본 연구에서는 도시하수를 이용하여 two-sludge 시스템방식의 SBR3 공정의 질소제거 효율 향상능을 평가하기 위해 기존 재래식 SBR 공정(SBR1) 및 분할주입(step-feeding)을 통해 탈질효율 향상을 도모한 SBR2 공정과의 비교 연구를 수행하였다. 도시하수를 대상으로 한 연구결과 two-sludge 시스템 방식으로 질산화 반응이 별도의 반응조에서 진행되며(external nitrification), 질산화된 질산염은 생흡착된 유기물을 이용하여 효과적으로 탈질되는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 반응조에 비해 T-N 제거효율면에서 우수함이 관찰되었다. SBR3 공정과 SBR1 및 SBR2 공정의 T-N 제거효율 차이는 낮은 C/N 비에서 더 크게 관찰되었으며 이는 생흡착 기작을 이용하는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 탈질시 유기물 이용을 효율적으로 함을 의미한다. SBR3 공정은 T-N 유입 부하율에 따른 T-N 제거효율 관계에서도 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 성능이 우수함을 관찰할 수 있었다. SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 높은 T-N 부하율에서도 질소제거효율이 높은 원인은 SBR3 공정이 two-sludge 시스템 방식으로 운영됨에 따라 질화박테리아가 독립된 반응조에서 질산화를 수행하므로(external nitrification) 질산화 반응시 소요되는 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.
In this study, nitrogen removal characteristics of SBR3 process, which is two-sludge system of sequencing batch reactor(SBR) type, were investigated, with comparison of those of SBR1 process, which is conventional SBR process, and SBR2 process, which was designed to enhance denitrification efficiency through step-feeding of wastewater, using domestic wastewater. SBR3 process of two-sludge type can perform external nitrification, on which nitrification occurs in separated reactor, and enhanced denitrification using biosorbed organics. In the results with domestic wastewater, T-N removal efficiency of SBR3 process was better than those of SBR1 and SBR2 processes. It was observed that bigger difference of T-N removal efficiency between SBR3 process and SBR1 & SBR2 processes was showed at low C/N ratio than that at high C/N ratio resulting from more efficient use of organics by biosorption mechanism in denitrification of SBR3 process than those of SBR1 and SBR2 processes. In addition, T-N removal efficiency of SBR3 process according to influent T-N loading rate was better than those of SBR1 and SBR2, even though influent T-N loading rate of SBR3 process was higher than that of SBR1 and SBR2 process resulting from operation of SBR3 process in short hydraulic retention time(HRT) by external nitrification.
