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음폐수 주입에 따른 침출수 처리장에서 발생하는 아산화질소 농도 변화
양민석 ( Minseok Yang ),배우빈 ( Wo Bin Bae ),전다운 ( Dawoon Jeon ),김영모 ( Young Mo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
매립지 최종처분장의 침출수는 고농도의 무기염류와 난분해성 유기물질이 발생되어 COD/BOD 비율이 높은 특징을 지닌다. 더욱이 암모니아, 아질산염 같은 질소원의 농도도 높아 유기물/질소원의 비율이 때론 낮게 형성되어 생물학적 질소처리를 하는데 있어 메탄올 같은 외부 탄소원을 요구하게 된다. 이러한 유기물/질소원 비율의 불균형, 고농도 질소원으로 인해 생물학적 침출수 처리장에서는 대표적인 온실가스인 고농도 아산화질소(N<sub>2</sub>O)가 발생한다고 알려져 있다. 본 연구팀에서는 광주에 위치한 침출수 매립장에서 대체 탄소원으로 음폐수가 침출수와 함께 유입되어 생물학적으로 처리가 되었다가 다시 침출수만 처리되는 과정을 거쳤는데 이들 성상변화가 어떻게 생물학적 공정에 영향을 미쳤는지 살펴보았다. 음폐수가 유입되기 전에는 침출수 내 아질산염과 질산염이 유기물이 존재함에도 불구하고 난분해성으로 전혀 탄소공여체로 제대로 활용되지 못하여 무산소조에서 완전히 탈질 되지 않은 체 호기조로 유입되었다. 암모니아 산화 미생물의 활성도는 1.8 mgO<sub>2</sub>/h/gMLVSS로 대부분은 질산염 형태로 질산화가 이루어졌으며 N<sub>2</sub>O 발생비율은 유입수 총질소의 0.002 %로 나타났다. 이후 음폐수가 침출수와 함께 유입되면서 먼저 아질산염 산화 미생물의 활성도가 50 % 감소하였고 이에 따라 질산화 반응도 거의 일어나지 않았다. 이와 더불어 N<sub>2</sub>O 발생비율은 유입수 총질소의 0.00003 %로 거의 발생하지 않았다. 하지만, 음폐수 유입 전 거의 일어나지 않았던 탈질 반응이 일어나기 시작하여 무산소조에서 아질산염 및 질산염이 모두 탈질되었다. 한편 음폐수 유입량이 서서히 줄어들고 중단이 되자 유입 전처럼 무산소조에서는 탈질 반응이 거의 일어나지 않았으며 호기조에서는 질산화 미생물의 활성이 회복되면서 암모니아 산화 미생물은 한 때 20 mgO<sub>2</sub>/h/gMLVSS까지 증가하였으며 이와 더불어 N<sub>2</sub>O 발생비율은 유입수 총질소의 0.015 %까지 증가하였다.