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산업폐수 처리한계 극복의 혐기성 막 반응기

전문가 제언: ○ 국내 바이오연료 생산기술은 1990년대에 대형 혐기성메탄발생장치를 설계?운전함으로서 지금은 세계적 기술수준으로 산업폐수처리 플랜트 수출을 하고 있다. 그러나 일반 생물처리 프로세스로는 분해하기 어려운 리그닌, 타닌 및 Humic acid 등이 폐수에 존재할 경우에는 AOPs/생물학적 복합프로세스가 요구됨으로 고효율 산화프로세스를 시급히 개발할 필요가 있다.

○ 혐기성 반응기와 막 결합은 기본적으로 3가지 다른 역할을 한다. 첫째, 단순히 막을 깨끗하게 청소하는 막 반응기 외부구동이다. 여기에는 막 부착을 감소시키기 위해 2~4m/s의 빠른 속도로 바이오매스를 순환시키는 막 표면 세척용 외부펌프가 설치되어 있다. 이 펌프는 막을 거치는 액체에 높은 압력을 가하여 이로 인해 높은 흐름이 유지되는 대신 에너지비용은 상승하게 된다.

○ 1998년 Wisniewski 등은 외부 가압 직교류식 막 사용으로 혐기성 슬러지의 지속적인 엉킴 감소와 단위막의 처리속도를 증가시켰다고 보고하였다. 1998년 Choo 등은 12일간 순환운전 후 평균 엉킴의 크기가 16㎛에서 3㎛로 떨어진 것을 확인 하였으며 이때 점질 입자는 증가를 보였다.

○ 최신유행 막은 높은 염 제거, 저-에너지소비 및 높은 생산성을 제공하고 있다. 이러한 막 가운데 가장 잘 설계된 PV(pressure vessel) 사용기반은 동일한 PV 속에서 다른 막 모델을 사용할 수 있도록 하였다. HID(hybrid RO membrane interstage design) 분석에 의하면 막 투자비용의 5~8%를 운전 유지관리 면에서 이득을 얻었다.

○ 이 글에서는 AnMBR시스템은 고율 혐기성시스템과 일반 슬러리 소화조와의 갭을 매울 수 있는 잠재력 있는 기술로 보고 있다. 앞으로의 개발은 막힘 및 낮은 흐름과 같은 일반적인 문제들을 합리적으로 해결해야한다. 이러한 문제는 산업폐수처리를 위한 AnMBRs 보급과 채택에서 제한을 받게 된다. 전반적인 AnMBRs의 운전 및 설계측면에서는 아직까지 지식의 갭이 존재한다고 본다.

저자: Recep Kaan Dereli, et.al
자료유형: 학술정보