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마이크로-나노버블 반응조를 이용한 미생물성장 동력학 계수의 추정에 관한 연구
Estimation of Kinetic Parameters for Biomass Growth Using Micro-nano Bubbles Reactor 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.19 no.5, 2010년, pp.647 - 653  

한영립 (동아대학교 환경공학과) ,  정병길 (동의대학교 환경공학과) ,  정유진 (국립환경과학원) ,  조도현 ((주)네가트론) ,  성낙창 (동아대학교 환경공학과)

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The objectives of this research are to evaluate and compare the oxygen transfer coefficients($K_{La}$) in both a general bubbles reactor and a micro-nano bubbles reactor for effective operation in sewage treatment plants, and to understand the effect on microbial kinetic parameters of bio...

주제어

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문제 정의

  • 따라서, 본 연구에서는 하수처리장의 효과적인 운전 및 처리효율 향상을 위해 마이크로-나노버블 산기장치(Micro-nano bubbles reactor, MNB reactor) 를 적용하여 기존 산기장치(General bubbles reactor, GB reactor)와의 산소전달계수를 비교・평가하고, 하수처리장 적용 시 미생물에 대한 영향을 파악하기 위해 미생물 성장계수를 산출하여 마이크로-나노버블 산기장치 적용 시 생물학적 처리에 의한 효과적인 운영방안을 제시하는데 그 목적이 있다.
  • 본 연구에서는 하수처리장에 마이크로-나노버블 산기장치를 적용하기 위하여 기존 산기장치와의 산소 전달계수를 비교․평가하고, 하수처리장 적용 시 미생물에 대한 영향을 파악하기 위해 미생물 성장계수를 산출․평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
과거 하수처리장은 대부분 무엇을 주요 제거대상으로 했는가? 과거 하수처리장은 대부분은 유기물 및 고형물을 주요 제거대상으로 하는 2차 처리시설로, 최근 상수원의 수질보전을 위해 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 강력히 규제하고 수질오염 총량제를 추진함에 따라 유기물 및 부유물질에 대한 법적 방류수질을 강화 하는 추세이다(이, 2005; 하, 2004; 김 등, 2010). 2007 년말 기준 전국의 가동중인 공공하수처리장은 총 370 개로, 이중 신․증설 115개소, 개량 63개소로 나타나 고도처리로의 전환이 활발하게 진행 중이며, 방류수질 강화에 많은 힘을 쓰고 있다(환경부, 2008; 환경부, 2009).
2007년 말 기준으로 전국의 가동 중인 공공하수처리장의 수는? 과거 하수처리장은 대부분은 유기물 및 고형물을 주요 제거대상으로 하는 2차 처리시설로, 최근 상수원의 수질보전을 위해 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 강력히 규제하고 수질오염 총량제를 추진함에 따라 유기물 및 부유물질에 대한 법적 방류수질을 강화 하는 추세이다(이, 2005; 하, 2004; 김 등, 2010). 2007 년말 기준 전국의 가동중인 공공하수처리장은 총 370 개로, 이중 신․증설 115개소, 개량 63개소로 나타나 고도처리로의 전환이 활발하게 진행 중이며, 방류수질 강화에 많은 힘을 쓰고 있다(환경부, 2008; 환경부, 2009). 또한 ‘높은 삶의 질’을 추구하는 과정에서 향후 병원성 미생물, 내분비계 장애물질(Endocrine disrupting substances) 및 미량 유해물질 등에 대한 규제도 차츰 강화되어 갈 것이다(안, 2006).
하수처리장 방류수 재이용 계획을 추진하기 위해서 무엇이 필요한가? 한편, 수자원 보전 및 효율적인 이용이라는 차원에서 하수처리장 방류수 재이용 계획이 활발히 추진되고 있다. 이처럼 하수처리장 방류수를 재이용하기 위해서는 기존 방류수질보다는 한 단계 높은 수준의 처리가 필요할 것이다.
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참고문헌 (13)

  1. 김미란, 김경희, 박해식, 강동효, 이제근, 2010, S 하수처리장 반류수가 방류수 수질에 미치는 영향, 한국환경과학회지, 19(3), 323-329. 

  2. 안규홍, 2006, 하수 고도처리의 기술 동향 및 전망, 한국과학기술연구원. 

  3. 안웅형, 2005, 기술진단 사례로 본 하수처리장의 문제점 및 개선방안, (월간)환경21, 통권99, 62-63. 

  4. 이병호, 2005, (세미나)기존처리장에서 고도처리시설로의 효율적인 개량방법, 환경시설관리공사, 명지대학교. 

  5. 정연규, 김한수, 유성인, 2000, 산소이용율을 이용한 생물학적 동력학 계수 추정, 대한환경공학회지, 22(1), 11-19. 

  6. 최희정, 2003, 포기조내 산소전달 효율 증진 방안에 관한 연구, 석사학위논문, 순천대학교. 

  7. 하해창, 2004, 하수처리에 있어서 고도처리방법의 비교선정에 관한 연구, 석사학위논문, 서울산업대학교. 

  8. 환경부, 2008, 환경백서, 11-1480000-000586-10. 

  9. 환경부, 2009, 2005-2007년 하수.분뇨처리시설 기술진단 사례집, 11-1480000-000988-01. 

  10. Brown, L. C., Baillod, C. R., 1982, Modeling and Interpreting Oxygen Transfer Data, ASCE Journal of Environmental Engineering, 108(4), 607-628. 

  11. Chern, J. M., Yu, C. F., 1997, Oxygen Transfer Modeling of Diffused Aeration Systems, Industrial & Engineering Chemistry Research, 36(12), 5447-5453. 

  12. Stenstrom, M. K., Brown, L. C., Hwang, H. J., 1981, Oxygen Transfer Parameter Estimation, ASCE Journal of Environmental Engineering, 107(2), 379-397. 

  13. Young, C. J., 2000, Using oxygen uptake rate to fingerprint activated sludge process, Proceedings of the Third International Symposium on Advanced Environmental Monitoring, Cheju Island, 137-142. 

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