MBBR에서 부하에 따른 생물막 부착량 및 용존산소에 대한 반포화 속도 상수와 유효확산 계수의 변화

• 영문명: Variance of Attached Biomass, Half Saturation Constants and Effective Diffusion Coefficient with Loading Rates in MBBR
• 발행기관: 개인저작물
• 저자명: 임정훈(Jeong-Hoon Im) 전병희(Byong-Hee Jun) 부경민(Kyung-Min Poo) 우혜진(Hae-Jin Woo) 김창원(Chang-Won Kim)
• 간행물 정보: 『개인저작물 - 공학』大韓環境工學會誌 第25卷 第1號, 25~32쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 공학 > 개인저작물
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2003.01.01

국문 초록

다공성 메디아를 사용한 MBBR에서 유기물 제거 및 질산화시 부하에 따른 생물막량의 변화와 미소전극을 이용하여 측정한 산소농도 분포를 기초로 생물막내 반포화 속도 상수와 유효확산 계수변화에 대한 연구를 수행하였다. 부하가 증가할수록 생물막량은 증가하는 경향을 보이고 있으나, 1 ㎏ COD/㎥/day 이상의 부하에서는 전단력에 의해 더 이상 증가하지 않았다. COD 제거율이 0.4 ㎏/㎥/day 이하에서는 생물막의 부착속도보다 전단력에 의한 탈리속도가 더 커서 겉보기 성장속도가 음의 값을 나타내었다. SEM을 이용한 생물막 부착형태 관찰 결과 부하가 증가할수록 조밀한 부착상태와 많은 세포외 물질로 단단한 결속력으로 가지고 있으나 낮은 부하에서는 부착 생물막사이에 공극도 많이 관찰되고 세포외 물질도 적어 결속력이 낮은 것으로 관찰되었다. 미소전극 기술을 이용한 생물막내 산소농도 분포에서는, 부하가 가장 높은 HRT 3시간에서 깊이 1,500 ㎛에서 거의 0 ㎎/L로 감소하였으나, 부하가 감소할수록 생물막 최저지점의 DO 농도는 증가하는 것으로 나타났다. 생물막내에서의 용존산소에 대한 반포화 속도상수는 부하가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 부하가 증가할수록 생물막내 산소농도 구배와 생물막량은 증가하였으나, 유효 확산계수는 감소하였다.

영문 초록

In MBBR (moving bed biofilm reactor) packed with porous type media, the half saturation constants and the effective diffusivity in biofilm were investigated with the biomass variation and the DO concentration profiles, which was measured by a microelectrode, under various organic removal and nitrification loading rate. The biomass concentration was increased with the loading rate, but over 1 ㎏ COD/㎥/day, it remained constantly as a result of a shear force. When COD removal loading rate was below 0.4 ㎏/㎥/day, the detachement rate by a shear force was greater than that of attachment, therefore an apparent biomass growth rate was negative. In the result of structure observation using SEM, the biofilm structure was stronger as loading rate was higher due to extra cellular materials. The other hand, many pores among biofilm and week structures were observed at low loading rate. The DO concentration was almost 0 ㎎/L at 1,500 ㎛ of biofilm depth under the highest loading rate, and as the loading rate was lower, the concentrations at the deepest point were increased. The trend of half saturation constants for DO was decreased with higher loading rate. As the loading rate was higher, the gradient of DO concentrations and biomass were increased but the effective diffusion coefficient was reduced.

목차

ABSTRACT
요약
1. 서론
2. 이론적 배경
3. 장치 및 방법
4. 결과 및 고찰
5. 결론
사사
참고문헌

키워드

Microelectrode SEM DO Concentration Profiles Half-saturation Coefficient Effective Diffusion Coefficient 미소전극 산소농도 분포 반포화 속도상수 유효확산계수