Autotrophic 조건 MMBR 운전에 있어 C. vulgaris 가 섭취하는 질소원에 따른 fouling 발생특성 평가 = Study on fouling characteristics according to nitrogen source consumed by C. vulgaris in the autotrophic MMBR system
저자
심태석 ( Tae-suk Sim ) ; 최윤정 ( Yun-jeong Choi ) ; 황선진 ( Sun-jin Hwang )
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학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
745-745(1쪽)
제공처
미세조류는 autotrophic 광합성 대사를 통해 기존 바이오매스 대비 생산성면에서 높은 수율을 보이는 차세대 바이오매스이다. 미세조류 생산 및 수확을 위하여 사용되는 여러 가지 방법들 중 MMBR(Microalgal Membrane BioReactor) 공법은 분리막을 이용하여 미세조류를 배양 및 수확하는 공법이다. 기질로서 고효율 배양이 가능한 최적 공정폐수를 엄선하여 기질로 공급하며 배양하면 효율적인 미세조류 성장이 가능하며, 더 나아가 막에 의한 고액분리를 통해 미세조류를 고농도로 농축할 수 있다는 장점이 있다.
미세조류는 대사과정에서 EPS라는 점액성의 세포외 고분자 물질을 생성하는데, 이러한 EPS는 미생물 세포를 주변 환경변화나 물리적인 충격에서 보호하고 스스로 기질로서 이용하는 등의 기능을 한다. 이러한 EPS는 미세 조류 세포를 뭉치게 하는 응집력과 점착력이 있는데, 이러한 EPS는 MMBR 운전에서 분리막의 막힘과 오염을 야기하여 막 fouling의 주요 원인이 되는 것으로 알려져 있고, EPS와 막 fouling은 거의 선형적인 관계를 보인다는 선행연구도 보고되고 있다.
특히, fouling 발생에 따른 막 세척 및 교체 비용은 MMBR 운전에 있어 가장 큰 비용을 차지한다고 알려져 있기 때문에, MMBR 운영비용 절감을 위한 fouling 발생특성에 대한 연구들이 많이 수행되고 있다. 그럼에도 불구하고, 유입폐수 중의 질소원 종류가 MMBR 운전 및 EPS 발생과 이에 따른 fouling 발생특성에 미치는 영향을 조사한 선행연구는 매우 미흡한 실정이다.
이에 본 연구에서는 MMBR에 공급되는 유입수 중의 주요 영양염류인 질소원 종류(본 연구에서는 질산성 질소 및 암모니아성 질소)가 다를 경우, 질소원의 변환 및 대사과정에 어떠한 차이를 유발하며, 이러한 차이가 EPS 발생에 어떠한 영향을 미치는지 파악하기 위하여, 미세조류의 성장 및 기질소비를 통한 기본적인 EPS 발생을 확인하였으며, 이러한 막 오염의 정량화를 통해 MMBR에서의 막 fouling 발생특성을 평가하고자 하였다.
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