생물반응조 미생물농도와 슬러지반송비

정의

생물반응조의 미생물농도 X와 슬러지반송비 R은 활성슬러지 공정의 핵심 운전인자다.

X는 포기조 혼합액 속 활성슬러지 고형물 농도이고, R은 유입수량 대비 반송슬러지량의 비다.

핵심 용어는 MLSS, MLVSS, 반송슬러지, SRT다.

반송비 정의와 계산

반송비는 유입수량 Q에 대한 반송슬러지량 Qr의 비를 백분율로 나타낸다.

유입수량 1,000㎥/d에 반송슬러지 500㎥/d이면 반송비는 50%다.

반송이 필요한 이유는 미생물 증식속도가 체류시간보다 느리기 때문이다.

그래서 침전된 미생물을 연속적으로 되돌려야 MLSS를 유지할 수 있다.

반응조와 침전지의 물질 흐름

미생물농도 X는 포기조 활성슬러지 농도이고, 최종침전지에서 고액분리된다.

침전된 슬러지는 반송슬러지로 다시 포기조에 돌아가 MLSS를 유지한다.

반송되지 않는 나머지는 잉여슬러지로 인발하여 SRT를 조절한다.

따라서 반송비와 잉여슬러지 인발은 서로 별도로 관리해야 한다.

반송비와 미생물농도

반송비와 미생물농도는 물질수지로 식 하나에 함께 정리된다.

R은 소수로 쓴 반송비, Xr은 반송슬러지 농도, X는 포기조 MLSS다.

이 식은 유출수 고형물과 잉여슬러지 영향을 무시한 근사식이다.

앞의 예에서 R=0.5, Xr=8,000mg/L이면 X는 약 2,667mg/L다.

운전 한계와 침전성

표준 활성슬러지법은 침전지의 침강 한계가 MLSS 상한을 정한다.

그래서 표준법의 MLSS는 보통 1,500~2,000mg/L 수준에서 관리한다.

MBR은 막이 고액분리를 맡아 MLSS를 8,000~12,000mg/L까지 높게 운전할 수 있다.

X는 높을수록 좋은 것이 아니고 침전성과 산소공급 능력에 맞춰 정한다.

정리

미생물농도 X는 MLSS로 관리하고, 미생물량은 MLVSS로 본다.

반송비 R은 유입수량 대비 반송슬러지량의 비이며 R=Qr/Q×100(%)다.

X와 R은 침전지 슬러지층과 함께 보고, 잉여슬러지 인발과는 별도로 관리한다.