STOAT 시뮬레이터를 이용한 MLE공정 질산화 개선에 대한 연구

Abstract

목적 : 질소제거공정은 수환경 보존 측면에서 매우 중요한 공정이다. 그 가운데 MLE 공정은 변형이 많고 운전 상노련한 경험이 필요하기 때문에 최적화가 어려웠다. 본 연구에서는 STOAT 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 MLE 공정의 질산화에 대해 정량적으로 분석하였다. 방법 : 특히 수온에 따른 질산화 효율저하의 문제점 측면에서 ‘수온-질산화’의 상관성을 규명하려 시도하였다. 결과 및 토의 : 그 결과 수온이 20℃ 이상일 경우 93% 이상의 질산화율이 관찰되었으며, 15℃ 이하일 때 급격한 암모니아성 질소의 질산화 감소가 관찰되었다. 네 가지 모사 중 수온이 가장 낮았던 10℃에서의 질산화 효율 증가를위해 세 가지 공정 변수를 한번, 혹은 여러번 적용하였으며(MLSS 증가, DO농도 증가, RAS증가) 이 중 공정 변화의 단일 적용에서 가장 효율적인 공정 변화는 RAS 유량 증가로 공정 변화를 가하지 않은 10℃ 유입수의 암모니아농도에서 31% 더 감소한 암모니아 배출농도를 나타내었다. 결론 : 두 가지 이상의 공정 변화를 동시에 적용한 경우, 운전에 소요되는 전력을 고려하면 MLE조 내 폭기량 증가와 RAS 유량만을 동시에 적용시키는 것이 경제적인 측면에서 효율적이며, 이 경우 유출수 내 암모니아 농도는 아무런 변화를 가하지 않았을 때 보다 61.4% 더 감소하였으며, T-N 농도 감소를 위해서는 MLSS 반송량을 증가시키는 것이 바람직하다.