초록 ▼

활성오니공정에서 팽화현상의 요인이 되는 용존산소, F/M비, 영양염류, pH 등의 조건을 조사하고, 침전조에서 고·액분리의 문제를 일으키는 미생물(사상체)의 출현관계를 관찰하여 팽화 발생요인과의 상관관계를 조사함으로서 사상체의 증식mechanism을 이해하고 팽화의 원인을 진단, 제어할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 제지, 유업, 식품가공, 하수종말처리장 등으로부터 특성이 다른 시료를 획득하여 각 시설로부터 팽화 현상이 발생되었던 조건에 맞추어 실험실적 반응조에서 팽화를 발생시켰다. 현미경상에서 floc당 사상체의 수를 기준으로

활성오니공정에서 팽화현상의 요인이 되는 용존산소, F/M비, 영양염류, pH 등의 조건을 조사하고, 침전조에서 고·액분리의 문제를 일으키는 미생물(사상체)의 출현관계를 관찰하여 팽화 발생요인과의 상관관계를 조사함으로서 사상체의 증식mechanism을 이해하고 팽화의 원인을 진단, 제어할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 제지, 유업, 식품가공, 하수종말처리장 등으로부터 특성이 다른 시료를 획득하여 각 시설로부터 팽화 현상이 발생되었던 조건에 맞추어 실험실적 반응조에서 팽화를 발생시켰다. 현미경상에서 floc당 사상체의 수를 기준으로 사상체의 출현정도와 팽화의 운전상의 지표인 SVI(Sludge Volume Index)와의 관계를 규명하였다. 또한 운전조건과 폐수 특성에 따른 각 사상체의 출현조건과 범위를 정량화 하였고, 팽화현상을 일으키는 사상체를 분지의 유무, 운동성, 형태, 길이, 지름, 염색성 등에 의해 동정하여 팽화를 발생하게 하는 우점종을 제어할 수 있는 방법과 조건을 연속적으로 관찰 분석함으로서 최적의 제어 조건을 제시하고자 하였다. 하수종말처리장 폐수에 유기물, 영양염류와 공기조절을 달리하여 사상체의 변화를 관찰하였다. 정상가동, 과유기물 첨가, 저 용존산소 조건에서는 반응초기에는 공통적으로 저용존산소에서 출현하는 Type 021N, S. natans가 우점종이었으나 반응후기에는 저유기물 농도에서 출현하는 Type 0041, Type 1851, Type 0961으로 변화하였다. N, P 농도가 낮은 반응조에서는 저유기물농도에서 출현하는 Type 0675, Type 1851, Type 0961만이 관찰되었다. SVI를 기준으로 출현 사상체의 특성을 나타내면 SVI가 150ml/g이하에서는 저유기물 농도에서 출현하는 Type 0041, Type 0961이 150ml/g 이상에서는 DO 부족시 출현하는 S. natans와 Type 021N이 우점종으로 출현하였다. 산업 폐수의 성상에 따른 팽화 가능 요인을 조사한 결과 유업 폐수는 유지 함유량을 증가시켰을 때 오히려 사상성 팽화를 제어하였다. 과량의 전분 유입이 문제가 되는 제과 폐수의 경우 전분을 첨가하여 유기물 부하를 높였을 때 오니의 해체로 pH가 낮아져 증식된 진균이 우점하였다. 또한 과량의 유기물 부하가 폐수처리의 어려움을 주는 주류 폐수의 경우 유입폐수의 유기물의 농도를 증가시킬 경우 사상체에 의한 팽화보다는 점액성 세균에 의하여 팽화가 발생하였다. 식물성 유지함량이 높은 식품 폐수는 온도 변화에 민감하여 온도변화를 주며 운전한 결과 사상체출현은 적고 진균 출현이 매우 높았다. 그러나 산업폐수에서의 공통적인 우점종 사상체는 S. natans와 Type 0041으로 조사되었다.

Abstract ▼

The purpose of research were firstly to investigate the causative bulking conditions such as dissolved oxygen, F/M ratio, nutrients, and pH and to observe the appearance of microorganisms(filaments) that caused solid/liquid separation problem. Secondly, They were isolated and related to the wastewat

The purpose of research were firstly to investigate the causative bulking conditions such as dissolved oxygen, F/M ratio, nutrients, and pH and to observe the appearance of microorganisms(filaments) that caused solid/liquid separation problem. Secondly, They were isolated and related to the wastewater conditions to use them as indicators. The knowledge of growth mechanism of filaments may suggest the way of controling such nuisance. Activated sludge samples were collected from wastewater treatment facilities at various plants such as paper mill, dairy industry, food process industry and municipal wastewater treatment plant. Bulking conditions, that each of the plants frequently encountered, were artificially manipulated in the lab-scale reactors. Based on the number of filaments in flocs, viewed under phase contrast microscopy, the abundance of filaments were compared with SVI. For different characteristics of wastewater and experimental conditions, the appearance of filaments were quantified. The predominant filaments for each reactors were identified based on the characteristics of filaments such as branching, motility, shape, length, diameter, staining reaction. The conditions to control the predominant filaments that caused bulking problem were suggested by controlling the experimental conditions and the analysis of wastewater. The change in filaments appearance was observed by adjusting organic and nutrient concentration of feed wastewater and the aeration rate in the reactor. For normal, low aeration and high organic concentration, predominant filaments in the early stage of experiments were commonly Type 021N, S. natans which were usually found in low DO condition. However, Type 041, Type 1851, Type 0961 became predominant as experiments extended. Meanwhile, in low nutrient condition, Type 0675, Type 1851, and Type 0961 were observed. The filament appearance for SVI< 150(mll/g), Type 0041, Type 0961(usually low organic in feed wastewater) were predominantly observed and SVI > 150(mll/g), S. natans and Type 021N(usually low DO in aeration basin) was predominant. In the bulking study of industrial wastewater, bulking was preferably controlled by increasing fat content in the dairy wastewater. For the pastry wastewater, when starch was fed highly(common problem in the industry), deflocculation of sludge took place and excess growth of filamentous fungus was observed. When excess amount of organic material was fed to the liquors wastewater(common problem in the industry) jelly bulking was observed by extracellular material rather than filamentous bulking. For the wastewater, which contained high vegetable oil(frequently reported that change of wastewater temperature caused treatment problem) when water temperature were changed, number of filaments was decreased and filamentous fungi become predominant. Howerver, the most common filaments in industrial wastewater were observed as S. natans and Type 0041.

목차 Contents

• I. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• II. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• III. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...8
• 3. 결과 및 고찰...29
• 4. 결론...45
• 5. 인용문헌...47