물리화학적처리와 미세조류 배양을 통한 가축분뇨 혐기소화액 처리 Treatment of anaerobically digested piggery wastewater using physicochemical processes and microalgae cultivation원문보기
가축 사육두수의 증가에 따라 발생되는 폐수의 양도 증가하고 있다. 혐기소화공정은 유기물의 제거와 바이오가스 생산이 가능한 바, 가축폐수의 처리에 이용된다. 하지만 혐기소화 후에도 질소나 인과 같은 영양물질이 가축분뇨의 성상과 비슷한 수준으로 잔류하고 있기 때문에 방류수 수질기준에 만족하기 어려운 실정이다. 이를 제거하기 위해서는 물리화학적 처리, 고도처리 그리고 생물학적처리 등 여러 가지 처리가 필요하다. 그리고 최근 고도처리 방법의 하나로 제시되는 조류처리의 경우 가축분뇨에 포함된 무기 영양염류를 제거하는 방법으로 제시되고 있으며, 부산물의 가치를 증대시키는 기술로도 활용될 수 있다. 본 연구에서는 가축분뇨 혐기소화액을 ...
가축 사육두수의 증가에 따라 발생되는 폐수의 양도 증가하고 있다. 혐기소화공정은 유기물의 제거와 바이오가스 생산이 가능한 바, 가축폐수의 처리에 이용된다. 하지만 혐기소화 후에도 질소나 인과 같은 영양물질이 가축분뇨의 성상과 비슷한 수준으로 잔류하고 있기 때문에 방류수 수질기준에 만족하기 어려운 실정이다. 이를 제거하기 위해서는 물리화학적 처리, 고도처리 그리고 생물학적처리 등 여러 가지 처리가 필요하다. 그리고 최근 고도처리 방법의 하나로 제시되는 조류처리의 경우 가축분뇨에 포함된 무기 영양염류를 제거하는 방법으로 제시되고 있으며, 부산물의 가치를 증대시키는 기술로도 활용될 수 있다. 본 연구에서는 가축분뇨 혐기소화액을 원심분리, 응집, 암모니아스트리핑을 순차적으로 진행하였으며 파괴점 염소주입법, 오존산화법, 펜톤산화법 등의 후처리공정을 각각 진행하여 총 4단계의 물리화학적 처리를 통해 혐기소화액 내에 존재하는 유기물 및 영양물질을 처리하고 처리된 혐기소화액에 미세조류를 배양시킴으로써 바이오매스의 회수와 잔존하는 유기물과 영양염류의 제거율을 높이는 연구를 수행하였다. 연구를 진행하는 과정에서 4단계 물리화학적 처리는 하는 경우 각 단계별로 pH를 변경하고, 응집 진행 후에 암모니아스트리핑을 진행하는 과정에서 추가적인 침전이 발생되는 문제점이 있어서 물리화학적 처리를 3단계 공정으로 변경하였다. 3단계 물리화학적 처리는 원심분리, 펜톤산화법, 암모니아스트리핑을 순차적으로 진행하였고, 이때의 제거효율은 TCOD가 약 91%, TN가 96%, TP가 95%이었다. 이 후 미세조류를 배양한 결과 specific growth rate (μ, d-1)는 0.068이었으며, TCOD, TN 제거효율이 각각 55%, 96%로 가장 높았다. 결과적으로 TCOD의 경우 잔류농도는 570 mg/L로써 방류수 수질기준에 도달하지 못하였지만 TN, TN의 경우 잔류농도가 각각 4.2 mg/L, 0.9 mg/L로써 방류수 수질기준에 도달하였다.
가축 사육두수의 증가에 따라 발생되는 폐수의 양도 증가하고 있다. 혐기소화공정은 유기물의 제거와 바이오가스 생산이 가능한 바, 가축폐수의 처리에 이용된다. 하지만 혐기소화 후에도 질소나 인과 같은 영양물질이 가축분뇨의 성상과 비슷한 수준으로 잔류하고 있기 때문에 방류수 수질기준에 만족하기 어려운 실정이다. 이를 제거하기 위해서는 물리화학적 처리, 고도처리 그리고 생물학적처리 등 여러 가지 처리가 필요하다. 그리고 최근 고도처리 방법의 하나로 제시되는 조류처리의 경우 가축분뇨에 포함된 무기 영양염류를 제거하는 방법으로 제시되고 있으며, 부산물의 가치를 증대시키는 기술로도 활용될 수 있다. 본 연구에서는 가축분뇨 혐기소화액을 원심분리, 응집, 암모니아스트리핑을 순차적으로 진행하였으며 파괴점 염소주입법, 오존산화법, 펜톤산화법 등의 후처리공정을 각각 진행하여 총 4단계의 물리화학적 처리를 통해 혐기소화액 내에 존재하는 유기물 및 영양물질을 처리하고 처리된 혐기소화액에 미세조류를 배양시킴으로써 바이오매스의 회수와 잔존하는 유기물과 영양염류의 제거율을 높이는 연구를 수행하였다. 연구를 진행하는 과정에서 4단계 물리화학적 처리는 하는 경우 각 단계별로 pH를 변경하고, 응집 진행 후에 암모니아스트리핑을 진행하는 과정에서 추가적인 침전이 발생되는 문제점이 있어서 물리화학적 처리를 3단계 공정으로 변경하였다. 3단계 물리화학적 처리는 원심분리, 펜톤산화법, 암모니아스트리핑을 순차적으로 진행하였고, 이때의 제거효율은 TCOD가 약 91%, TN가 96%, TP가 95%이었다. 이 후 미세조류를 배양한 결과 specific growth rate (μ, d-1)는 0.068이었으며, TCOD, TN 제거효율이 각각 55%, 96%로 가장 높았다. 결과적으로 TCOD의 경우 잔류농도는 570 mg/L로써 방류수 수질기준에 도달하지 못하였지만 TN, TN의 경우 잔류농도가 각각 4.2 mg/L, 0.9 mg/L로써 방류수 수질기준에 도달하였다.
The amount of livestock manure generated by the increase in livestock is also increasing. The anaerobic digestion process is used for the removal of organic matter and biogas production, and for the treatment of livestock wastewater. However, even after anaerobic digestion, nutrients such as nitroge...
The amount of livestock manure generated by the increase in livestock is also increasing. The anaerobic digestion process is used for the removal of organic matter and biogas production, and for the treatment of livestock wastewater. However, even after anaerobic digestion, nutrients such as nitrogen and phosphorus remain at a level similar to that of livestock manure. Recently, it has been proposed as a method to remove inorganic nutrients contained in livestock manure in the case of algae treatment which is one of the advanced treatment methods. This can also be used as a technology to increase the value of byproducts. In this study, anaerobic digestion of livestock manure was proceeded by centrifugation, coagulation and ammonia stripping. After these treatments, the post-treatment processes such as breakpoint chlorination and ozonation fenton oxidation proceeded, respectively. A study was conducted to improve the recovery of biomass and the removal rate of remaining organic matter and nutrients by treating organic matter and nutrients present in the anaerobic digestion solution and cultivating microalgae in the treated anaerobic digestion solution. In the course of the study, the physicochemical treatment was changed to a three-step process because there was a problem that the pH was changed in each stage when performing the four-step physicochemical treatment, and further precipitation occurred during the process of ammonia stripping after the coagulation proceeded. The physico- chemical treatments consisted of centrifugation, fenton oxidation and ammonia stripping. The removal efficiencies were about 91% for TCOD, 96% for TN and 95% for TP. The specific growth rate (μ, d-1) was 0.068, and TCOD and TN removal efficiencies were the highest at 55% and 96%, respectively. As a result, the residual concentration of TCOD was 570 mg / L, but TN and TN reached 4.2 mg / L and 0.9 mg / L, respectively.
The amount of livestock manure generated by the increase in livestock is also increasing. The anaerobic digestion process is used for the removal of organic matter and biogas production, and for the treatment of livestock wastewater. However, even after anaerobic digestion, nutrients such as nitrogen and phosphorus remain at a level similar to that of livestock manure. Recently, it has been proposed as a method to remove inorganic nutrients contained in livestock manure in the case of algae treatment which is one of the advanced treatment methods. This can also be used as a technology to increase the value of byproducts. In this study, anaerobic digestion of livestock manure was proceeded by centrifugation, coagulation and ammonia stripping. After these treatments, the post-treatment processes such as breakpoint chlorination and ozonation fenton oxidation proceeded, respectively. A study was conducted to improve the recovery of biomass and the removal rate of remaining organic matter and nutrients by treating organic matter and nutrients present in the anaerobic digestion solution and cultivating microalgae in the treated anaerobic digestion solution. In the course of the study, the physicochemical treatment was changed to a three-step process because there was a problem that the pH was changed in each stage when performing the four-step physicochemical treatment, and further precipitation occurred during the process of ammonia stripping after the coagulation proceeded. The physico- chemical treatments consisted of centrifugation, fenton oxidation and ammonia stripping. The removal efficiencies were about 91% for TCOD, 96% for TN and 95% for TP. The specific growth rate (μ, d-1) was 0.068, and TCOD and TN removal efficiencies were the highest at 55% and 96%, respectively. As a result, the residual concentration of TCOD was 570 mg / L, but TN and TN reached 4.2 mg / L and 0.9 mg / L, respectively.
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