부착성장 시스템
부착 상 시스템은 하수와 미생물 덩어리의 접촉에 의존한다. 가장 흔하게 사용되는 부착 상은 trickling filter이다. 다른 것은 회전하는 미생물 접촉기이다. 전형적으로, 초기 침전 탱크로부터의 유출은 회전 분배기에 의해 trickling filter 쪽으로 분사된다. 하수가 여과상을 통해 뿌려질 때 미생물들은 유기물질을 이용해 대사활동을 하고, 하수로부터 유기물들을 제거한다. 처리된 하수는 2차 침전지로 유입되기 전에 배수된다. 공기 통풍은 여과기 바닥 근처에 설치된다.
trickling filter로부터의 배출은 2가지 프로세스의 결과로 발생한다. (1) 하수가 여과상과 접촉하면서 하수의 분사 (2) 상을 통한 하수의 흐름이 그것이다. 분사효과는 큰 난류를 형성하고, 상당한 양의 VOCs의 배출을 야기시킨다. 흐름 효과는 공기에 노출된 하수의 표면적을 증가시키며, 이렇게 함으로써 물질전달 및 대기배출을 증가시킨다. 부착 성장 시스템으로부터 배출에 영향을 주는 인자들은 다음과 같다.
-여과기 표면적: 큰 표면적은 더 큰 물질전달 비율과 높은 배출을 가져온다.
-환기 비율: 증가한 환기 비율은 더 높은 물질전달 비율과 배출을 촉진시킨다. 대부분의 trickling filter에서 환기는 하수의 온도와 공기의 온도 차이에 의해 자연스럽게 발생한다. 환기비율은 액체 온도, 공기 온도, 단위표면적당 액체 하중 비율, 매개체 유형, 여과기 차원을 측정함으로써 추정된다. 이미 설명한 바와 같이 Covering과 trickling filter 환기는 어느 정도 배출을 지연시킬 것이다.
-생물학적 분해 비율: 부착시스템에서 활성슬러지의 경우, VOC 생물학적 분해비율이 높아질수록, 배출은 더욱 감소한다. 쉽게 분해 가능한 화합물들은 화합물들이 상당한 양을 배출할 기회를 가지기 전에 분해되었다.
<3차여과로부터의 배출>
전형적으로 하수가 3차 여과공정에 도달했을 때, VOCs의 대부분 또는 전체는 분해, stripping, 또는 흡착, 배출을 통해 하수로부터 제거된다. 낮은 배출 비율 때문에 3차 여과로부터의 배출을 측정하고 모델링하는 데에는 노력이 별로 없었다. 여과기 표면적은 침전의 배출 비율에 영향을 준다. 비록 역세로부터의 배출을 측정하기 위해 만들어진 방법이 없을지라도 높은 역세 비율과 빈도는 난류 때문에 배출을 증가시킨다. 그러나 전형적으로 이 역세의 짧은 주기(일당 10분 또는 그 이하)때문에 배출은 전반적인 여과 공정으로부터 작은 비율을 차지하는 것으로 예상되었다. 압력 여과기들은 전체적으로 닫혀져 있고, 그러므로 여과기간 동안 배출은 거의 없거나 발생하지 않는다.
<Solids processing>
대부분의 고체 공정으로부터 VOCs의 배출은 전형적으로 낮다. 왜냐하면, 유입하수의 부피와 비교하여 고체의 부피가 상대적으로 낮기 때문이다. 대부분의 경우에 이것은 고체 속에 있는 VOCs의 질량이 낮을 것이라는 것을 의미한다. 고체에 흡착한 많은 VOCs는 그것들이 탈착되거나 배출될 기회를 갖기 전에 생물학적으로 분해된다. 그러나 열처리, 퇴비화와 같은 몇 가지 고체공정의 경우, 원수 유입시설에 존재하지 않는 다른 화합물들과 VOCs는 생산되고 배출될 수 있다.
<안정화>
슬러지 소화조는 호기 또는 혐기 공정으로 될 수 있다. 두 경우 모두, 미생물이 슬러지를 처리하는데, 유기물을 안정화하고 분해하고 슬러지의 질량과 부피를 감소시키며, 병원균을 파괴시킨다. 혐기 공정은 저산소 대기를 사용하여 운전한다. 혐기 공정은 기본적으로 메탄과 이산화탄소로 구성된 부산물 가스를 생산한다. 호기 공정은 산소의 존재 하에 운전하며, 대기에 노출되거나 닫힐 수 있다. 호기소화 공정은 기본적으로 이산화탄소 가스를 생산한다. 호기 슬러지 소화조에서의 배출은 기본적으로 공정에 추가된 공기의 stripping 때문에 발생한다. 혐기 소화조는 밀폐된 시스템으로 설계되기 때문에, 혐기 시스템에서의 배출은 덮개, 밸브 스템, 다른 재료들로부터 시스템 내에서의 누출과 관련된다. 이러한 누출로부터의 발생하는 배출량은 작다. 공정에서 생산된 가스는 보일러 내부 연소 엔진과 같은 연소 원으로써 사용된다. 이러한 재료들은 연소의 생산물인 오염물질들을 배출하며, 이후에 논의될 것이다.
(다음호에 계속)
