호흡률을 활용한 연속회분식반응조의 탈질공정 제어 (Denitrification process control by the application of respirometry in a sequencing batch reactor)

서지정보

· 발행기관 : 대한상하수도학회
· 수록지 정보 : 상하수도학회지 / 38권 / 6호 / 437 ~ 451페이지
· 저자명 : 김동한

초록

생물학적 탈질반응에서 하폐수의 C/N비가 충분하지 않거나 유출수의 질소농도를 낮은 수준까지 처리하는 것을 목표로 할 경우에는 외부탄소원의 주입이 요구된다. 본 연구에서 연속회분식반응조의 질산화 반응특성을 잘 파악할 수 있고 무엇보다도 탈질반응의 대상물질인 질산염의 양을 추정할 수 있는 호흡률을 활용하여 탈질공정을 제어하고자 하였다. 호흡률을 측정하여 질산화에 의해 생성된 질산염을 추정할 수 있었으며, 추정치는 반응조내 질산염의 약 90% 정도에 해당되어 비교적 정확하였다. 추정한 질산염의 양에 상응하여 외부탄소원으로 초산염의 주입량을 조절하였으며, 운전결과 질산성 질소당 요구되는 COD는 4.25 mg COD/mg N이 적절하였다.
또한 초산염의 주입에 따라 미생물의 세포내에 유기물로 축적되고 이를 이용한 성장에서 호흡률의 변화가 나타나는 것을 파악할 수 있었다. 연구결과 연속회분식반응조에서 호흡률을 활용하여 초산염의 주입량을 조절함으로써 매우 엄격한 수준의 유출수 질소농도까지 효과적으로 처리할 수 있었다.

영어초록

In biological denitrification for nitrogen removal, the denitrifying bacteria convert nitrate into nitrogen gas using organic compounds as an electron donor. An external carbon source is generally needed to treat wastewater with lower carbon/nitrogen (C/N) ratios, to accelerate denitrification rates, and to meet the strict permit limits for total nitrogen.
In this study, the denitrification process has been controlled by the application of respirometry in a sequencing batch reactor (SBR). The respiration rate provided useful information on the characteristics of nitrification reaction, and it could be used to estimate nitrate concentration in the reactor. The nitrate concentration estimated by respirometry was about 90% of that in the reactor. According to the estimated nitrate concentration, acetate was dosed into the reactor during anoxic period. The consumptive ratio of 4.25 mg COD/mg N oxidized was adequate for the reduction of nitrate. Denitrification control for the very low effluent nitrogen concentration in the SBR could be effectively accomplished by the addition of acetate using respirometry.

참고자료

· 없음