생물반응조에 부상하는 스컴 제거 방법

[운영자]

생물반응조 거품 및 스컴제거 방법

(Nocardia spp.에 의한 갈색스컴)

[Nocardia spp., Microthrix parvicella, Type 1863], 3종

[ Nocardia spp. ]

거품문제에서 가장 흔히 나타나는 사상체로서 방선균에 속한다. 다량으로 증식 되었을 때 생물반응조에 매우 심한 갈색 거품과 스컴이 발생.특히, 고도처리공정이 도입된 수처리 공정관리에 어려움 야기함

1. 세포의 특성

  - 사상체의 길이가 짧다(5~30㎛). 그람양성(Bulking발생 미생물은 아님)

  - 병원성 및 비병원성균 공존

  - 사상체로 방선균

2. 출현환경

  - 도시하수, 산업폐수, 혼합폐수 등 비슷한 빈도로 Nocardia거품 발생함

  - 우유가공, 육가공, 도살장, 제약폐수, 기타오일, 지방을 다량 함유한 폐수, 위락지 오수

  - 9일 이상의 긴 SRT(MCRT)

  - F/M비 : 0.08~0.35

  - 높은 수온과 그리스, 오일, 지방이 많을 때 잘 증식함

  - Bubble포기, jet포기, 산소포기에 의해 거품이 심하게 일어남

  - Nocardia spp. 가 증식된 폐슬러지를 혐기성소화조로 처리하면 거품문제가 발생된다. 혐기성소화조내의 소화과정에서 가스가 발생하면 발생된 가스가 소화슬러지를 통과하여 거품문제가 발생되고 가스혼합장치에 의하여 거품발생이 더욱 촉진된다.

 3. Nocardia거품의 특성

  - 사상체의 길이가 짧아 벌킹을 일으키기기는 어려우나 거품 발생

  - 갈색거품이며, 두꺼우며 매우 안정된 소수성 물질, 침전지에 Scum생성

  - Nocardia거품은 활성슬러지 플럭과 Nocardia사상체로 구성됨

  - 활성슬러지 플럭 표면에 Nocardia사상체가 증식되어 플럭과 플럭이 톱니바퀴처럼 맞물리는 구조

  - 거품에는 지질성분(N-H)이 많이 함유됨(지질함량, 40%정도(건조중량기준))

  - 거품에는 많은 기포가 함유하고 있어 밀도가 0.7g/㎤

 4. Nocardia 거품의 영향

  1) 미관 해치고 악취유발

  2) 방류수의 SS농도상승, 소독효과 저감

  3) 수류의 흐름을 방해

  4) 혐기성소화조에 투입하면 거품문제 발생 (소화가스발생→가스가 소화슬러지 통과→거품문제 유발) 가스혼합장치에 의해 거품발생은 더욱 촉진됨

5. Nocardia spp.의 증식환경과 거품, 스컴 생성 메카니즘

 1)  Nocardia spp.의 증식환경

   가) 기질이용

     - 쉽게 분해되는 화합물 : 당, 저분자의 지방산 등

     - 천천히 분해되는 고분자화합물 : 다당류, 단백질, 농약, 방향족화합물 등

   나) 긴 SRT와 높은 수온

     - 질산화가 시작되면  Nocardia 거품발생 하고, SRT10일 이상, 수온이 높은 경우 발생율 높음.

   다) pH

     Nocardia spp. 증식 최적 pH : 6.5(질산화에 의한 pH저하)

   라) 외부 Stress에 의한 적응

 2) 거품, 스컴 생성메카니즘

   세포벽은 소수성(hydrophobic)→Nocardia spp.가 많이 증식하면 활성슬러지 플록이 소수성으로 되어 공기방울이 달라 붙어 생물반응조 수면에 부상→수면에서 물만 흘러내려 SS나 Nocardia균체가 더 농축된다→Nocardia거품속의 SS농도가 4~6%까지 농축되기도 한다 → 생물반응조 혼합액보다 스컴에 훨씬 더 많은 Nocardia균체가 존재

  가) 물리화학적인자

    - 계면활성제

    - 폭기방법과 폭기강도 : 폭기강도가 심할수록 미세기포일수록 심하게 발생

    - Foam trapping : 생물반응조에서 침전지로 Wall 또는 Baffle 때문에 수면아래에서 유출되면 월류되어 넘어가는 것 보다 거품문제가 더 심각해진다. 수면아래에서 유출되면 부상되어 있는 Nocardia균체는 생물반응조에 저장된다. 생물반응조에 스컴이 저장되면 Nocardia량이 5배 이상 더 많이 증식됨

  나)생물학적인자

    - Foam trapping : 생물반응조에서 침전지로 유출되는 방법상의 문제

      ① 월류로 유출하는 경우 : 처리수와 동시에 유출되어 발생량 적음

      ② 수면아래로 유출하는 경우 : Nocardia거품 발생량 많음(소수성 증가됨), Foam trapping하게되어 거품이 더욱 심화됨

6. Nocardia 증식제어와 거품, 스컴 대책

  1) 폭기량 감소

     폭기강도를 줄이고 DO농도를 낮게 유지 : Nocardia spp.증식속도 억제 가능함

  2) SRT(MCRT)감소

    - 효과가 느린 대책, Nocardia spp.의 증식속도가 활성슬러지 미생물증식속도보다 느린점 이용한 대책

    - MCRT를 감소시키는 대책은 거품이 생물반응조에 가두어져 있거나 재순환되면  Nocardia 의 완전한 제거가 거의 불가능함

  3) 물리적 제거

   - 활성슬러지의 재포기

   - 원수의 Step-feed유입

   - 감압에 의한 거품 흡입

  4) 부상조 설치하여 거품제거

  5) 생물반응조 수면 염소처리

   - 수집된 스컴에 염소투입하여  Nocardia제거 가능함. 생물반응조 표면에 직접염소투입은 효과 없음(과량 투입해야함)

   - 0.5~1.0mg.Cl/L살포시 1~2일만에 Nocardia거품 제거 사례

  6) 선택조

   - 호기성선택조, 무산소선택조(권장사항), 혐기성선택조

생물반응조_스컴제거_방법.hwp

[김용옥]

용어들이 어려워서 이해하기 힘드네요 ㅎㅎ