 여재에 비해 낮았다.
- 따라서 여재종류별 호기성조 및 혐기성조에서 여재 깊이에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 호기성조와 혐기성조 모두 여재의 깊이가 깊어질수록 수처리 효율이 증가함으로 여재의 깊이를 90 cm이상으로 하는 것이 좋을 것2로 판단되며, 여재의 경우 왕사와 쇄석의 처리효율이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 좋은 결과를 보였다. 그러나 인의 처리 능력 면에서는 제강슬래그의 처리능력이 아주 우수함으로 여재의 보충 재료로서의 사용이 가능할 것으로 판단된다.
- 19 mg IL이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 T-P 처리효율은 전반적으로 제강슬래그와 혼합여재가 88~96%정도로 매우 높았으며, 왕사가 63~70%정도로 가장 낮았다. 또한 여재 깊이에 따른 T-P 처리효율은 전반적으로 여재의 깊이가 깊어질수록 약간씩 증가하는 경향이었다. 이와 같이 제강슬래그와 혼합여재에서의 T-P처리효율이 높은 것은 제강슬래그 중 CaO가 46% 정도이고, Fe가 32% 정도이므로 대부분의 인이 Ca-P와 Fe-P로 침전 또는 흡착되었기 때문인 것으로 사료된다”).
- 이와 같이 NHi-N 함량이 급격히 감소한 것은 왕사와 쇄석에 부착된 호기성미생물에 의해 NHrN가 쉽게 NCb-N으로 질산화 되었기 때문으로 사료된다. 또한 제강슬래그와 혼합여재의 NHt-N함량은 1.9~9.4 mg L』로 공시하수에 비해 감소하였는데 이는 제강슬래그와 혼합여재의 높은 pH로 인해 미생물의 생육이 저조하여 질산화과정이 일어나지 못하기 때문으로 사료되며, 질산화 과정은 일어나지 않지만 NH/N함량이 감소되는 것은 높은 pH에 의해 g-N가 NHs로 휘산되었기 때문으로 사료된다 % 호기성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 NHt-N함량은 왕사와 쇄석의 경우 0.1 ~0.6 mg『로호기성조와 별 차이 없었고, 제강슬래그와 혼합여재의 경우 호기 성조 처리 수에 비해 약간 감소되는 경향이었다.
- 9~11에서 보는 바와 같다. 먼저, 여재종류별 방류수 중의 BOD 처리효율은 호기성조 대 혐기성조 비율에 관계없이 97%이상의 높은 처리효율을 보였다. 여재종류별 방류수 중의 COD 처리효율은 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 높은 경향이었으며, 호기.
- 방류수 중의 T-P 처리효율을 조사한 결과 여재종류별 T-P 처리효율은 제강슬래그와 혼합여재가 왕사와 쇄석에 비해 약간 높은 경향이었다. 호기, 혐기 비율별 T-P 처리효율은 왕사와 쇄석의 경우는 1 : 2 및 1 : 3의 비율에서는 처리효율이 비슷하였으나, 1 : 1의 비율에서는 처리효율이 약간 낮았다.
- 하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 소형 하수처리 장치의 최적 깊이인 90 on하에서 호기성조 대 혐기성조 비율에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 모든 여재에서 1 : 2 및 1 : 3 의 호기.혐기 비율이 1 : 1에 비해 약간 높은 경향이었다.
- 소형 하수처리장치에서 여재 깊이에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 호기성조와 혐기성조 모두 여재의 깊이가 깊어질수록 수처리 효율이 증가함으로 여재의 깊이를 90 cm 이상으로 하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 소형 하수처리 장치의 최적 깊이인 90 on하에서 호기성조 대 혐기성조 비율에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 모든 여재에서 1 : 2 및 1 : 3 의 호기.
- 소형 하수처리장치에서의 여재종류별 호기성조 및 혐기성 조의 여재 깊이에 따른 BOD의 처리효율은 Fig. 4에서 보는 바와 같이 공시하수의 BOD는 평균 122 mg 이었고, 여재종류별 호기성조처리수의 BOD 처리효율은 모든 조건에서 79%이상이었으며, 전반적으로 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 BOD 처리효율이 높았고, 여재 깊이에 따른 BOD 처리효율은 깊이가 깊어질수록 전반적으로 높아지는 경향이었다. 이는 제강슬래그와 혼합여재 자체의 높은 pH로 인해 왕사와 쇄석에 비해 미생물 생육이 낮아 BOD 처리효율이 낮은 것으로 사료된다.
- 여재 깊이에 따른 COD의 처리효율은 Fig. 5에서 보는 바와 같이 공시하수의 COD는 평균 76.2 mg I「이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 COD 처리 효율은 전반적으로 왕사와 쇄석이 79%이상으로 제강슬래그와 혼합여재의 59% 이상에 비해 높았고, 여재 깊이에 따른 COD 처리효율은 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향이었다.
- 여재 깊이에 따른 SS의 처리효율은 Fig. 6에서 보는 바와 같이 공시하수의 SS는 평균 91.4 mg『이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 SS 처리효율은 전반적으로 왕사와 쇄석이 93%이상으로 제강슬래그와 혼합여재의 77%이상에 비해 약간 높았으며, 여재 깊이에 따른 SS 처리효율은 왕사, 쇄석 및 제강슬래그의 경우는 별 차이 없었으나, 혼합여재의 경우는 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다. 호기 성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 SS 처리효율은 호기 성조 처리 수에 비해 더욱더 높아졌으며, 전반적으로 호기 성조 처리 수와 비슷한 경향으로 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 높았고, 여재 깊이에 따른 SS 처리효율은 호기 성조 처리 수와 비슷한 경향으로 왕사와 쇄석의 경우는 별 차이 없었으나, 제강슬래그와 혼합여재의 경우는 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다.
- 여재 깊이에 따른 T-N의 처리효율은 Fig. 7에서 보는 바와 같이 공시하수의 T-Ne 평균 45.5 mg 1尸이었으며, 여재종류별 호기성조처 리수의 T-N 처 리효율은 전반적으로 제강슬래그와 혼합여재가 37~50%로 왕사와 쇄석의 27~36%에 비해 약간 높았고, 여재 깊이에 따른 T-N 처리효율은 모든 여재에서 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다. 이와같이 제강슬래그와 혼합여재의 질소처리 효율이 왕사와 쇄석에 비해 약간 높은 것은 제강슬래그와 혼합여재의 높은 pH로 인해 NH『N가 N理로 휘산되었기 때문으로 사료된다6).
- 여재 깊이에 따른 T-P의 처리효율은 Fig. 8에서 보는 바와 같이 공시하수의 T-P는 평균 4.19 mg IL이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 T-P 처리효율은 전반적으로 제강슬래그와 혼합여재가 88~96%정도로 매우 높았으며, 왕사가 63~70%정도로 가장 낮았다. 또한 여재 깊이에 따른 T-P 처리효율은 전반적으로 여재의 깊이가 깊어질수록 약간씩 증가하는 경향이었다.
- 먼저, 여재종류별 방류수 중의 BOD 처리효율은 호기성조 대 혐기성조 비율에 관계없이 97%이상의 높은 처리효율을 보였다. 여재종류별 방류수 중의 COD 처리효율은 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 높은 경향이었으며, 호기.혐기 비율별 COD 처리효율은 왕사, 쇄석 및 혼합여재의 경우는 1 : 2 및 1 : 3의 비율에서는 처리효율이 비슷하였으나, 1 : 1의 비율에서는 처리효율이 약간 낮았다.
- 여재종류별 호기성조 및 혐기성조의 여재 깊이에 따른 pH, EC 및 DO농도는 Table 3에서 보는 바와 같이 공시 하수의 pH는 7.3이었으며, 하수처리장치의 호기성조를 통과한 호기 성조 처리 수의 pH는 왕사 및 쇄석의 경우 8.3~8.6으로서 공시하수에 비해 약간 증가하였으며, 제강슬래그 및 혼합여재는 각각 12.6-12.7 및 11.5~11.8로 공시하수에 비해 급격히 증가하였으며, 모든 여재에서 깊이별로는 별 차이가 없었다.
- 소형 하수처리장치에서 인 처리의 주요 기능은 미생물의 분해, 침전, 여과 및 흡착이며, 인 성분이 처리조 용량을 초과할 경우 누적되었던 인 성분이 세척 또는 용출에 의해 오히려 유출수의 농도가 높게 나타날 수도 있다珥). 이상의 결과를 미루어 볼 때 모든 여재에서 호기.혐기 비율이 1 : 2 및 1 : 3의 수처리 효율이 1 : 1에 비해 약간 높은 경향^었다.
- 사용한 호기.혐기 비율 1 : 2에서 총질소 처리효율은 68%로 타 연구자에 비해 매우 높은 처리효율을 나타내었다.
- 여재종류별 방류수 중의 COD 처리효율은 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 높은 경향이었으며, 호기.혐기 비율별 COD 처리효율은 왕사, 쇄석 및 혼합여재의 경우는 1 : 2 및 1 : 3의 비율에서는 처리효율이 비슷하였으나, 1 : 1의 비율에서는 처리효율이 약간 낮았다.
- 호기. 혐기 비율별 T-N 처리효율은 모든 여재에서 1 : 2 및 1 : 3의 비율이 1 : 1의 비율에 비해 약간 높았다.
- 90 cm이었고, 호기.혐기 비율은 1 : 2의 비율이었으며, 최적 여재는 왕사와 쇄석이었으며, 최적조건하에서 수 처리효율은 BOD7} 97-99%, COD가 87~97%, SS 가 88-99%, T-N이 57-68% 및 T-P가 96~99%이었다. 따라서 이러한 조건을 자연정화공법을 이용한 하수처리장치에 적용하면 하수처리 장치의 부지면적을 최대한 줄이면서 높은 하수처리효율을 유지할 수 있을 것으로 판단된다.
- 2 mg『로 매우 낮았으며, 모든 여재에서 호기성조를 통과한 호기성조처리수의 DO 농도는 공시하수에 비해 큰 폭으로 증가하였으며, 전반적吴 왕사 및 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 약간 높았다. 혐기성조 통과수인 방류수의 DO농도는 전반적으로 호기 성조 처리 수에 비해 약간 감소하는 경향이었으나, 제강슬래그와 혼합여재의 경우 별 차이가 없었다. 흐}수처리장치의 여재 깊이에 따른 DO농도는 깊이가 깊어질수록 호기성조에서는 원활한 산소공급으로 인해 약간 증가하는 경향이었고, 혐기성 조에서는 혐기화 조건의 촉진으로 오히려 약간 감소하는 경향이었다.
- 4 mg『이었으며, 여재종류별 호기성조처리수의 SS 처리효율은 전반적으로 왕사와 쇄석이 93%이상으로 제강슬래그와 혼합여재의 77%이상에 비해 약간 높았으며, 여재 깊이에 따른 SS 처리효율은 왕사, 쇄석 및 제강슬래그의 경우는 별 차이 없었으나, 혼합여재의 경우는 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다. 호기 성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 SS 처리효율은 호기 성조 처리 수에 비해 더욱더 높아졌으며, 전반적으로 호기 성조 처리 수와 비슷한 경향으로 왕사와 쇄석이 제강슬래그와 혼합여재에 비해 높았고, 여재 깊이에 따른 SS 처리효율은 호기 성조 처리 수와 비슷한 경향으로 왕사와 쇄석의 경우는 별 차이 없었으나, 제강슬래그와 혼합여재의 경우는 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다.
- 높은 경향이었다. 호기, 혐기 비율별 T-P 처리효율은 왕사와 쇄석의 경우는 1 : 2 및 1 : 3의 비율에서는 처리효율이 비슷하였으나, 1 : 1의 비율에서는 처리효율이 약간 낮았다. 제강슬래그와 혼합여재의 경우에는 호기 .
- 이는 제강슬래그와 혼합여재 자체의 높은 pH로 인해 왕사와 쇄석에 비해 미생물 생육이 낮아 BOD 처리효율이 낮은 것으로 사료된다. 호기성조를 통과한 다음 혐기성 조를 통과한 방류수의 BOD 처리효율은 호기 성조 처리 수에 비해 더욱더 높아졌으며, 깊이에 따른 BOD 처리효율은 별 차이 없이 모든 조건에서 96%이상 처리되어 매우 안정적으로 처리되었다.
- 호기성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 COD 처리효율은 호기성조처리수에 비해 더욱 높아졌으며, 전반적으로 왕사와 쇄석이 86%이상으로 제강슬래그와 혼합여재의 61%이상에 비해 높았고, 여재 깊이에 따른 COD 처리효율은 호기성조처리수와 비슷한 경향으로 깊이가 깊어질수록 높아지는 경향이었다.
- 6 mg 로왕사와 쇄석에 비해 낮았는데, 이는 제강슬래그와 혼합여재의 높은 pH에 의해 미생물의 생육이 저조하여 질 산화 과정이 일어나지 못하기 때문으로 사료된다. 호기성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 NO3-N함량은 왕사와 쇄석의 경우 호기성조처리수에 비해 약간 감소하였고, 제강슬래그와 혼합여재의 경우 호기성조처리수와 별 차이 없었다.
- 호기성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 T-N 처리효율은 모든 여재에서 호기성조처리수에 비해 더욱더 높아졌으며, 호기성조와는 달리 왕사와 쇄석이 44~66%로 제강슬래그와 혼합여재의 40~54%에 비해 약간 높았다. 여재 깊이에 따른 T-N 처리효율은 호기성조처리수와 비슷한 경향으로 깊이가 깊어질수록 약간 높아지는 경향이었다.
- 이와 같이 제강슬래그와 혼합여재에서의 T-P처리효율이 높은 것은 제강슬래그 중 CaO가 46% 정도이고, Fe가 32% 정도이므로 대부분의 인이 Ca-P와 Fe-P로 침전 또는 흡착되었기 때문인 것으로 사료된다”). 호기성조를 통과한 다음 혐기성조를 통과한 방류수의 T-P 처리효율은 왕사를 제외한 모든 여재에서는 99%이상으로 매우 높았고, 그에 비해 왕사는 처리효율이 약간 떨어져 91~96%정도였으며, 여재 깊이에 따른 T-P 처리효율은 별 차이 없었다.
- 혐기성조 통과수인 방류수의 DO농도는 전반적으로 호기 성조 처리 수에 비해 약간 감소하는 경향이었으나, 제강슬래그와 혼합여재의 경우 별 차이가 없었다. 흐}수처리장치의 여재 깊이에 따른 DO농도는 깊이가 깊어질수록 호기성조에서는 원활한 산소공급으로 인해 약간 증가하는 경향이었고, 혐기성 조에서는 혐기화 조건의 촉진으로 오히려 약간 감소하는 경향이었다.
후속연구
- 그래서, 현행 단독정화조 및 합병정화조에 비해 처리효율이 높고, 유지관리비와 에너지 소비가 낮으며, 운전이 용이 한 자 연정 화공법인 인공습지를 적용할 경우, 농촌 전원 독립 가구에 적합한 크기, 간편한 설치, 주변경관과의 조화, 특히 2008년부터 전 수역에서 강화될 방류수 수질기준8)을 만족하기 위해 총 질소 및 총 인의 처리효율이 높은 농촌 전원 독립 가구 하수처리장치의 개발이 절실히 필요할 것이다6刀.
- 혐기 비율은 1 : 2의 비율이었으며, 최적 여재는 왕사와 쇄석이었으며, 최적조건하에서 수 처리효율은 BOD7} 97-99%, COD가 87~97%, SS 가 88-99%, T-N이 57-68% 및 T-P가 96~99%이었다. 따라서 이러한 조건을 자연정화공법을 이용한 하수처리장치에 적용하면 하수처리 장치의 부지면적을 최대한 줄이면서 높은 하수처리효율을 유지할 수 있을 것으로 판단된다.
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