環 境 工 學
大 韓 土 木 學 會 論 文 集
第26卷 第1B 號·2006年 1月
pp. 119 ~ 124
간헐포기공정과 막결합 간헐포기공정의 오염물질 제거특성 비교
Comparison of Pollutants Removal between the Intermittently Aerated Bioreactor (IABR) and Intermittently Aerated Membrane Bioreactor (IAMBR)
최창규*·이광호**
Choi, Chang Gyoo·Lee, Kwang Ho
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Abstract
The purpose of this study was the comparison of pollutants removal and the track study of the nitrogen and phosphorus, the estimation of the nitrification and denitrification rate, and the investigation of the nitrogen mass balance between intermittently aerated membrane bioreactor(IAMBR) and intermittently aerated bioreactor(IABR), thus it verified the validity of the mem- brane submergence. As a result, it had no difference of organic matter removal, however, IAMBR showed better efficiency than IABR in the nutrients. Also, NO
3−
-N concentration at the anoxic state in the reactor was lower in IAMBR, and the den- itrified nitrogen of IAMBR was 40.9%, that of IABR was 10.7%, thus it found out that the denitrification capability of IAMBR was higher than IABR above fourfold. Therefore, it seems resonable to conclude that the membrane helps to improve the removal of pollutants, because of the high MLSS concentration and the available method of intermittent inflow/outflow.
Keywords : membrane, intermittently aerated membrane bioreactor, intermittently aerated bioreactor, nitrification/denitrifica- tion, nitrogen mass balance
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요 지
본 연구의 목적은 간헐포기공정 (IABR) 과 막결합 간헐포기공정 (IAMBR) 의 오염물질 제거능력과 영양염류 제거 mechanism
을 비교 검토하여 막침적의 타당성을 확보하고 질산화율 및 탈질율을 산정하였으며 , 질소물질수지를 수립하고자 하였다 . 그
결과로서 IAMBR 과 IABR 의 경우 유기물 제거에 있어서는 큰 차이를 보이지 않았으나 영양염류 제거능력은 IAMBR 이
IABR 에 비해 높게 나타났다 . 또한 , 무산소 상태에서 반응조 내의 질산성 질소 농도가 IAMBR 이 낮게 유지되는 것으로 보
아 높은 탈질화 반응이 일어난 것으로 판단되며 , 질소물질수지의 결과에서도 IAMBR 에서 탈질된 질소성분이 40.9% 로
IABR 의 10.7% 보다 4 배 이상 높은 탈질능력을 보였다 . 따라서 , 높은 MLSS 농도의 유지와 간헐적 유입·유출 방식의 적용 이 가능한 장점을 지니고 있는 막이 월등한 질소제거능력의 차를 보임으로써 간헐포기공정에 대한 막결합의 타당성이 충분 한 것으로 사료된다 .
핵심용어 : 막 , 막결합 간헐포기공정 , 간헐포기공정 , 질산화 / 탈질화 , 질소물질수지
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1. 서 론
기존의 간헐포기공정은 하나의 반응조 내에서 24시간동안 시간비율에 따라 포기/비포기를 반복적으로 수행함으로써 유 기물 및 영양염류를 일정수준까지 제거할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 유입수의 유기물부하가 불규칙적일 경우, 유 기물 뿐 아니라 영양염류 제거에도 민감하게 반응할 수 있 는 공정으로 단일 반응조로 운영하는 것보다 주로 2단 이 상에서 운영해야 하는 단점을 가지고 있다.
그러나 반응조를 직렬로 2단 이상 연속적으로 운영할 경 우 기존의 활성슬러지 시설을 변형 혹은 개조해야 한다는 점과 두개 이상의 반응조가 포기와 비포기를 서로 상반되게
운영함으로써 24시간 포기방식과 마찬가지로 연속적인 포기 를 해줘야 하는 단점을 갖게 된다.
이러한 간헐포기공정의 충격부하에 대한 불안정한 유출을 해결하기 위한 방법으로 도입한 것이 막의 침적이며, 간헐포 기공정과 막결합 간헐포기공정의 처리능력을 감안하여 막 침 적의 타당성 검토가 필요하다.
따라서, 본 연구에서는 간헐포기공정과 막결합 간헐포기공 정에 대한 유입·유출수의 CODCr 및 T-N, T-P 농도를 비 교하여 오염물질의 제거능력을 평가하였으며, 시간별 질소, 인성분의 거동을 조사하여 영양염류 제거특성을 비교하였고, 질소물질수지를 검토하였다.
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한국수자원공사수자원연구원하수처리팀연구원·공학박사
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정회원·충북대학교도시공학과교수·공학박사