컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 MLE 공법 하수처리장에서 최저 아산화질소 발생 운전 조건 파악

Finding the operation conditions to minimize nitrous oxide emission from MLE configuration wastewater treatment plant using computer simulation program

하수처리장에서 생물학적 질소 제거를 위한 질산화, 탈질 과정 중 6대 온실가스 중 하나인 아산화질소가발생한다. 이번 연구에서는 온실가스 발생량을 정량할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램인 EQPS를 이용해합류식 하수를 처리하는 MLE 공법 하수처리장의 내부반송유량, 수온 그리고 유입수의 일차침전지 by-pass %에따라 아산화질소가 가장 적게 발생하는 운전 조건을 찾았다. 내부반송 유량은 유입 유량의 200 %이고, 생물반응조수온이 20 ℃이고 일차침전지에서 생물반응조로 by-pass 되는 유입수가 15 %일 때 아산화질소 배출 계수가 가장적은 조건임을 확인했다. 또한 깊은 수심에서 공기를 주입하는 심층폭기는 상대적으로 적은 공기공급을 필요로하기 때문에 일반적인 폭기조에 비해 적은량의 아산화질소가 발생함을 확인하였다.

Nitrous oxide, one of the six greenhouse gases from Kyoto protocol, is known to be emitted in biological nitrification and denitrification reactions at wastewater treatment plant. In this study, EQPS which is a computer program that can simulate nitrous oxide gas emission amount at wastewater treatment plants is used. The MLE process which treats wastewater from combined sewer is studied. Operational variables which are MLR, water temperature at reactor and primary clarifier by-pass percentage are changed to define the condition which produces the least amount of nitrous oxide gas. 200 % of MLR, 20 ℃ of water temperature at bioreactor and 15 % of primary clarifier by-pass percentage are shown the least nitrous oxide emission factor. Also, it is found that the deep aeration tank produces less amount of nitrous oxide gas since less air is required to meet oxygen demand in this type of aeration tank.