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학위논문 상세정보

High Concentration Nitrogen Removal System을 이용한 고농도 질산성 질소 제거에 관한 연구 원문보기
Study on High Concentration Nitrate Nitrogen Removal with High Concentration Nitrogen Removal System(HCNRS)

  • 저자

    김성일

  • 학위수여기관

    선문대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    환경공학과 환경공학 전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    x, 92p.

  • 키워드

    High Concentration Nitrogen Removal System 고농도 질산성질소 HCNRS;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10067211&outLink=K  

  • 초록

    폐수에서 생물학적 고농도 질산성 질소 제거 효율을 평가하기 위해 High Concentration Nitrogen Removal System(HCNRS)을 제작하였다. HCNRS는 연속된 2개의 Upflow Multilayer Bioreactors(UMBR)과 포기조 그리고 침전조로 구성되어있다. UMBR은 재래식 생물학적 반응기에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 장점으로는 1) 고농도 질소를 처리할 수 있고, 2) HRT를 감소시킬 수 있으며 3) 상향류 연속흐름으로 반응기 하부에 고농도의 biomass를 유지할 수 있기 때문에 충격부하와 독성물질의 유입 처리가 가능하다. 낮은 상향유속은 UMBR의 다양한 용도도 사용가능하다. 즉 슬러지 침전조와 슬러지층 하부의 무산소 영역 또한 슬러층 윗부분은 혐기성 영역으로 이용 가능하다. HCNRS를 이용한 질산성 질소 제거시 질산성 질소 부하율 2.0 kg/m3-d 까지의 고농도 질산성 질소의 처리 능력을 평가하였고, 이론적 최적 M/N(Methanol/NO3--N)비는 2.5이나 탄소원을 감소시켜 M/N비를 1.9까지 낮추었을때 질산성 질소의 제거율을 평가하였다. 처리능력 실험에서 M/N비 2.5에서 질산성 질소 부하 0.5, 1.0 그리고 2.0 kgN/m3-d일때 T-N 제거효율은 각각 99.2%, 99.0%, 76.0%였다. 이러한 결과는 HCNRS가 NO3--N 3,000mg/L의 고농도에서도 운영할 수 있음을 보여준다. 탄소원의 감소 실험에서 최적 M/N비는 질산성 질소 부하율 0.5와 1.0 kgN/m3-d에서 2.3과 2.1로 나타났다. 질소 부하율 2.0 kgN/m3-d에서 최적 M/N비는 2.3이였지만 T-N제거율은 82.3%이였다. 그러므로 HCNRS는 부하율 2.0 kgN/m3-d이상에서 생물학적 질소제거로 적용하기에는 부적합하다.


    High Concentration Nitrogen Removal System (HCNRS) was formulated for evaluation of biological nitrogen removal in wastewaters. The HCNRS is consisted of two Upflow Multilayer bioreactors(UMBR) in series, an aeration tank, and a sedimentation tank. The UMBR has many advantages as compared with conventional bioreactors. The advantages are 1) it can treat high concentration of nitrogen, 2) it can reduce hydraulic retention time, and 3) it can be operated at shock load and toxic influent without diminishing its performance because it can contain high concentrations of biomass at bottom due to its of upward plugflow nature. The low superficial upflow velocity enables to operate the UMBR as a multi purpose such as a sedimentation tank for sludge, an anoxic zone at the bottom sludge layer, and an anaerobic zone at upper sludge layer. The HCNRS was evaluated for its treatability at high concentration of NO3--N upto 2.0 kg/m3-d and possible carbon source reduction for M/N (Methanol/NO3--N) ratio upto 1.9 which is below theoretical optimum value of 2.5. In treatability experiments, T-N removal efficiency was found to be 99.2%, 99.0%. and 76.0% at loading rates of 0.5, 1.0, and 2.0 kgN/m3-d at a M/N ratio of 2.5. respectively. The results suggest that the HCNRS can be operated at high 3,000 mgN/L of NO3--N. In possible carbon source reduction experiments, the optimum M/N ratio was found to be 2.3 and 2.1 at loading rate of 0.5 and 1.0 kgN/m3-d, respectively. A significant reduction of carbon source during denitrification can be obtained at these loading rates. The optimum M/N ratio was 2.3 at 2.0 kgN/m3-d but the T-N removal efficiency was reduced to 82.3%. Therefore the HCNRS is not appropriate for biological nitrogen removal at loading beyond 2.0 kgN/m3-d.


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