자철석 가루 투입량이 페놀 폐수의 혐기성 소화에 미치는 영향 평가 (Effect of magnetite powder dosage on the anaerobic digestion of phenolic wastewater)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 60권 / 4호 / 425 ~ 432페이지
· 저자명 : 정성윤, 김세은, 강선민, Thanh Ngo Thien Truc, 이준엽

초록

혐기성 소화 공정은 페놀 폐수 처리의 방법론으로 고려되고 있으나 페놀의 혐기성 미생물에 대한 저해 영향 등으로 안정적인고율 혐기성 소화 달성에는 어려움이 있다. 자철석 가루는 난분해성 유기성 오염물질의 혐기성 소화 개선제로써의 잠재성이 보고되고 있으나 페놀 폐수의 혐기성 소화 개선을 위한 적정 투입량에 대한 연구는 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 자철석 가루의투입량에 따른 페놀 폐수의 혐기성 소화에 미치는 개선 및 저해 영향을 메탄생성반응 관점에서 평가하였다. 자철석 가루 투입량 5 ~ 20 mM 조건에서는 메탄생성속도가 33.8 ~ 40.7% 가량 개선되었으며, 50 mM 이상 투입 조건에서는 저해 영향이 관측되었다.
메탄생성 지연시간은 자철석 가루 투입량이 증가할수록 길어지는 것으로 확인되었다. 메탄 수율은 자철석 가루 투입량이 10 ~ 20 mM에서는 10% 내외의 저해영향이, 그 보다 높은 30 mM 이상에서는 40.9 ~ 91.6% 가량의 저해영향이 확인되었다. 따라서 페놀폐수의 고율 혐기성 소화를 달성하기 위해서는 자철석 가루 투입량을 5 ~ 20 mM 범위내에서 조정하는 것이 필요할 것이다.

영어초록

The anaerobic digestion of phenol wastewater presents significant challenges due to phenol's inhibitory effects on anaerobic microorganisms, limiting the stability and efficiency of the anaerobic digestion process. Magnetite powder has been identified as a potential enhancer for anaerobic digestion, particularly for recalcitrant organic pollutants, but the optimal dosage for improving anaerobic digestion of phenol wastewater have seldom reported. Thus, in this study, the effects of magnetite powder dosage on the anaerobic digestion of phenol wastewater were investigated using anaerobic batch tests, with a focus on its effects on methane production. The results showed that methane production rates increased by 33.8% to 40.7% with magnetite powder concentrations of 5 to 20 mM, while higher concentrations (50 to 200 mM) led to significant inhibition. The lag time for methane production increased with higher doses of magnetite powder. Methane yield showed a non-inhibitory effect at 5 mM, a minimal inhibitory effect (~10%) at 10 to 20 mM, but severe inhibition (40.9 to 91.6%) was observed at concentrations above 30 mM. These findings suggest that to achieve efficient high-rate anaerobic digestion of phenol wastewater, the magnetite powder dosage should be optimized within the range of 5 to 20 mM.

참고자료

· 없음