저온플라즈마 공법을 이용한 하수처리 시 pH변화가 처리수의 성상에 미치는 영향 (Effect of pH Change on Properties of Treated Water in Sewage Treatment by Nonthermal Plasma Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국환경기술학회
· 수록지 정보 : 한국환경기술학회지 / 17권 / 6호 / 501 ~ 510페이지
· 저자명 : 지석인, 원찬희, 이희재, 이강학, 이인호, 김현우

초록

본 연구는 글로우방전 저온플라즈마를 이용하여 강한 산화력의 다양한 라디칼을 생성하고 폭기의 형태로 주입하여 하폐수를 처리하는 고도처리공법을 제안한다. 생물학적 처리의 전단으로 접목하기 위해 Lab-scale 회분식 실험을 pH 5.0와 9.0 조건에서 수행하고 유기물과 질소의 제거 기전을 규명하여 글로우방전 저온플라즈마 공법의 최적 운영방안을 찾고자 하였다. 회분식 실험은 2 L 규모로 각 pH 조건에서 실제 하수를 대상으로 Air pump를 이용하여 생성 라디칼을 유량 10 L/min으로 폭기 시키고 시간에 따른 변화를 고찰하였다. 대조구는 Air pump만을 이용하여 동일 조건에서 진행되었다. 실험결과에서 pH 9.0 조건의 라디칼 폭기 실험은 C/N비를 평균 2.1로 유지할 수 있었으며, 공기만을 폭기한 실험은 평균 C/N비가 1.3을 보였다. 이 결과는 라디칼을 이용했을 때의 높은 C/N비가 후속 생물학적 처리에 유리할 것으로 판단하는 근거가 되었다. 또한 라디칼 폭기실험은 높은 pH조건이 TCOD, T-N, TSS의 제거율 향상에 유리함을 밝혔다.

영어초록

This study proposes an advanced treatment method for wastewater treatment by using a glow discharge nonthermal plasma generating various radicals with strong oxidizing power. The radicals were injected by aeration as a pretreatment of biological treatment. Lab-scale batch experiments were conducted under pH 5.0 and 9.0 conditions to investigate the mechanism of organic matter degradation and nitrogen removal. We further investigate optimal operating strategy of glow discharge type nonthermal plasma for application. We monitored the change of C/N ratio with time by supplying generated radicals at a flow rate of 10 L/min. The control was carried out under the same conditions only with aeration. Results indicated that the radical aeration under pH 9.0 could maintain the C/N ratio as 2.1 on average while that of sole aeration was 1.3. Judging from the result of radical supply under pH 9.0, high C/N ratio will be advantageous for subsequent biological treatment. In addition, it was revealed that the high pH condition is preferable for the removals of TCOD, T-N, and TSS.

참고자료

· 없음