본 연구에서는 선행연구를 통하여 개발된 고도처리 공정의 현장적용을 용이하게 하기 위하여 이를 개조한 retrofitting 공정을 제안하였으며, 제안된 공정을 $50m^3$/일 규모의 pilot plant 운전을 통하여 현장 평가하였다. 또한 pilot plant 내에서 미생물의 배양 상태를 확인하기 위하여 FISH 법을 이용하여 세균 군집구조를 조사하였다. 제안된 retrofitting 공정은 배양조를 별도로 건설하지 않음으로써 16%($60,000m^3$/일 규모 고도처리시설 도입 기준)의 초기건설비를 절감할 수 있는 것으로 평가되었으며, 동절기를 포함한 장기간의 pilot plant 운전을 통하여 수처리 효율과 유지관리 측면에서 현장적용성이 우수한 것으로 사료되며 방류수질 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 또한 pilot plant와 대조군(A2/O 공정, B 하수처리장)에서 총세균수는 큰 차이가 없으나, pilot plant의 bioreactor에 의해서 세균 군집 변화가 다르게 나타났다. 우점종은 주로 하수처리에서 중요한 역할을 하는 토양 미생물이 속한 ${eta}$-proteobacteria group이고, bioreactor 유출수에서 유입수 대비 $25{sim}607%$ 증가하는 것으로 확인되었으며, 이렇게 증가된 ${eta}$-group의 미생물은 시스템 내에서 일정 농도를 유지하는 것으로 확인되었다.
In this study, a retrofitting BNR process that was modified for the economical applicability was proposed and evaluated in the pilot plant($50m^3/d$). At the same time the bacterial community structure was investigated in the pilot plant by using FISH(fluorescent in situ hybridization) method. Economically 16% of the initial construction cost for the proposed process(introduction of a biological nutrient removal process of $60,000m^3/d$ scale basis) was reduced due to the absence of a bioreactor. Water treatment efficiencies and maintenance facilities of the modified process were satisfied with the strengthened discharge permits in Korea throughout a long term pilot plant operating including a winter season. Bacterial populations in the pilot plant and in the control plant(A2/O process, B SIP(Sewage Treatment Plant)) were remained uniformly during the test period, but bacterial structure in the bioreactor was changed drastically. Proportions of ${eta}$-proteobacteria group including soil bacteria which play a important role in wastewater treatment increased $25{sim}607%$ in population.
