3.2.1 실험장치 및 운전방법
본 실험에서 사용한 복합미생물제제의 활성슬러지공법 적용성을 평가하 기 위해 실험실규모 활성슬러지공법 장치를 Fig. 3.1과 같이 제작하여 실험 에 사용하였다. 실험장치는 유량조정조, 1차폭기조, 1차침전조, 2차폭기조, 2차침전조, 반송라인으로 구성되어 있으며 복합유용미생물제제는 1차 2차 폭기조에 주입하였다. 반응기 전체 용적은 146 L로 하루 50 L 처리 시 폭 기에 따른 여유 공간을 두어 제작하고 실험에 사용한 반응기의 미생물식종 을 위해 부산 영도구 A 처리장의 농축슬러지를 사용하였다. 반응기 운전인 자는 Table 3.1과 같이 유지하여 운전하였으며 유입원수는 정확한 처리효율 을 산정하기 위해 인공폐수 제작하여 실험에 사용하였으며 그 재료 및 성 상은 Table 3.2와 같다. 유입원수는 정량펌프를 통해 포기조로 공급하였으 며 30일간의 반응기 안정기를 거친 후 30일 동안 실험을 진행하였다. 복합 유용미생물은 원액의 30배 희석한 활성액을 사용하였으며 앞으로 본 활성 액을 복합유용미생물이라 명명하겠다. 복합유용미생물은 최적 주입량 산정 실험을 통해 주입량을 결정하였으며 반응기의 온도는 실온으로 유지하였 다. 포기 시 DO농도는 2 ~ 4 mg/L, pH는 6.7 ~ 8.5, HRT는 4 일 SRT는 20 일로 운전하였다. 운전 중 활성슬러지 공법에서 발생된 잉여슬러지는 퇴비 화 실험의 재료로 사용하였다.
Fig. 3.1 Photograph and schematic representation of the bioreactor system in this study.
Table 3.1 Operating condition of a bioreactor system for this study
Parameter(unit) Condition
pH 7.0 ~ 8.0
DO(mg/L) 0.2 ~ 4.0 ORP(mV) -180 ~ 280 MLSS (mg/L) 4,000 ~ 5,500 F/M ratio (Kg BOD /kg MLSS․day) 0.051 ~ 0.068
Temperature(℃) 20 ~ 23 Returned Sludge(%) 30 ~ 35 3.2.2 실험대상 유입원수
본 연구를 위해 사용된 유입원수는 고농도의 폐수처리능력을 파악하기 위해 A시 D식품폐수처리장 유입수 성상과 유사하게 실험실에서 제조 하여 사용하였으며, 제조한 유입원수의 농도범위는 Table 3.2와 같다. 유입원수의 pH는 20% NaOH 용액을 사용하여 6.8 ~ 7.2을 유지하였다.
Table 3.2 Characteristics of the influent used in this study
Item Chemical Concentrations(mg/L)
COD Glucose(C6H12O6) 2,500
N NH4Cl 80
P KH2PO4 25
Buffer & Mineral
FeSO4 2.5
MgSO4 50
CaCl2 40
MnSO4 1.3
NaHCO3 250
3.2.3 시험항목 및 측정방법
시험항목은 폐수 배출 수 기준으로 정하고 있는 pH, BOD, COD, SS와 T-N, T-P로 하였다. 측정방법은 Standard method와 수질오염공정시험법 등 을 참조하여 Table 3.3과 같은 방법으로 분석하였다[28, 29]. EPS 물질분석 을 위해 탄수화물과 단백질을 분석하였으며 탄수화물의 함량은 페놀황산법 으로 분석하였다. 단백질의 함량은 원심분리 후 Bio-Rad Protein Assay Kit
Ⅱ로 측정하였다[30].
Table 3.3 Analytical parameters to monitor of bioreator system for this study
Test item Analytical method
pH Standard method 4500 (YSI 63) CODCr Standard method 5220
SS Standard method 2540
T-N Standard method 4500 (Hitachi U3000)
T-P ES 04362.0
DO Standard method 4500 (YSI 58) ORP ASTM D1496-08 (Thermo Orion 720) Carbohydrate Phenol-sulfuric acid method
Protein Bio-Rad Protein Assay Kit Ⅱ