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영어

Anaerobic digestion process such as UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and AF (Anaerobic Filter) process has been widely used to treat the PTA (Purified Terephthalic Acid) wastewater. However, UASB and AF process are having some problems such as washout of granule and channeling phenomenon, so there are continuing effort to solve the problems. Therefore, a combined process of full scale UASB and AF is suggested to solve the problems of UASB and AF process in this study. Also, the treatment characteristics of combined process are analyzed, and the hydraulic behavior of reactor is identified by using a CFD (Computation Fluid Dynamics). COD removal efficiency is more than 70% during operating periods. Also, the VA/Alkalinity ratio is checked to determine the degree of stabilization for the anaerobic digestion tank, and it has a range of 0.15 - 0.31 and average 0.24. According to the flow analysis results, velocity distribution is symmetrical and the dead zone area is less in case of 30° and 40° inflow pipe angle. Velocity distribution is uniform and appropriate vortex is formed until the 1Q for the recirculation flow rate. Therefore, washout of granules will be not occurred and granules will be able to form a specific layer in the UASB zone.

한국어

PTA(Purified Terephthalic Acid) 폐수를 처리하기 위해 UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 공법 및 AF(Anaerobic Filter) 공법 등의 혐기성 소화공법이 널리 사용되어왔다. 하지만, UASB 공법과 AF 공법은 그래뉼(Granule)의 Washout 및 Channeling 현상 등의 문제점이 있어 이를 해결하기 위한 노력이 계속되고 있다. 따라서 본 연구에서는 UASB와 AF 공정의 문제점을 해결하기 위해 UASB와 AF의 결합공정을 제시하였다. 또한, 결합공정의 처리특성을 분석하고 CFD를 활용해 반응조 내부의 수리학적 거동을 파악하였다. COD 제거효율은 시운전 기간 동안 70% 이상 나타났다. 또한 혐기성 소화조의 안정화 정도를 확인하기 위해 VA/Alkalinity 비를 확인한 결과 전체 운영기간 중 0.15 - 0.31의 범위를 나타냈으며, 평균 0.24의 결과를 나타냈다. 유동해석 결과에 따르면 유입배관의 각도가 30° 및 45°인 경우 유속분포가 대칭적이고 Dead Zone인 영역이 적은 것으로 확인되었다. 반송유량이 1Q까지는 유속분포가 균일하고 적정한 와류가 형성되어 그래뉼이 UASB Zone에서 Washout되지 않고 일정 층을 형성할 수 있을 것으로 확인되었다.