혐기-간헐폭기 공정에서 Denitrifying Phosphorus removing Bacteria(DPB) 특성

Abstract

본 연구에서는 Enhanced Biological Phosphorus Removal(EBPR) 공정 내에 존재하는 phosphate accumulating oganisms(PAOs) 중 탈질 기능을 수행할 수 있는 denitrifying phosphorus removing bacteria(DPB)의 존재와 그 거동을 살펴보았다. 실험은 연속식과 회분식으로 나누어 수행하였는데, 연속 실험에서 EBPR 공정으로 설계된 혐기-간헐폭기 공정은 인제거 효율이 93.3%로 PAOs 미생물의 활성이 높음을 알 수 있었다. 회분식 실험에서는 무산소 조건에서 유기물이 부족한 경우 탈질과 함께 인의 섭취가 관찰됨에 따라 DPB의 존재를 확인할 수 있었으며, nitrate의 농도를 각각 5, 10, 20 mgNO3-N/L로 다르게 주입하여 인의 섭취율과 탈질율을 비교한 결과 선형비례 관계임을 알 수 있었다. 무산소 조건에서의 인섭취율은 호기조건에서의 인섭취율보다 낮았으며, 유기물의 양이 충분한 경우에는 인이 방출되나 유기물이 부족한 경우에는 호기조건과 같이 인을 섭취함을 알 수 있었다. 결론적으로 EBPR 공정 내에는 DPB가 존재하며 무산소조건에서 DPB의 거동은 유기물과 nitrate의 농도에 따라 인을 섭취하거나 방출한다는 것을 알 수 있었다. Investigated in this study are the occurrence and their behavior of denitifying phosphorus removing bacteria (DPB). They are capable of phosphorus removal and denitrification simultaneously under anoxic conditions. The experiment is conducted in two ways. The phosphorus removal efficiency is evaluated in an anaerobic-intermittent aeration process which is designated as Enhanced Biological Phosphorus Removal(EBPR) process. Then, several batch tests are carried out in oder to elucidate how the DPB respond in an anaerobic-intermittent aeration process under varying conditions. Results show that the overall phosphorus removal efficiency is as high as 93.3% in a continuous flow system. In batch tests, the presence of DPB under anodic conditions is observed with a limited amount of substrate. Several batch tests are run under anoxic conditions. The test samples are spiked with different nitrate concentrations of 5, 10 and 20 mgNO3-N/L. The tests reveal that both phosphorus uptake rate and denitrification rate are proportional. The rate of phosphate uptake under anoxic conditions is slower than under aerobic conditions. Results in this experiments clearly indicate that the phosphorus release and uptake under anoxic conditions depend on the presence of available organic substrate.