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영어

This study was accomplished using Anaerobic/Anoxic/Oxic upflow packed-bed column reactors with fixed media and Loop Reactor with fluidized media instead of Oxic reactor. The objectives of this study was to investigate the characteristics of organics, nitrogen and phosphorus removal from sewage with the HRT. The average removal efficiencies of BOD5 and SS increase as increasing the hydraulic retention time (HRT) until 16 hr of the HRT, and they were constant over 16 hr of the HRT. The removal efficiency of BOD5 in case of packed-bed reactor and Loop Reactor was about 86.6% and 90.9% respectively at 16 hr of the HRT. The removal efficiency of SS in packed-bed reactor and Loop Reactor was about 78.0% and 88.2% respectively at 16 hr of the HRT. The average removal efficiencies of CODCr and CODMn showed similar trends as those of BOD5 and SS. At the HRT of 16 hr, the removal efficiency of CODCr in case of packed-bed reactor and Loop Reactor was 63.5%, 75.2% and that of CODMn was 60.7%, 73.6% respectively. The average removal efficiencies of T-N and T-P increase as increasing the HRT. The removal efficiencies of T-N and T-P in Loop Reactor were 33.6% and 54.5% respectively at 16 hr of the HRT and T-N and T-P were better removed in Loop Reactor. From this result, it was found that the performance of Loop Reactor was much higher than the performance of packed-bed reactor and the optimum HRT was 16 hr.

한국어

현재 대도시로의 인구의 집중화 및 경제 및 산업발전에 따른 생활수준의 향상, 레져 문화의 발달에 의한 여가 활 동의 증가로 인해 하수의 발생량은 계속 증가하고 있으며 2007년 발생량은 16,745천 m3/day로 발생한 하수는 바로 하천으로 유입되기 때문에 하천 오염시 하천의 수생태계 를 파괴시키고 악취를 발생시켜 주변 주민들이 민원을 제기 할 소지가 많다(1). 이러한 하천오염은 바로 수도권 상수 원의 오염으로 연결되어 국가적인 관점에서 매우 중요한 현안이며 현재 정부에서는 오수․분뇨 및 축산폐수의 처리 에 관한 법률을 폐지하고 오수 및 분뇨를 하수도법에 통합 시켜 하수도법으로 단일화하고 하수처리시설의 설치 대상 범위를 확대하고 적용 방법도 변경하였으며 방류수 수질 기준도 더욱 강화시킬 예정이다. 특히 하천의 부영양화는 질소와 인에 의한 영향으로 질소와 인에 대한 규제치가 더욱 낮아질 예정이며 댐 상류의 하수처리 통합시스템 구 축으로 많은 마을하수도와 하수종말처리장이 신설되거나 고도처리로 변경되고 있는 실정이다. 이러한 고도처리 시 기 존의 처리 장치인 활성슬러지법으로는 한계가 있어 담체 를 충진한 처리장치, 막분리 처리장치, 정밀여과장치 등 새로운 처리장치가 개발되고 있다(2, 3). 현재 개발되어 있는 처리방법으로는 기존의 처리시설을 고도처리로 변경시 기존 의 부지 면적을 초과하게 되어 있어 새로운 부지가 필요 한 실정이다(4). 따라서 이를 해결할 수 있는 단위면적 당 처리효율이 높은 새로운 처리장치 개발이 요구된다. 이들 방법 중에 담체를 충진하는 방법이 있으며, 이 방법 은 반응기 내의 균체를 고농도로 유지하고 활성도를 보다 안정하게 유지할 수 있어서, 환경 변화에 대한 적응성과 처리효율을 높일 수 있으므로 장치의 용량이 작아지고 독 성물질에 대한 영향을 감소시킬 수 있으며 높은 유속에서 도 미생물의 증식 특성이 제한 받지 않으며 장기간 연속 조작을 할 수 있고 반면에 단락 현상 발생 및 공정 시작시 간이 길어지고 균일한 혼합이 이루어지지 않는 단점이 있 다(5). 특히 담체는 큰 유속을 가하여도 활성이 없는 미생 물은 쉽게 떨어지지 않고 과다하게 부착되고 한 곳에 편 중하는 문제점이 나타나고 있다. 이를 해결하기 위해 담체 를 유동화할 필요가 있고 이러한 유동화를 극대화할 수 있는 장치가 Loop Reactor이다(6). 본 연구에서는 혐기/무산소/호기조의 3단계로 구성된 고정상 담체를 충진한 A2O (Anaerobic/Anoxic/Oxic) 생물 막 공법을 이용한 상향류식 고정상 담체 반응장치와 호 기조로 고정상 담체 대신에 유동상 담체를 사용한 Loop Reactor로 이루어진 장치의 성능을 비교하기 위해 생활하 수를 대상으로 각각 성능실험을 수행하여 수리학적 체류 시간 (HRT)에 따른 BOD, COD, SS, T-N, T-P 등 오염 물질의 제거 특성을 비교 분석하였다.