[AMX] 폴리에틸렌 부직포 시트의 아나목스 담체 효율

 

저자명: Sunja Cho, Minki Jung, Dongjin Ju, Young-Hee Lee, Kuk Cho & Satoshi Okabe
발행정보: Environmental Technology, Vol. 39 Issue 19, [2018], 2503-2510 

❏ 실험목적

  - 단위 부피 당 비표면적과 충진미리도가 다른 3개의 부직포 시트를 이용하여 미생물 부착성능 평가

- 부착된 아나목스 미생물의 활성도와 부착량을 비교하여 담체로서의 중요한 결정인자를 파악

❏ 실험재료 및 실험방법

  - 3L의 아나목스 반응조에 3개의 다른 부직포를 투입하여 평가 수행 (총 12장의 부직포 설치)

- 합성폐수를 이용하여 운전하여 180일 이후의 미생물 부착량 측정

Figure 1. The holding device for the non-woven fabric sheets in the reactor (left) and a side view image of the reactor (right) pictured on the 20th day of operation.

Figure 1. The holding device for the non-woven fabric sheets in the reactor (left) and a side view image of the reactor (right) pictured on the 20th day of operation.

Figure 2. Photographs of the three different non-woven fabric sheets used in this study. The length of the scale (on the top row images) indicates 1mm, while the bars in the middle and bottom rows of images indicate 500 and 100 µm, respectively.

Figure 2. Photographs of the three different non-woven fabric sheets used in this study. The length of the scale (on the top row images) indicates 1mm, while the bars in the middle and bottom rows of images indicate 500 and 100 µm, respectively.

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 ❏ 결과 및 토의

○ 반응조 운전 및 바이오필름 형성 결과

  - 운전 68일 동안 질소 부하율은 0.3 kgNm-3d-1에서 1.5 kgNm-3d-1까지 상승되었고, 질소제거율은 0.17kgNm-3d-1에서 1.0 kgNm-3d-1까지 상승함 (아나목스 미생물의 양도 L당 3,600mg(건조중량 기준)으로 증가)

  - 운전 180일 이후 부직포에 바이오 필름이 완벽히 형성 확인

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  - 부직포의 구조 및 SA/V가 함께 담체 선정의 파라미터로 고려 필요 : 부직포에 부착된 총 미생물량과 활성도는 3개의 부직포 결과가 유사하였으나, 단위 부직포 부피로 환산하면 상당한 차이가 발생을 확인

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Figure 5. THe SAB biomass content per fiber volume.

Figure 5. THe SAB biomass content per fiber volume.

○ 부착 미생물의 질소제거율 평가

- 부직포의 구조 특성 및 SA/V가 높은 특성 때문에 아나목스 미생물량을 많이 확보할 수 있으며, 이에 따라 질소제거율도 높게 나타남을 확인 (높은 질소제거를 위해서는 반응조 내 미생물 확보가 중요)

Figure 6. Comparison of total nitrogen removal rate (NRR, left) and amount of strongly attached biomass (SAB, right) per unit sheet.

Figure 6. Comparison of total nitrogen removal rate (NRR, left) and amount of strongly attached biomass (SAB, right) per unit sheet.

 ❏ 결론

- 부피 대비 비표면적 비율이 높은 담체가 가장 많은 양의 아나목스 미생물을 확보하였고, 아나목스의 질소제거율도 가장 높게 나타남

- 담체의 선택을 위해서는 충진 밀도 뿐만 아니라 비표면적 대 부피비(SA/V)역시 중요한 매개변수로 고려되어야 한다

 
논문21 bktAMX