에프엠비 (Food to Microorganism Ratio)
한 줄 정의: 반응조 안 미생물 한 단위가 하루에 받는 유기물 먹이의 양을 나타내는 비율입니다.
쉽게 풀면
미생물에게 먹이를 얼마나 주고 있는지를 나타내는 값입니다. 하루에 들어오는 유기물량(BOD 기준)을 반응조 안 미생물량(MLSS 또는 MLVSS)으로 나누어 구하며, 단위는 kg BOD/kg MLSS·day입니다. 먹이가 너무 많으면 미생물이 제대로 뭉치지 못해 침전이 나빠지고, 너무 적으면 미생물이 굶어 자기분해가 일어납니다.
왜 중요한가
F/M비는 활성슬러지 공정의 부하 상태를 한 숫자로 보여 주기 때문에, 처리효율 저하나 슬러지 침강성 문제의 원인을 진단할 때 가장 먼저 검토되는 값입니다. 고율·표준·저율 활성슬러지처럼 공정을 분류하는 기준으로도 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"F/M비를 0.2 kg BOD/kg MLSS·day 이하로 낮게 운전한 계열에서 슬러지 침강성이 개선되었다."
미생물에 주는 먹이량을 줄인 저부하 운전이 침전 성능에 미친 영향을 비교한 서술입니다.
조금 더 깊게 보면
F/M비는 고형물체류시간과 대략 역수 관계에 있습니다. 먹이를 적게 주면 미생물이 천천히 자라므로 슬러지를 덜 빼내게 되고, 결과적으로 체류시간이 길어집니다. 저부하 운전은 질산화에 유리하지만 폭기 에너지가 많이 들고, 고부하 운전은 반대 경향을 보입니다. 실제 계산에서는 분모로 MLSS 대신 활성 미생물에 더 가까운 MLVSS를 쓰는 경우가 많으므로 논문에서는 기준을 명시합니다.
주의할 점
F/M비는 유기물 부하를 반응조 부피로 나눈 용적부하와 혼동되기 쉽습니다. 용적부하는 반응조 크기를 기준으로 하지만 F/M비는 미생물 양을 기준으로 하므로, 같은 유입 조건이라도 MLSS가 달라지면 F/M비만 달라집니다.