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낮은 C/N 비에서 운영되는 SBR 유형의 Two-Sludge 공정의 질소 제거 특성
Nitrogen Removal Characteristics in Two-Sludge System of SBR Type Using Sewage Wastewater of Low C/N Ratio

류홍덕   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 김학인   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 이상일   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  );
  • 초록

    본 연구에서는 도시하수를 이용하여 two-sludge 시스템방식의 SBR3 공정의 질소제거 효율 향상능을 평가하기 위해 기존 재래식 SBR 공정(SBR1) 및 분할주입(step-feeding)을 통해 탈질효율 향상을 도모한 SBR2 공정과의 비교 연구를 수행하였다. 도시하수를 대상으로 한 연구결과 two-sludge 시스템 방식으로 질산화 반응이 별도의 반응조에서 진행되며(external nitrification), 질산화된 질산염은 생흡착된 유기물을 이용하여 효과적으로 탈질되는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 반응조에 비해 T-N 제거효율면에서 우수함이 관찰되었다. SBR3 공정과 SBR1 및 SBR2 공정의 T-N 제거효율 차이는 낮은 C/N 비에서 더 크게 관찰되었으며 이는 생흡착 기작을 이용하는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 탈질시 유기물 이용을 효율적으로 함을 의미한다. SBR3 공정은 T-N 유입 부하율에 따른 T-N 제거효율 관계에서도 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 성능이 우수함을 관찰할 수 있었다. SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 높은 T-N 부하율에서도 질소제거효율이 높은 원인은 SBR3 공정이 two-sludge 시스템 방식으로 운영됨에 따라 질화박테리아가 독립된 반응조에서 질산화를 수행하므로(external nitrification) 질산화 반응시 소요되는 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.


    In this study, nitrogen removal characteristics of SBR3 process, which is two-sludge system of sequencing batch reactor(SBR) type, were investigated, with comparison of those of SBR1 process, which is conventional SBR process, and SBR2 process, which was designed to enhance denitrification efficiency through step-feeding of wastewater, using domestic wastewater. SBR3 process of two-sludge type can perform external nitrification, on which nitrification occurs in separated reactor, and enhanced denitrification using biosorbed organics. In the results with domestic wastewater, T-N removal efficiency of SBR3 process was better than those of SBR1 and SBR2 processes. It was observed that bigger difference of T-N removal efficiency between SBR3 process and SBR1 & SBR2 processes was showed at low C/N ratio than that at high C/N ratio resulting from more efficient use of organics by biosorption mechanism in denitrification of SBR3 process than those of SBR1 and SBR2 processes. In addition, T-N removal efficiency of SBR3 process according to influent T-N loading rate was better than those of SBR1 and SBR2, even though influent T-N loading rate of SBR3 process was higher than that of SBR1 and SBR2 process resulting from operation of SBR3 process in short hydraulic retention time(HRT) by external nitrification.


  • 주제어

    생흡착 .   도시하수 .   C/N 비 .   질산화 .   수리학적 체류시간.  

  • 참고문헌 (8)

    1. 환경관리 연구소, 2002 환경산업총람(2002) 
    2. 환경관리공단, '환경기술검증보고서,' 폐타이어담체(BioSAC)를 이용한 유동상 생물막법 영양염류 제거기술, pp. 4 - 5(2001) 
    3. Kuba, T., Loosdrecht, M. C. M. Van, and Heijnen, J. J., 'Phosphorus and Nitrogen Removal with Minimal COD Requirement by Integration of Denitrifying Dephosphatation and Nitrification in a Two-Sludge System,' Water Res., 30(7), 1702 - 1710(1996) 
    4. Orris, E. A., Takashi, A., Tony, K., James, L. B., Steve, L. L., Edwin, F. B, III, Alan, W. M., Bechir, M. H., Matsch, L. C., James, J. B. Jr., Isadore, N., Trevor, R. B., Robert, W.O., David, C. C., Raymond, P., Ronald, S. D., Clair, N. S., John, F. F., Robert, E. S., Gregory, M. G., Arthur, S., Carl, L. H. Jr., Stensel, H. D., William, R H. Jr., Richard, W. S., Robert, H., Richard, A. S., Bruce, J., Richard, E. T., John, S. J., and Eliot, F. T., 'Nutrient Control; Manual of Practice No. FD-7,' in Water Pollution Control Federation, 2626 Pennsylvania Avenue, N. W. Washington, D. C. 20037, pp. 65 -135(1983) 
    5. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th Ed. APHA, AWWA, and WEF, Washington D.C.(1995) 
    6. Sison, N. F, Hanaki, K., and Matsuo, T., 'Denitrification with External Carbon Source Utilizing Adsorption and Desorption Capability of Activated Carbon,' Water Res., 30(1), 217 - 227(1996) 
    7. Hao, X, Doddema, H. J., and van Groenestijn, J. W., 'Use of Contact Tank to Enhance Denitrification in Oxidation Ditches,' Water Sci. Technol., 34(1-2), 195 -202 (1996) 
    8. 전항배, 이상형, 박종호, 이종대, 'Seperated SBRs 시스 템에서 분리된 유입 COD를 이용한 탈질 연구,' 대한환경공학회지, 20(5), 655-664(1998) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Ryu, Hong-Duck ; Hwang, Jae-Sik ; Kim, Keum-Yong ; Lee, Sang-Ill 2007. "Optimization for SBR Process of Two-Sludge Type" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 29(2): 229~234     

 저자의 다른 논문

  • 류홍덕 (15)

    1. 2004 "유입부하가 DEPHANOX 및 Modified-DEPHANOX 공정에 미치는 영향" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 20 (1): 24~31    
    2. 2005 "부유 및 부착성장 미생물을 이용하는 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (2): 206~214    
    3. 2006 "Expanded Polystylene(EPS) 여재를 이용한 BNR(Biological Nutrient Removal) 공정 개발" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (1): 1~6    
    4. 2006 "수리학적 체류시간에 따른 부유성장 미생물을 이용한 공정과 하이브리드 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (1): 15~25    
    5. 2007 "이단 슬러지 형태의 SBR 운영시 유기물 및 질소 부하율이 처리에 미치는 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 29 (10): 1121~1125    
    6. 2007 "간수를 이용한 축산폐수의 struvite 결정화" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 23 (1): 138~143    
    7. 2009 "Struvite 결정화를 이용한 반도체 폐수처리 시 불소제거를 위한 최적 조건" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 25 (6): 916~921    
    8. 2009 "질산화 반응조에서 유기물 부하에 따른 암모니아 제거 특성" 환경위생공학 = Journal of environmental and Sanitary engineering 24 (3): 7~15    
    9. 2011 "인 제거를 위한 흡착제로서 란타늄-황토 복합체의 흡착특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (2): 143~148    
    10. 2011 "고농도의 불소함유폐수 처리시 칼슘원에 따른 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (5): 307~313    
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