하수의 생물학적 처리

소개글

하수의 생물학적 처리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

가. 서론
1. 하수처리 과정
　1) 일반적인 하수처리 흐름도
　2) 하수처리의 예
2. 하수처리 공정
　1) 1차 처리
　2) 2차 처리
　3) 3차 처리(고도처리)
　4) 슬러지 처리

3. 하수처리 방법
　1) 물리적 처리 방법
　2) 화학적 처리방법
　3) 생물학적 처리 방법
< 표 하수처리 방법의 비교 >

▣ 본론 (생물학적 처리)
1. 개요
　1) 호기성(好氣性) 처리
　2) 혐기성(嫌氣性)처리
　　(1) 활성슬러지 처리법의 개요
　　　1)활성 슬러지 공정
　　　2)활성 슬러지의 생물학적 활성
　　　3)운전상의 변형
　　　4) 활성 슬러지의 미생물
　　　5) 활성슬러지법에 영향을 미치는 인자
　　　6) 활성슬러지법의 처리시의 주요 관리항목
　　　7) Buling의 원인과 대책
　　　8)활성슬러지 처리중의 Trouble shooting 방법
　　(2) 생물막법의 기본원리
　　　1)생물막법의 종류
　　　2) 생물막에 따른 처리기구
　　　3) 생물막법의 특징
　　　4) 회전원판법
　　　5) 접촉산화법
　　　6) 호기성여상법
　　(3) 산화구법
　　(4) 산화지법(Lagoon)
　　　1) 산화지의 종류
　　　2) 산소공급 및 생물학적 특성
　　　3) 산화지의 모양
　　　4) 운전온도
　　(4)혐기성소화법
　　　1)개요
　　　2) 혐기성소화의 과정
　　　3) 혐기성 소화에 미치는 영향인자
　　　4) 구조와 기능
　　(5)_PID 산화구법
　　　1) 개요
　　　2) 원리
　　　3) 구조 및 기능

2. P.I.D 산화구처리시설의 관리

▣ 결론


참고 문헌)

본문내용

보내진다.
(2) 플러그 흐름법
반송슬러지와 1차 침전지에서 보내진 폐수가 폭기조 입구에서 혼합된 후 더 이상의 혼합없이 계속해서 길이 방향으로 흐르도록 설계된 것이 플러그 흐름법(plug-flow system)이다(b). 폭기조를 따라 흐르는 동안 유기물의 분해가 일어나므로 폐수 내 기질(유기물)농도와 산소요구량 및 용존산소의 기울기가 생기게 된다. 즉, 폭기조 유입부에서는 유기물농도와 산소요구량이 높고, 폭기조 유출부에서는 유기물농도와 산소요구량이 낮게 된다. 따라서 공기유입을 전 폭기조 내에 균일하게 하면 폭기조 위치에 따라 용존산소농도에 차이가 생긴다.
점감식 폭기법(tapered aeration system)은 이러한 용존산소농도의 차이를 시정하기 위해 폭기조 유입부쪽에 공기를 많이 주입하고 유출부쪽으로 갈수록 공기주입량을 줄이는 방법이다(c) 계단식 폭기법(step-aeration system)이란 폐수가 전량 폭기조 유입부에 공급되는 것이 아니라 폭기조의 길이에 따라 몇 번에 나뉘어 주입함으로써 유기물농도와 산소요구량을 비교적 균일하게 만드는 것이다(그(d).
(a) 완전 혼합법, (b) 플러그 흐름법, (c) 점감식 폭기법, (d) 계단식 폭기법, (e) 접촉안정법
<활성 슬러지 공정의 예>
(3) 접촉안정법
접촉안정법(contact-stabilization system)은 폐수를 폭기조에서 짧은시간(약 30분) 동안 폭기시킨 후 2차 침전지에서 슬러지를 분리시키고 안정조(stabilization tank)에서 반송슬러지를 약 6시간 재폭기시키는 방법이다(그림 13.3(e)). 이 방법은 높은 흡착 능력을 가진 미생물을 이용하여 폭기조 내의 유기물질을 슬러지에 신속히 흡착시켜 제거하며, 이런 폭기조를 일명 접촉조(contact tank)라고도 부른다.
(4) 장기 폭기법
장기 폭기법(extented aeration system)은 폭기를 12시간 이상 장시간 하는 방법으로 폭기조 내 미생물들이 유기물 고갈로 인해 자산화(autooxidation)되어 균체량(슬러지량)의 상당량이 감소하여 폐기될 잉여 슬러지의 양을 적게하는 방법이다. 또한 산화율이 높아지므로 질화세균(nitrifying bacteria)에 의한 질소화합물의 질화작용이 잘 일어나기 때문에 질소함유량이 높은 폐수를 처리하는 데 효과적이다.
4) 활성 슬러지의 미생물
활성 슬러지법에 관여하는 미생물은 수천 종으로 추정되며 이들 중 상당수가 현재의 미생물배양법으로는 순수분리 및 동정이 불가능하다. 대부분의 미생물들은 슬러지 floc에 응집되어 있으나 일부는 폐수 내에서 자유로이 부유 생활을 하고 있다.
이들 미생물은 박테리아, 균류, 조류, 원생동물로서 종속영양 박테리아가 대부분이다. 박테리아는 사체기생성(saprozoic) 원생동물과 더불어 가장 낮은 영양단계를 구성하며 활물영양성(holozoic) 원생동물과 윤충류(rotifer)가 이들을 먹고산다. 슬러지 floc에는 대부분의 박테리아들이 죽어있는 상태이며, 건조중량 1g당 107～109마리 정도의 살아있는 미생물 세포들이 존재한다. 박테리아 종류 중 대표적인 것들과 기능이 나타나 있다.
활성 슬러지에서 작용하는 박테리아와 그 기능
속
기 능
Arthrobacter
Pseudomonas
Bacillus
Nitrosomonas
Nitrobacter
Sphaerotilus
Zoogloea
Acinetobacter
Cytophaga
탄수화물 제거
탄수화물 제거, 탈질작용
단백질분해
질화작용
질화작용
filament 형성
점액질 형성
Polyphosphate 저장
고분자 중합물 분해
5) 활성슬러지법에 영향을 미치는 인자
활성오니 최적생육을 위한 환경조건 중 중요한 인자로서는 다음과 같은 것들이 있다.
일반적으로 최적의 pH 범위는 7~7.5 범위이며, 통산 6~8 범위에서 관리되는 것이 통례이다.
① 온도
미생물의 활동도는 온도(수온)가 10℃ 이하이거나 40℃ 이상에서는 감소하게 된다. 활성오니 처리의 일반적인 온도관리 범위는 15~30℃이다.
②용존산소
폭기조 내에서의 용존산소 농도는 표준 활성오니법에서는 반드시 0.5~1ppm 이상을 유지하여야 한다. 통상 BOD 1kg당 40㎥ 정도의 공기가 필요하다. 또한 소화를 위해서는 용존산소 농도가 높은 편이 좋다.(2~3ppm)
③영양 Balance와 부하량
미생물에 있어서 가장 중요한 3대 영양소는 유기물(BOD)과 질소(N), 인(P)으로써, 일반적으로 요구되는 비율은 BOD:N:P=100:5:1이다.
④저해물질
미생물의 활성을 저해하는 물질에는 효소반응을 저해하는 물질(동, 크롬, 염소, 시안, 페놀 등)이나 표면에 부착하여 산소호홉을 방해하는 유질 등이 있다.
< 유기물의 분해와 미생물의 증식 >
6) 활성슬러지법의 처리시의 주요 관리항목
활성오니의 유기물에 대한 흡착 또는 흡착된 물질의 분해능력은 활성오니를 구성하는 미생물의 종류와 수에 좌우된다. 이들 종류와 수는 앞에서 언급한 바와도 같이 수질, 용존산소 농도, 수온 등의 영향을 받게 되므로 통산 SVI 값 등의 측정을 통하여 관리의 지표로 삼게 된다.
오니 용량지표(SVI : Sludge Volume Index)
폭기조 혼합액 1l의 30분 침전후 오니 부피(ml)
= ---------------------------------------- * 1,000
폭기조 혼합액 1l중의 부유물질량(mg)
SVI 는 활성오니의 침전가능성을 나타내는 값으로, 슬러지의 Bulking의 여부를 확인하는 지표이다. Bulking은 통상 사상균이 번식하거나, 미생물이 분산 성장단계에 있어 수비게 침전되지 않는 것을 말한다. 통상 SVI의 관리치는 50~150이다.
오니밀도 지표(SDI : Sludge Density Index)
슬러지 반송률 결정과 침강성 판단에 이용되는 지표
100
SVI = -----
SDI
통상 SDI 관리치는 1.67~0.83이다.
반송 오니량의 결정
반송 오니의 양은 MLSS의 양에 근거해서 산출한다.
(MLSS-ISS) * 100
R = ----------------
RSS - MLSS
· R : 오니 반송률
· ISS : 유

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