소개글
"활성슬러지 미생물"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
2. 활성슬러지 공정
2.1. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1.1. 호기성 세균
2.1.2. 혐기성 세균
2.1.3. 질산화 세균
2.1.4. 탈질화 세균
2.1.5. 방선균
3. 생물학적 질소 제거
3.1. 생물학적 질소 제거에 관여하는 환경미생물
3.1.1. 암모니아 산화 세균
3.1.2. 아질산화 세균
3.1.3. 탈질화 세균
3.2. 질산화와 탈질의 상호작용
4. 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거의 비교
4.1. 공정 목적과 처리 성분
4.2. 미생물 군집의 차이
4.3. 환경 조건
4.4. 하수 처리 공정에서의 상호 보완성
5. 시사점 및 향후 과제
6. 결론
7. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
현대 사회는 급속한 산업화와 도시화로 인해 다양한 환경문제를 직면하고 있으며, 특히 수질오염은 인간의 건강과 생태계에 큰 위협이 되고 있다. 수질오염은 산업폐수, 생활하수, 농업활동 등 다양한 원인에 의해 발생하며, 이러한 폐수 내 오염물질을 적절히 처리하지 않으면 하천과 해양의 생태계가 파괴될 수 있다. 수질오염의 주요 원인 중 하나는 하수나 폐수 내에 포함된 유기물과 질소 화합물이다. 이러한 오염물질은 물속의 산소를 고갈시키고 부영양화를 유발하여 수질 악화의 주된 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 활성슬러지 공정과 생물학적 질소 제거 공정이 도입되어 폐수 내 오염물질을 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 활성슬러지 공정은 하수처리장에서 가장 널리 사용되는 생물학적 폐수처리 공정 중 하나로, 미생물을 이용하여 폐수 내 유기물을 분해하고 정화하는 과정이다. 이 공정은 미생물의 대사 활동을 활용하여 유기물을 이산화탄소와 물로 분해하며, 이를 통해 수질 개선에 기여한다. 반면, 생물학적 질소 제거 공정은 폐수 내 질소 화합물을 제거하기 위한 생물학적 처리 방법으로, 주로 질산화와 탈질화 과정으로 구성된다. 질소 화합물은 수질 오염의 주요 원인 중 하나로, 폐수 내 질소가 방류될 경우 부영양화를 유발하여 수생 생태계에 심각한 영향을 미친다. 이 공정은 질소의 제거를 통해 수질을 개선하고, 생태계의 균형을 유지하는 데 중요한 기여를 한다.
2. 활성슬러지 공정
2.1. 활성슬러지 공정에 관여하는 환경미생물
2.1.1. 호기성 세균
호기성 세균은 산소가 있는 조건에서 유기물을 분해하는 역할을 한다. 이들은 폐수 내 유기물을 이산화탄소와 물로 분해하여 수질을 개선한다. 호기성 세균은 주로 활성슬러지 공정에서 사용되며, 유기물의 분해와 BOD 감소에 중요한 기여를 한다.
특히, Pseudomonas와 Bacillus 같은 미생물은 활성슬러지 공정에서 매우 중요한 역할을 한다. Pseudomonas는 유기물을 산화하여 에너지를 생산하고, 다양한 기질을 이용할 수 있는 대사 능력이 뛰어나다. 또한 Bacillus는 내생포자를 형성할 수 있어 환경 변화에 잘 적응할 수 있으며, 다양한 효소를 생산하여 유기물 분해를 촉진한다. 이러한 호기성 세균의 활동으로 인해 하수 내 BOD가 감소하고 수질이 개선된다.
호기성 세균은 활성슬러지 공정에서 핵심적인 역할을 담당하며, 유기물 제거와 수질 개선에 필수적인 미생물이라고 할 수 있다.
2.1.2. 혐기성 세균
혐기성 세균은 산소가 없는 조건에서 유기물을 분해하는 역할을 한다. 활성슬러지 공정의 일부 단계에서는 혐기성 환경이 조성되어, 이 미생물들이 메탄가스 등의 부산물을 생성하며 유기물 분해를 진행한다. 대표적인 혐기성 미생물로는 Clostridium과 Methanobacterium이 있다. 혐기성 세균은 슬러지의 양을 줄이고, 유기물을 효과적으로 처리하는 데 기여한다. 혐기성 조건에서 활성슬러지 공정에 참여하는 혐기성 세균은 산소가 없는 환경에서 유기물을 분해하여 메탄가스 등의 바이오가스를 생성함으로써 하수처리 공정의 효율을 높이는 역할을 한다."
2.1.3. 질산화 세균
질산화 세균은 호기성 환경 조건에서 암모니아(NH3)를 아질산염(NO2-)과 질산염(NO3-)으로 산화시키는 역할을 담당한다. 이들은 활성슬러지 공정에서 매우 중요한 미생물이며, 폐수 내 질소 화합물의 농도를 낮추는 데 기여한다.
질산화 세균에는 Nitrosomonas와 Nitrobacter가 대표적이다. Nitrosomonas는 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 역할을 하고, Nitrobacter는 아질산염을 질산염으로 산화시킨다. 이러한 질산화 과정을 통해 폐수 내 독성이 강한 암모니아가 상대적으로 안전한 질산염으로 전환된다.
질산화 세균은 호기성 조건을 필요로 하므로, 활성슬러지 공정의 폭기조에서 주로 활동한다. 이들은 용존 산소가 충분한 환경에서 암모니아 산화를 통해 에너지를 얻고, 이를 이용하여 증식한다. 따라서 활성슬러지 공정에서 질산화 세균의 생장을 위해서는 적절한 산소 공급이 필수적이다.
질산화 세균의...
참고 자료
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