하․폐수처리의 중요성과 기술의 고도화가 꼭 필요한 요소가 되고 있는 시점에 현재 국내에서는 기존 생물학적 처리의 기술이 고도화 되지 못하고 계속 머물러 있는 현실이다. 기존 생물학적 처리방법은 표준 활성슬러지 공법으로 많은 부지가 필요하고 높은 수리학적 체류시간을 요구한다. 이러한 문제점들을 보완하여 최근 국내·외에서 활발히 연구 중인 미생물 고정화법은 고분자 물질 내에 미생물이 고정화 되어 있으므로 외부로 미생물이 유출되지 않고, 이에 따라 반응조 내에 지속적인 활성을 갖는 미생물의 농도를 높은 수준으로 유지할 수 있어 처리효율이 높아지고 처리시간이 단축되는 장점을 가지고 있다. 또한 고정화 되어 있는 미생물의 재생 가능성이 높고 생존율이 높아 부착 성장식 공법에 비해 많은 장점들을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구는 하․폐수 처리를 위한 미생물 고정화 담체를 제작하고 물성 및 효율을 평가함으로써 기존 하․폐수처리의 생물학적 처리방법을 고도화하고 개선 하고자 한다. 제작된 미생물 고정화 담체는 기존 생물학적 처리에 쓰이는 활성슬러지가 고정화되어 있으며, PVA와 PEG를 이용하여 제작된 무해한 담체이다. 본 연구에 사용된 미생물 고정화 담체 내부의 오염물질 확산정도 및 산소전달을 간접적으로 확인하기 위하여 PVA, PEG 함량에 따른 담체 내부로의 ...
하․폐수처리의 중요성과 기술의 고도화가 꼭 필요한 요소가 되고 있는 시점에 현재 국내에서는 기존 생물학적 처리의 기술이 고도화 되지 못하고 계속 머물러 있는 현실이다. 기존 생물학적 처리방법은 표준 활성슬러지 공법으로 많은 부지가 필요하고 높은 수리학적 체류시간을 요구한다. 이러한 문제점들을 보완하여 최근 국내·외에서 활발히 연구 중인 미생물 고정화법은 고분자 물질 내에 미생물이 고정화 되어 있으므로 외부로 미생물이 유출되지 않고, 이에 따라 반응조 내에 지속적인 활성을 갖는 미생물의 농도를 높은 수준으로 유지할 수 있어 처리효율이 높아지고 처리시간이 단축되는 장점을 가지고 있다. 또한 고정화 되어 있는 미생물의 재생 가능성이 높고 생존율이 높아 부착 성장식 공법에 비해 많은 장점들을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구는 하․폐수 처리를 위한 미생물 고정화 담체를 제작하고 물성 및 효율을 평가함으로써 기존 하․폐수처리의 생물학적 처리방법을 고도화하고 개선 하고자 한다. 제작된 미생물 고정화 담체는 기존 생물학적 처리에 쓰이는 활성슬러지가 고정화되어 있으며, PVA와 PEG를 이용하여 제작된 무해한 담체이다. 본 연구에 사용된 미생물 고정화 담체 내부의 오염물질 확산정도 및 산소전달을 간접적으로 확인하기 위하여 PVA, PEG 함량에 따른 담체 내부로의 형광물질 확산 test를 실시하였으며, 제작된 담체의 물성평가를 위하여 유기용매 용해도 평가를 진행하였다. 또한 pH 변화에 따른 약산, 중성, 약염기 상태에서의 치수 안정성을 평가하였으며, SEM/EDX를 이용하여 고정화 담체의 표면 및 내부를 분석하였고, 겉보기 밀도, 밀도, 기공률, 기공크기, 비표면적을 분석하고 인장강도를 분석하여 제작된 담체의 내구성과 물리적 특성을 확인하였다. 담체 내부로의 확산 실험 결과 모양변형이 없고 확산정도의 차이가 미비한 20%+15%(PVA+PEG) 담체를 실제 공정적용에 가장 적합할 것으로 판단하였다. 유기용매 용해도 평가결과 12가지의 유기용매에서 불용성을 보였으며, 기공률, 기공크기, 비표면적 측정 결과 20%+15%(PVA+PEG) 담체가 20.3 ㎛, 63.3%, 78.64 m2/g 으로 미생물 고정화에 가장 적합할 것으로 판단하였다. 또한 SEM/EDX 분석 결과 담체 내부에서 미생물의 증식이 활발하게 이루어지는 것을 확인하였으며, 표면 분석 결과 담체 외부로의 미생물 사출은 없는 것으로 판단된다. 제작된 미생물 고정화 담체 내부의 미생물을 활성화하기 위하여 합성폐수를 이용하여 batch-test를 실시하였다. 또한 다양한 하․폐수 처리 공정에서의 공정 효율을 평가하기 위하여 MLE 공법을 이용하여 lab-test를 실시하였다. Batch-test 결과 CODCr, NH4+-N, NO3--N, T-N 평균 제거 효율은 93.6, 95.3, 96.1, 96.5%로 확인되었으며 담체 내부에 고정화 되어 있는 미생물이 활성화된 것으로 판단된다. 마지막으로 lab-test 결과 CODCr, NH4+-N, NO3--N, T-N 평균 제거 효율은 81.7%, 89.2%, 93.5%, 87.1%로 하․폐수 처리 공정에서의 안정적인 처리수질 확보가 가능한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 PVA, PEG 미생물 고정화 담체는 물리적 특성 확인 결과 기존 담체에 비하여 물성이 뛰어나 오랜 기간 사용할 수 있으며, 공정 효율 평가 결과 기존 A2O 공정에 비하여 수리학적 체류시간이 짧아도 처리수질 확보가 가능하고, 슬러지 발생량이 없어 슬러지 처리비용 절감에 따른 경제적인 공정이 될 것으로 판단된다.
하․폐수처리의 중요성과 기술의 고도화가 꼭 필요한 요소가 되고 있는 시점에 현재 국내에서는 기존 생물학적 처리의 기술이 고도화 되지 못하고 계속 머물러 있는 현실이다. 기존 생물학적 처리방법은 표준 활성슬러지 공법으로 많은 부지가 필요하고 높은 수리학적 체류시간을 요구한다. 이러한 문제점들을 보완하여 최근 국내·외에서 활발히 연구 중인 미생물 고정화법은 고분자 물질 내에 미생물이 고정화 되어 있으므로 외부로 미생물이 유출되지 않고, 이에 따라 반응조 내에 지속적인 활성을 갖는 미생물의 농도를 높은 수준으로 유지할 수 있어 처리효율이 높아지고 처리시간이 단축되는 장점을 가지고 있다. 또한 고정화 되어 있는 미생물의 재생 가능성이 높고 생존율이 높아 부착 성장식 공법에 비해 많은 장점들을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구는 하․폐수 처리를 위한 미생물 고정화 담체를 제작하고 물성 및 효율을 평가함으로써 기존 하․폐수처리의 생물학적 처리방법을 고도화하고 개선 하고자 한다. 제작된 미생물 고정화 담체는 기존 생물학적 처리에 쓰이는 활성슬러지가 고정화되어 있으며, PVA와 PEG를 이용하여 제작된 무해한 담체이다. 본 연구에 사용된 미생물 고정화 담체 내부의 오염물질 확산정도 및 산소전달을 간접적으로 확인하기 위하여 PVA, PEG 함량에 따른 담체 내부로의 형광물질 확산 test를 실시하였으며, 제작된 담체의 물성평가를 위하여 유기용매 용해도 평가를 진행하였다. 또한 pH 변화에 따른 약산, 중성, 약염기 상태에서의 치수 안정성을 평가하였으며, SEM/EDX를 이용하여 고정화 담체의 표면 및 내부를 분석하였고, 겉보기 밀도, 밀도, 기공률, 기공크기, 비표면적을 분석하고 인장강도를 분석하여 제작된 담체의 내구성과 물리적 특성을 확인하였다. 담체 내부로의 확산 실험 결과 모양변형이 없고 확산정도의 차이가 미비한 20%+15%(PVA+PEG) 담체를 실제 공정적용에 가장 적합할 것으로 판단하였다. 유기용매 용해도 평가결과 12가지의 유기용매에서 불용성을 보였으며, 기공률, 기공크기, 비표면적 측정 결과 20%+15%(PVA+PEG) 담체가 20.3 ㎛, 63.3%, 78.64 m2/g 으로 미생물 고정화에 가장 적합할 것으로 판단하였다. 또한 SEM/EDX 분석 결과 담체 내부에서 미생물의 증식이 활발하게 이루어지는 것을 확인하였으며, 표면 분석 결과 담체 외부로의 미생물 사출은 없는 것으로 판단된다. 제작된 미생물 고정화 담체 내부의 미생물을 활성화하기 위하여 합성폐수를 이용하여 batch-test를 실시하였다. 또한 다양한 하․폐수 처리 공정에서의 공정 효율을 평가하기 위하여 MLE 공법을 이용하여 lab-test를 실시하였다. Batch-test 결과 CODCr, NH4+-N, NO3--N, T-N 평균 제거 효율은 93.6, 95.3, 96.1, 96.5%로 확인되었으며 담체 내부에 고정화 되어 있는 미생물이 활성화된 것으로 판단된다. 마지막으로 lab-test 결과 CODCr, NH4+-N, NO3--N, T-N 평균 제거 효율은 81.7%, 89.2%, 93.5%, 87.1%로 하․폐수 처리 공정에서의 안정적인 처리수질 확보가 가능한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서 개발된 PVA, PEG 미생물 고정화 담체는 물리적 특성 확인 결과 기존 담체에 비하여 물성이 뛰어나 오랜 기간 사용할 수 있으며, 공정 효율 평가 결과 기존 A2O 공정에 비하여 수리학적 체류시간이 짧아도 처리수질 확보가 가능하고, 슬러지 발생량이 없어 슬러지 처리비용 절감에 따른 경제적인 공정이 될 것으로 판단된다.
As the importance of wastewater treatment and technological advancement are becoming a necessary factor, the existing biological treatment technology in korea is not advanced yet, and it is a fact that it continues to stay. Existing biological treatment methods require large area and long hydraulic ...
As the importance of wastewater treatment and technological advancement are becoming a necessary factor, the existing biological treatment technology in korea is not advanced yet, and it is a fact that it continues to stay. Existing biological treatment methods require large area and long hydraulic retention time with standard activated sludge process. In order to solve these problems, the microorganism immobilization method currently being actively studied at domestic and abroad has a problem that the microorganisms are immobilized in the polymer material, accordingly, the concentration of the microorganisms having a continuous activity in the reaction tank can be maintained at a high level, thereby increasing the treatment efficiency and shortening the treatment time. In addition, the immobilized microorganisms are highly reproducible and have a high survival rate, which is more advantageous than the attachment growth method. Accordingly, the purpose of this study is to improve biological treatment methods of existing wastewater treatment by preparing a microorganism immobilization media for wastewater treatment and evaluate physical properties and efficiency. The prepared micro organism immobilization media is harmless using PVA and PEG in which activated sludge used for existing biological treatment is immobilized. In order to indirectly confirm the degree of diffusion of contaminants and the oxygen transfer into the microorganism immobilized media used in this study, a fluorescent substance diffusion test was carried out according to the content of PVA and PEG. In order to evaluate the physical properties of the media like solubility of organic solvent, the dimensional stability in weak acid, neutral and weak base states was evaluated according to pH change. SEM/EDX was used to analyze the surface and inside of the immobilized media, and the apparent density, porosity, pore size and specific surface area, and tensile strength to confirm the durability and physical properties of the prepared media. As a result of the diffusion experiment of the fluorescent material into the media, it was judged that 20%+15%(PVA+PEG) media having no shape deformation and little difference in diffusion degree would be most suitable for practical process application. As a result of solubility of organic solvent, 12 kinds of organic solvents showed insolubility, and from measurement of porosity, pore size and specific surface area results is 20%+15%(PVA+PEG) of media was found to be most suitable for immobilizing microorganisms with the value of 20.3 ㎛, 63.3% and 78.64 m2/g respectively. SEM/EDX analysis showed that microorganism proliferation was active in the media, and surface analysis showed no microorganism injection into the media. Batch-test was carried out to activate the microorganisms inside the prepared immobilized microorganism media using synthetic wastewater. Lab-test of MLE process was conducted to evaluate the process efficiency in various wastewater treatment process. As a result of batch-test, average removal efficiency of CODCr, NH4+-N, NO3--N and T-N were 93.6, 95.3, 96.1 and 96.5% respectively, due to the activation of the microorganisms immobilized in the media. Finally, lab-test results showed that the average removal efficiency of CODCr, NH4+-N, NO3--N and T-N was 81.7, 89.2, 93.5 and 87.1% respectively, which is considered to be stable water quality in the wastewater treatment process. The PVA and PEG microorganism immobilized media developed in this study have excellent physical properties and can be used for a long period of time, as a result of the evaluation of the process efficiency and it is possible to secure the quality of treated water even if the HRT is shorter than that of the existing A2O process, and it will be an economical process due to the reduction of sludge treatment cost because there is no amount of sludge generated.
As the importance of wastewater treatment and technological advancement are becoming a necessary factor, the existing biological treatment technology in korea is not advanced yet, and it is a fact that it continues to stay. Existing biological treatment methods require large area and long hydraulic retention time with standard activated sludge process. In order to solve these problems, the microorganism immobilization method currently being actively studied at domestic and abroad has a problem that the microorganisms are immobilized in the polymer material, accordingly, the concentration of the microorganisms having a continuous activity in the reaction tank can be maintained at a high level, thereby increasing the treatment efficiency and shortening the treatment time. In addition, the immobilized microorganisms are highly reproducible and have a high survival rate, which is more advantageous than the attachment growth method. Accordingly, the purpose of this study is to improve biological treatment methods of existing wastewater treatment by preparing a microorganism immobilization media for wastewater treatment and evaluate physical properties and efficiency. The prepared micro organism immobilization media is harmless using PVA and PEG in which activated sludge used for existing biological treatment is immobilized. In order to indirectly confirm the degree of diffusion of contaminants and the oxygen transfer into the microorganism immobilized media used in this study, a fluorescent substance diffusion test was carried out according to the content of PVA and PEG. In order to evaluate the physical properties of the media like solubility of organic solvent, the dimensional stability in weak acid, neutral and weak base states was evaluated according to pH change. SEM/EDX was used to analyze the surface and inside of the immobilized media, and the apparent density, porosity, pore size and specific surface area, and tensile strength to confirm the durability and physical properties of the prepared media. As a result of the diffusion experiment of the fluorescent material into the media, it was judged that 20%+15%(PVA+PEG) media having no shape deformation and little difference in diffusion degree would be most suitable for practical process application. As a result of solubility of organic solvent, 12 kinds of organic solvents showed insolubility, and from measurement of porosity, pore size and specific surface area results is 20%+15%(PVA+PEG) of media was found to be most suitable for immobilizing microorganisms with the value of 20.3 ㎛, 63.3% and 78.64 m2/g respectively. SEM/EDX analysis showed that microorganism proliferation was active in the media, and surface analysis showed no microorganism injection into the media. Batch-test was carried out to activate the microorganisms inside the prepared immobilized microorganism media using synthetic wastewater. Lab-test of MLE process was conducted to evaluate the process efficiency in various wastewater treatment process. As a result of batch-test, average removal efficiency of CODCr, NH4+-N, NO3--N and T-N were 93.6, 95.3, 96.1 and 96.5% respectively, due to the activation of the microorganisms immobilized in the media. Finally, lab-test results showed that the average removal efficiency of CODCr, NH4+-N, NO3--N and T-N was 81.7, 89.2, 93.5 and 87.1% respectively, which is considered to be stable water quality in the wastewater treatment process. The PVA and PEG microorganism immobilized media developed in this study have excellent physical properties and can be used for a long period of time, as a result of the evaluation of the process efficiency and it is possible to secure the quality of treated water even if the HRT is shorter than that of the existing A2O process, and it will be an economical process due to the reduction of sludge treatment cost because there is no amount of sludge generated.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.