활성슬러지와 미생물

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활성슬러지와 미생물에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 활성슬러지 공법이란

Ⅱ. 활성슬러지공법에서 폭기조의 환경조건
1. 기질조건
2. 운전조건

Ⅲ. 활성슬러지의 미생물
1. 활성슬러지 미생물의 종류 (세균, 원생동물)
2. 활성슬러지 미생물의 형태 (양호, 불량, 회복상태등)

Ⅳ. 활성슬러지 공법에서 발생하는 이상현상과 그 원인 대책
1. 활성슬러지의 숙성 불충분
2. 변색
3. 벌킹현상
4. 부상현상
5. 질산화현상
6. 부패현상
7. 해체현상
8. 이상산화현상

본문내용

다량 발생된 경우, 섬모충군이 대량 발생된 경우 또 포기조 유입폐수의 SS에 셀룰로스섬유가 다량 함유된 경우 등이며 이에 대한 대책은 사상성 벌킹대책과 같다.
3. 벌킹현상.
- 활성슬러지의 벌킹은 MLSS농도가 같은 경우 SVI가 200이상이 되면 활성슬러지의 침강속도가 늦어져서 맑은 상등액 부분이 적어지는 현상을 말한다. 벌킹현상은 ①물리적벌킹 ②사성성벌킹(사상균의 증식에 의해 슬러지 침강성이 악화되는 현상)으로 구분된다.
⊙ 원인 : - 갑자기 유기물부하가 증가한 경우
- 원수수질이 부패되어 있는 경우
- 유지류 함유량이 높거나 독성물질이나 세제 등에 의해 영향 받은 경우
- 유량이나 수질이 급격하게 변동하는 경우
- 영양원의 N과 P가 적당하게 존재하지 않는 경우
- 공기량이 부족하여 DO가 부족한 경우
- MLSS가 너무 많은 경우
- 침전조와 반송슬러지 배관에 장시간 슬러지가 체류하여 혐기성 상태가 된 경우
- T-Cl (염류) 농도가 급격하게 변동하는 경우
- 계절의 변화등에 의해 수온이 변동하는 경우
※ 벌킹의 원인균
발생환경
원인균
낮은 DO
Type 1701,
Sphaerotilus. natans,
H.hydrossis
낮은 F/M비
Microthrix parvicella
Nocardia spp
H. hydrossis
Type 021N
Type 0041
Type 0675
Type 0092
Type 0581
Type 0961
Type 1851
원수 부패
Thiothrix spp.
Type 021N
N,P 결핍
Thiothrix spp
Type 021N
Type 0041
Type 0675
낮은 pH
곰팡이(fungi)
⊙ 대책 : - BOD부하를 감소시킨다.
- 포기조 체류시간을 길게 한다.
- 염류농도는 희석수를 사용하여 농도를 평균화 한다.
- 활성슬러지의 중량제로서 소화 슬러지, 규조토, 탄산칼슘을 포기조에 투입하여 슬러지의 중량화
- 포기조의 공기량을 증가시켜 DO를 상승시킨다.
4. 부상현상
- 활성슬러지의 부상현상은 침전조의 구조, 반송슬러지 공급방식, 잉여슬러지의 일발방식, 슬러지 인발시기의 부적절 등 여러 가지 현상에 의해 발생된다.
⊙ 원인 : - 1ℓ 메스실린더에 포기조 혼합액을 넣고 SV30을 측정할 때 일단 침전된 슬러지가 1∼3시간 후에 재부상하는 현상이다. 이것은 활성슬러지가 과도하게 산화되어 폐수중에 용해된 질산염 중의 O2를 질산화세균이 이용하여 N2가스와 CO2가스의 기포로 만들어 슬러지 밀도를 감소시키기 때문에 발생한다.
- 활성슬러지가 해체되면서 침전조 액면에 부상하는 경우가 있다.
- 침전조의 바닥에 슬러지가 축적되어 혐기성 분해가 일어나 가스를 발생시켜 슬러지 플록에 부착하여 부상하는 경우가 있다.
- 미생물의 이상현상
- 침전조의 수면부하가 큰 경우
5. 질산화 현상
- 활성슬러지가 과도하게 산화되면 가벼운 구름모양의 슬러지 형태가 되어 침전조에서 슬러지가 부상하게 된다. 이러한 질산화현상은 호기성상태에서 NH4+ 및 유기성 질소가 활성슬러지의 이화작용에 의해 생성되는 NH4+를 질산화세균이 NO2-와 NO3-로 산화시켜 일어나는 현상으로 아질산균과 질산균은 함께 CO2를 유일한 탄소원으로서 세포증식을 실시하는 세균으로 그 반응은 다음과 같다.
·아질산화
NH4+ + 3/2O2 → NO2- + H2O + 2H+
N 1㎏당 3.4㎏/O2가 필요하고 pH는 낮아진다.
·질산화
NO2- + 1/2O2 → NO3-
N 1㎏당 1.2㎏/O2가 필요하다
·아질산 호흡
2NO2- + 3H2 → N2↑ + 2OH- + 2H2O
·질산호흡
2NO2- + 5H2 → N2↑ + 2OH- + 4H2O
⊙ 대책 : - 침전조의 유효수심을 가능한 한 낮게 함
- 최소한 1-2회/년 침전조를 비워 청소를 실시함
- 슬러지 스크레퍼 속도를 증가시킴과 동시에 반송슬러지량을 증가 시킴
- 질산화현상을 방지하기 위해서는 포기조의 공기공급량을 일시적으로 감소 시킴
6. 부패현상
- 포기조에서 공기가 부족하면 활성슬러지가 부패하게 되는데 침전조에서 DORK 0에 가깝고 침전조의 바닥이나 벽면에 슬러지가 축적되어 부패를 일으키게 된다. 활성슬러지가 부패하면 슬러지가 외관상 흑색을 나타내게 되고 미생물은 Beggiatoa, Thiothix등 황화세균이 지표생물이 된다. H2S에서 S은 보통 Beggiatoa 체내에 입상물로서 축적되지만 H2S중 S는 산화되어 최종적으로 황산이 생성된다.
⊙ 대책 : - H2S가 5mg /ℓ 이상 존재하면
- 폐수의 포기조 유입을 중단함
- 포기조의 공기 공급량을 증가시키고 공포기로서 유입된 H2S를 추출함
- 폐수계는 조정조의 pH를 4이하로 하여 공기공급 또는 기계적 교반으로 H2S를 추출하고 H2S가 검출되지 않으면 포기조의 DO농도가 2-3mg /ℓ정도 인지를 확인한 후 포기조에 폐수 공급 실시
7. 해체현상
- 활성슬러지 플록이 가벼운 구름모양으로 아주 작게 분산되어 있고 침전조 상등액 중에 플록이 부유현탁되어 침전조 탁도 농도가 높게 되면 처리수의 수질이 악화되고 활성슬러지가 다량 유출되게 되는데 이러한 현상을 해체현상이라 한다. 따라서 해체현상은 활성슬러지의 흡착능력이 낮아지고 이 때문에 처리수의 수질이 악화된다. 결과적으로 침전조 상등액은 매우 탁도가 심하고 다량의 SS와 세균이 현탁되어 있다.
⊙ 원인 : - 유해물질의 유입
- 아메바, 소형편모충류등의 특수한 원생동물의 이상번식
8. 이상산화현상
⊙ 대책 : - 포기조내 pH 중성(7.0 - 7.2)또는 미알칼리성(7.2-7.6)까지 조정하거나 NaOH용액을 포기조에 살포
- 포기조의 공기공급향 감소
- 포기조 유입수량의 증가
- MLSS의 증가를 위해 반송슬러지량 증가
※참고자료
- 안승구외 8명, 환경미생물학, 신광문화사, 2002년, 서울
- 조병락외 7명, 활성슬러지 포기탱크의 미생물, 동화기술, 1999년, 서울
- 김남천외 1명, 생물학적 폐수처리, 동화기술, 1995년, 서울
- 양용운외 7명, 폐수처리시설 설계 및 유지관리, 동화기술, 2002년, 서울
- 2003년 세계 물의해 기념세미나 자료 (2003. 3. 20. 공대8호관)

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