초록
공기 폭기법을 통해 암모니아를 제거함에 있어, 반응조의 물리적 인자(폭기 깊이, 공기 방울 크기, 표면적)와 알칼리도가 암모니아의 제거 속도에 미치는 영향을 평가하였다. 30 L/min의 공기를 6~53 cm의 폭기 깊이로 실험한 결과, 폭기 깊이는 암모니아 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. pH가 10.0, 온도가 $30^{\circ}C$에서 암모니아의 제거 속도 상수와 표준편차는 각각 $0.175h^{-1}$, 0.004로 나타났다. 공기 방울의 크기 및 공기상과 접촉하는 수표면의 표면적은 제거 속도에 영향을 미치지 않았다. 폐수의 알칼리도는 암모니아 제거 속도에 간접적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 폭기에 의해 이산화탄소가 수용액에 용존되어 pH를 변화시킬 수 있기 때문인 것으로 예상된다. 매립지와 하수 종말 처리장에서 채취한 실제 폐수를 대상으로 암모니아 제거 속도를 살펴보았다. 하수 원수(pH = 7.1, alkalinity = 75 mg/L)의 경우, pH를 9.3으로 조절하여도 암모니아 제거 속도가 크게 증가하지 않았다. 그러나, 알칼리도가 높은 침출수 원수(pH = 8.0, alkalinity = 6,525 mg/L)는 초기 pH가 낮음에도 불구하고, 공기 폭기에 따른 pH 상승으로 인해 암모니아 제거 속도가 증가하는 경향을 나타냈다. 또한, 침출수 원수의 pH를 9.4로 조절한 경우, 하수 원수와 달리 공기 폭기에 따른 pH 저하가 나타나지 않아 암모니아 제거 속도가 유지 되었다.
The effect of the physical parameters in the reactor (aeration depth, bubble size, and surface area) and the alkalinity of the solution on the ammonia stripping by bubbling were evaluated. When an airflow of 30 L/min was bubbled below the solution surface in the range 6-53 cm, the ammonia removal rate were observed to be the same regardless of the bubbling depths. At pH 10.0 and a temperature of $30^{\circ}C$, the average rate constant and the standard deviation were $0.178h^{-1}$ and 0.004. No appreciable changes in the ammonia removal rate were also observed with varying the bubble size and the air-contacting surface area. Alkalinity of the solution was found to affect the ammonia removal rate indirectly. This is expected because the pH of the solution would vary with dissolution of gaseous $CO_2$ by air bubbling. The real wastewaters from landfill site and domestic wastewater treatment plant were tested. In the case of domestic wastewater (pH = 7.1, alkalinity = 75 mg/L), the ammonia removal rate was poor even with the control of pH to 9.3. The raw landfill leachate (pH = 8.0, alkalinity = 6,525 mg/L), however, showed the appreciable removal rate with increasing pH during aeration. When the initial pH of the leachate was adjusted 9.4, the removal rate was significantly increased without changing the pH during aeration.
