스타이렌 분해효율 향상을 위한 계면활성제 미생물반응기 적용 연구 (Application of a Bioactive Foam Reactor for the Enhanced Removal of Styrene)

서지정보

· 발행기관 : 한국냄새환경학회
· 수록지 정보 : 실내환경 및 냄새 학회지 / 5권 / 1호 / 54 ~ 59페이지
· 저자명 : 송지현, 신승규

초록

최근 담체충진 방식의 바이오필터 대신 계면활성제를 이용한 미생물반응기(이하 BFR)가 악취 및 VOCs 제거 공법으로 연구 개발되고 있다. 본 연구에서는 대상물질인 스타이렌의 분해효율 향상을 위해 기체 체류시간의 영향, 기상과 액상간의 물질전달율, 미생물의 분해율 등을 조사했다. 기체 체류시간 40초에 대하여, 80%이상의 스타이렌 제거율을 보였으며, 미생물 생분해율은 스타이렌 초기 유입농도의 영향을 받았다. 한편, 기체 체류시간 20초에서는 스타이렌 제거율이 초기 유입농도의 영향을 덜 받았으며, 이는 BFR내부에서 생분해율보다는 물질전달율이 중요 운전인자임을 의미한다. 따라서 BFR에서 체류시간이 일정수준 이상으로 짧아지면 미생물 분해율보다는 물질전달율에 따라 전체 오염물질 제거효율이 결정된다. BFR의 최대분해능(EC)은 117 g/m3/hr으로, 지금까지 바이오필터에서 보고된 스타이렌 최대분해능 값보다 컸다. 결과적으로 BFR는 악취 및 VOCs 저감기술로써 적용 가능하며, 생물학적 분해기술의 적용범위를 확대할 수 있었다.

영어초록

Recently, a bioactive foam reactor (BFR) using a surfactant and suspended microorganisms has been suggested as an suitable alternative to conventional packed-bed biofilters. This study was conducted to demonstrate the feasibility of applying the BFR using styrene as a model compound and investigate the effect of the gas residence time on mass transfer and biodegradation rates. At a gas residence time of 40 seconds, the BFR achieved high styrene removal efficiencies greater than 80%, but the biodegradation rate controlled the overall efficiency as the styrene inlet concentration increased. Meanwhile, at a gas residence time of 20 seconds, the change of the styrene removal efficiency was less sensitive to the inlet styrene concentration, indicating the BFR system was operated under the mass transfer limited condition. Therefore, the mass transfer rate needs to balance with the biodegradation rate in the BFR system, and the foam stability had a significant effect on the mass transfer. In the BFR, the maximum elimination capacity was found to be 117 g/m3/hr, which was higher than those reported in the literature. This finding indicates that the BFR can be an efficient method for the treatment of various VOCs and expand an application range of biological processes.

참고자료

· 없음