[FMX] Bio-Ceramic SBR과 분리막을 이용한 매립지 침출수 처리공정 개발
저자명: 김보현, 김장규
발행정보: 2009 추계 상하수도 학회
❏ 서론
- 매립지침출수는 난분해성 유기물과 질소화합물, 중금속 등의 독성물질을 포함하여 생물학적 처리만으로 처리가 어려움
- 5년 이상 경과하여 발생하는 침출수의 경우 일반적인 폐수처리방법으로 방류기준에 도달하는데 어려움이 있음
- 분리막을 이용한 물리적 처리공정은 부지면적 감소, 운영비 절감, 2차 오염물질 저감 등에 효과가 있음
- 막을 이용한 침출수 처리 적용확대를 위해서는 효율적인 단위공정이나 투과율의 향상, 막 오염현상 억제, 농축수의 처리문제 등 지속적인 문제의 해결이 필요함
- 본 연구는 중국의 쓰레기 매립시설을 개선하기 위해 수행되었으며, 매립지 침출수에 대한 안정적이고 경제적인 처리공정을 개발하고자 함
❏ 연구방법
○ 실험장치
- 처리용량: 3m3/d
- 구성: 침출수 저류조, 연속회분식 반응조, 인 주입장치, 시간을 설정 자동제어시스템, Bio-Ceramic 담체, UF, 막 오염 저감형 분리막 모듈, RO
Fig 1. 처리공정도
❏ 실험결과
○ 오염물질 제겨율 및 운전시간에 따른 농도변화
- pH: 7.3~8.0 (매립연한이 5년 이하인 매립지 pH의 특성)
- 유입수질: CODcr 17,000mg/L, TN 3,000mg/L
- 오염물질 평균제거율: SS 100%, CODcr 99.8%, NH4+-N 99.9%, TN 99%, TP 95%
Table 1. 각 공정별 오염물질 농도 및 제거율
○ Membrane system의 평균 Flux(L/m2․hr) 및 회수율
- Membrane system 적용시 RO만으로 단독 구성하였을 경우, 막 막힘이 빠른 속도로 누적되어 잦은 CIP, 막교체 문제가 발생할 수 있어 고도화된 전처리를 요함
- RO 막에 대한 전처리 시설로 와류발생형 분리막 모듈(UF 평막)을 사용했을 경우, 와류발생형 분리막 공정에서는 생물학적 처리수에 잔류하는 SS 100% 제거
- 평균 회수율 85%로 운전 시 Flux 120LMH(L/m2․hr)
- RO의 경우, 평균 회수율 70%로 운전 시 Flux 15LMH(L/m2․hr)
❏ 결론
○ Circulating operation FMX
- 세라믹 담체를 적용한 SBR의 분할유입방식공정과 UF, RO에 의한 Pilot 운영 결과 CODcr, SS, N, NH4+-N, TP 제거율은 각각 99.8%, 100%, 99%, 99.9%, 95%으로 나타남
- 와류발생형 분리막으로 잔류하는 SS를 100% 제거하며, RO 회수율을 70%, Flux 15LMH(L/m2․hr)로 안정적 운전 유지
- 기존 생물학적 처리공정에 분리막을 적용한 공정은 고부하 유기물 및 암모니아성 질소의 제거 및 유입수질변동에도 안정적으로 침출수를 처리할 수 있는 운전공법으로 유용할 것으로 판단됨