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호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리에 관한 연구
A Study on the Biological Treatment of RO Concentrate Using Aerobic Granular Sludge 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.38 no.2, 2016년, pp.79 - 86  

김현구 (블루뱅크) ,  안대희 (블루뱅크) ,  조은하 (태영건설) ,  김한용 (태영건설) ,  예형영 (롯데건설) ,  문정수 (롯데건설)

초록
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본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is to efficiently improve biological sequencing batch reactor (SBR) system of high-concentrated nitrate nitrogen in reverse osmosis (RO) concentrates by total dissolved solids (TDS) regulation. Since a laboratory-scale SBR system had been operated, we had analyzed specific ...

주제어

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문제 정의

  • 2,3,17~19) 그러나 RO 농축수의 생물학적 처리에 관한 연구의 경우, 대부분 일반 활성슬러지를 이용한 연구가 주를 이루고 있으며 일반 활성슬러지에 비하여 우수한 침강성, 고농도 영양염류 및 독성에 대한 강한 저항성, 긴 바이오매스 체류시간 등의 장점을 지닌 호기성 그래뉼 슬러지(Aerobic Granular Sludge, AGS)를 이용한 연구는 미흡한 실정이다.20,21) 따라서 본 연구에서는 RO 농축수의 고농도 질산성 질소의 제거를 위해 호기성 그래뉼 슬러지가 주입된 연속회분식 반응조(Sequencing Batch Reactor, SBR)를 적용하였으며 유입수 TDS 조건 변경에 따른 질산성 질소의 탈질 효율 분석과 동시에 TDS가 미생물에 미치는 영향을 평가하고자 한다.
  • 본 연구의 목적은 RO 농축수의 고농도 질산성 질소 제거를 위해 호기성 그래뉼 슬러지를 주입한 연속회분식 반응기를 적용함에 있어 TDS의 주입 조건에 따른 탈질 효율 및 미생물 활성도 분석을 통하여 TDS 제어에 따른 질산성 질소의 효율적인 처리에 목적을 두었다. 이에 따라 본 연구를 통해 다음과 같은 결론을 도출하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
국내에서 사용되고 있는 물 재이용 기술은 무엇인가? 1백억의 시장 규모를 형성할 것으로 예상되고 있다.10) 국내에서 사용되고 있는 물 재이용 기술은 모래여과, 활성탄, 정밀여과(Micro-filtration, MF), 나노여과(Nano-Filtration, NF) 및 역삼투(Reverse Osmosis, RO) 등의 공정이 적용되고 있다. 그러나 공업용수와 같은 초고도용수로의 사용을 위해서는 경제적, 기술적으로 해결 되어야 하는 문제들이 있으며, 특히 RO 공정에서 발생되는 RO 농축수(Reverse Osmosis Concentrate, ROC)의 처리 문제가 이에 해당된다.
국내뿐만 아니라 전 세계적으로 물 부족현상이 나타나는 원인은? 최근 급속한 산업발달과 도시화 및 인구증가에 따라 물 소비량은 지속적으로 증가하는 반면 이용 가능한 깨끗한 물은 줄어들면서 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 물 부족현상이 나타나고 있다.1~3) 이에 따라 향후 물 부족 문제는 더욱 심화될 가능성이 높은 상태이며 대체 수자원에 대한 수요가 증가하고 있다.
TDS가 함유된 RO 농축수의 고농도 질산성 질소의 제거를 위한 구체적 연구내용은 무엇인가? 본 연구에서는 TDS가 함유된 RO 농축수의 고농도 질산성 질소의 제거를 위해 실험실 규모의 연속회분식 반응조를 이용하여 운전을 실시하였으며 연구수행을 위한 구체적인 연구내용은 다음과 같다. 첫째, 유입수 TDS 주입조건에 따른 고농도 질산성 질소의 탈질 반응을 평가하였다. 둘째, 고농도 질산성 질소의 탈질 반응 평가 및 해석에 따라 생물학적 처리 공정 적용에 필요한 동역학적 인자인 비탈질율(Specific Denitrification Rate, SDNR)을 도출하였다.22~25) 셋째, TDS 주입이 미생물에 미치는 영향을 평가하기 위하여 미생물 활성도의 간접적인 지표로 활용되는 비산소소비율(Specific Oxygen Uptake Rate, SOUR)을 이용하여 TDS 주입조건에 따른 미생물의 활성도 변화를 평가하였다.26)
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참고문헌 (51)

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