SBR 공법이란?
SBR(Sequencing Batch Reactor)은 일반적으로 하수처리장에서 연속유입되는 것과 달리 하나의 큰 반응조에서 모든 공정을 순차적으로 진행하는 방법입니다. BNR, MBR 공법처럼 연속유입되는 경우 유입이 계속 되고 그 유입된 물은 침사지, 초기침전지, 생물반응조, 최종침전지, 최종방류. 이런식으로 연속적으로 물이 흘러감에 따라 공정에 의해 처리가 되는 공법입니다. 하지만 SBR은 하나의 공간에서 이 모든 것들이 이루어집니다.
SBR 공법의 특징 및 순서
1. SBR 공법의 구조
- SBR공법은 연속식 공정이 아닌 하나의 반응조에서 유입수가 일정하게 들어오고 처리가 끝난 후 배출되는 구조입니다.
2. 운전시간
대략적인 운전시간은 다음과 같습니다. 운전시간에 따라 하루에 유입에서 배출까지를 하나의 사이클로 보고 하루에 몇 번의 사이클로 운전하느냐도 SBR의 중요한 운전 기준 중 하나입니다.
- 유입 : 30분 ~ 100분
- 반응 : 180분 ~ 300분
- 침전 : 30분 ~ 100분
- 배출 : 30분 ~ 100분
3. SBR 공법 순서
SBR공법의 순서는 유입 – 반응 – 침전 – 배출 – 휴지의 순서로 진행이 됩니다. 그렇다면 각 순서로 자세하게 알아보도록 하겠습니다.
- 유입 : 유입수가 반응조로 들어오는 단계입니다. 이때는 혐기성 조건으로 운전하여 미생물이 유기물을 분해하기 시작합니다.
- 반응 : 송풍기가 작동하며 반응조 내에 폭기가 진행되고 질산화, 인흡수 등이 일어납니다.
- 침전 : 폭기를 멈추고 침전하기 시작합니다.
- 배출 : 하부에는 슬러지 상부에는 처리수로 분리되고 상부의 처리수만 배출하게 됩니다.
- 휴지 : 다음 유입 사이에 반응조가 준비되는 과정입니다.
SBR 공법의 장점
1. 자유로운 운전
- SBR 공법은 유연성이 좋기 때문에 운전자가 조절하는대로 운전이 가능합니다. 예를 들어 용존산소가 부족하여 질산화가 진행이 잘 안된다면 반응시간을 길게 줄 수 있습니다. 침전이 잘 안되면 침전시간을 길게 유지할 수 있습니다. 탈질이 잘 되지 않는다면 무산소 시간을 길게 줄 수 있습니다.
2. 부지면적이 많이 필요하지 않습니다.
- 하나의 반응조에서 모든 반응이 진행되기 때문에 부지면적이 적게 소요됩니다.
- 소규모 처리장 등에 가성비 좋은 공법으로 SBR 공법을 많이 사용합니다.
- 소규모의 마을처리장이 아니더라도 2,000톤, 8,000톤과 같은 중규모 처리장에도 사용이 가능합니다.
3. 운영비가 적게 들어갑니다.
- 단일 반응조에서 진행되기 때문에 여러가지 공간에 기계들이 존재하는 공법에 비해 운영비 및 유지관리 비용이 적게 들어갑니다.
- 특히 수도권이나 토지 비용이 비싼 곳에 처리장을 짓는 경우 SBR은 적용하기 좋은 공법이 될 것입니다.
- 대부분 자동화 되어 있기 때문에 인건비가 적게 듭니다. 중앙제어실에서 클릭 몇번으로 반응, 침전, 산소량 등을 조절할 수 있습니다. 점검을 할 때도 부지가 작고 설비가 적기 때문에 적은 인원으로도 운영이 가능합니다.
4. 처리수의 수질 양호
- SBR공법은 특정 문제에 대해 최적화된 운전을 할 수 있습니다. 앞서 언급한 것 처럼 DO가 낮을때, 침전이 안될 때, 유입 부하가 적을 때, 많을 때 등 해당 환경에 대해 운전 시간을 조절하여 최적으로 운전이 가능합니다.
- 각 공정의 단계가 분리되어 운전되기 때문에 공정별로 영향이 적어 더 높은 처리효율을 낼 수 있습니다.
SBR 공법의 단점
1.부하변동에 취약
- SBR공법은 간헐적 유입이기 때문에 연속유입에 비해 유입부하 변동에 약합니다. 그렇기 때문에 저류조 등을 공정 앞단에 설치하여 유입수를 받아 놓을 수 있는 조가 필요하게 됩니다. 중규모 처리장의 경우 유입수조를 두는 곳이 대부분입니다.
2. 자동화 시스템에 대한 비용증가
- 최초 SBR공법을 시공 및 건설하는 경우 센서와 자동제어 시스템 등이 필요하기 때문에 많은 비용이 필요하게 됩니다. 실시간 모니터링을 위한 PLC, 복잡한 처리시스템에 사용되는 DCS와 같은 제어 시스템이 설치되고 운영데이터를 기록하고 저장하는 소프트웨어 등이 필요합니다.
3. 대기시간 존재
- 연속흐름이 아니기 때문에 우천 등으로 인해 유입수가 많이 들어오더라도 바로바로 처리하는 것이 어렵습니다. 그래서 대규모 처리장에는 사용성이 떨어집니다.
4. 공정 담당자의 숙련도 필요
- SBR은 자유도가 높은 만큼 운전하는 사람의 숙련도에 따라 공정효율이 달라질 수 있습니다. 공정 상에 특정 문제가 발생하였을때, 문제에 맞는 공정으로 운영해야 합니다. 숙련도가 상대적으로 부족한 운전자가 운전을 하는 경우 SBR 공법의 장점을 살리기가 어렵습니다.
마무리
오늘은 SBR 공법에 대해 알아보았습니다. SBR 공법은 많은 곳에서 사용되고 있습니다. 그 만큼 처리 안정성이 좋고 운전이 용이한 공법입니다. 많은 도움이 되셨기를 바랍니다.