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혐기성 아키아 주입이 간헐폭기 시스템에서 질소제거에 미치는 영향
Effect on nitrogen removal in the intermittent aeration system with the anaerobic archaea added

이상형   (일리노이대학교 토목환경공학과UU0015165  ); 박노백   (충북대학교 환경공학과UU0001309  ); 박상민   (충북대학교 환경공학과UU0001309  ); 전항배   (충북대학교 환경공학과UU0001309  );
  • 초록

    간헐폭기시스템에 혐기성 아키아 주입에 따른 질소제거율 변화와 슬러지 발생량변화 및 박테리아의 상관관계를 관찰하기 위해, 표준활성슬러지 공정과 아키아를 주입한 간헐폭기공정과 주입하지 않은 공정을 비교하며 운전하였다. 회분식 실험결과 혐기성 아키아 배양액을 간헐폭기조에 주입한 경우에 유기오염물질 분해율이 향상되었으며, 질산화와 탈질반응 속도가 증가하였다. 특히 표준활성슬러지 공정이나 일반 간헐폭기 시스템에 비해 슬러지 발생량이 매우 낮게 유지되었는데, 이는 혐기성 아키아가 주입됨에 따른 슬러지 생산량이 감소되었기 때문으로 판단된다. 또한, 폭기조에서 용존산소농도를 조절함으로써 혐기성 아키아와 활성슬러지의 공생관계에 따른 효율향상을 간접적으로 확인할 수 있었고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비산소소비속도(SOUR)는 $2.9\;mg-O_2/(g-VSS{\cdot}min)$ 이었으며 비산소소비속도와 질산화 속도는 아키아 배양액을 주입하지 않은 반응조보다 높은 것으로 나타났다. 2) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서의 유기물질( $TCOD_{Cr}$ )의 제거효율은 각각 93%, 90%와 87%이었다. 3) 각각의 반응조에서 모두 질산화 효율은 높았으나, 탈질속도는 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비교적 매우 높았다. 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서 질소제거효율은 각각 75%, 63%와 33%이었다.


    The relationship between bacteria and anaerobic archaea, sludge yield coefficient and nitrogen removal rate were investigated in intermittent aeration systems(I/A) with added archaea, I/A and conventional activated sludge system. As the archaea solution was added to the I/A reactor, organic removal rate as well as nitrogen removal rate increased. Also, sludge production rate in I/A system added the archaea was maintained lower than other systems because sludge yield coefficient was decreased due to the role of anaerobic archaea such as anaerobic degradation of organics. The experimental data supported the possibility of symbiotic activated sludge system with anaerobic archaea under intermittent aeration, leading to the enhanced nitrogen removal. Crucial results to be presented are: 1) specific oxygen utilization rate(SOUR) of the I/A-arch system was $2.9\;mg-O_2/(g-VSS{\cdot}min)$ . SOUR and nitrification rate of the sludge from the I/A-arch system was higher than those from the I/A and A/S reactors. 2) Removal efficiencies of $TCOD_{Cr}$ in the I/A-arch, I/A and A/S reactors were 93, 90 and 87%, respectively. 3) Nitrification occurred successfully in each reactor, while denitrification rate was much higher in the I/A-arch reactor. Efficiencies of TN removal in the I/A-arch, I/A and A/S reactors were 75, 63 and 33%, respectively.


  • 주제어

    공생관계 .   아키아 .   박테리아 .   질소제거.  

  • 참고문헌 (21)

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  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

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    2. Tian, Dong-Jie ; Lim, Hyun-Suk ; An, Chan-Hyun ; Lee, Bong-Gyu ; Jun, Hang-Bae ; Park, Chan-Il 2013. "Nitrogen and Phosphorus Removal in Membrane Bio-Reactor (MBR) Using Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND)" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 35(10): 724~729     

 저자의 다른 논문

  • 전항배 (36)

    1. 1996 "기존 정수처리공정에서 이취미처리 및 최적 약품투입을 위한 기초연구" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 10 (4): 94~102    
    2. 1996 "독도와 용존성 유기물질을 동시에 제거하기 위한 급속혼화 공정 개선에 대한 고찰" 水道 = Journal of Korean Water Works Association 23 (6): 13~21    
    3. 1996 "활성탄 흡착에 의한 이취미 및 천연유기물질의 최적 제거 방안" 水道 = Journal of Korean Water Works Association 23 (6): 30~35    
    4. 1997 "대청호 원수내 냄새 및 THM 제거방안 연구" 韓國水資源學會論文集 = Journal of Korea Water Resources Association 30 (3): 235~245    
    5. 2001 "규조류의 크기와 여재의 유효경이 여과지 폐색에 미치는 영향" 한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society 2 (1): 31~35    
    6. 2005 "COD/Nitrate-N비가 혐기성 슬러지에서 탈질과 메탄화에 미치는 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (7): 739~745    
    7. 2005 "USB 반응조에서 ${NO_3}^--N/COD$ 비해 따른 탈질과 메탄화 동시반응" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (11): 1174~1179    
    8. 2005 "2단 생물막여과 탈질시스템에서 지하수의 질산성질소 및 입자제거특성" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 21 (6): 669~675    
    9. 2006 "Biofilter 공정에서 유입 C/N비와 DO가 지하수의 질산성 질소제거에 미치는 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (4): 355~361    
    10. 2007 "급속혼화공정에서 응집제 주입률에 따른 미세입자의 성장특성" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 21 (2): 243~252    

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