Forced Nitrite Accumulation Followed by Denitrification for Treating Anaerobic Digestor Supernatant Using SBR = 혐기성 소화조 상등액의 생물학적 질소제거시 아질산의 축적에 의한 탈질의 효율화 연구

국문 초록 (Abstract)

암모니아 질소의 생물학적 처리는 호기성 질산화와 혐기성 탈질화의 연속 공정에 의하며 각 공정은 중간대사물인 아질산을 생성한다. 본 연구에서는 암모니아성 질소를 호기성 질산화에서 중간대사물인 아질산으로 축적함에 의하여 최종 생성물인 질산을 거치지 않고 탈질화에 의하여 질소가스로 제거를 시도하였다. 실험에서 암모니아 질소원은 하수처리장의 혐기성 소화조 상등액을 사용하였고 반응공정은 연속 회분식 반응조를 (SBR) 사용하였다. 질산화 공정에서 아질산의 축적을 위한 그리고 탈질화 공정에서 효율적 아질산의 질소 가스로 환원을 위한 각 공정의 반응속도와 운전조건을 평가하였다. 질산화 공정에서 아질산의 축적은 아질산의 존재하에서 암모니아를 반응기에 주입하여 아질산 산화균인 Nitrobacter를 억제하여 이루어 질 수 있었다. 연속적으로 포기한 질산화반응기내 고형물체류시간이 2.5일에서 3일로 길어짐에 따라 아질산을 질산으로 산화는 촉진되었으나 포기와 비포기의 기간을 적절히 조절함에 의하여 고형물체류시간 5일에서도 아질산의 축적은 유도되었다. 반응기의 비포기 기간에 탄소원을 공급함으로서 아질산의 탈질화 반응이 유도될 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Biological ammonia-nitrogen removal utilizes two distinct processes, nitrification and denitrification. Both nitrification and denitrification processes produce nitrite as intermediate product. Forced accumulation of nitrite in the nitrification process, eliminating nitrite oxidation to nitrate step, was attempted in order to directly remove nitrite by denitrification to nitrogen gas. For this study the supernatant from an anareobic digester was used as an ammonia source and a sequencing batch reactor (SBR) was employed. Emphasis was given to the evaluation of the operational factors affecting nitrite accumulation and the development of a kinetic model for biological nitrification and denitrification. Forced accumulation of nitrite in the nitrification was achieved by suppressing the growth of Nitrobacter, a nitrite oxidizer, by loading a high ammonia supernatant immediately after all ammonia in the previous loading was oxidized to nitrite. Nitrite oxidation was incresed by increasing the solid retention time (SRT) from 2.5 days to 3.0 days in a continuous aeration mode with everyday feeding. However, nitirte was accumulated even at an SRT of 5 days when the aeration and non-aeration periods were appropriately combined under the same operational conditions. The non-aeration period can be used for denitrification from the accumulated nitrite when a carbon source is supplied.

목차 (Table of Contents)

• INTRODUCTION
• Ⅱ. EXPERIMENTAL PROCEDURES
• Ⅱ.1 Experimental Apparatus
• Ⅱ.2 Feed Characteristics
• Ⅲ. RESULTS AND DISCUSSION
• Ⅲ.1.1 NITRIFICATION
• Ⅲ.1.2 NITRIFICATION/DENITRIFICATION (N/DN)
• Ⅲ.1.3 Solids Retention Time (SRT) and Nitrite Accumulation
• Ⅲ.1.4 Effect of Non-Aeration on Nitrifiers Active
• Ⅲ.1.5 Order of Aeration,Non-aeration and Nitrite Accumulatin
• Ⅲ.2 NITRIFICATION/DENITRIFCATION (N/DN)
• Ⅲ.2.1 Steady-State N/DN
• Ⅲ.2.2 Ammonia Oxidation under N/DN System
• Ⅲ.2.3 Denitrificcation and pH
• Ⅲ.2.4 Reducation of External Alkalinity Requirement in N/DN
• Ⅳ. CONCLUSIONS
• ·For Nitrification
• ·For Nitrification/Denitrification
• ·REFERENCES