본 연구는 음식물처리시설, 하수처리시설을 대상으로 선정하여 미생물 유도제에 의한 폐수고도처리 효율 개선 및 슬러지 감량화의 실험적 연구를 수행하였다. 미생물 유도제 특성 분석을 위해 미생물 유도제의 성상 분석, 주입량 산정을 위한 jar-test, 음폐수 시설, 하수처리장 폭기조, 반송슬러지의 광학현미경 측정, 미생물 도말실험, ...
본 연구는 음식물처리시설, 하수처리시설을 대상으로 선정하여 미생물 유도제에 의한 폐수고도처리 효율 개선 및 슬러지 감량화의 실험적 연구를 수행하였다. 미생물 유도제 특성 분석을 위해 미생물 유도제의 성상 분석, 주입량 산정을 위한 jar-test, 음폐수 시설, 하수처리장 폭기조, 반송슬러지의 광학현미경 측정, 미생물 도말실험, OUR test, BMP test, gas 발생량 고도처리 효율 개선 효과 등을 분석하였다. 미생물 유도제 효능 파악을 위한 실험을 진행한 결과 미생물상으로는 Bacillus류와 Nitrosomonas류 등이 관측 되었으며 정밀한 분석을 위해 미생물 도말실험을 진행하였으며 하수처리장 폭기조내 일반적으로 존재하는 종과는 다소 다른 것으로 여겨진다. 미생물 활성도를 측정하는 OUR test 결과 미생물 유도제를 사용한 공법에 사용된 토양미생물의 활성도가 일반 하수처리장 미생물 슬러지의 활성도보다 높은 결과를 나타냈으며, 이는 미생물 유도제 적용공법의 높은 처리효율에 영향을 주는 요소로 판단된다. BMP test를 수행한 결과 반송슬러지를 주입한 serum bottle에서 가스발생량 증가가 관찰되었으며 메탄 함량과 메탄발생량 분석의 경우도 미생물 유도제 주입으로 미생물의 성장속도를 증가시켜 높은 소화효율을 보여 대조군에 비하여 증가하는 것으로 나타났다. 실험대상 시설에서 실질적인 음식물쓰레기 처리량과 가스발생량 분석 결과 처리량과 가스 생산량의 증가를 확인할 수 있었다. 미생물 유도제에 의한 음폐수 고도처리 실험결과, 미생물 유도제를 이용한 공법은 기존 MLE공법보다 향상된 제거율을 나타내었으며 수질오염정도를 평가하는 기본적인 항목을 분석한 결과 모든 항목에서 상당히 높은 제거효율을 나타내었다. 하수처리장 효율개선 실험 결과는 COD 제거율은 미생물 유도제 주입 공정과 기존 처리 공정과 비슷하였고, T-N제거에서는 기존 처리공정보다 높은 제거율을 나타내었으며, T-P처리에도 탁월한 것으로 나타났다. 슬러지 발생량은 미생물 유도제를 적용 시 슬러지 잉여량이 현저히 감소되어 슬러지 감량화 효과가 나타났다. 미생물 유도제 주입으로 미생물 활성이 증진되어 viable fraction 으로 인한 유기물 제거, 탈질 미생물과 인 제거 미생물의 일부 증가로 인해 전체 고도처리 효율이 증가하는 것으로 판단된다. 미생물 유도제를 이용하여 기존의 고도처리 공법에 비하여 유기물, 질소 및 인의 처리에서 높은 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있었으며 이를 통해 단순 효율 비교만이 아닌 설계인자의 표준화 및 최적화를 위하여 유사 공법과의 설계인자 비교를 수행하고 최종적인 대안공정과 SRT와 F/M비 등 최적 설계인자도 제시하였다. 음식물 쓰레기 처리 시설에서 확인된 미생물 유도제의 처리성능 개선 효과와 mechanism의 범용성을 확인하기 위해 실제 하수처리장에서의 고도처리 성능개선과 슬러지 감량화를 분석하여 이를 확인할 수 있어서 다양한 폐수 농도와 환경 조건에서 대응이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 미생물 유도제는 일반 활성슬러지 공정에 비하여 높은 제거효율과 슬러지 감량, 악취 제어 등의 장점을 가지며 이는 미생물 유도제의 주입으로 인하여 토양미생물이 우점화되며 전반적으로 처리에 기여하는 미생물들이 건강한 혼합 미생물 군집 상태가 되는 것을 의미한다.
본 연구는 음식물처리시설, 하수처리시설을 대상으로 선정하여 미생물 유도제에 의한 폐수고도처리 효율 개선 및 슬러지 감량화의 실험적 연구를 수행하였다. 미생물 유도제 특성 분석을 위해 미생물 유도제의 성상 분석, 주입량 산정을 위한 jar-test, 음폐수 시설, 하수처리장 폭기조, 반송슬러지의 광학현미경 측정, 미생물 도말실험, OUR test, BMP test, gas 발생량 고도처리 효율 개선 효과 등을 분석하였다. 미생물 유도제 효능 파악을 위한 실험을 진행한 결과 미생물상으로는 Bacillus류와 Nitrosomonas류 등이 관측 되었으며 정밀한 분석을 위해 미생물 도말실험을 진행하였으며 하수처리장 폭기조내 일반적으로 존재하는 종과는 다소 다른 것으로 여겨진다. 미생물 활성도를 측정하는 OUR test 결과 미생물 유도제를 사용한 공법에 사용된 토양미생물의 활성도가 일반 하수처리장 미생물 슬러지의 활성도보다 높은 결과를 나타냈으며, 이는 미생물 유도제 적용공법의 높은 처리효율에 영향을 주는 요소로 판단된다. BMP test를 수행한 결과 반송슬러지를 주입한 serum bottle에서 가스발생량 증가가 관찰되었으며 메탄 함량과 메탄발생량 분석의 경우도 미생물 유도제 주입으로 미생물의 성장속도를 증가시켜 높은 소화효율을 보여 대조군에 비하여 증가하는 것으로 나타났다. 실험대상 시설에서 실질적인 음식물쓰레기 처리량과 가스발생량 분석 결과 처리량과 가스 생산량의 증가를 확인할 수 있었다. 미생물 유도제에 의한 음폐수 고도처리 실험결과, 미생물 유도제를 이용한 공법은 기존 MLE공법보다 향상된 제거율을 나타내었으며 수질오염정도를 평가하는 기본적인 항목을 분석한 결과 모든 항목에서 상당히 높은 제거효율을 나타내었다. 하수처리장 효율개선 실험 결과는 COD 제거율은 미생물 유도제 주입 공정과 기존 처리 공정과 비슷하였고, T-N제거에서는 기존 처리공정보다 높은 제거율을 나타내었으며, T-P처리에도 탁월한 것으로 나타났다. 슬러지 발생량은 미생물 유도제를 적용 시 슬러지 잉여량이 현저히 감소되어 슬러지 감량화 효과가 나타났다. 미생물 유도제 주입으로 미생물 활성이 증진되어 viable fraction 으로 인한 유기물 제거, 탈질 미생물과 인 제거 미생물의 일부 증가로 인해 전체 고도처리 효율이 증가하는 것으로 판단된다. 미생물 유도제를 이용하여 기존의 고도처리 공법에 비하여 유기물, 질소 및 인의 처리에서 높은 효율을 나타내는 것을 확인할 수 있었으며 이를 통해 단순 효율 비교만이 아닌 설계인자의 표준화 및 최적화를 위하여 유사 공법과의 설계인자 비교를 수행하고 최종적인 대안공정과 SRT와 F/M비 등 최적 설계인자도 제시하였다. 음식물 쓰레기 처리 시설에서 확인된 미생물 유도제의 처리성능 개선 효과와 mechanism의 범용성을 확인하기 위해 실제 하수처리장에서의 고도처리 성능개선과 슬러지 감량화를 분석하여 이를 확인할 수 있어서 다양한 폐수 농도와 환경 조건에서 대응이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 미생물 유도제는 일반 활성슬러지 공정에 비하여 높은 제거효율과 슬러지 감량, 악취 제어 등의 장점을 가지며 이는 미생물 유도제의 주입으로 인하여 토양미생물이 우점화되며 전반적으로 처리에 기여하는 미생물들이 건강한 혼합 미생물 군집 상태가 되는 것을 의미한다.
This research was an experimental one, as an attempt to enhance the efficiency in advanced treatment of wastewater and reduce sludge through microbial agents on facilities treating foods and sewage. For analyzing attributes of microbial agents, the following was performed: analysis of morphologies f...
This research was an experimental one, as an attempt to enhance the efficiency in advanced treatment of wastewater and reduce sludge through microbial agents on facilities treating foods and sewage. For analyzing attributes of microbial agents, the following was performed: analysis of morphologies for microbial agents, jar-tests to calculate injection amounts, facilities for food wastewater, measurement of return sludge through optical microscopes experiments of microorganism activity like OUR and BMP tests, generated gas amounts, and improving efficiencies in advanced treatments. For high-precision analysis, an experiment that culture microorganisms was carried out. It seems that they are somewhat different from those that usually exist in aeration tanks at sewage treatment plants. Results from OUR test that measures active microorganisms are revealed that the activation level of soil microorganisms used for the method based on microbial agents had better results than the activation level of microorganisms in typical sewage treatment plants. In conducting BMP tests, in the serum bottle which recycled sludge was injected, an increase in amounts of gas generated was observed. For analysis on methane contents and generated methane amounts, injecting microbial agents led to an increase in growth rate of microorganisms, resulting in high digestion rates, relative to the control group. And analyzing the treated actual amounts of food waste and generated gases from the facilities used as the field study revealed increases in the treated amounts and generated gases. The experiment on advanced treatment of food wastewater due to microbial agents revealed that the process relying on the microbial agents had an enhanced removal rate relative to that of the existing MLE method. And the analysis on basic parameters that evaluate the water quality showed significantly high removal rates across all the parameters. In the experiment on improving the efficiency in sewage treatment plants COD removal rates were similar between the experiment and control and some results exhibited higher removal rate than control process at T-N treatment with effective T-P treatment. As for the sludge generation, when microbial agents were used, the residual amount of sludge decreased for an effect in reducing sludge. It was deemed that injecting microbial agents increased activation of microorganisms has led to an increase in the overall reaction of advanced treatment through removing organic materials due to viable fraction and a partial increase in denitrified microorganisms and phosphorous removing microorganisms. It was confirmed that the process with microbial agents, relative to the existing advanced treatment methods, exhibited higher efficiencies in treating organic materials, nitrogen, and phosphorous. Based on this study, comparison of design factors with similar methods was performed to standardize and optimize the design factors instead of simple comparisons in efficiencies, and the optimal design factors including the final alternative process, as well as SRT and F/M ratio, was proposed. In order to confirm generality of the mechanism and improvements in treatment performance of microbial agents as confirmed at food waste treatment facilities, the performance improvements for advanced treatments and reductions in sludge were analyzed at real sewage treatment plants. As this was confirmed, it could also be confirmed that it would be possible to make adjustments in a diverse range of wastewater concentrations and environment conditions. Microbial agents, relative to the general activated sludge , have advantages in high removal efficiencies, sludge reduction, and odor control, among others. This means that due to injection of microbial agents, soil microorganisms become dominant so that the microorganisms that make contributions to the treatment overall become a healthy and mixed microorganism cluster.
This research was an experimental one, as an attempt to enhance the efficiency in advanced treatment of wastewater and reduce sludge through microbial agents on facilities treating foods and sewage. For analyzing attributes of microbial agents, the following was performed: analysis of morphologies for microbial agents, jar-tests to calculate injection amounts, facilities for food wastewater, measurement of return sludge through optical microscopes experiments of microorganism activity like OUR and BMP tests, generated gas amounts, and improving efficiencies in advanced treatments. For high-precision analysis, an experiment that culture microorganisms was carried out. It seems that they are somewhat different from those that usually exist in aeration tanks at sewage treatment plants. Results from OUR test that measures active microorganisms are revealed that the activation level of soil microorganisms used for the method based on microbial agents had better results than the activation level of microorganisms in typical sewage treatment plants. In conducting BMP tests, in the serum bottle which recycled sludge was injected, an increase in amounts of gas generated was observed. For analysis on methane contents and generated methane amounts, injecting microbial agents led to an increase in growth rate of microorganisms, resulting in high digestion rates, relative to the control group. And analyzing the treated actual amounts of food waste and generated gases from the facilities used as the field study revealed increases in the treated amounts and generated gases. The experiment on advanced treatment of food wastewater due to microbial agents revealed that the process relying on the microbial agents had an enhanced removal rate relative to that of the existing MLE method. And the analysis on basic parameters that evaluate the water quality showed significantly high removal rates across all the parameters. In the experiment on improving the efficiency in sewage treatment plants COD removal rates were similar between the experiment and control and some results exhibited higher removal rate than control process at T-N treatment with effective T-P treatment. As for the sludge generation, when microbial agents were used, the residual amount of sludge decreased for an effect in reducing sludge. It was deemed that injecting microbial agents increased activation of microorganisms has led to an increase in the overall reaction of advanced treatment through removing organic materials due to viable fraction and a partial increase in denitrified microorganisms and phosphorous removing microorganisms. It was confirmed that the process with microbial agents, relative to the existing advanced treatment methods, exhibited higher efficiencies in treating organic materials, nitrogen, and phosphorous. Based on this study, comparison of design factors with similar methods was performed to standardize and optimize the design factors instead of simple comparisons in efficiencies, and the optimal design factors including the final alternative process, as well as SRT and F/M ratio, was proposed. In order to confirm generality of the mechanism and improvements in treatment performance of microbial agents as confirmed at food waste treatment facilities, the performance improvements for advanced treatments and reductions in sludge were analyzed at real sewage treatment plants. As this was confirmed, it could also be confirmed that it would be possible to make adjustments in a diverse range of wastewater concentrations and environment conditions. Microbial agents, relative to the general activated sludge , have advantages in high removal efficiencies, sludge reduction, and odor control, among others. This means that due to injection of microbial agents, soil microorganisms become dominant so that the microorganisms that make contributions to the treatment overall become a healthy and mixed microorganism cluster.
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