📄 수질환경ㅣ활성슬러지법(Activated Sludge Process)에 대하여

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활성슬러지법(Activated Sludge Process)

  하수처리 공정에서 가장 대표적이고 기본이 되는 생물학적 처리공정이 바로 활성슬러지법이다.

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1. 활성슬러지법이란 무엇인가

  하수 속에 포함된 유기물을 호기성 미생물 집단(활성슬러지)에 의해 분해ㆍ산화시키고, 그 미생물 덩어리를 침전시켜 처리수와 분리하는 생물학적 처리 공정이다.

  여기서 말하는 활성 슬러지란,

● 단순한 진흙(sludge)이 아니라
● 세균, 원생동물, 미생물 군집이 플록(floc) 형태로 뭉친 생물체 집합이다.

  『 미생물을 키워서 오염물질을 먹게 하는 공정 』이라고 이해하면 쉽다.

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2. 기본 구성

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가. 폭기조

폭기조는 활성슬러지법의 심장부이다.

● 하수(유입수)
● 활성슬러지(미생물)
● 산소(O₂)

이 세 가지가 동시에 존재하며 교반ㆍ폭기가 이루어진다.

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나. 최종침전지 (2차 침전지)

폭기조를 거친 혼합액은 최종침전지로 이동한다.
여기서의 목적은 미생물(활성슬러지)과 처리수를 분리

● 무거운 슬러지는 바닥으로 침전
● 맑아진 처리수는 상등수로 방류

  침전 성능이 나쁘면 아무리 폭기조에서 처리가 잘 돼도 전체 공정이 무너진다. 그래서 활성슬러지 공정의 문제 대부분은 침전지에서 표면화된다.

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다. 반송슬러지(Return Activated Sludge, RAS)

침전지 바닥에 가라앉은 슬러지를 전부 버리지는 않는다.
일부는 다시 폭기조로 되돌려 보내는데, 이를 반송슬러지라고 한다.

반송슬러지의 목적은
● 폭기조 내 미생물 농도(MLSS)를 유지
● 안정적인 처리능력 확보이다.

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라. 잉여슬러지(Waste Activated Sludge, WAS)

  미생물은 계속 증식하기 때문에, 모든 슬러지를 계속 반송하면 시스템이 비대해진다. 그래서 일정량의 슬러지는 공정에서 탈락시키는데, 이를 잉여슬러지라 한다.

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3. 활성슬러지법의 처리 원리

활성슬러지법의 본질은 미생물 대사 작용이다.

유기물 제거 메커니즘
● 미생물은 유기물을 흡착, 섭취
● 세포 내에서 산화 분해
● 일부는 에너지로 사용
● 일부는 세포 증식에 사용

따라서 유입수의 BOD는 감소하고, 슬러지량은 증가하게 된다.

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호기성 공정
● DO 부족 → 혐기·무산소 상태
● 처리 효율 저하
● 슬러지 부상, 악취 등 문제 발생

그래서 폭기량 조절은 단순히 공기 공급이 아니라
공정 안정성 관리라고 볼 수 있다.

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