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생물활성탄 공정을 이용한 오존처리 부산물인 aldehyde류의 생분해 특성평가
Biodegradation Characteristics of Aldehydes using Biological Activated Carbon Process 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.31 no.11, 2009년, pp.989 - 996  

고재현 (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소) ,  손희종 (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소) ,  김영진 (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소) ,  배석문 (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소) ,  유평종 (부산광역시 상수도사업본부 수질연구소) ,  이태호 (부산대학교 환경공학과)

초록
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생물활성탄 재질별 및 안트라사이트 biofilter에서 EBCT 및 수온변화에 따른 aldehyde 4종(formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal 및 methylglyoxal)의 생물분해 특성을 조사한 결과 EBCT와 수온을 증가시킬 경우 제거율이 상승하였으며, 수온이 $25^{\circ}C$일 때 aldehyde 4종의 제거율은 EBCT의 영향을 크게 받지 않았으나 수온이 $5^{\circ}C$일 경우에는 EBCT의 증가가 aldehyde 4종의 제거율 상승에 큰 영향을 미쳤다. 활성탄 재질별 BAC 및 biofilter에서 aldehyde 4종의 제거능은 석탄계-BAC > 야자계-BAC > 목탄계-BAC > biofilter 순으로 조사되었다. 수온 $5^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$, 석탄계- BAC에서 aldehyde류 4종에 대한 생물분해 속도상수(k)와 반감기($t_{1/2}$)를 조사한 결과, formaldehyde는 0.2175~0.7826 $min^{-1}$와 0.89~3.19 min, acetaldehyde는 0.2068~0.9211 $min^{-1}$와 0.75~3.35 min, glyoxal은 0.1468~0.3213 $min^{-1}$와 2.16~4.72 min, methylglyoxal은 0.1794~0.4665 $min^{-1}$와 1.49~3.86 min이었다. Aldehyde 4종에 대한 물질별 생분해율 평가 결과 formaldehyde ${\geq}$ acetaldehyde > methylglyoxal > glyoxal 순으로 나타났다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the effects of biofilter media type (three different activated carbons and anthracite), empty bed contact time (EBCT) and temperature on the removal of four aldehyde species (formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal and methylglyoxal) in BAC filters were investigated. Experiments were cond...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 정수처리 공정중 오존처리에 의해 생성되는 aldehyde류 중 발암성을 가지며, 비교적 생성능이 높은 formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal 및 methylglyoxal에 대해 BAC 공정에서 제거효율에 가장 많은 영향을 미치는 유입수의 수온과 EBCT 변화에 따른 aldehyde류 4종의 제거능을 평가하고자 하였으며, 또한 각 운전 조건에서 도출된 결과들을 이용하여 생물분해 동력학적인 평가를 통해 정수장의 BAC 설계 및 운전의 기초자료로 활용하고자 한다.
  • 생물활성탄(BAC) 재질별 및 안트라사이트 biofilter에서 EBCT 및 수온 변화에 따른 aldehyde 4종(formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal 및 methylglyoxal)의 생물분해 특성을 조사한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

가설 설정

  • 11) BAC 공정은 활성탄의 부착 박테리아들에 의한 유기 오염물질의 생물학적 분해가 주요 제거 메카니즘이기 때문에 부착 박테리아들의 생체량(biomass)이나 활성도(activity)에 영향을 미치는 여러 가지 인자들에 의해 제거효율에 영향을 받는다.11,12) 특히 제거효율에 영향을 미치는 대표적인 인자들로는 유입수의 수온과 공탑체류시간(empty bed contact time, EBCT)이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
오존의 특징은? 오존(O3)은 높은 살균력으로 인해 염소를 대신하는 대체 소독제로서 많이 적용되고 있으며, 이러한 추세는 점점 더 증가하고 있다. 하지만 오존의 경우도 염소와 같이 소독부산물을 생성하며1), 이들의 종류는 aldehyde류와 유기산류와 같은 유기성 부산물과 브로메이트(BrO3- ) 같은 무기성 부산물이 있다.
오존의 소독부산물에 포함된 것은? 오존(O3)은 높은 살균력으로 인해 염소를 대신하는 대체 소독제로서 많이 적용되고 있으며, 이러한 추세는 점점 더 증가하고 있다. 하지만 오존의 경우도 염소와 같이 소독부산물을 생성하며1), 이들의 종류는 aldehyde류와 유기산류와 같은 유기성 부산물과 브로메이트(BrO3- ) 같은 무기성 부산물이 있다.2,3) 유기성 오존 소독부산물들은 수중의 천연유기물질 (natural organic matter, NOM)과 오존이 반응하여 산화 분열로부터 aldehyde류와 carboxylic acid류와 같은 극성 유기화합물이 생성된다.
오존처리에 쓰이는 aldehyde류가 유출될 시 발생할 수 있는 문제는? 3,4) 오존처리에 의해 비교적 생성능이 높은 aldehyde류들로는 formaldehyde, acetaldehyde, glyoxal 및 methylglyoxal 등이 있으며,5) formaldehyde와 acetaldehyde는 호흡기 계통에 암을 유발할 가능성이 있으며, glyoxal은 위암을 유발할 가능성이 있는 물질로 알려져 있다.6) 또한, aldehyde류들은 생물분해능이 큰 물질들이기 때문에 배∙급수관망으로 유출될 경우에는 관망에서 미생물의 재성장을 유발할 가능성이 있어 질병에 대한 안전성이 문제시 될 수 있다.7,8) 따라서 관망에서의 안전성 확보를 위해서는 오존처리 공정의 후단에 생물활성탄(biological activatedcarbon, BAC)과 같은 생물학적 처리공정의 도입이 필수적이다.
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참고문헌 (26)

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