:: BOD 용적부하, BOD 슬러지 부하, SRT(슬러지체류시간)

[오대민]

1. BOD 용적부하
<설 명>
BOD 용적 부하(kg BOD/㎥·day) = 1일 BOD유입량(kg BOD·day) / 폭기조 용적(㎥)
= BOD농도(kg/㎥) ×유입수량(㎥/day) / 폭기조 용적(㎥) = BOD ·Q / V = BOD ·Q / (Q ·t) = BOD/t

※ 폭기조 부피 1㎥당 하루에 가해지는 BOD 무게(㎏)


<예 제>
BOD가 200㎎/ℓ인 폐수 10,000㎥/day를 활성슬러지법으로 처리할때 폭기조의 MLSS 농도가 2000㎎/ℓ, BOD 부하가 0.4 kg / kg MLSS ·day이라면, 폭기조의 BOD 용적부하는 몇 kg/㎥·day인가?

2. BOD 슬러지 부하
<설 명>
BOD 슬러지 부하(kg BOD /kg MLSS ·day)
= 1일 BOD유입량(kg BOD·day) / MLSS량(kg)
= BOD농도(kg/㎥) ×유입수량(㎥/day) / (MLSS농도(mg/L) ·폭기조 용적(㎥))
= BOD ·Q / (MLSS ·V) = BOD ·Q / (MLSS ·Q ·t) = BOD / (MLSS ·t)
※ 폭기조내 sludge(MLSS) 단위무게당 하루에 가해지는 BOD무게로서 F/M비로 나타내기도 한다.


<예 제>
BOD 200mg/L인 폐수를 포기조 BOD부하 0.3kgBOD/kgMLSS·day인 활성슬러지법으로 8시간 폭기할때 MLSS 농도는 얼마로 유지되겠는가?

3. SRT(슬러지체류시간)
<설 명>
고형물 체류시간(SRT) = V·X / ((Xr·Qw) +(Q-Qw)·Xe) ≒ V·X / (Xr·Qw)
V : 폭기조 용적(㎥)
X : MLSS 농도(㎎/L)
Xr : 반송슬러지 SS농도(㎎/L)
Qw : 폐슬러지 유량(㎥/day)
Q : 원폐수의 유량(㎥/day)
Xe : 유출수 내의 SS농도(㎎/L)
통상 Xe 값은 대단히 낮으므로 무시될 수 있다.
재래식 활성슬러지 공법에서는 MLSS가 1,500 ∼3,000 ㎎/L 정도이며 고율 활성슬러지공법에서서는 4,000 ∼5,000 ㎎/L 정도 유지시킨다.


<예 제>
어느 식품공장의 평균폐수 배출량이 3,000㎥/day이고, BOD와 SS농도가 각각 500㎎/L, 300㎎/L 이다. 이 폐수를 활성슬러지법으로 처리코자 할때 처리장 운영조건이 다음과 같다면 고형물 체류시간(SRT)은 며칠인가?
<운영조건>
F/M비 : 0.25 kgBOD/kgMLSS·day
포기시간 : 8시간
최종침전지 sludge 농도 : 10,000 ㎎/L
sludge 폐기량 : 유량의 2%
BOD와 SS 제거율 : 90%

<해설>
SRT = V·X / ((Xr·Qw) +(Q-Qw)·Xe) ≒ V·X / (Xr·Qw)
V = Q*t = 3,000㎥/day * 8/24day = 1,000㎥
X = MLSS = BOD ·Q / (V ·F/M) = 500 * 3,000 /(1,000 * 0.25) = 6,000㎎/L
Xr = 10,000㎎/L
Qw =3,000 * 0.02 = 60㎥/day
Xe =300(1-0.9) = 30㎎/L
SRT = 1,000㎥ * 6,000㎎/L /(10,000㎎/L * 60㎥/day +(3,000-60)㎥/day * 30㎎/L)
= 8.72 day