캘리포니아주 유카이파(Yucaipa)에 위치한 헨리 N. 워홀츠 지역 물 재활용 시설(Henry N. Wochholz Regional Water Recycling Facility, WRWRF)은 수년간 계절적 공정 불안정 문제를 겪어왔으나, 몰리어(Moleaer)의 나노버블 전처리 기술 도입 이후 질산화 공정 장애를 95% 감소시켜 사상 최고 수준의 안정적인 운영을 달성했다. [사진제공(Photo Source) = Moleaer]
캘리포니아주 유카이파(Yucaipa)에 위치한 헨리 N. 워홀츠 지역 물재활용시설(Henry N. Wochholz Regional Water Recycling Facility, WRWRF)은 수년간 계절적 공정 불안정 문제를 겪어왔으나, 몰리어(Moleaer)의 나노버블 전처리 기술 도입 이후 질산화 공정 장애를 95% 감소시켜 사상 최고 수준의 안정적인 운영을 달성했다.
유카이파 밸리 워터 디스트릭트(Yucaipa Valley Water District)가 운영하는 이 시설은 하루 약 400만 갤런(약 1만5천㎥)의 생활하수를 처리하며, Title 22 기준을 충족하는 재이용수를 생산한다.
프로젝트 이전에는 유입수 내 계면활성제 농도 증가와 기타 저해 물질로 인해 질산화 박테리아 활동이 저해되면서 공정 장애, 미생물 군집 사멸, 슬러지 침전 불량, 간헐적 재이용수 생산 중단 등의 문제가 발생했다.
이에 유카이파 밸리 워터 디스트릭트는 몰리어와 협력해 1차 처리 공정 상단에 나노쉴드(NanoShield) 나노버블 전처리 솔루션을 설치했하고, 15개월간 지속적으로 가동했다. 몰리어의 나노버블 서비스(Nanobubbles-as-a-Service) 프로그램을 통해 도입된 이 솔루션은 최신 나노버블 기술과 지속적인 공정 엔지니어링 지원을 제공해 유입수 처리 효율을 높이고 하단의 생물학적 처리 공정을 안정화했다.
조셉 조바(Joseph Zoba) 유카이파 밸리 워터 디스트릭트의 총괄 관리자는 “이번 프로젝트는 기존 인프라 내에서 효율적으로 적용하고 평가할 수 있는 솔루션에 집중한 혁신적 접근 방식을 보여준다”며 “몰리어 팀과 함께 시스템 내 성능을 검증할 수 있었다”고 말했다.
성과는 매우 고무적이었다. 암모니아 이상 발생 빈도는 전체 운영 시간의 17%에서 약 1%로 줄어들며 95% 감소했고, 평균 복구 시간은 10일 이상에서 약 1일로 단축됐다. 또한 질산화 박테이라는 실제보다 10°C 더 따뜻한 환경에서 활동하는 것처럼 성능을 유지해 겨울철에도 안정적인 질산화 효율을 보였다.
찰스 토마스(Charles Thomas) 유카이파 밸리 워터 디스트릭트의 운영 관리 책임자는 "계절에 따른 질산화 장애는 지속적인 운영상의 어려움이었다"며 "나노버블 전처리 기술 도입 이후 공정 안정성이 크게 향상됐고, 복구 속도도 빨라졌으며, 겨울철에도 생물학적 시스템이 잘 유지돼 전체적으로 운영이 훨씬 더 예측 가능해졌다"고 강조했다.
추가 개선 효과로는 암모니아 제거량당 송풍기 에너지 사용이 24% 감소했고, 처리 용량은 약 20% 증가했으며, 재활용수 생산 중단은 단 한 차례도 발생하지 않았다.
닉 다이너(Nick Dyner) 몰리어의 CEO는 "유틸리티들은 인프라 확장 없이도 처리 신뢰성을 높이고 운영 비용을 절감하는 데 점점 더 집중하고 있다"며 "유카이파의 사례는 우리의 기술이 생물학적 공정을 강화하고 총 처리 비용을 절감하며 전체 처리 공정 성능을 안정화할 수 있는지를 보여준다"고 말했다.
이 프로젝트로 몰레어는 2025년 수질환경연맹(Water Environment Federation)으로부터 혁신 기술상을 수상했다.
[원문보기]
Yucaipa Valley Water District Cuts Nitrification Upsets by 95% Using Moleaer NanoShield Solution
Henry N. Wochholz Regional Water Recycling Facility achieves its most stable operation in years
After years of seasonal process instability, the Henry N. Wochholz Regional Water Recycling Facility (WRWRF) in Yucaipa, California has achieved its most reliable operating period on record, reducing nitrification upsets by 95% following the integration of Moleaer's nanobubble pretreatment technology.
The facility, operated by Yucaipa Valley Water District, treats approximately 4 million gallons per day of municipal wastewater and produces Title 22-compliant recycled water.
Before the project, seasonal instability driven by elevated surfactant concentrations and other inhibitory compounds in the influent, was interfering with nitrifying bacteria, causing process upsets, biomass die-off, poor sludge settling, and occasional recycled water shutdowns.
The District partnered with Moleaer to install the NanoShield nanobubble pretreatment solution upstream of primary treatment, where it has operated continuously for 15 months. Deployed through Moleaer’s Nanobubbles-as-a-Service program, the solution provides access to the latest nanobubble technology and ongoing process engineering support, improving influent treatability and stabilizing downstream biological treatment processes.
“This project reflects how we’re approaching innovation at the District, focusing on solutions that can be implemented efficiently and evaluated within our existing infrastructure,” said Joseph Zoba, General Manager of Yucaipa Valley Water District. “It allowed us to move forward with confidence and validate performance in our system alongside Moleaer’s team.”
Results were significant. Ammonia upset frequency dropped from 17% of operating time to approximately 1%, a 95% reduction. Average recovery time fell from more than ten days to approximately one day. The biological system also showed stronger cold-weather resilience, with nitrifying bacteria performing as if temperatures were 10°C warmer, helping maintain nitrification performance during winter.
“Seasonal nitrification upsets have been an ongoing operational challenge for us,” said Charles Thomas, CPO & Operations Manager, Yucaipa Valley Water District. “Since implementing Moleaer’s nanobubble pretreatment, the process has been far more stable. We’re recovering from upsets much faster, the biology is holding up better through winter, and the plant is running more predictably overall.”
Additional improvements included a 24% reduction in blower energy per pound of ammonia removed, an approximately 20% increase in effective treatment capacity, and zero recycled water shutdowns.
“Utilities are increasingly focused on improving treatment reliability, and lowering operational costs, without expanding infrastructure,” said Nick Dyner, CEO of Moleaer. “The results at Yucaipa demonstrate how our technology can strengthen biological processes, reduce total cost to treat, and stabilize performance across the entire treatment train.”
Moleaer was recognized with a 2025 Innovative Technology Award from the Water Environment Federation for the project.
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