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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박철휘
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수24
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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현재 산업도시의 지속적인 발달 등으로 인하여 물 사용량이 증가함에 따라 하수 및 하수슬러지의 발생량 또한 증가되고 있다. 국내 물재생센터는 생물학적 처리공법을 통하여 하?폐수를 처리하고 있으며 처리공정을 통해 슬러지는 필연적으로 발생되고 슬러지 내 오염물질 또한 처리공정의 효율성이 증대됨에 따라 비례적으로 고농도화 되고 있다. 하수슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 하수슬러지 발생의 원천적인 저감에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 연구에서는 batch-test를 통해 미생물 촉매제의 적정 주입량을 산정하고 슬러지 감량화 및 고도처리에 대한 효율성을 확인하였다. 잉여슬러지와 호기조 슬러지를 대상으로 batch 실험을 통해 슬러지 감량화율을 확인하였으며 잉여슬러지는 최대 37%, 호기조 슬러지 최대 31%의 슬러지 감량화율을 나타내었다. batch-test를 통하여 고도처리 효율을 산정한 결과 T-P 45%, S-P 62%가 제거되었다. S-P의 경우 기존 A2O 처리공정의 인 제거효율보다 높은 제거효율을 보였다. 대조군 대비 T-N 45%, S-N 59%, TCODCr 35%, SCODCr 36% 제거되었으며 따라서 미생물 촉매제 주입 시 슬러지 감량화가 가능하고 유기물 및 영양염류의 동시제거가 가능한 것으로 나타났다.
미생물 촉매제 주입 이후 슬러지 감량능을 평가하기 위한 동역학 계수를 산정하였다. 슬러지 감량능 평가는 물질수지(Mass balance), 측정된 미생물 생산계수(Yobs), 슬러지 발생량(PX,VSS) , 종속영양미생물 생산계수(YH), 종속영양미생물 사멸계수(bH)의 산정을 통해 평가하였다. 물질수지는 미생물 촉매제 주입 후 유입유량, SS, CODcr 등을 측정하여 평가하였다. 미생물 촉매제 주입 후 슬러지 발생량(PX,VSS)은 일반적인 활성슬러지 공정의 약 60%에 해당하는 값으로 나타났다. YH는 전형적인 YH 수치의 약 80%의 수율로 나타났으며 bH는 활성슬러지 공정과 유사한 값을 보였다.
실제 하?폐수 고도처리 공법인 lab-scale(A2O)의 반응조 안정화 이후 호기조에 미생물 촉매제를 주입하여 슬러지 감량화 효율 및 안정적인 방류수질을 확보하고자 하였다. 또한, OUR 분석 결과 미생물 촉매제 주입 시 하?폐수 내 존재하는 미생물들의 활성도를 증진시켜 고도처리 효율이 상승할것으로 판단된다. 대조군 대비 슬러지 감량율은 평균 63%으로 나타났으며 유기물 및 영양염류는 CODCr 50%, S-N 40%, S-P 50%의 제거효율을 나타내었다. 따라서, 미생물 촉매제를 통해 슬러지 감량화 및 하?폐수의 고도처리가 가능할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 batch-test를 통해 미생물 촉매제의 적정 주입량을 산정하고 슬러지 감량화 및 고도처리에 대한 효율성을 확인하였다. 잉여슬러지와 호기조 슬러지를 대상으로 batch 실험을 통해 슬러지 감량화율을 확인하였으며 잉여슬러지는 최대 37%, 호기조 슬러지 최대 31%의 슬러지 감량화율을 나타내었다. batch-test를 통하여 고도처리 효율을 산정한 결과 T-P 45%, S-P 62%가 제거되었다. S-P의 경우 기존 A2O 처리공정의 인 제거효율보다 높은 제거효율을 보였다. 대조군 대비 T-N 45%, S-N 59%, TCODCr 35%, SCODCr 36% 제거되었으며 따라서 미생물 촉매제 주입 시 슬러지 감량화가 가능하고 유기물 및 영양염류의 동시제거가 가능한 것으로 나타났다.
미생물 촉매제 주입 이후 슬러지 감량능을 평가하기 위한 동역학 계수를 산정하였다. 슬러지 감량능 평가는 물질수지(Mass balance), 측정된 미생물 생산계수(Yobs), 슬러지 발생량(PX,VSS) , 종속영양미생물 생산계수(YH), 종속영양미생물 사멸계수(bH)의 산정을 통해 평가하였다. 물질수지는 미생물 촉매제 주입 후 유입유량, SS, CODcr 등을 측정하여 평가하였다. 미생물 촉매제 주입 후 슬러지 발생량(PX,VSS)은 일반적인 활성슬러지 공정의 약 60%에 해당하는 값으로 나타났다. YH는 전형적인 YH 수치의 약 80%의 수율로 나타났으며 bH는 활성슬러지 공정과 유사한 값을 보였다.
실제 하?폐수 고도처리 공법인 lab-scale(A2O)의 반응조 안정화 이후 호기조에 미생물 촉매제를 주입하여 슬러지 감량화 효율 및 안정적인 방류수질을 확보하고자 하였다. 또한, OUR 분석 결과 미생물 촉매제 주입 시 하?폐수 내 존재하는 미생물들의 활성도를 증진시켜 고도처리 효율이 상승할것으로 판단된다. 대조군 대비 슬러지 감량율은 평균 63%으로 나타났으며 유기물 및 영양염류는 CODCr 50%, S-N 40%, S-P 50%의 제거효율을 나타내었다. 따라서, 미생물 촉매제를 통해 슬러지 감량화 및 하?폐수의 고도처리가 가능할 것으로 판단된다.
목차
1. 서론 11.1 연구 배경 및 목적 11.2 연구내용 및 범위 22. 이론적 배경 42.1 하수슬러지 현황 42.1.1 국내 하수슬러지 처리현황 42.2 미생물 집단의 생장주기 82.2.1 미생물의 생장주기 82.2.2 미생물의 분해 또는 사멸 102.3 슬러지 전처리 122.3.1 생물학적 슬러지 전처리 기법 132.3.2 물리적 전처리 기법 152.3.3 화학적 전처리 기법 182.4 생물학적 질소?인 제거 192.4.1 생물학적 질소 제거 192.4.2 생물학적 인 제거 232.4.3 생물학적 질소, 인 제거공정 242.5 슬러지 감량능 평가 292.5.1 물질수지(Mass balance)평가 292.5.2 슬러지 발생량 산정 322.5.3 OUR 측정법 332.5.4 동역학 계수의 산정 343. 실험장치 및 방법 383.1 미생물 촉매제 383.1.1 미생물 촉매제 주입량 산정 383.1.2 미생물 촉매제 주입지점 393.2 대상원수와 실험장치 403.2.1 대상원수 403.2.2 실험장치 403.3 실험방법 413.3.1 회분식 실험을 통한 슬러지 감량화 실험 413.3.2 미생물 촉매제 주입에 따른 lab scale 운전 423.3.3 슬러지 감량능 평가 423.3.3.1 종속영양미생물 생산계수(YH)산정 433.3.3.2 종속영양미생물 생산계수(bH)산정 433.4 분석항목 및 방법 454. 연구결과 및 고찰 464.1 Batch-test 실험결과 464.1.1 미생물 촉매제 주입량 산정실험 464.1.2 Batch-test를 통한 슬러지 감량화 실험 474.1.3 Batch-test를 통한 고도처리 실험 504.2 슬러지 감량능 평가 554.2.1 종속영양미생물 생산계수(YH)산정 554.2.2 종속영양미생물 사멸계수(bH)산정 584.2.3 Yobs 산정 614.2.4 공정 내 물질수지(Mass balance)평가 624.3 공정 수질평가 644.3.1 CODCr 644.3.2 SS 654.3.3 S-N 664.3.4 S-P 675. 결론 64References 70Abstract 72
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