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문제 정의
- 폐수 처리시스템에 대한 설계 인자의 도출에 관한 연구와 함께 선박 오. 폐수에 대한 본 공정의 적용 가능성을 검토하였다.
제안 방법
- 선박 오. 폐수 처리 장치에서 포기 시 용존산소(DO)는 바실러 스속 ^(Bacillus sp.)의 성장 특성에 맞추어 산기관의 포기강 도를 점 감포기에 의해 1단계로 1.5~2mg//, 2단계 0.8~1.0" £, 3단계 0.3~0.5&2, 4단계 0.3~0.5曷£로 점 감포기를 하였다. 이때 SBR에서의 DO와 pH의 변화를 Fig.
- SBR에서 슬러지 침강성은 슬러지 체적지수(SVI)를 통하여 평 가하였다. 그 결과 SBR에서 채취한 슬러지는 SVI30의 값이 100이하로 우수한 침강성을 가지고 있는 것으로 나타났다.
- 선박 오폐수 저장조는 총용적은 하루에 처리할 수 있는 량을 저장하기 위하여 50/로 제적하였고, 유입 및 유출 튜브는 직경 5mm의 실리콘 튜브를 사용하였으며, 유입 및 유출 펌프는 미량조절이 용이한 정량펌프(Peristaltic pump)를 이용하여 일정한 량이 주입되고 배출되게 하였다. 교반시간(Mixing tirrQ에서의 반응조의 원활한 혼합을 위해 교반기를 설치하여 50~70rpm으로 교반시켰고 공기공급 장치를 통하여 공기를 공급하였다. 반웅조의 온도는 항온항습기를 사용하여 25±0.
- 처리 후 배출되는 유출수의 양은 7 2이고 남은 슬러지 부분의 용량은 5£로 하였다. 선박 오폐수 저장조는 총용적은 하루에 처리할 수 있는 량을 저장하기 위하여 50/로 제적하였고, 유입 및 유출 튜브는 직경 5mm의 실리콘 튜브를 사용하였으며, 유입 및 유출 펌프는 미량조절이 용이한 정량펌프(Peristaltic pump)를 이용하여 일정한 량이 주입되고 배출되게 하였다. 교반시간(Mixing tirrQ에서의 반응조의 원활한 혼합을 위해 교반기를 설치하여 50~70rpm으로 교반시켰고 공기공급 장치를 통하여 공기를 공급하였다.
- )을 이용하였다. 육상의 고도처리장에서 활발하게 사용되어지고 있는 미생물인 바실러스균을 이용하여 선박의 특수한 공간에서 모든 처리가 이루어질 수 있도록 생물학적 처리공정의 하나인 연속 회분식 반응기 (SBR) 를 사용하여. 오 .
- 5mg/L이다. 질소 및 인의 거동에 미치는 영향을 파악하기 위해서 온도 센서, ORP probe 및 pH meter가 부착된 반웅장치를 이용하여 탈질 속도와 인 방출 거동을 분석하였다. 한편, 최적처리 조건에서 반응조 내의 변화를 알아보기 위하여 미생물 군집을 분석하였다.
- 질소 및 인의 거동에 미치는 영향을 파악하기 위해서 온도 센서, ORP probe 및 pH meter가 부착된 반웅장치를 이용하여 탈질 속도와 인 방출 거동을 분석하였다. 한편, 최적처리 조건에서 반응조 내의 변화를 알아보기 위하여 미생물 군집을 분석하였다.
대상 데이터
- 본 논문에서는 유기물 제거는 물론 질소와 인을 동시에 제거할 수 있고 유기물 고부하로 인한 냄새 문제를 처리하는 바실러스균(Bacillus sp.)을 이용하였다. 육상의 고도처리장에서 활발하게 사용되어지고 있는 미생물인 바실러스균을 이용하여 선박의 특수한 공간에서 모든 처리가 이루어질 수 있도록 생물학적 처리공정의 하나인 연속 회분식 반응기 (SBR) 를 사용하여.
- 본 실험에 사용한 연속 회분식 반응조는 두께 5mm의 투명 아크릴로 제작된 원형조를 사용하였고 총용적은 14/이며 유효 용적은 12/로 운전하였다. 처리 후 배출되는 유출수의 양은 7 2이고 남은 슬러지 부분의 용량은 5£로 하였다.
- 본 연구에 사용된 식종슬러지는 울산의 S 하수처리장의 B3(Best-Bio-Bacillus System) 반응조로부터 채취하였으며 15일간의 적응 기간을 거친 후 반응조에 식종하였다. 포기 시간에 서의 용존산소(DO)는 바실러스 속 세균(Backus sp.
이론/모형
- 실험 분석치가 안정화되는 정상 상태에서 유입수와 처 리수에 대하여 MLSS, CODcr, SS, TKN, NH—N, NOf-N, NQf-N, T-P 등의 분석은 Standard Methods와 수질오염 공정 시험법에 따라 분석하였다.
성능/효과
- (1) 각각의 QOD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성 질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. Bacillus sp.
- (3) 포기 시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분 동안에 pH는 7.0으로 감소하였고 무산소 단계인 3단계와 4단계에서 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다.
- (4) 전체의 평균 우점율은 24.2%로 나타나 각 반응 단계에서 안정적인 처리 효율을 얻을 수 있어 충분히 우 점화 되었다고 판단할 수 있었다. 또한 단계별로 진행함에 따라 반응조내에 포자가 형성됨을 볼 수 있었다.
- 6에 나타내었다. 1단계에서 바실러 스균수는 11.2xlO7CFU/mL, 포자수는 3.1xl07CFU/mL, 총 바 실러스균의 개체수는 14.8xl07CFU/n止로 우점율은 30.2%이였 고, 2단계에서는 바실러스균수는 6.3시O’CFU/mL, 포자수는 3.5xlO7CFU/mL, 총 바실러스균의 개체수는 11.8xlO7CFU/mL 로 우점율은 22.0%이였다. 3단계에서는 바실러스균수는 5.
- 36kg - MLSS/k g . TOC으로 나타났으며 슬러지 침강성을 나타내는 SVI는 100 이하의 값을 나타내었고 기존의 활성슬러지공법에 비해서 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다.
- 3에 나타내었다. 각각의 COD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. Bacillus sp.
- SBR에서 슬러지 침강성은 슬러지 체적지수(SVI)를 통하여 평 가하였다. 그 결과 SBR에서 채취한 슬러지는 SVI30의 값이 100이하로 우수한 침강성을 가지고 있는 것으로 나타났다. SBR과 일반적인 활성슬러지공법의 SVI값을 비교한 자료를 Table 4에 나타내었다.
- 5의 그래프로 나타내었다. 그래프에서 알 수 있듯이 98%의 높은 연관성을 갖고 있으며, T0C제거량에 대한 슬러지 부하는 약 0.36kg - MLSS/kg・TOC로 나타났다. 이는 기존의 활성슬러지공법(약 0.
- 2%로 나타나 각 반응 단계에서 안정적인 처리 효율을 얻을 수 있어 충분히 우 점화 되었다고 판단할 수 있었다. 또한 단계별로 진행함에 따라 반응조내에 포자가 형성됨을 볼 수 있었다.
- Bacillus sp. 를 이용한 SBR를 사용하여 선박 폐수에 대하여 안정적인 처리효율을 나타내었다.
- 암모니아의 질 산화가 원활하게 일어나서 전체의 90% 이상이 제거되었고 질 산성 질소는 5mg/2 이하로 안정적으로 배출되었다. 본 연구에서 사용된 SBR 공정으로 선박에서 발생되는 유기물의 처리와 질소를 제어할 수 있다는 것을 확인하였다.
- 인의 제거기작으로 미생물에 의한 방출과 과잉섭취를 이용하는 본 공정은 과잉으로 인한 인의 제거에 매우 효과적이였다. 실험 결과 인의 제거가 이루어져 반 응 공정 중에 총 93%가 제거되었다.
- 호기성 공정과 무산소 공정을 거치면서 질소가 제거되었다. 암모니아의 질 산화가 원활하게 일어나서 전체의 90% 이상이 제거되었고 질 산성 질소는 5mg/2 이하로 안정적으로 배출되었다. 본 연구에서 사용된 SBR 공정으로 선박에서 발생되는 유기물의 처리와 질소를 제어할 수 있다는 것을 확인하였다.
- 폐수처리 공정은 안정적이고 높은 유기물 제거효율을 나타내었다. 유기물(CODcr, TOC)의 변화는 유입수의 QODcr, TOC의 농도가 각각 370mg/L, 240mg兀이고 유출수에서 6.5mg/L 와 3mgZL로 제거효율이 95%를 나타났다. 측정된 결과가 우리나라의 오수처리 시 방류수 배출의 법적 기준인 COD 40M 이하를 만족하였다(김 등, 2002).
- 한편 인의 제거에 있어서는 선박 폐수의 수질 특성상 인의 농도가 매우 낮아 선박에서 발생한 분뇨와 주방폐수를 섞어 이 문제를 해결할 수 있다. 인의 제거기작으로 미생물에 의한 방출과 과잉섭취를 이용하는 본 공정은 과잉으로 인한 인의 제거에 매우 효과적이였다. 실험 결과 인의 제거가 이루어져 반 응 공정 중에 총 93%가 제거되었다.
- 4%이였다. 전체의 평균 우점율은 24.2%로 나타나 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다. 또한 단계별로 진행 함에 따라 반웅조내에 포자가 형성됨을 볼 수 있었다.
- 약 60일간의 운전 기간 동안 선박 오. 폐수처리 공정은 안정적이고 높은 유기물 제거효율을 나타내었다. 유기물(CODcr, TOC)의 변화는 유입수의 QODcr, TOC의 농도가 각각 370mg/L, 240mg兀이고 유출수에서 6.
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