외부탄소원

목차

제 1 장 서론
1.1 연구 배경
1.2 연구 목적

제 2장 이론적 배경
2.1 생물학적 질소 제거 (Biological Nitrogen Removal)
2.2 질산화(Nitrification)
2.2.1 질산화 미생물(Nitrifying microorganisms)
2.2.2 양론식
2.3 질산화 영향인자
2.3.1 DO
2.3.2 온 도
2.3.3 pH와 알칼리도
2.3.4 방해물질
2.4 탈질화 (Denitrification)
2.4.1 탈질미생물 (Denitrifiers)
2.5 탈질화 영향인자
2.5.1 DO
2.5.2 Temperature
2.5.3 pH, alkalinity
2.5.4 금속의 영향
2.5.5 Carbon 농도

제 3 장 실험재료 및 분석방법
3.1 SS(Suspended Solids) : 부유물질
3.2 CODCr(Chemical Oxygen Demand) : 화학적 산소요구량
3.3 NO3-N(Nitate nirogen) : 질산성 질소

제 4장 결 과
4.1 실험과정
4.1.1 외부탄소원 및 HRT에 따른 COD 변화량 산정(mg COD/)
4.1.2 외부탄소원 및 HRT에 따른 NO3-N 소비량 산정(mg/ )
4.1.3 외부탄소원 및 HRT에 따른 탄소원에 따른 탈질율(mg/g vss · hr)
4.1.4 외부탄소원 및 HRT에 따른 VSS변화량 산정(mg/ )
4.1.5 외부탄소원 및 HRT에 따른 pH변화

제 5장 결 론

참 고 문 헌

본문내용

부탄소원 및 HRT에 따른 COD 소비경향(mg COD/ )>
Blank의 초기 COD는 약 600mg COD/ 로 하였다. 메탄올은 HRT가 24hr이 되는 지점에서 약 320mg COD/ 가 소모되었고 에탄올은 24hr이 되는 지점에서 약 200mg COD/ 가 소모되었으며 아세트산은 24hr이 되는 지점에서 약 120mg COD/ 가 소모된 것을 통해서 아세트산이 메탄올이나 에탄올에 비해 COD 소비량이 더 적은 것을 알 수 있었다.
4.1.2 외부탄소원 및 HRT에 따른 NO3-N 소비량 산정(mg/ )
<표4-3 외부탄소원 및 HRT에 따른 NO3-N 소비량 산정(mg/ )>
초기 NO3-N
3hr NO3-N
6hr NO3-N
24hr NO3-N
메탄올
97.23
89.37
79.84
65.71
에탄올
98.61
86.18
70.75
43.13
아세트산
98.80
76.02
52.17
18.25
Blank
100.12
98.72
97.54
96.22
<그림 4-2 탄소원의 따른 NO3-N의 소비경향(mg/ )>
초기 인공폐수 KNO3 농도는 약 100mg/ 으로 주입하였다. HRT가 24hr가 되는 지점에서 측정한 결과 메탄올의 경우 약 30mg/ 가 탈질 되어 32%효율을 보였고 에탄올은 약 55mg/ 가 탈질 되어 56%의 효율을 보였으며 아세트산은 약 80mg/ 가 탈질되어 81%의 효율을 보였다. 따라서 아세트산이 탈질 효율이 가장 좋은 것을 알 수 있었다.
4.1.3 외부탄소원 및 HRT에 따른 탄소원에 따른 탈질율(mg/g vss · hr)
<표 4-4 외부탄소원에 따른 탈질율(mg/g vss · hr)>
3hr
6hr
24hr
메탄올
8.73
9.67
4.38
에탄올
13.81
15.48
7.7
아세트산
25.31
25.91
11.19
<그림 4-3 탄소원에 따른 탈질율(mg/g vss · hr)>
외부탄소원에 대한 탈질율은 메탄올 8.75~9.20, 에탄올 5.00~37.5, 아세트산 14.4~48.0이나 이번 실험을 통해 얻은 결과에서는 메탄올 24hr 탈질율 4.38, 에탄올 24hr 탈질율 7.7, 아세트산 24hr 탈질율 11.19로 비교적 낮은 값으로 나타났다.
4.1.4 외부탄소원 및 HRT에 따른 VSS변화량 산정(mg/ )
<표4-5 외부탄소원 및 HRT에 따른 VSS변화량 산정(mg/ )>
초기
3hr
6hr
24hr
메탄올
300
294.3
290.9
295.9
에탄올
295.3
293.2
291.2
아세트산
295.7
294.3
292.6
Blank
298.4
296.9
285.9
<그림 4-4 외부탄소원 및 HRT에 따른 VSS변화 경향(mg/ )>
초기 미생물 VSS는 평균 약 300mg/ 였다. HRT를 3hr, 6hr, 24hr을 반응하는 동안 VSS를 측정한 결과 Blank에서는 24hr에서 285.9mg/ 로 다소 감소하였으나 메탄올, 에탄올, 아세트산의 경우 큰 변화는 없었다.
4.1.5 외부탄소원 및 HRT에 따른 pH변화
<표 4-6 pH변화>
초기 pH
3hr pH
6hr pH
24hr pH
메탄올
7.57
7.77
8.03
8.11
에탄올
7.56
7.75
8.16
8.27
아세트산
7.58
8.28
8.46
8.53
Blank
7.59
7.66
7.71
7.78
<그림 4-5 pH변화>
이번 실험에서는 메탄올은 초기 pH 7.57에서 24hr pH는 8.11로 증가하였고 에탄올은 초기pH 7.56에서 24hr pH는 8.27로 증가하였으며 아세트산은 초기 pH 7.58에서 24hr pH는 8.53으로 pH가 증가하였다. pH 증가는 탈질이 잘 일어나고 있다는 것을 보여주고 있다. 즉, 아세트산은 탈질양이 많았기 때문에 pH가 그 만큼 상승하였다는 것을 알 수 있었다.
제 5장 결 론
이 실험에서는 생물학적으로 질소를 제거하기 위한 외부탄소원의 탈질 효율을 평가하기 위하여 외부탄소원으로 메탄올, 에탄올, 아세트산을 사용하여 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1. HRT 변화에 따른 탈질에 소모된 메탄올 COD양은 320mg/ , 에탄올 196mg/ , 아세트산 122mg/ 로 아세트산이 가장 낮았으며 탈질된 NO3-N 양은 메탄올 31.52mg/ , 에탄올 55.48mg/ , 아세트산 80.55mg/ 로 각각 나타났다.
2. 완전 탈질을 얻기 위해서는 이론적인 필요량 COD(3.7 mg COD/mg NO3-N)이다. 이번 실험에서는 mg NO3-N 당 mg COD 소비율은 메탄올 10.24, 에탄올 3.53, 아세트산 1.51 로 조사 되었다.
3. 문헌에 의하면 외부탄소원에 대한 탈질율(mg NO3-N/g VSS-hr)은 메탄올 8.75~9.20, 에탄올 5.00~37.5, 아세트산 14.4~48.0이나 실험을 통해 얻은 결과에서는 메탄올 24hr 탈질율 4.38, 에탄올 24hr 탈질율 7.7, 아세트산 24hr 탈질율 11.19로 비교적 낮은 값으로 나타났다.
참 고 문 헌
1. Karel Verschueren, Handbook of Environmantal Data On Organic Chemicals,
Van Nostrand Reinhold Company, pp143~145, pp616~619, pp818~820, 1983
2. 조영일외 5인, 폐수처리공학, 대영사, pp185~187, 1997
3. 윤동진외 3인, 회분식 탈질 공정에서 외부 탄소원에 따른 탈질효과, 한국 미생물 생명공학회, 1998
4. 유성환외 5인 공저, 기초 폐수처리, 동화기술, pp497~505, 1998
5. 최규철외 7인 엮음, 수질오염공정시험방법주해, 동화기술, pp253~255, pp204~219,
pp274~284, 2002
6. 송홍규 · 오계현, 최신 환경미생물학, 동화기술, pp355~369, 2002
7. 배우근외 2인 공역, 생물환경공학, 동화기술, pp537~578, 2002
8. 순정(純正)화학주식회사, JUNSEI, pp553, pp377, p5, 2001-2002
부 록
실험과정 사진
Anoxic Batch Reactor
Incubator 배양
Incubator 배양 후
여 과

키워드

외부탄소원,   생물학적 질소 제거,   세포 합성,   생물학적 질산화-탈질 조합 공정,   암모니아의 질산화,   Denitrifying 미생물에 의해 질소가스로 방출