NADH센서를 이용한 산화구에서의 동시 질산화 및 탈질연구
A Study on the Simultaneous Nitrification and Denitrification with NADH Sensor in Oxdiation Ditch Process
- 주제(키워드) nadh sensor
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 정윤진
- 발행년도 2006
- 학위수여년월 2006. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 산업대학원 환경공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
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.
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목 차
제1장 서론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구내용 2
제2장 이론적 고찰 3
2.1 NADH의 특성 3
2.1.1 NADH의 의미 3
2.1.2 NADH의 특성 6
2.1.3 NADH의 단위 7
2.1.4 NADH의 생성과 소멸 7
2.1.5 수처리공정측면의 NADH 16
2.2 NADH와 질소 제거기작 19
2.2.1 일반적인 고도처리 공정에서의 질소 제거기작 19
2.2.2 NADH센서를 이용한 수처리공정의 질소 제거기작 22
2.2.3 질소제거공정에서 NADH 특성파악 29
제3장 실험장치 및 방법 31
3.1 실험장치의 구성 31
3.2 공정별 주요 장비사양 37
3.3 NADH 센서에 의한 공정제어 방법 40
3.4 실험 및 분석방법 41
제4장 결과 및 고찰 42
4.1 유입수의 성상 42
4.2 유입량 45
4.3 오염물질 제거효율 46
4.4 항목별 오염물질 제거효율 47
4.5 단위공정별 물질거동 53
4.6 영양인자별 제거특성 57
4.7 NADH 센서에 의한 공정제어 결과 68
제5장 결론 75
참고문헌 77
ABSTRACT 79
