바실러스를 이용한 식품폐수 및 하수의 고도처리에서 운전조건에 따른 처리효율 비교연구 : 침강성 구명 중심으로 Removal Efficiency for Operation Condition in Advanced Treatment of Wastewater using Bacillus sp원문보기
슬러지의 침전성에 영향을 미치는 인자는 F/M비, 유입수의 성분과 조성, 처리수온, 포기조의 pH, 슬러지 일령, 사상성세균의 증식 등으로 알려져 있으며, 유기산의 잔류량이 EPS의 분비에 영향을 미쳐 슬러지의 침강성에 영향을 주게 된다. 바실러스를 이용한 공법에서 생물 반응조는 특히 바실러스 종의 우점화를 위한 포자화의 진행을 이루는데 중요한 것으로 알려져 있으나 이에 대한 기작 설명은 아직 미흡한 실정이다. 최근에 밝혀지고 있는 사실로서, 바실러스가 생산하는 EPS (Extracellular Polymeric Substances)는 뛰어난 난분해성 물질의 흡착능이 있어 이를 이용하는 공정기술에 대한 추가 개발은 현재 선진국 하?폐수 고도처리의 주요관심사항인 미량유해물질의 제거에도 매우 효과가 클 것으로 기대되고 있다. 또한 바실러스의 포자화에 따른 응집 / 침강성의 증대로 최종침전 단계에서 ...
슬러지의 침전성에 영향을 미치는 인자는 F/M비, 유입수의 성분과 조성, 처리수온, 포기조의 pH, 슬러지 일령, 사상성세균의 증식 등으로 알려져 있으며, 유기산의 잔류량이 EPS의 분비에 영향을 미쳐 슬러지의 침강성에 영향을 주게 된다. 바실러스를 이용한 공법에서 생물 반응조는 특히 바실러스 종의 우점화를 위한 포자화의 진행을 이루는데 중요한 것으로 알려져 있으나 이에 대한 기작 설명은 아직 미흡한 실정이다. 최근에 밝혀지고 있는 사실로서, 바실러스가 생산하는 EPS (Extracellular Polymeric Substances)는 뛰어난 난분해성 물질의 흡착능이 있어 이를 이용하는 공정기술에 대한 추가 개발은 현재 선진국 하?폐수 고도처리의 주요관심사항인 미량유해물질의 제거에도 매우 효과가 클 것으로 기대되고 있다. 또한 바실러스의 포자화에 따른 응집 / 침강성의 증대로 최종침전 단계에서 대장균군 제거효과가 뛰어나 별도의 소독설비를 두지 않아도 연중 3,000CFU/L 이하의 현행 하수처리장 방류수 수질기준을 만족할 수 있다고 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 바실러스 미생물이 생물반응조의 점감포기로 낮아진 DO농도로 인해 불리한 환경조건에서 포자를 형성하고 점액물질(EPS)를 생성하게 되는데, DO농도와 점액물질 추출물질과의 관계를 고찰하고 그에 따른 침전에 영향을 미치는 인자를 도출하고자 하였다. 본 연구결과 Bacillus sp.를 이용한 B3와 RABC 공법으로 운전중인 처리장의 생물반응조는 점감포기를 하고 있으며 침전조에서 포자를 형성한 바실러스가 생물반응조로 반송되면 1.6mg/L로 높아진 DO농도와 유기물질 유입으로 바실러스가 발아를 하고 활성도가 높아지게 된다. 포기조에서 0.5mg/L로 낮아진 DO농도로 인하여 포자를 형성하면 EPS 추출물질 중 Protein의 함량이 109.95mgEPS/gSS에서 131.77mg EPS/gSS로 증가하고 SVI는 85mL/g에서 96mL/g사이로 양호함에 따라 DO농도가 EPS 추출물질 중 Protein의 생성에 영향을 미치며 Protein의 함량이 침전에 영향을 미치는 것으로 나타났다. U분뇨처리장(Bacillus) 슬러지 Cake를 배양하여 포자화 전?후의 Cu, Pb, Cd, Cr 중금속 흡착능 실험을 수행한 결과 포자화 전 Cu(20%), Pb(24%), Cd(31%), Cr(22%)보다 후에서 Cu(30%), Pb(57%), Cd(64%), Cr(65%) 더 많이 흡착 되는 것으로 나타났다. 또한 바실러스를 이용한 공법인 Y분뇨처리장과 활성슬러지 공법인 C하수처리장의 MLSS에 의한 Cu의 흡착능을 실험한 결과 용인분뇨처리장의 MLSS가 Cu 흡착에 탁월하였다.
슬러지의 침전성에 영향을 미치는 인자는 F/M비, 유입수의 성분과 조성, 처리수온, 포기조의 pH, 슬러지 일령, 사상성세균의 증식 등으로 알려져 있으며, 유기산의 잔류량이 EPS의 분비에 영향을 미쳐 슬러지의 침강성에 영향을 주게 된다. 바실러스를 이용한 공법에서 생물 반응조는 특히 바실러스 종의 우점화를 위한 포자화의 진행을 이루는데 중요한 것으로 알려져 있으나 이에 대한 기작 설명은 아직 미흡한 실정이다. 최근에 밝혀지고 있는 사실로서, 바실러스가 생산하는 EPS (Extracellular Polymeric Substances)는 뛰어난 난분해성 물질의 흡착능이 있어 이를 이용하는 공정기술에 대한 추가 개발은 현재 선진국 하?폐수 고도처리의 주요관심사항인 미량유해물질의 제거에도 매우 효과가 클 것으로 기대되고 있다. 또한 바실러스의 포자화에 따른 응집 / 침강성의 증대로 최종침전 단계에서 대장균군 제거효과가 뛰어나 별도의 소독설비를 두지 않아도 연중 3,000CFU/L 이하의 현행 하수처리장 방류수 수질기준을 만족할 수 있다고 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 바실러스 미생물이 생물반응조의 점감포기로 낮아진 DO농도로 인해 불리한 환경조건에서 포자를 형성하고 점액물질(EPS)를 생성하게 되는데, DO농도와 점액물질 추출물질과의 관계를 고찰하고 그에 따른 침전에 영향을 미치는 인자를 도출하고자 하였다. 본 연구결과 Bacillus sp.를 이용한 B3와 RABC 공법으로 운전중인 처리장의 생물반응조는 점감포기를 하고 있으며 침전조에서 포자를 형성한 바실러스가 생물반응조로 반송되면 1.6mg/L로 높아진 DO농도와 유기물질 유입으로 바실러스가 발아를 하고 활성도가 높아지게 된다. 포기조에서 0.5mg/L로 낮아진 DO농도로 인하여 포자를 형성하면 EPS 추출물질 중 Protein의 함량이 109.95mgEPS/gSS에서 131.77mg EPS/gSS로 증가하고 SVI는 85mL/g에서 96mL/g사이로 양호함에 따라 DO농도가 EPS 추출물질 중 Protein의 생성에 영향을 미치며 Protein의 함량이 침전에 영향을 미치는 것으로 나타났다. U분뇨처리장(Bacillus) 슬러지 Cake를 배양하여 포자화 전?후의 Cu, Pb, Cd, Cr 중금속 흡착능 실험을 수행한 결과 포자화 전 Cu(20%), Pb(24%), Cd(31%), Cr(22%)보다 후에서 Cu(30%), Pb(57%), Cd(64%), Cr(65%) 더 많이 흡착 되는 것으로 나타났다. 또한 바실러스를 이용한 공법인 Y분뇨처리장과 활성슬러지 공법인 C하수처리장의 MLSS에 의한 Cu의 흡착능을 실험한 결과 용인분뇨처리장의 MLSS가 Cu 흡착에 탁월하였다.
The factors affecting on sludge settleability are known as F/M ratio, composition of influent substrate, dissolved oxygen concentration, temperature, pH, SRT and filamentous bacteria. Aeration tank with a serial tapered aeration is most important to convent Bacillus sp. to spore for B3 or RABC syste...
The factors affecting on sludge settleability are known as F/M ratio, composition of influent substrate, dissolved oxygen concentration, temperature, pH, SRT and filamentous bacteria. Aeration tank with a serial tapered aeration is most important to convent Bacillus sp. to spore for B3 or RABC system. The fundamental research on the B3 and RABC System, a new modified biological nutrient removal process was conducted and the applicability to dairy wastewater was examined. The B3 and RABC System showed great stability and high efficiency to remove high strength of organic, nitrogen and phosphorus for the dairy wastewater. The purpose of this research is to investigate what factors are affecting to enhance settleability in the system with Bacillus sp. The system for tapered aeration of B3 and RABC is effective to convent Bacillus sp. to spore due to the extremely decreased dissolved oxygen concentration at the end of serial tapered aeration tanks. The protein content of EPS extract increased from 109.95 mgEPS / gSS as microorganism to 131.77 mgEPS / gSS as spores. The results of the removal of heavy metals, Cu, Pb, Cd and Cr showed that the removal efficiencies of Cu, Pb, Cd and Cr were 20%, 24%, 31% and 22%, respectively for the sludge cake from U system. However those of Cu, Pb, Cd and Cr were increased up to 30%, 57%, 64% and 65%, respectively for the spore. Not only the dissolved oxygen concentration was the most effective factor to improve sedimentation of Bacillus sp. but also it affected to increase the protein content of EPS extract. As a consequence of this research, the factors to improve sedimentation were the prodution of protein in the EPS extract and the operation condition for the control of dissolved oxygen concentration in the serial tapered aeration tanks.
The factors affecting on sludge settleability are known as F/M ratio, composition of influent substrate, dissolved oxygen concentration, temperature, pH, SRT and filamentous bacteria. Aeration tank with a serial tapered aeration is most important to convent Bacillus sp. to spore for B3 or RABC system. The fundamental research on the B3 and RABC System, a new modified biological nutrient removal process was conducted and the applicability to dairy wastewater was examined. The B3 and RABC System showed great stability and high efficiency to remove high strength of organic, nitrogen and phosphorus for the dairy wastewater. The purpose of this research is to investigate what factors are affecting to enhance settleability in the system with Bacillus sp. The system for tapered aeration of B3 and RABC is effective to convent Bacillus sp. to spore due to the extremely decreased dissolved oxygen concentration at the end of serial tapered aeration tanks. The protein content of EPS extract increased from 109.95 mgEPS / gSS as microorganism to 131.77 mgEPS / gSS as spores. The results of the removal of heavy metals, Cu, Pb, Cd and Cr showed that the removal efficiencies of Cu, Pb, Cd and Cr were 20%, 24%, 31% and 22%, respectively for the sludge cake from U system. However those of Cu, Pb, Cd and Cr were increased up to 30%, 57%, 64% and 65%, respectively for the spore. Not only the dissolved oxygen concentration was the most effective factor to improve sedimentation of Bacillus sp. but also it affected to increase the protein content of EPS extract. As a consequence of this research, the factors to improve sedimentation were the prodution of protein in the EPS extract and the operation condition for the control of dissolved oxygen concentration in the serial tapered aeration tanks.
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