토목기사 오니 처리 시설 — 농축·소화·탈수

오니는 1차 침전지에서 나오는 1차 슬러지와 2차 침전지에서 나오는 잉여 활성슬러지로 나뉜다. 함수율이 매우 높고 유기물과 병원균을 포함하므로, 부피를 줄이고 안정화해 악취와 오염을 줄이는 것이 처리의 목적이다. 처리 순서는 보통 농축 → 소화 → 탈수 → 처분이며, 발생량과 성상에 따라 일부 공정을 생략하거나 조합한다.

농축은 슬러지의 고형물 농도를 높여 부피를 줄이는 공정이다. 중력 농축조, 부상 농축조, 원심 농축기 등이 쓰인다. 고형물 농도를 낮추는 것이 아니라 높이는 것이 목적이므로, 농축을 두고 고형물 농도가 감소한다고 설명하면 틀린다. 농축조 위의 상등수는 처리장 유입부로 되돌아가므로, 그 안의 부유물과 질소가 처리 공정에 부담을 주지 않는지 확인한다.

소화는 슬러지 속 유기물을 분해해 안정화하는 공정이다. 혐기성 소화는 산소가 없는 상태에서 가수분해, 산생성, 메탄생성의 세 단계로 진행된다. 복잡한 유기물이 가수분해로 단순해지고, 산생성 단계에서 유기산이 만들어지며, 메탄생성 단계에서 메탄과 이산화탄소가 발생한다. 유기화는 분해가 아니라 합성 과정이므로 소화 단계에 포함되지 않는다. 혐기성 소화는 메탄가스를 회수할 수 있고 슬러지 양과 병원균을 줄이며 악취를 완화한다. 호기성 소화나 석회 안정화도 슬러지를 안정화하는 방법이다.

탈수는 슬러지의 함수율을 낮춰 케이크로 만드는 공정이다. 벨트프레스, 원심탈수기, 진공여과기, 스크루프레스, 건조상 등이 쓰이며, 성상에 따라 응집제나 석회 같은 조정제를 넣는다. 탈수 후 케이크는 매립, 소각, 퇴비화나 농업 이용, 건축 재료 등으로 처분한다. 소각은 부피와 무게를 크게 줄이고 에너지를 회수할 수 있지만, 배기가스 처리와 재의 처분이 필요하다.

오니 처리에서 나오는 상등수와 탈수 여액은 처리장 유입부로 되돌아간다. 이 물에 질소와 부유물이 많으면 처리장 부하가 다시 커지므로, 반송 부하를 전체 물수지에 넣어 검토한다. MLSS는 폭기조의 미생물 농도를 보는 지표이므로 오니 처리 시설의 농축 정도와 구분해 이해한다.