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문제 정의
- 그러나 이들 SBRe AQ 계 열처럼 슬러지반송을 위해서 펌프 및 배관과 같은 별도시설이 추가되므로 구조가 매우 복잡하고, 운전이 어려우며 , 운영비 및 초기시설비의 상승 문제와 더불어 유지관리에 대한 어려움들이 발생하였다. 본 연구의 목표는 별도의 배관 및 펌프 등과 같은 슬러지 이송 장치를 구비하지 않고 조내에서 발생하는 기존의 혼합에너지를 이용하여 슬러지를 반응조 앞단으로 이송시키는 방법을 개발하는데 있다.
제안 방법
- Fig. 13에서 보여주는 바와 같이 B지역에서 A 지역으로의 슬러지이송에 중력에 의한 한계가 있기 때문에, A지역에 상향류를 발생시켜 슬러지이송이 향상될 수 있는지를 파악하였다. Fig.
- 본 실험에 적 용된 속도구배 는 AWWA에서 제시하는 값보다 약간 작았지만 Metcal 과 Eddy(1991)°] 제시하는 값보다는 컸다. Metcal과 Eddye 슬러지를 완전히 부유시키기 위한 산 기량으로 20~SOL/min-m, 을 제시하였다.
- 5cm, 높이는 3cm이었다. 교반기를 작동시키고, 격벽 높이를 변화시키면서 슬러지의 움직임을 관찰하였다. 슬러지는 S처리장에서 채취되었으며 농도는 3000mg/L로조절되었다.
- 이 격벽은 좌우로 자유롭게 이동이 가능하며 , 반응조를 슬러지침전지 역과 흔합지 역으로 나눈다. 그리고 혼합지역의 교반을 위해 활성슬러지 공정에서 이용되는 것과 유사한 산기기를 4개 설치하였다. 산기기가 작동하는 동안 슬러지침전지역의 길이를 최소 45cm에서 최대 55cm 변화시키거나 수위를 최저 19cm에서 22cm로 조절하면서 슬러지의 거동을 관찰하였다.
- 본 실험은 산기기의 동력을 고정시키고 흔합지역의 부피를 다양하게 변화(18.6-33.9L)시켜면서 슬러지의 거동을 관찰하였다. 실험에 적용된 혼합동력은 변화되는 흔합지역의 최소동력값들의 평균(O.
- 그리고 어떤 지역이 교반기에 의해 발생되는 난류로부터 분리된다면 이 지역은 층류를 유지할 수 있다. 본 연구에서는 난류를 막기 위한 방법으로 Fig. 1.에서 보여주는 바와 같이 물속에 격벽을 설치하였다. 이렇게 물속에 잠긴 격벽은 반응조를 2 개 지역(교반기가 설치된 지역과 설치되지 않은 지역)으로 나눈다.
- 그리고 혼합지역의 교반을 위해 활성슬러지 공정에서 이용되는 것과 유사한 산기기를 4개 설치하였다. 산기기가 작동하는 동안 슬러지침전지역의 길이를 최소 45cm에서 최대 55cm 변화시키거나 수위를 최저 19cm에서 22cm로 조절하면서 슬러지의 거동을 관찰하였다. 슬러지 는J 하수처리 장에서 채취되 었으며 , 농도는 2300mg/L로 조정 되었다.
- 슬러지 침전지역의 길이와 격벽높이를 각각 5cni와 18cm로 고정시키고, 수위를 22cm부터 19cm까지 변화시키면서 F感 3에서 보여주는 바와 같이 슬러지침전지역내 슬러지의 움직임을 관찰하였다. hjhw가 0.
- 1에서 보여주는 바와 같.이 MLSS를 이용하여 활성슬러지 공정의 교반에 필요한 동력식을 제시하였다.
- .이를 극복하기 위한 방안으로 SBR의 전단부에 선택조를 설치하고 순환 펌프를 이용하여 슬러지를 선택조로 재순환시킴으로써 기존 SBR 반응조의 단점을 극복한 개량형 SBR들이 개발되었다. 그러나 이들 SBRe AQ 계 열처럼 슬러지반송을 위해서 펌프 및 배관과 같은 별도시설이 추가되므로 구조가 매우 복잡하고, 운전이 어려우며 , 운영비 및 초기시설비의 상승 문제와 더불어 유지관리에 대한 어려움들이 발생하였다.
대상 데이터
- 본 실험은 3개의 실험으로 구성되었다. 실험 1에서는 교반기로 임펠러가 이용되었고, 실험 2에서는 교반기로 산기기가 이용되었다.
- 1게서 보여주는 바와 같이 격벽은 반응조를 슬러지침전지역과 혼합지역으로 나눈다. 슬러지침전지역의 길이는 10cm이고, 혼합지역의 길이는 30cm이다. 그리고 혼합지역에는 3개의 교반기가 설치되었다.
- 본 실험은 3개의 실험으로 구성되었다. 실험 1에서는 교반기로 임펠러가 이용되었고, 실험 2에서는 교반기로 산기기가 이용되었다. 그리고 실험 3에서는 2 개의 격벽이 이용되었다.
- 실험 2는 실험 1과는 다르게 혼합지역내에 임펠러 대신 산기기를 교반기로 사용하였다. 산기기도 임펠러와 같은 기계식 교반기처럼 물속에 혼합동력을 전달시킬 수 있는 교반기로 사용이 가능하며 동력조절은 산기 량을 변화시키면서 얻을 수 있다.
이론/모형
- 임펠러의 회전에 의핸 애체에 전달되는 동력은 Rushton 등(1947. 1950, 1952, 1953)이 제시한 관계식으로 구할 수 있다. 난류(^]^ >10, 000)에 있어서 방해 판이 부착된 탱크에서, 임펠러에 의해 가해지는 동력은 Eq.
성능/효과
- 약간씩 유동하는 불안전슬러지지역 3) 혼합지 역에서 발생되는 난류에 영향을 받지 않으며 중력에 의해 슬러지가 침전 및 농축되는 슬러지 안전지역으로 구분될 수 있다.
- 그리고 무엇보다 격벽 1과 격벽 2가 기존 SBR에 설치될 경우 이역에서 A지역이나 B 지역으로 슬러지가 이송되고, 이렇게 이송된 슬러지들은 C 지역의 호기과정동안 생성되는 NO*들이 A지역이나 B지역으로 유입되는 것을 막을 수 있기 때문에 인제 거에 한계를 보이는 일반 SBR의 단점을 극복할 수 있다. 결과적으로, A지역이나 B지역의 하부는 C 지역의 산기공정에 상관없이 인방출에 유리한 혐기성 조건이 생성된다. 이들 지역에서 방출된 인은 수리학적 흐름에 따라 이 역으로 이송될 수 있다.
- 33으로 고정시킨 후 10분 동안 혼합지역을 교반시켰다. 그리고 30분 동안슬러지침전지역과 혼합지역내 슬러지를 침전시킨 결과 슬러지침전지역의 슬러지계면층의 높이는 7.5cm, 혼합지역의 슬러지계면층의 높이는 5cm이었다. 혼합지역이 슬.
- 따라서 불안전슬러지역의 슬러지 농도가 혼합지 역에 비해 20% 증가했을 때 Fig. 8에서 보여주는 바와 같이 슬러지 안전지역 내 슬러지농도는 53OOmg/L가되었다. 이 농도는 혼합지역의 슬러지농도의 2배가 넘는 수치로 슬러지가 안정적으로 침전 및 농축되었음을 의미한다.
- h/必의 차이에도 불구하고 이와 같은 결과가 나타나는 이유는 임펠러의 회전운동에 의해 발생되는 상향류가 산기기에 의해 발생되는 상향류보다 약하기 때문이다. 따라서 산기기에 의한 슬러지침전지역의 상부 내 슬러지의 움직임은 임펠러의 경우보다 산기기를 사용하였을 때가 더 컸다.
- 짧아진다. 또한 모든 실험에서 동일한 교반동력 (P)으로 교반기를 작동했기 때문에 혼합지역의 길이가 55cm에서 45cm로 줄어듬에 따라 G(속도구배)는 71sec』에서 95sec』으로 증가하였다. 안전슬러지지역의 높이는 상기에서 언급한 바와 같이 혼합지역의 G와 안전슬러지지역 의 길 이와 격 벽 의 높이 비 (hAJ 등에 의한 영향을 받으며, 이들 인자 중 격벽의 높이 비는 Fig.
- 다. 또한 슬러지 침 전지역 의 길이 (또는 슬러지침전지역의 길이 대 반응조의 길이비)도 슬러 지침 전에 영향을 미치기 때문에 h/x가 동일한 경우에 도슬러지 침전지역의 길이가 길어짐에 따라 슬러지 거동지역의 높이가 증가되었다(Fig. 6). 슬러지 거동지역의 높이가 높아진다는 것은 혼합지역에서 생성된 난류에 의한 영향이 커지는 것을 의미하기 때문에 격벽 설계 시 슬러지 침전지역의 길이를 반드시 고려해야 한다.
- 슬러지 침전지역내 슬러지의 침전에 영향을 주는 중요 인자인 격벽높이 및 슬러지침전지역의 길이와슬러지안전지역의 관계는 Fig.9에서 보여주는 바와 같이 두 인자와 좋은 상관성을 보여주었다(Lr= 반응조의 길이). 그리고 이들의 상관성은 Eq.
- 5를, 이용하여 슬러 지 침 전 지역에 침전된 슬러지량을 계산할 수 있었다. 슬러지 침전지역의 MLSS는 혼합지역의 MLSS보다 1.5배 높은 35OOmg/L이었다.
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