• 대한환경공학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.199-206
• /
• 2008

동시 질산화 탈질은 낮은 DO 농도로 유지되는 동일한 반응조에서 질산화 반응과 탈질 반응이 동시에 발생함을 의미한다. 동시 질산화 탈질 반응을 모사할 수 있는 몇몇 수학적 모델들이 개발되었지만, 모델 구조가 복잡하거나 모델을 적용하기 위한 다양한 제반 지식을 얻어야만 정확한 결과를 얻을 수 있어 범용적인 모델 적용에 한계점이 있는 단점이 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 동시 질산화 탈질 반응이 반응기 내 DO 농도의 부분적 부재로 발생한다는 가정 하에, 만약 활성슬러지모델을 사용하여 동시 질산화 탈질 반응의 거동을 해석할 수 있다면, 모델의 구조가 다른 개발된 모델들보다 복잡하지 않고, 다양한 운전 조건에서 모델이 활용될 수 있을 것으로 판단하였다. 하지만 기존의 활성슬러지 모델로는 호기 조건에서 발생하는 탈질 반응을 표현하기 어려운 점이 있기 때문에, 본 연구에서는 활성슬러지 모델을 수정함으로써 동시 질산화 탈질 반응을 해석하고자 하였다. 활성슬러지 모델 No.1(ASM1)이 선택이 되어 탈질 반응식이 수정되었으며, 수정된 ASM1의 시뮬레이션 결과는 측정값의 거동을 잘 모사하였다. 이를 통해 수정된 ASM1은 실험 결과에 기반하여 구한 ${\eta}_g$의 값과 호기 조건에서의 탈질 반응을 모사하기 위해 수정된 Monod 식의 영향으로 모델의 구조가 본 연구의 실험 결과에서 확인된 동시 질산화 탈질 반응을 해석할 수 있도록 구성되었다고 사료된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제32권5호
• /
• pp.477-486
• /
• 2010

본 연구는 생물학적 폐수처리공정의 하나인 회전원판법(RBC)을 이용하여 질산화 반응을 향상 시키는 목적으로 수행되었다. 그 일환으로 회전원판법(RBC)에 의한 질산화반응의 향상을 평가하기 위해서 본 연구에서는 Modified Dephanox 공정에 회전원판법(RBC)를 적용하여 연구를 수행 하였다. 회전원판법(RBC)을 이용한 공정의 가장 두드러진 특징은 질산화 반응조 안으로 질산화반응에 방해인자로 작용하는 고농도의 부유성 고형물(suspended solid)이 유입되어도 질산화반응을 원활히 수행할 수 있다는 데 있다. 게다가 공정의 운영결과 TCOD 제거 효율은 유입 TCOD 부하율이 0.04~0.1 kg/$day{\cdot}m^3$ 일 때는 약 90%이상의 TCOD 제거효율이 나타났다. T-N 제거효율은 약 75% 정도로 실험실규모의 공정운영에도 불구하고 높은 제거효율이 관찰되었다. 또한 인 의 경우 ${PO_4}^{3-}$-P 및 T-P 제거효율은 유입 ${PO_4}^{3-}$-P 및 T-P 부하율이 증가할수록 제거효율은 증가하는 경향을 나타내고 있다. 결론적으로 Modified Dephanox 공정에서 독립질산화 반응을 수행하는 회전원판법(RBC)의 이용은 높은 질산화반응을 수행할 뿐만 아니라 유입되는 부유성 고형물(suspended solid)의 영향을 최소화하여 안정적인 처리효율을 나타내는 시스템이다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2005년도 봄 학술발표회지 제14권(제1호)
• /
• pp.247-248
• /
• 2005

본 연구는 서로 다른 조건에서 질산화를 유도한 반응기의 군집동태를 살피기 위해 RAPD, ARDRA, DGGE와 같은 기법들을 적용시켜 반응기 초기의 슬러지 구성 군집의 상태 와 질산화 유도후의 군집 변화를 살펴보고자 하였다. 결과적으로 1.5 kb정도의 165 rDNA를 이용한 RAPD와 ARDRA에서는 RAPD에 의한 군집 Patterns변화가 훨씬 다양했으며, 250 bP정도의 PCR산물로 분리를 시도한 DGGE에서도 비교적 예상했던 바와 같이 군집이 단순화되는 양상을 볼 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1024-1030
• /
• 2006

Genus Nitrospira와 Nitrobacter는 폐수 질산화 시스템의 대표적인 아질산 산화균으로 알려져 있다. Genus Nitrospira는 아질산 농도가 매우 낮은 조건에서도 이를 효율적으로 활용하는 K-strategists로 알려져 있는 반면에 Nitrobacter 종은 기질소비와 성장이 빠른 r-strategists로 알려져 왔다. 또한 유기물이나 용존산소도 아질산 산화균의 분포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질산화 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떻게 영향을 받는지를 검토하였다. 이를 위하여 실험실 규모의 질산화 생물반응기와 질산화-탈질을 수행하는 $A_2O$ 계열의 실제 폐수처리장에서 여러 항목과 두 종류의 아질산 산화균 분포를 측정, 비교하였다. 그 결과 아질산 농도는 평균 5 mg-N/L로 유지되며, 호기조건에서 유기물이 매우 낮게 유지되는 실험실 질산화 생물반응기는 Nitrobacter가, 호기-무산소 조건에서 질산화-탈질이 일어나고 아질산이 거의 없는 상태이며 유기물이 비교적 높게 유지되는 $A_2O$ 폐수처리장은 Nitrospira가 우점종으로 분포하였다. 이것은 여러 인자가 복합적으로 작용하는 상태에서는 아질산 산화균의 분포가 유기물과 용존산소 보다는 아질산 농도가 가장 중요한 인자임을 보여주며 기질 친화도가 낮지만 반응속도가 빠른 Nitrobacter가 r-strategist, genus Nitrospira는 기질친화도가 높은 K-strategist인 특성을 보임을 확인하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.401-402
• /
• 2006

본 연구는 서로 다른 조건에서 질산화를 유도한 반응기의 군집동태를 살피기 위해 DGGE를 이용하여 반응기 초기의 슬러지 구성 군집의 상태와 질산화 유도후의 군집변화를 살펴보고자 하였다. DGGE의 전체 profile에 의하면 군집을 조성하는 개체군의 수가 상당히 축소되었다는 점과 비배양적인 질산화균이 여전히 많다는 점, 그리고 호기조건과 미호기/무산소 조건에 공존하는 band가 많은 것으로 볼 때 예상보다는 산소에 대해 내성이 있는 질산화균이 많다는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.329-331
• /
• 2004

본 연구에서는 토양을 충진한 컬럼을 사용하여 질산화 반응을 촉진시키기 위한 첨가제에 따른 효과를 검토하였다. 토양만을 충진한 컬럼에서는 $NH_{4-}$/N의 약 26%가 질산화 되었으며 제올라이트를 첨가 하였을 때 실험초기에는 $NH_{4-}$/N가 유출되지 않다가 20일 이후부터 $NH_{4-}$/N의 농도가 증가 하기 시작하였으며 이는 제올라이트에 의한 흡착능력의 저하로 사료된다. 폐굴껍질 20% 충진한 토양컬럼에서는 실험 95일까지 99.7%의 질산화율을 보았다. 위의 결과로부터 알 수 있듯이 토양컬럼에 폐굴껍질과 제올라이트를 첨가제로 충진하였을 경우 질산화 반응을 촉진시켜서 질산화율을 높일 수 있음을 확인 할 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제18권4호
• /
• pp.398-403
• /
• 2012

폐수로부터 안정적이며 경제적으로 질소 성분을 제거하기 위하여 선택적 질산화와 슬러지 그래뉼화를 파일럿 규모의 공기 유동 연속회분반응기(sequencing batch reactor, SBR)에서 수행하였다. 연속회분반응기 유입 암모니아 부하가 1.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$까지는 거의 100%에 가까운 높은 질산화율을 보였고, 1.0~2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$에서는 거의 90%, 2.0 kg ${NH_4}^+-N/m^3{\cdot}d$ 이상에서는 질산화율이 90% 아래로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 암모니아 저해와 용존산소 제한에 의한 아질산 산화균의 선택적 저해는 폐수 질산화에서 아질산 축적을 유도할 수 있다. 본 실험에서 연속회분반응기의 pH를 8.0 이상으로 그리고 용존산소를 1.5 mg/L 이하로 유지했을 때 모두 0.95 이상의 아질산 비율을 얻었다. 또한 공기 유동 연속회분반응기의 침전시간을 5분으로 짧게 유지하여 침전성이 좋지 않은 슬러지를 반응기에서 배제하고 침전성이 좋은 슬러지를 선택적으로 배양하였다. 그 결과 슬러지 침전성이 향상되면서 그래뉼 형성이 촉진되었으며 슬러지 침강계수(sludge volume index, SVI)는 60일 이후부터 75 이하로 안정되게 유지되었다.

• 청정기술
• /
• 제4권2호
• /
• pp.23-31
• /
• 1998

수용액에서 벤젠의 광증감 분해반응을 증감제로서 과황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온, 황산 이온, 연소 이온을 이용하여 수행하였다. 과황산 이온, 질산 이온 및 아질산 이온은 벤젠의 광산화 분해 반응에서 증감효과를 나타내었으나, 황산 이온 및 염소 이온은 증감효과를 나타내지 못하였다. 아질산 이온의 경우 농도가 증가함에 따라 벤젠의 광증감 분해반응 효율은 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였으며, 이는 생성된 ${\cdot}OH$라디칼이 아질산 이온에 의해 소멸되기 때문인 것으로 생각된다. 또한 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 벤젠의 광증감 산화분해 반응을 저해하는 것으로 나타났다. 반응 중간생성물로는 phenol과 biphenyl이 확인되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
• /
• pp.434-438
• /
• 2005

생물반응기의 운전 특성과 성능은 온도나 pH, 용존산소 등의 물리화학적 조건 외에 미생물의 종류와 분포비율, 미생물의 대사상태에 따라서도 매우 다양한 특성을 보인다. 질산화 미생물 코팅 담체를 투입한 반응조에서는 담체가 없는 반응조에 비해 질산화 미생물의 양이 증가하였고, 또한 질산화 미생물이 코팅된 담체를 사용한 반응기는 코팅되지 않은 담체를 투입한 반응조에 비해 질산화 미생물 양의 상승효과가 있었다. 질산화 미생물의 양은 운전 기간과 수온의 상승에 따라 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.390-397
• /
• 2018

산업단지 인근에 위치한 하수처리장은 유입되는 산업폐수 내 중금속으로 인해 질산화 효율이 감소하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 실험실 규모 반응조 운전 결과를 바탕으로 산업폐수가 유입되는 하수처리장의 질산화 효율 개선을 위해 중금속과 체류시간이 질산화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 운전 결과를 바탕으로 질산화율 향상을 위한 하수처리장 운전 방법을 제시하고자 한다. 실험실 반응조 운전 결과 체류시간 0.5일 이상으로 운전 할 경우 60% 이상의 질산화율을 확보할 수 있을 것으로 나타났다. 하지만, 동일한 조건에서 일반 도시하수처리장 시료를 이용하는 경우보다 낮은 효율을 보이는 것으로 조사되었다. 이와 같은 결과를 보인 원인으로 산업 폐수 내 함유된 중금속의 영향으로 질산화 미생물의 활성(SNR 기준)을 분석하였다. S 하수처리장과 일반 하수처리장 시료(A MWTPame )를 이용한 반응조의 SNR은 각각 0.13 ~ 0.21 mg NH4/gMLSS/hr과 0.74 mg NH4/gMLSS/hr의 범위를 보였다. 이는 S 하수처리장 시료를 유입수로 하는 반응조 내 미생물의 활성이 낮음을 확인 할 수 있다. 따라서 산업폐수가 유입되는 하수처리장에서 질산화 효율개선을 위해 체류시간 증가 및 전처리를 통한 중금속 처리가 필요할 것으로 판단된다.