하수처리장 혐기조 무산소조 순서가 다른 이유
하수처리장에서 혐기조(Anaerobic)와 무산소조(Anoxic)의 처리 순서가 다른 이유는 하수의 성분, 처리 목표, 공법 설계에 따라 달라지기 때문입니다. 하수 처리 공정에서 주요 영양염류인 질소(N)와 인(P)을 제거하는 방식은 수질 기준과 방류 목표에 따라 조정되며, 설계 단계에서 다양한 공법이 적용됩니다. 혐기조는 산소와 질산이 없는 상태에서 유기물을 분해하는 과정으로, 인산염 방출 미생물의 활동을 통해 인(P)을 방출하고 축적하는 역할을 합니다.
이 조에서 미생물은 유기물을 먹이로 삼아 에너지를 생성하며 인을 세포 내에 저장합니다. 반면, 무산소조는 산소(O₂)는 없지만 질산(NO₃⁻)이 존재하는 상태에서 질소 제거가 이루어지는 곳입니다. 미생물은 질산을 질소가스(N₂)로 환원하며 물에서 제거합니다. 이 과정은 주로 탈질 작용을 통해 이루어집니다. 혐기조와 무산소조의 처리 순서는 공법과 하수 성분에 따라 달라집니다. 먼저 혐기조가 무산소조보다 앞에 오는 경우는 A2O 공법과 같은 생물학적 영양소 제거(BNR) 공법이 대표적입니다. 이 공법은 생활하수나 유기물 함량이 높은 산업폐수를 처리할 때 적용됩니다. 이때 혐기조에서는 유기물이 분해되면서 인이 방출되고, 이어 무산소조에서 질산이 환원되어 질소가 제거됩니다.
반대로 무산소조가 혐기조보다 앞에 오는 경우는 MLE 공법에서 볼 수 있습니다. 이 공법은 질소 제거가 우선 목표일 때 사용되며, 저농도의 유기물을 처리할 때 효과적입니다. 무산소조에서 질산이 제거된 후 혐기조에서는 인 방출이 원활하게 이루어집니다. 따라서 질소 제거가 우선일 때는 무산소조가 먼저, 인 제거가 우선일 때는 혐기조가 먼저 오는 설계가 이루어진다. 하수처리장 설계 시 공법 선택은 하수의 성분, 유입 유기물 농도(BOD), 총 질소(TN), 총 인(TP) 농도에 따라 결정되는데, 처리 목표는 각국의 환경 규제 기준과 방류 수질 조건에 따라 다르며, 이를 기준으로 공정 설계가 이루어진다고 한다. 또한 특정 지역의 기온, 유량, 처리장 운영 조건도 고려하여 효율적인 처리 공정을 선택하게 됩니다. 결론적으로 혐기조와 무산소조의 순서는 하수의 성분과 처리 목표에 따라 최적의 공정을 선택하기 위해 달라지며, 각 하수처리장은 방류 수질 기준, 공법적 특징, 운영 효율 등을 종합적으로 고려해 설계됩니다. 이는 수질 오염 방지와 자원 재활용을 위한 필수적인 선택입니다.
수질 환경기사 공부해서 꼭 따도록 합시다. 여러분. 어려운 시험은 아닌 것 같아요. 모두 화이팅~!