NADH센서를 이용한 산화구에서의 동시 질산화 및 탈질연구

Abstract

본 연구에서는 K하수처리장의 유입되는 하수에 대한 특성조사와 NADH 센서를 이용한 단일반응조에서의 동시 질산화 및 탈질공정에 대한 처리특성에 대해 조사하였다. 그리고 미생물의 대사지표인 NADH 값이 공정제어에 이용될 수 있는지를 판단하였다. K하수처리장의 모형실험장치는 10㎥/일 용량으로 계획하였으며 기존 산화구 모형을 축소한 단일반응조를 설치하여 운전하였다. 연구기간동안 유입된 하수의 성상은 평균 값으로 BOD 89.30㎎/ℓ, CODCr 188.6㎎/ℓ, CODMn 57.5㎎/ℓ, SS 84.4㎎/ℓ, T-N 21.2㎎/ℓ, T-P 2.24㎎/ℓ로 유입되었다, NADH 센서를 이용하여 운전한 결과 방류수의 평균농도는 BOD 2.5㎎/ℓ, CODCr 17.1㎎/ℓ, CODMn 6.1㎎/ℓ,SS 1.4㎎/ℓ, T-N 5.3㎎/ℓ, T-P 0.83㎎/ℓ이었다. 원수대비 제거효율은 BOD 96.9%, CODCr 90.6%, CODMn 87.2%, SS 97.9%, T-N 74.9%, T-P 62.5%로 나타났다. 단일반응조의 NADH센서 값을 이용하여 제어한 결과 0.2～0.6㎎/ℓ의 낮은 DO공급범위에서 우수한 제거효율을 얻을 수 있었다. 이때의 유입수 평균 C/N비(BOD기준)는 4.3으로 나타나 질소제거를 위한 충분한 유기물이 공급되어 질소제거에는 큰 무리가 없었으나 인 제거의 경우에는 유입수 평균 C/P비(BOD기준)가 40.5로 높음에도 불구하고 유입수중에 미생물이 쉽게 이용할 수 있는 SBOD의 농도가 낮아 인제거 효율이 다소 낮게 나타났다. 또한 운전기간동안의 F/M비는 0.0174～0.0933kg BOD/kg MLVSS․day 로 변화되었으며 이 때의 BOD제거효율은 평균 96.9%를 나타내었고, FN/M비는 0.0088～0.0156kg T-N/kgMLVSS․day에서 T-N의 평균 제거효율은 74.9%로 체류시간이 기존산화구의 1/3인 12hr 으로 우수한 제거효율을 얻을 수 있었다. 이는 K하수처리장 시설에서 별도의 구조물 증설 없이 증가되는 하수량을 충분히 처리할 수 있을 것이다.