변형 생물학적 고도처리공정에서 ASM2d를 이용한 민감도 분석 및 온도/SRT 영향 평가

변형 생물학적 고도처리공정의 설계와 운전 최적화에 요구되는 기초자료를 제공하기 위한 목적으로 ASM2d롤 이용한 공정해석을 수행하였다. 민감도 분석을 통해 공정 거동에 영향이 큰 매개변수들(Y<SUB>H</SUB>, Y<SUB>PAO</SUB>, Y<SUB>PO4</SUB>, μ<SUB>max</SUB>.<SUB>PAO</SUB>, b<SUB>PAO</SUB>, μ<SUB>max</SUB>.<SUB>A</SUB>, b<SUB>A</SUB> 및 K<SUB>O</SUB>.<SUB>A</SUB>)이 결정되었고, 100일 동안의 pilot plant 운전 자료를 이용한 동적 시뮬레이션을 통해 최적화하였다. 최적화된 매개변수값들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 반응기 내부와 유출수에서의 SCOD, NH₄?-N, NO₃?-N 및 PO₄³?-P 농도를 실측값과 비교한 결과 거의 같은 값 들을 보였다. 이로써 최적화된 매개변수값들은 긴 SRT로 인해 수율이 낮고, 호기조에서 질산화균의 활성이 크다는 공정 고유의 특성을 잘 표현하고 있으며, 정확한 공정 모사가 가능하다는 것을 확인하였다. 온도(5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃) 및 SRT(5, 10, 15, 20, 25days)변화에 따른 공정의 거동을 예측한 결과 SCOD와 NO₃?-N 농도는 온도와 SRT의 변화에 거의 영향받지 않았다. 15일 이상의 SRT에서 SCOD, NH₄?-N, NO₃?-N 및 PO₄³?-P 농도 모두 안정적으로 낮은 값을 유지하는 것으로 나타났는데, 이로써 분할주입을 도입한 변형 생물학적 고도처리공정은 긴 SRT에서도 안정적인 운전이 가능할 것으로 예상되었다.

Process analysis with ASM2d was conducted to offer basic data for the optimization of fmodified biological nutrient removal process design and operation. Sensitivity of ASM2d parameters on this process was analyzed and 8 major parameters (Y<SUB>H</SUB>, Y<SUB>PAO</SUB>, Y<SUB>PO4</SUB>, μ<SUB>max</SUB>.<SUB>PAO</SUB>, b<SUB>PAO</SUB>, μ<SUB>max</SUB>.<SUB>A</SUB>, b<SUB>A</SUB> 및 K<SUB>O</SUB>.<SUB>A</SUB>) were determined. The value of major parameters were optimized via dynamic simulation using 100 days of pilot plant operation data. Simulations with optimized parameter values were conducted and SCOD, NH₄?-N, NO₃?-N and PO₄³?-P concentrations were estimated and compared with measured data. Results showed that optimized parameter values could represent the characteristics of modified biological nutrient removal process such as low microbial yield and high autotrophic activity in aerobic reactor. The effect of temperature (5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃) and SRT (5, 10, 15, 20, 25 days) were predicted. It was expected that SCOD and NH₄?-N concentration was not seriously effected by both of temperature and SRT. The concentration of SCOD, NH₄?-N, NO₃?-N and PO₄³?-P were kept as low at the SRT longer than 15 days. It was predicted that stable operation of modified biological nutrient removal process could be possible at long SRT.