[SBR]

[SBR]

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○기출문제

• 소규모 하수처리시설의 계획 및 공정선정 시 고려사항, 소뮤 하수처리시설에 적합한 공법
• 소규모 하수처리장 건설 및 유지관리의 문제점과 대응방안, 대표적인 적용공법 3가지
• 소규모 하수처리시설 및 개인 하수처리시설 문제점 개선방안
• 소규모 하수처리시설 공법 1개와 그 특성

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SBR은 기출문제가 죄다 소규모하수처리시설과 연계되어 나오는것 같다.

SBR 자체를 묻는 문제보다는 소규모 처리시설의 문제점과 적합한 공법등으로 연관지어 풀어내야 될듯하다.

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1. 개요

SBR이란 회분식 활성슬러지법으로 한개의 단일 반응조에서 시간차를두고 혐기,무산소, 폭기등의 과정을 진행시킬수 있는 시간적 개념의 고도처리공법이다.

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연속회분식활성슬러지법

1) 원리

연속회분식(sequencing batch)활성슬러지법은 [그림 4.5.38]에 나타나 있는 것과 같이 1개의 반

응조에 반응조와 이차침전지의 기능을 갖게 하여 활성슬러지에 의한 반응과 혼합액의 침전, 상징수의

배수, 침전슬러지의 배출공정 등을 반복하여 처리하는 방식이다. 연속회분식활성슬러지법에는 고부하

형과 저부하형이 있다.

출처 https://blog.naver.com/sbene/221601051528

출처 https://www.geoje.go.kr/ec/index.geoje?menuCd=DOM_000009105003000000

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https://www.bkt21.co.kr/technologies-bcs

특징

본법은 다른 처리방식에 비해 유입수량변동의 영향을 받기 쉬우므로 관리를 용이하게 하기 위해서는

유량조정조가 필요하다. 또한 본법은 원칙적으로 일차침전지가 필요 없으므로 반응조내의 큰 고형물의 축

적이나 스컴부상 등을 방지하기 위해 반응조 유입수에 스크린 등을 설치하는 것을 고려하여야 한다. 또한

처리수의 방류가 간헐적으로 이루어지게 되므로 처리수조를 설치하여 소포수 등을 확보하여야 한다.

연속회분식활성슬러지법의 특징은 다음과 같다.

① 유입오수의 부하변동이 규칙성을 갖는 경우 비교적 안정된 처리를 행할 수 있다.

② 오수의 양과 질에 따라 포기시간과 침전시간을 비교적 자유롭게 설정할 수 있다.

③ 활성슬러지 혼합액을 이상적인 정치상태에서 침전시켜 고액분리가 원활히 행해진다.

④ 단일 반응조내에서 1주기(cycle) 중에 호기-무산소-혐기의 조건을 설정하여 질산화 및 탈질반응

을 도모할 수 있다.

⑤ 고부하형의 경우 다른 처리방식과 비교하여 적은 부지면적에 시설을 건설할 수 있다.

⑥ 운전방식에 따라 사상균 벌킹을 방지할 수 있다.

⑦ 침전 및 배출공정은 포기가 이루어지지 않은 상황에서 이루어짐으로 보통의 연속식침전지와 비교

해 스컴 등의 잔류가능성이 높다.

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시설의 구성 : 시설은 산기장치 및 상징수 배출장치를 설치한 회분조로 구성된다.

 

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회분조의 형상 및 구조

회분조의 형상, 구조 및 수는 다음의 각항을 고려하여 결정한다.

(1) 평면형상은 일반적으로 정사각형 또는 직사각형으로 하며 유효수심은 4~6 m 정도로 한다.

회분조는 지폭과 지장의 비를 1 : 1～1 : 2 정도의 정사각형 또는 직사각형으로 한다. 또한, 본법의

회분조의 수심에 대해서는 다음과 같은 특성을 고려하여 설정한다.

① 반응조의 수심이 지나치게 깊으면 배출수심이 커져 침전시간이 증가하고, 상징수 배출방치의 구

조상의 제약으로 배출수심을 현저히 크게 할 수 없다.

② 반응조의 수심이 지나치게 낮으면 배출공정중의 활성슬러지계면상의 최소수심의 제약으로 배출비

를 크게 설정하지 못한다.

이상의 점을 고려하여 유효수심은 4～6 m 정도로 한다.

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(2) 수밀성 구조로 하며 부력에 대하여 안전한 구조로 한다.

동일조에서 배수와 슬러지 배출을 행하기 때문에 배출시 회분조의 수심이 낮아지게 되므로 부력에

대한 안정성을 검토한다.

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(3) 조의 수는 원칙적으로 2조 이상으로 한다.

청소, 보수 등의 경우를 고려하여 회분조는 원칙적으로 2조 이상으로 한다.

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(4) 단락류를 방지할 수 있도록 배치를 강구한다.

회분조로의 유입량이 설정된 이상 유입될 때 혹은 고장 등을 대비해 단락류 방지시설을 설치한다.

간헐식의 경우 유입부에 단락방지판 혹은 단락방지관 및 월류수도입관을 설치함과 동시에 월류구를 설

치하여 월류 및 예비반응조로의 월류가 될 수 있도록 하여야 한다.

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(5) 상징수 배출장치 등을 고려하여 여유고를 설정한다.

복개 등을 하는 경우 상등수배출장치의 형상 등을 고려하여 여유고를 설정하여야 한다.

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유입방식 : 유입방식은 원칙적으로 간헐적으로 한다.

회분조에의 오수 유입방식에는 연속식과 간헐식이 있지만 소규모시설에서는 원칙적으로 간헐방식으로

한다. 연속방식은 회분조가 1조인 경우에 사용되는 방법으로 오수는 모든 공정에 연속적으로 유입된다.

따라서 침전, 배수 공정에 있어서 오수가 미처리된 상태로 방류되지 않도록 반응조의 구조에 유의할 필

요가 있다. 이 방식은 유입수량의 변동이 매우 큰 경우에는 1일 1회의 주기로 운전하는 경우도 있다. 또

한, 1일 수회의 주기로 운전하는 경우는 단락류를 방지하기 위하여 회분조 용량을 크게 할 필요가 있다.

간헐방식은 복수의 회분조를 이용하는 경우에 사용되는 방식으로 침전, 배수 공정에 있어서도 1조는

반드시 오수를 유입할 수 있도록 운전하는 방법이다. 또한, 유입오수량의 시간변동에 대처하기 위해

주기 수, 각 처리공정의 공정시간을 타이머 등으로 조정할 수 있도록 한다.

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설계제원

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회분조의 용량은 다음과 같이 정한다.

1) 전제조건

연속회분식활성슬러지법의 1주기의 운전은 [그림 4.5.41]에 나타나 있는 것처럼 유입, 반응, 침전,

배수, 슬러지 배출 등의 각 공정으로 구성할 수 있다.

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회분조용량의 산정

연속회분식활성슬러지법에서는 일반적으로 유량조정조를 설치하지 않는다. 이 때문에 간헐방식으로

유입을 행하는 경우 유입오수량의 시간변동을 회분조내에 흡수할 필요가 있으며 회분조의 유량의 산정

에 있어서는 유입오수량의 시간변동을 고려한다.

이 유량변동에 대응하는 용량에 대해서는 높이 방향에 의한 조정 방법과 횡방향의 조정에 의한 방법

이 있지만 일반적으로 높이 방향에 의한 조정을 하게 되고 6～8 m 수심이 일반적이다.

아래에 유량변동을 높이방향으로 조정하는 경우의 회분조 1조당의 유효용량(V)을 구하는 방법을 나

타내었다. 회분조의 바닥으로부터 배수종료수위까지의 수심(h1)에 해당하는 용량을 V1, 배수종료수위로

부터 계획1일 최대오수량에 해당하는 수위(기준수위)까지의 수심(h2 -h1)에 상당하는 용량을 V2, 기준

수위로부터 peak시의 수위까지의 수심(h3 -h2)에 상당하는 용량을 V3라 할 때 유입오수의 시간변동에

대응할 수 있는 회분조의 유효용량 V는 식(4.5.73)에 의해 산출될 수 있다([그림 4.5.43] 참조).

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- 유입

1) 회분식 반응기에 폐수를 주입

2) 무교반 유입, 간헐적 유입이 원칙

3) 슬러지가 25% 채워져있는 반응기에 폐수로 100% 채움

4) 상황에 따른 폭기 실시

5) 소요시간 > 전체공정의 25% 정도

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- 반응

1) 반응단계는 포기 또는 교반에 의해 호기, 무산소, 혐기조건을 조성

2) 질산화(인 섭취), 탈질, 인 방출의 단계가 가능

3) 소요시간 : 전체 소요시간의 35% 정도

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- 침전

1) 중력 침전에 의한 슬러지와 처리수의 고액분리 실시

2) 전체 소요시간의 20% 정도

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- 방류

1) 부유형 또는 고정형 위어 등을 이용하여 처리수를 65% 정도 유출하는 단계

2) 소요시간 : 전체공정의 10% 정도

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-슬러지 처리

1) 잉여슬러지를 폐기 : 전체 부피의 10% 정도

2) 소요시간 : 전체 소요시간의 10% 정도

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처리효율

유기물질 : BOD : 85～90%, SS : 85～90%

영양염류 : T-N : 30～85%, T-P : 30～70%

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4. 장단점

장점	단점
단일 반응조 사용으로 부지 면적 적음	대용량 처리 시설에 적용 불가 (주로 20,000~30,000m3/d 처리장 적용)
단일 반응조 사용으로 시설비 적음	유량 수량 변동이 큰 경우 큰 유량조정조 필요
시간단위로 공정이 자유로워 부하변동에 강함	동일 효율 기준 고도처리보다 긴 HRT 필요
폭기량이 적어 동력비 절감	스컴 발생이 쉬워 스컴제거 장치 필요
사상균에 의한 벌킹 적음	긴 SRT로 총인제거 효율 저하로 추가적인 총인제거 설비 필요
침전효율높음

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추가적인 총인설비 적용방안

출처 부강테크

출처 부강테크

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5. 시설기준

1) 평면형상 : 일반적으로 정사각형 또는 직사각형

2) 유효수심 : 4~6m

3) 수밀성 구조로 하며 부력에 대해 안전한 구조로 한다.

4) 조의 수 : 원칙적으로 연속성을 위해 2조 이상으로 한다.

5) 단락류를 방지할 수 있도록 배치를 강구한다.

6) 상징수 배출장치 등을 고려하여 여유고를 설정한다.

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*단락류 : 체류시간보다 빨리 유출부에 도달하는 현상. 침전지 내에서 물이 정상적으로 유로를 통과하지 않아 적정 체류시간보다 빨리 유출부에 도달하는 현상이다. 짧은 침전시간으로 플록 유출이 있으며 정류벽의 구조적 결함 등으로 발생한다. 소금이나 염료를 사용하여 실제 체류시간을 확인 가능하다.