가. 고도 하수처리 분야의 신기술 Bio-SAC BNR 도입

Bio-SAC BNR 공법은 포스코건설이 외부로부터 도입한 기술을 개량 및 개선한 하수 고도처리 공법으로, 담체에 질산화 미생물을 고정시켜 생물학적으로 질소와 인산을 동시에 제거하는 공정이다. 폐타이어 담체(Media)를 이용한 유동상 생물막법 영양염류 제거기술(Biological Nutrient Removal Bio-SAC Process)을 적용한 것이다.

Bio-SAC BNR 공법은 건설교통부 신기술 지정(제73호)과 정부기관의 공개 검증을 통해 환경부 환경신기술지정(제21호) 등을 취득한 국내 최고 성능의 생물학적 하·폐수 고도처리 프로세스이다. 2003년도 환경부 주관 환경신기술 적용사례 발표회에서 최우수 적용 신기술로 선정돼 환경부장관이 수여하는 신기술 대상을 수상한 바 있는 포스코건설의 대표적인 브랜드 기술이기도 하다.

유동상 담체를 이용해 하·폐수 중에 들어 있는 유기물질과 질소, 인 등의 영양염류를 동시에 제거할 수 있는 유동상 생물막 공법은 다양한 종류의 미생물이 안정적으로 성장할 수 있는 환경을 제공함으로써 온도, PH의 변동, 충격부하 및 난분해성 물질의 유입 등과 같은 위해요소에 대한 안정성이 뛰어나다.

Bio-SAC BNR 공정은 혐기조, 무산소조, Bio-SAC조, 내부순환 수조로 구성된다. 혐기조 및 무산소조에서는 유입수의 유기물을 탄소원으로 활용해 인의 방출 및 질산성 질소의 탈질이 이루어지고, Bio-SAC조에서는 유기물 제거 및 질산화 그리고 인의 과잉흡수가 일어나며, 인은 잉여 슬러지의 형태로 폐기된다. 혐기조로의 슬러지 반송은 2차 침전지의 반송 슬러지를 이용하고, 무산소조로의 슬러지 이송은 내부순환 수조에서 부유활성 슬러지만을 취해, 무산소조로 반송시킨다.

Bio-SAC조에 주입되는 공기는 부유 미생물의 혼합뿐만 아니라 공기공급 추진력에 의해 Bio-SAC 담체가 유동되도록 했다. 그 결과 Bio-SAC조에는 부유 미생물과 부착 미생물이 공존해 고농도의 미생물을 확보할 수 있어서 기존 하수종말처리장 개조시 호기조의 용량 축소가 가능하며, 고농도 질소 폐수의 산화 및 겨울철의 온도 저하 때에도 질산화가 안정적으로 일어나도록 했다.

폐타이어 담체의 주입량은 Bio-SAC조 용량의 10~20%를 충전해 원활한 담체 유동 및 담체 미생물의 적정 두께를 유지하도록 했다. Bio-SAC BNR 공정의 또 다른 특징은 담체가 Bio-SAC조 내에서만 유동하도록 고안해 담체의 유실을 막는 것이다. 호기조에 담체를 충전하는 종래의 공법들은 충전한 담체들이 중력에 의한 처리수의 흐름 때문에 호기조 유출부에 모이게 됨으로써 다시 호기조 유입부로 이송하는 장치가 필요하다. 그러나 Bio-SAC 공법은 호기조 내에서 담체의 유동을 유도하는 구조이므로 담체가 유출되거나 편중되는 현상이 없다.

Bio-SAC 공법을 적용한 사례로는 턴키 사업을 통한 울진 하수종말처리장, 포항 흥해 하수종말처리장, 당진 합덕 하수종말처리장, 음성 대소 하수종말처리장, 파주 LCD산업단지 폐수종말처리장 등과 기술 공모를 통한 원주 흥업 하수종말처리장, 영천 하수종말처리장, 대전하수종말처리장 등이 있다. 포항제철소의 화성폐수처리설비 및 STS 소둔산세 총질소 처리설비와 광양제철소의 화성폐수처리설비에도 Bio-SAC 공법을 적용했다.