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질소제거공정은 크게 물리화학적 질소제거와 생물학적 질소제거 방법이 있으며 하수처리공정에서는 생물학적 처리공정(호기조; 질산화, 무산소조; 탈질)이 많이 사용된다. 생물학적 질소처리공정의 개요는 다음과 같다.
생물학적 질소처리공정은 질산화(nitrification) 및 탈질(denitrification)반응에 의해 설명된다. 이중 질산화 반응은 암모니아성 질소가 질산화 미생물에 의하여 호기성 조건에서 아질산성 질소와 질산성 질소로 산화되는 반응으로 암모니아 산화 반응과 아질산화 반응 으로 구분된다.
1단계 : NH3-N + 1.5 O2 ------> NO2- + H+ + H2O (암모니아 산화)
2단계 : NO2- + 0.5O2 -----> NO3- (아질산화)
전체반응 : NH3 + 2O2 -----> NO3- + H+ + H2O
질산화에 관여하는 미생물 중 Nitrosomonas(N. europaea, N. winogradskyl)와 Nitrococus등의 미생물은 암모니아 산화에 관여하는 것으로 알려져 있다. 이들 미생물은 세표합성에 필요한 무기탄소원을 필요로 하며, 암모니아 산화에서 얻은 대부분의 에너지는 CO2가 세포로 환원하는데 이용하는 독립영양 미생물(chemautotroph)이다. 세포생성을 포함하는 총괄 이론식은 다음과 같다.
<중 략>
- pH조정에 따라 FA, FNA 가 질산화 미생물에 저해를 일으키는 것으로 알려져 있음.
- 주로 높은 pH에서 높은 FA농도에 의해 nitrobacter가 저해 영향을 받게 되어 아질산성 질소가 축적되는 현상이 발생한다.
- 질산화 공정에서 암모니아성 질소가 아질산성 질소로만 산화되면 오히려 후속공정에서 탈질과정에서 훨씬 유리한 조건이 될수 있다. 따라서 아질산 산화균의 활성을 낮추어 아질산성 질소가 질산성 질소로 저해하는 작용을 하는 system을 많이 연구하고 있다.참고자료
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