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성능/효과
- 포기 제어는 크게 세 가지로 들 수 있는데 1) 용존산소에 의한 제어, 2) 유출 암모니아에 따른 포기 제어(Ammonia Based Aeration Control; ABAC), 3) 암모니아 대비 (아)질산성질소(NOx-N) 비율에 따른 포기 제어(Ammonia vs. NOx; AvNTM) 가 있다. 용존산소에 의한 제어는 반응조내의 용존 산소 농도를 일정하게 유지하기 위한 Variable Frequency Drive (VFD)와 Blower의 조합을 사용한 공기 주입량의 turn-up/down 피드백 제어이다.
- , 2015). 따라서, AvNTM으로 포기 제어를 시행하는 경우 암모니아/아질산의 비율이 1:1 정도로 적절하게 유지됨에 따라 후단 또는 같은 반응조내의 아나목스균의 성장에 이상적이며 또한 NOB의 배제에도 효과적이리라 사료된다. 그러나 주공정에서 Carbon Redirection 을 시행했음에도 불구하고 주공정 반응조 유입수 내의 유기물이 매우 높을 경우에는 아나목스균의 성장에 저해가 올 수 있기 때문에 이러한 경우 전술한 바와 같이 아나목스균 대신 유기물을 이용하여 부분 탈질하는 아질산-아탈 질(SND 또는 Nitrite Shunt)를 고려하는 것이 적절하다.
- , 2014). 또한 이 문헌에서는 균주의 정량 분석 결과 주공정에서 NOB 균주의 농도가 23 %에서 5.3 %까지 낮아진 것으로 밝혀졌다. 그러나 단순히 FNA 등에 의한 슬러지 처리만으로는 주공정에서 NOB의 배제를 완벽히 이루기는 매우 어려우며 주공정에서 SRT제어나 포기 제어 등을 동시에 수행하여야만 주공정 내에서 NOB의 성장을 제어하여 안정적인 아질산의 축적을 이룰수 있으리라 사료된다.
후속연구
- 따라서, 주공정에서 단축질소제거 공정을 적용함은 지속 가능한 에너지 자립형 하수처리장의 완성을 위하여 필수 불가결하다. 이를 위하여 1) 저온에서의 순응된 AOB 와 아나목스균의 안정적인 농후배양, 2) 유입수 내 유기물의 효과적인 회수, 3) NOB의 선택적 배제를 위한 운전자 동화나 반류수 공정과의 연동 운전 등에 대한 최적 인자 도출등 구체적인 연구가 지속적으로 필요하다고 사료된다.
- , 2015). 따라서 저온 저농도의 주공정 PN/A를 잘 이해하기 위해서는 Nitrospira 속에 대한 반응역학적 고찰이 더욱 필요하다고 사료된다.
- 7 NTU 이하의 매우 낮은 유출수 탁도가 보고되어 하수 재이용의 측면에서 보면 추가 탄소원 불필요 등 약품비 절감이나 역세 슬러지 절감에 의한 운전비 절감 뿐 아니라 낮은 탁도에 의한 후단의 멤브레인 공정에 부담을 크게 덜어줄 가능성이 있다. 또한 전통적으로 생물막 여과는 저온에서도 미생물 유출을 최소 화하여 활성을 유지시키는 장점이 있어 주공정 아나목스에서 효율적이리라 사료된다. 그러나 이 공정의 단점은 아나목스균의 전자수용체 공급을 위한 전단의 아질산화 공정이 반드시 필요한 것이며 만약 이러한 아질산의 안정적인 공급이 보전된다면 아나목스 생물막 여과는 아나목스 공정과 3차 처리(polishing)가 한 반응조에서 수행 가능하여 하수 고도처리나 재이용을 타겟으로 하는 주공정 PN/A를 고려할 경우 매우 좋은 대안으로 사료된다.
- 주공정에서의 높은 C/N비는 종속영양균의 성장을 유도 발현하여 아나목스균의 성장 저해는 물론 공정의 안정적인 운영을 방해하기 때문에 대부분의 경우 유기물 흡착/산화 등을 위한 A-stage를 두거나 침전지에 응집제를 투여하는 Chemical Enhanced Primary Treatment (CEPT)를 설치하여 PN/A 앞단에서 유기물을 최대한 회수하여 낮은 C/N비를 안정적으로 유지하는 추세이다. 이러한 유기물의 회수 (Carbon Redirection)는 PN/A 공정의 안정적인 운영에 도움을 줄 뿐만 아니라 회수된 유기물은 혐기성 소화조에서 메탄 생성량을 증가시켜 에너지 회수율을 증대시키므로 에너지 자립형 하수처리에 매우 긍정적인 영향을 미치게 될 것으로 사료된다.
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