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- 저자 : 전다운 ( Dawoon Jeon ) (검색결과 3 건)
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CEPT 슬러지를 이용한 혐기성 소화 : 응집제 종류에 따른 메탄 생성 효율 비교
양민석 ( Minseok Yang ),장현민 ( Hyun Min Jang ),전다운 ( Dawoon Jeon ),김영모 ( Young Mo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
하수처리시설의 방류수 수질기준은 계속적으로 강화되고 있으며, 이러한 기준을 충족시키기 위해 다양한 공법을 적용하려는 노력들이 증가하고 있다. 지금까지는 질소, 인 처리를 목적으로 활성슬러지 공법을 많이 적용해왔지만, 활성슬러지 공법의 경우 용존산소 및 온도 유지, 미생물의 생장에 필요한 탄소원이 부족할 경우 추가적인 메탄올 공급의 필요 등과 같은 문제점들을 가지고 있어 대안책이 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 응집제 주입을 통해 유기물 뿐만 아니라 질소, 인 등을 제거하여 활성슬러지 공법을 대체할 수 있는 응집-침전 1차 처리(Chemically enhanced primary treatment, CEPT)의 최적화 과정을 진행하였으며, 추가적으로 CEPT 슬러지를 이용하여 혐기성 소화를 진행하였을 때 메탄 생성효율에는 어떠한 영향을 미치는지 확인하고자 하였다. 먼저 문헌조사를 통해 총 7개의 후보군(FeCl<sub>2</sub>, FeCl<sub>3</sub>, FeSO<sub>4</sub>, PACl, Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>, 키토산, glucan)을 선정하였으며, jar-test를 통해 응집제로써의 적용가능성 및 최적 주입량을 확인하였다. Jar-test의 경우 광주 제 1하수처리장으로 들어오는 하수 원수 500ml를 이용하여 진행하였으며, 급속교반(150rpm, 1분), 완속교반(40rpm, 10분), 침전(10분) 순으로 진행한 뒤 상징액을 통해 저감효과를 확인하였다. 90% 이상의 탁도 저감효과를 보인 FeCl<sub>3</sub>, PACl, Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> 대상으로 CEPT 슬러지를 제작하여 혐기성 소화를 진행하였다. jar-test에서는 PACl이 응집제 주입량 대비 가장 높은 탁도저감효과를 보인 반면, 혐기성 소화 공정에서는 PACl을 이용하여 제작한 CEPT 슬러지의 메탄 발생효율이 가장 낮고, FeCl<sub>3</sub>를 주입한 경우에 가장 메탄 발생효율이 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 PACl의 Al 성분이 미생물의 생장을 저해한 반면, FeCl<sub>3</sub>의 경우에는 Fe<sup>3+</sup>가 Fe<sup>2+</sup>로 환원되는 과정에서 유기물로부터 H+를 받아 유기물의 분해속도를 촉진시켰기 때문인 것으로 추측된다.
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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.
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