고농도 저해 조건에의 단기 노출이 질산화에 미치는 영향

Abstract

저농도의 암모니아성 질소폐수는 고농도 질소폐수와 달리 아질산 축적의 주요 인자인 free ammonia (FA) 농도가 높지 않다. 따라서 저농도 질소폐수 처리 시 아질산 축적을 통한 단축질소제거 공정이 어렵다. 따라서 저농도 질소폐수에 단축질소제거 공법을 적용하기 위해서는 외부에서저해제를 공급하여 아질산 산화균의 억제를 유도할 필요가 있다. 본 연구는 고농도 저해제에서의 노출이 이용한 질산화 미생물에 미치는 영향을 파악하기 위해 실시하였다. 고농도 FA와 NaClO3의 노출은 농도와 노출시간에 따라 축적률이 크게 변하기 때문에 우선, 질산화 미생물의 질산화 속도에 영향을 주지 않으며 완전질산화는 이루어지지 않는 적절한 범위를 찾고자 하였다. pH에 따른 FA 농도를 고려하며 노출시간을 달리한 노출과 NaClO3 (10 mM)을 노출시간 달리한 회분식 실험을 하였다. 그 결과 효율적인 아질산 축적이라 할 수 있는 값을 도출하였으며, 또한 도출된 결과를 연속회분식 반응기에서도 적용하여 아질산 축적 효율을 평가하였다. pH 8.0에서 FA 150 mg/L (TA 1600 mg/L)를 3시간 노출을 하면 89.3%의 아질산 축적이 이루어진다. 도출된 범위를 SBR 반응기에 적용하여 실험하였다. 노출 실험 후 아질산 축적율이 36%에서 78.9%로 높아졌다. 저온 (20℃)의 환경에서도 특별한 적응기간 없이 고농도 FA 노출을 통하여 아질산 축적률을 보였으며 저농도 질소폐수에서도 아질산 축적을 통한 단축질소공정이 가능하다는 것을 확인하였다.