초록 ▼

현재 양어장 수처리 시설에 있어 국내외의 기술 수준을 종합해볼 때 생물 학적 수처리 공법이 보편적으로 이용되고 있으나, 생물공학적 기법을 이용 하여 선택 분리한 질산화균을 이용하는 방안은 아직 연구개발 단계의 수준 이며 현장적용의 예가 없다. 또한 반응기 설계 및 모델링, 공정 최적화 분야에서는 연구자들은 대단한 관심을 가지고 연구개발에 주력하고 있으나 현장에서 사용되고 있는 것은 극히 일부에 불과하다. 종합적으로 평가할 때 현장에서 무리 없이 사용할 만한 질소 제거공정은 선진 외국에서도 아직 연구개발 단계에서 초보적인 현장적용 단

현재 양어장 수처리 시설에 있어 국내외의 기술 수준을 종합해볼 때 생물 학적 수처리 공법이 보편적으로 이용되고 있으나, 생물공학적 기법을 이용 하여 선택 분리한 질산화균을 이용하는 방안은 아직 연구개발 단계의 수준 이며 현장적용의 예가 없다. 또한 반응기 설계 및 모델링, 공정 최적화 분야에서는 연구자들은 대단한 관심을 가지고 연구개발에 주력하고 있으나 현장에서 사용되고 있는 것은 극히 일부에 불과하다. 종합적으로 평가할 때 현장에서 무리 없이 사용할 만한 질소 제거공정은 선진 외국에서도 아직 연구개발 단계에서 초보적인 현장적용 단계라고 볼 수 있다.
국내의 기술 수준은 일부 대학 및 연구소에서 연구를 시작하는 단계이고 개발이라고 부를 만한 수준도 되지 못한다. 단지 반응기 설계 및 최적화 기법은 자체가 화학공학분야에서 오랫동안 발전되어온 것은 사실이나 이러한 기술이 폐수처리장의 운전 특히 생물학적 수처리 공정에서 반응기 설계 및 최적화 기법에 관심을 보이는 것은 환영할 만한 변화이며, 환경기술인과의 긴밀한 협조체제는 이러한 긍정적인 변화를 가속화시킬 수 있을 것이다. 아울러 산업화 및 실용화를 위해 연구 결과를 토대로 시작품을 설계 제작하고 이를 양어장에 연결하여 그 효능을 극대화할 수 있도록 본 과제를 다음과 같이 세부과제별로 연구분야를 분담하여 체계적으로 추진하였다.
제 1 세부과제: 질화세균 및 탈질세균의 순수 분리 및 고정화 방법 개발
$\cdot$질화 및 탈질 세균의 배양 및 고정화 방법 개발
$\cdot$질산화 및 탈질 세균의 대량 배양 및 최적 고정화 방법 도출
$\cdot$고정화 균주의 scale-up 응용방법 개발
제 2 세부과제: 반응기 설계 및 공정 최적화
$\cdot$효율적인 질소제거를 위한 반응기 설계 및 운전조건 규명
$\cdot$질소제거 공정 최적화를 위한 수학적 model 개발
$\cdot$혁신적 양어장 수처리 공정 개발
제 3 세부과제: 미생물 고정화를 이용한 양어장 수처리 공법의 최적 운전인자
$\cdot$양어장 수질 질산화 및 탈질 효율규명
$\cdot$미생물 고정화를 이용한 양어장 수처리 공법의 최적운전인자 도출
$\cdot$Pilot scale plant의 연속적 운전을 통한 유기물 및 질소제거의 극대화를 위한 운전 조건 도출
$\cdot$처리기술의 실용화 및 제품화를 위한 각종 설계 인자 도출을 위한 실험

Abstract ▼

Considering the current industrial process for water treatment, biological water treatment process are commonly used, however, selective microorganisms using biotechnological technique are still in developing stage and never used in water treatment process in the fields.
Also, the researches and

Considering the current industrial process for water treatment, biological water treatment process are commonly used, however, selective microorganisms using biotechnological technique are still in developing stage and never used in water treatment process in the fields.
Also, the researches and developments on the design and modelling of bioreactor, process optimization are carried very actively, however, they are hardly applied to the actual industry or field. Overall, the applicable technology for the removal process of nitrogen is still in the early stage at even in the advanced country.
Domestically the technology level of this process is in the early starting stage and it is hard to call development. However, design of bioreactor and optimization technology are in the advanced stage. Therefore, it is good sign for aquaculturists to show interests on the operation of water treatment faciliy especially on the design of bioreactor and optimization in biological wastewater treatment. Also the positive advancement could be achieved by the cooperations with environmental engineer. Finally, based on the results of this project, the pilot scale facility was constructed and operated in the aquacultural facility by combining the developed process for the industrialization and commercialization. The project was carried out by the subprojects listed below for the efficient performances.
1st subproject : Screening of nitrifier and denitrifier and development of immobilization methods.
$\bullet$ Culture of nitrifier and denitrifier and development of immobilization methods.
$\bullet$ Development of mass culture method and optimal immobilization methods.
$\bullet$ Application of immobilized microorganism in scale up level
2nd subproject : Design of bioreactor and optimization of process
$\bullet$ Development of reactor and evaluation of operational parameters for efficient nitrogen removal
$\bullet$ Development of mathematical model for nitrogen removal process optimization
$\bullet$ Development of revolutionary aquacultural water treatment method
3rd subproject : Evaluation of optimum operation parameters in aquacultural facility using immobilized microorganism
$\bullet$ Evaluation of nitrification and denitrification efficiencies in aquacultural recirculating water
$\bullet$ Evaluation of optimum operational parameter of aquacultural facility using immobilized microorganism
$\bullet$ Evaluation of operational parameters for the maximum removal of nitrogen and organic matters by continuous operation of pilot plant
$\bullet$ Experiments for the determination of design parameters of water treatment reactor for the commercialization and industrialization

목차 Contents

• 목차 ... 24
• 제1장 서론 ... 34
• 제2장 질화세균 및 탈질세균의 순수분리 및 고정화 방법 개발 분야 ... 38
• 제3장 반응기 설계 및 공정 최적화 분야 ... 87
• 제4장 미생물 고정화를 이용한 양어장 수처리 공법의 최적 운전인자 도출 분석 ... 195
• 제5장 Pilot plant의 운전 ... 246
• 제6장 결 론 ... 287
• 제7장 연구성과 ... 296
• 첨부자료 ... 302