부상농축(DAF)

부상농축이란

부상농축은 물속 가벼운 슬러지를 미세기포에 붙여 물 위로 띄우는 농축 공정이다.

중력으로 가라앉히는 방식과 반대로 떠오르게 하므로, 비중이 작은 활성슬러지도 잘 농축된다.

원리와 장치 흐름

먼저 재순환수를 가압해 공기를 물에 녹인다. 공기는 압력이 높을수록 많이 녹는다.

이 물을 대기압의 부상조에 방출하면 과포화 공기가 미세기포로 석출된다.

기포가 고형물에 붙어 비중이 낮아지면 표면으로 떠오르고, 스키머가 걷어낸다.

기포가 작을수록 상승 속도가 느리고 고형물과 많이 만나 포집 효율이 높다.

계산 예제

고형물 농도를 1.0%에서 4.0%로 올리는 농축 예를 보자.

고형물 질량 보존식으로 유입 고형물과 유출 고형물이 같다고 놓는다.

정리하면 농축 후 슬러지량은 25 m³/d가 된다.

농도가 4배 높아졌으니 부피는 1/4로 줄고, 탈리수량은 75 m³/d다.

정답은 25 m³/d다. 이 값으로 후속 탈수기의 처리 용량을 정할 수 있다.

방식별 차이와 함정

방식에 따라 기포를 만드는 법이 다르다. 실무에서 가장 많이 쓰는 것은 가압 용존공기부상이다.

진공 부상은 소규모 처리, 기계식 부상은 유분·부유물 제거 중심일 때 선택한다.

가압 방식은 전량 가압과 부분 가압으로 나뉘며, 부분 가압은 에너지가 적게 든다.

A/S비와 재순환비가 맞지 않으면 농축 효율이 떨어진다. 답안에서 자주 빠지는 부분이다.

정리

부상농축은 가압 용해한 공기를 대기압에서 방출해 미세기포를 고형물에 붙이는 농축법이다.

설계에서는 가압 압력과 공기/고형물비를 가장 먼저 정한다.

중력농축과 원리를 구분해 쓰는 것이 감점을 막는 길이다.