잔자갈을 충전(充塡)한 간접폭기방식(間接曝氣方式) 침지여상(浸漬濾床)에 의한 합성하수처리(合成下水處理)

Treatment of Synthetic Wastewater by Indirect Aerating Biofilter Submerged Gravel

본(本) 연구(硏究)에서는 잔자갈을 충전(充塡)한 간접폭기방식(間接曝氣方式) 침지여상(浸漬濾床)의 설계(設計)나 운전에 합리성(合理性)을 부여하기 위해, 폭기조(曝氣槽)에서 침지여상(浸漬濾床)으로의 산소공급(酸素供給) 특성(特性) 및 잔자갈의 입경(粒徑), 순환수(循環水)의 수량부하(水量負荷), $BOD_5$ 용적부하(容積負荷) 변화에 대한 처리효율(處理效率)을 검토하였다. 실험(實驗)은 $20^{\circ}C$를 유지한 침지여상(浸漬濾床)의 하부(下部)에 합성하수(合成下水)를 상향류(上向流)로 연속주입(注入)하였고, 동시(同時)에 포기조에서 충분히 포기된 물을 침지여상(浸漬濾床)에 상향류(上向流)로 순환(循環)시키면서 수행되었다. 실험결과(實驗結果) 가장 적당한 잔자갈의 입경(粒徑)은 11 mm 정도였으며, 설계(設計) 및 운전을 위해서는 잔자갈의 표면적부하(表面的負荷)보다는 침지여상(浸漬濾床)의 용적(容積)을 기준으로 하는 것이 타당하며, 90% 이상의 $BOD_5$ 제거율을 얻기 위해서는 BOD 용적부하율(容積負荷率)을 $1.0kg-BOD_5/m^3{\cdot}d$ 이하로 운전하여야 하며, 이때 순환수(循環水)($DO7.2mg/{\ell}$)의 수량부하(水量負荷)는 $189m^3/m^3{\cdot}d$ 이상으로 유지시켜야 할 것으로 나타났다. 또 본실험(本實驗) 범위내에서 반응속도계수(反應速度係數) $K_1$은 순환수(循環水)의 수량(水量) 부하(負荷) 및 잔자갈의 입경(粒徑)과 밀접한 관계(關係)가 있음을 알았다.

In order to develop the design and operational criteria in sewage treatment by indirect aerating submerged biofilter, experimental investigations were performed for the reasonable oxygen supply and effecting factors of treatment efficiency. The experiments were executed for the up-flowing synthetic wastewater and aerated water in the submerged biofilter at $20^{\circ}C$. The obtained results are as follows: 1) Appropriate mean diameter of gravels was about 11mm. 2) $BOD_5$ loading rate based on biofilter volume was more reasonable than that on surface area of gravel for operational criteria. 3) To remove the influent $BOD_5$ more than 90%, $BOD_5$ loading rate must be less than $1.0kg-BOD_5/m^3{\cdot}d$ and circulating flowrate must be more than $189m^3/m^3{\cdot}d$. 4) Reaction rate coefficient $K_1$ is related to diameter of gravel and circulating flow rate based on biofilter volume.