최근 심각해지고 있는 국내 하천 및 호소의 부영양화는 유입된 영양염류가 제거되지 않고 매년 반복 순환됨으로서 호소 수질관리의 큰 문제점으로 대두되고 있다. 특히, 비점오염원으로 많은 부분을 차지하고 있는 소규모 축사 등의 질소, 인의 처리가 시급한 상태이며, 경제적인 측면에서 적절한 처리공법이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 최근 생태계의 중요성이 재인식되면서 자연 생태계 순환 시스템의 ...
최근 심각해지고 있는 국내 하천 및 호소의 부영양화는 유입된 영양염류가 제거되지 않고 매년 반복 순환됨으로서 호소 수질관리의 큰 문제점으로 대두되고 있다. 특히, 비점오염원으로 많은 부분을 차지하고 있는 소규모 축사 등의 질소, 인의 처리가 시급한 상태이며, 경제적인 측면에서 적절한 처리공법이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 최근 생태계의 중요성이 재인식되면서 자연 생태계 순환 시스템의 자정작용을 이용한 환경 친화적인 수질정화기술에 주목하고 있으며, 이와 같은 취지에서 자갈층 접촉 산화법을 응용한 침지형 미생물막 반응기를 고안하였다. 본 연구는 호소 내에 존재하는 미생물을 이용하여, 반응기에 충진된 담체 표면에 미생물막 형성을 유도하였다. 이 때, 표면이 거칠고 표면적이 넓은 담체를 사용하여, 미생물들이 담체 표면에 잘 부착함으로써 미생물막 형성이 보다 용이하도록 하였다. 이와 같이 미생물의 외부 유출을 억제시킴과 동시에 집약시킴으로써, 고농도의 미생물을 확보하여 질산화 및 탈질화 효율 증대를 목적으로 하였다. 또한 무산소 구역에서의 탈질화 기작이 원활하게 이뤄지지 않아 이를 보완하고자 몇 가지 조건을 달리하여 Lab-scale의 실험을 실시하였다. 세라믹담체와 SC pellet담체를 적절히 혼용하여 충진시킨 반응기에 호기구역과 무산소구역을 동시에 존재시켜 줌으로써, 미생물들이 선택적으로 군집을 이루어 담체표면 및 담체 사이에 biofilm을 형성하도록 유도하였다. 이와 같이 biofilm을 형성한 반응기에 인공폐수를 흘려주어, 담체의 종류와 인공폐수의 농도를 조절하면서 실험실 규모 침지형 반응기를 간헐 폭기로 운전한 결과, COD 90%이상 제거, 96%의 암모니아성 질소에서 질산성 질소로의 전환, 37%의 인 제거 효율을 얻을 수 있었다. 본 연구의 성과를 알아보고자 반응기를 수원시의 Y저수지에 설치하였다. 현장에 세라믹 담체만을 충진 시킨 반응기를 약 6개월 동안 운전시켜 줌으로써 더 이상의 호소 오염을 방지하며, 다음과 같은 운전 결과를 얻음으로써 호소의 수질환경보전법에 명시된 자연환경보전 등급에 근접하게 되었다. 반응기의 호소 현장 도입으로 pH 7.4～8.2를 유지하여 주었으며, 총 인의 농도는 반응기 운전 후 0.01～0.03 mg/l로 유지되었다. 비록 질소 제거에 문제가 있긴 하지만, 이는 탈질의 저조에 기인한 것으로, 질산화 되어 암모니아성 질소 형태에서 질산성 질소로 전환된 상태이다. 질소의 형태가 암모니아성으로 존재할 경우, pH 10.8 이상에서 암모니아 가스로 전환되어 냄새 유발 등의 2차 오염물을 생성시킬 우려가 있으나, 질산성 질소의 형태로 존재시에는 호소의 부영양화를 초래하는 오염물 생성 우려가 보다 적음으로, 위 반응기의 운전을 통한 호소정화가 이루어졌다고 사료된다.
최근 심각해지고 있는 국내 하천 및 호소의 부영양화는 유입된 영양염류가 제거되지 않고 매년 반복 순환됨으로서 호소 수질관리의 큰 문제점으로 대두되고 있다. 특히, 비점오염원으로 많은 부분을 차지하고 있는 소규모 축사 등의 질소, 인의 처리가 시급한 상태이며, 경제적인 측면에서 적절한 처리공법이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 최근 생태계의 중요성이 재인식되면서 자연 생태계 순환 시스템의 자정작용을 이용한 환경 친화적인 수질정화기술에 주목하고 있으며, 이와 같은 취지에서 자갈층 접촉 산화법을 응용한 침지형 미생물막 반응기를 고안하였다. 본 연구는 호소 내에 존재하는 미생물을 이용하여, 반응기에 충진된 담체 표면에 미생물막 형성을 유도하였다. 이 때, 표면이 거칠고 표면적이 넓은 담체를 사용하여, 미생물들이 담체 표면에 잘 부착함으로써 미생물막 형성이 보다 용이하도록 하였다. 이와 같이 미생물의 외부 유출을 억제시킴과 동시에 집약시킴으로써, 고농도의 미생물을 확보하여 질산화 및 탈질화 효율 증대를 목적으로 하였다. 또한 무산소 구역에서의 탈질화 기작이 원활하게 이뤄지지 않아 이를 보완하고자 몇 가지 조건을 달리하여 Lab-scale의 실험을 실시하였다. 세라믹담체와 SC pellet담체를 적절히 혼용하여 충진시킨 반응기에 호기구역과 무산소구역을 동시에 존재시켜 줌으로써, 미생물들이 선택적으로 군집을 이루어 담체표면 및 담체 사이에 biofilm을 형성하도록 유도하였다. 이와 같이 biofilm을 형성한 반응기에 인공폐수를 흘려주어, 담체의 종류와 인공폐수의 농도를 조절하면서 실험실 규모 침지형 반응기를 간헐 폭기로 운전한 결과, COD 90%이상 제거, 96%의 암모니아성 질소에서 질산성 질소로의 전환, 37%의 인 제거 효율을 얻을 수 있었다. 본 연구의 성과를 알아보고자 반응기를 수원시의 Y저수지에 설치하였다. 현장에 세라믹 담체만을 충진 시킨 반응기를 약 6개월 동안 운전시켜 줌으로써 더 이상의 호소 오염을 방지하며, 다음과 같은 운전 결과를 얻음으로써 호소의 수질환경보전법에 명시된 자연환경보전 등급에 근접하게 되었다. 반응기의 호소 현장 도입으로 pH 7.4～8.2를 유지하여 주었으며, 총 인의 농도는 반응기 운전 후 0.01～0.03 mg/l로 유지되었다. 비록 질소 제거에 문제가 있긴 하지만, 이는 탈질의 저조에 기인한 것으로, 질산화 되어 암모니아성 질소 형태에서 질산성 질소로 전환된 상태이다. 질소의 형태가 암모니아성으로 존재할 경우, pH 10.8 이상에서 암모니아 가스로 전환되어 냄새 유발 등의 2차 오염물을 생성시킬 우려가 있으나, 질산성 질소의 형태로 존재시에는 호소의 부영양화를 초래하는 오염물 생성 우려가 보다 적음으로, 위 반응기의 운전을 통한 호소정화가 이루어졌다고 사료된다.
These days, eutrophication of lakes is a serious problem due to accumulation of pollutants whenever untreated lake water are re-circulated. Specifically, livestock wastewater impose big problem in lake water because of its high nutrient content. Organics, nitrogen, and phosphorus removal from lake w...
These days, eutrophication of lakes is a serious problem due to accumulation of pollutants whenever untreated lake water are re-circulated. Specifically, livestock wastewater impose big problem in lake water because of its high nutrient content. Organics, nitrogen, and phosphorus removal from lake water must be performed to achieve sustainable wastewater treatment. Besides we were concerned lately about natural environment, so that we designed a submerged biofilm reactor system for economical and environmental-friendly lake water treatment. In this work, a submerged biofilm process was developed to purify polluted lake effectively. The submerged biofilm system consisted of aerobic zone for nitrification and organics removal, and anoxic zone for denitrification. Intermittent air supply for this system have 2 roles: first, is to accomplish nitrification; second, is to achieve lake water mixing by bottom to top circulation. The accumulated sludge at the bottom of the reactor system was collected and discarded periodically. In this study, small and shallow lakes were treated to determine the efficiency of the developed system, and the obtained results will be used for large and deep lake. In laboratory scale experiments, the submerged biofilm reactor filled with ceramic media and SC pellet media got a good result for denitrification. We obtained over 90% organic compounds removal, 96% from ammonium to nitrate conversion and 37% total phosphorus removal. Good results were observed in the lake experiment after using the submerged pilot-scale biofilm systems for 6 months. Except for nitrate, all other parameters such as SS, turbidity, algae concentration, and COD continuously met the lake water quality regulation. Also, pH was maintained within 7.4～8.2, T-P value steadily showed 0.01～0.03 mg/l. Although nitrogen concentration was still high, nitrogen was now in nitrate form which is steadier than ammonium form.
These days, eutrophication of lakes is a serious problem due to accumulation of pollutants whenever untreated lake water are re-circulated. Specifically, livestock wastewater impose big problem in lake water because of its high nutrient content. Organics, nitrogen, and phosphorus removal from lake water must be performed to achieve sustainable wastewater treatment. Besides we were concerned lately about natural environment, so that we designed a submerged biofilm reactor system for economical and environmental-friendly lake water treatment. In this work, a submerged biofilm process was developed to purify polluted lake effectively. The submerged biofilm system consisted of aerobic zone for nitrification and organics removal, and anoxic zone for denitrification. Intermittent air supply for this system have 2 roles: first, is to accomplish nitrification; second, is to achieve lake water mixing by bottom to top circulation. The accumulated sludge at the bottom of the reactor system was collected and discarded periodically. In this study, small and shallow lakes were treated to determine the efficiency of the developed system, and the obtained results will be used for large and deep lake. In laboratory scale experiments, the submerged biofilm reactor filled with ceramic media and SC pellet media got a good result for denitrification. We obtained over 90% organic compounds removal, 96% from ammonium to nitrate conversion and 37% total phosphorus removal. Good results were observed in the lake experiment after using the submerged pilot-scale biofilm systems for 6 months. Except for nitrate, all other parameters such as SS, turbidity, algae concentration, and COD continuously met the lake water quality regulation. Also, pH was maintained within 7.4～8.2, T-P value steadily showed 0.01～0.03 mg/l. Although nitrogen concentration was still high, nitrogen was now in nitrate form which is steadier than ammonium form.
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