상하수도 122회 1교시 문제 8. 미생물 선택조

답 1. 개요

1) 정의

- 유입수와 반송 슬러지를 폭기조(반응조)로 이송하기 이전에 한 개 또는 여러 개의 연속된 공간으로 구성된 Plug-flow 흐름의 전처리조

2) 운영

- 짧은 체류시간에 높은 F/M비(3.0 이상) 갖도록 운영

3) 목적

- 사상균 억제, 비사상균인 Floc 형성 미생물 성장률을 높게 유지, 활성 슬러지 침강성 개선

→ 비사상균인 Floc 형성균이 사상균보다 기질 흡수속도가 빠르고 기질 저장능력이 더 높으므로, Floc 형성균이 우점종이 되어 Sludge Bulking 제어

답 2. 선택조의 종류

1) 호기성 선택조

- 낮은 DO 상태에서 발견되는 사상균을 제어하기 위해 높은 DO 유지(DO > 2.0mg/L)

- BNR System에서는 사용 곤란

- 사상체는 대부분 호기성균이므로, 기질흡수 · 저장의 상대적인 능력차로 사상체와 Floc 형성균 선택 결정(Kinetic Selection)

2) 무산소 선택조

- Sludge Bulking 제어 목적으로 무산소 선택조 설치 시, 인 제거에 악영향 우려

→ 질산화 혼합액이 무산소조로 유입되어 NO3-N이 인 제거 기작에 영향

- Kinetic Selection뿐만 아니라 탈질능력 보유 여부로 미생물 선택(Metabolic Selection)

- 사상체는 탈질능력이 전혀 없거나 Floc 형성균보다 훨씬 느림

3) 혐기성 선택조

- 인 제거 시스템(BPR System)에 가장 효과적

- 혐기조 앞에 혐기성 선택조 설치

- 혐기조건에서 다중인산(Polyphosphate) 가수분해능에 의해 미생물 선택(Metabolic Selection)

- Floc 형성균은 다중인산(Polyphosphate) 가수분해에서 얻어진 에너지로 기질 흡수 · 저장 가능하나, 대부분의 사상체는 불가능

답 3. 선택조의 설계 및 유지관리

- 체류시간 : 10 ~ 30분

- 한 개 또는 수 개의 분할된 Plug Flow Reactor로 구성

- 짧은 체류시간과 높은 F/M비(3.0 이상) 유지

- 평균적으로 높은 유기물 부하를 갖되, 후단으로 갈수록 유기물 부하 감소시킴

- 선택조 미생물의 기질흡수율은 가능한 높게 유지

- 생물학적으로 질소, 인 처리하는 고도처리공법의 경우, 혐기성 선택조가 가장 유리