Abstract
This paper has concentrated on estimating the possibility and mathematical analysis for the application of BFB to the treatment of nightsoil with low dilution rate. The experiment for the study of this purpose was conducted by continuous type reactor at $20^{\circ}C$, varying F/M ratio from 0.12 to 0.37 and dilution ratio from 2 to 10, and in it provided matted reticulated polypropylene sheets for the solid supports. The obtained results showed that the application of BFB to the treatment of nightsoil would be more effective than any other biological treatment process. Also, it has observed that the optimum dilution ratio was about 5 times and the optimum HRT was about 17 hours, and then it was estimated that the reactor volume and the quantity of weak water could be reduced to the extent of 70 percent and 80 percent. The experimental results of BFB could be analysed by the mathematical models applied to complete mixing activated sludge process. The substrate removal rates which were obtained by McKinney's($K_m$) and EcKenfelder's($K_e$) equation was 1.784/hr and $2.0{\times}10l/mg{\cdot}day$, and substrate was removed very rapidly compared to those of conventional type biological treatment processes. The biomass yield coefficient($a_5$), the endogeneous respiration rate(b), the synthesis oxygen demand rate($a{_5}^{\prime}$), and the endogeneous respiration oxygen demand rate(b') were 0.349, 0.0237/day, 0.495 and 0.0336, respectively.
본(本) 논문(論文)에서는 활성(活性)슬러지법(法)에 의(依)한 분뇨처리방법(糞尿處理方法) 대신 BFB를 이용(利用)한 저희석(低稀釋) 분뇨처리(糞尿處理)의 가능성(可能性)과 수학적(數學的) 해석(解析)을 시도(試圖)하였다. 실험(實驗)은 BFB의 메디아로써 폴리프로필렌계(系) 합성섬유(合成纖維)인 부직포(不織布)를 사용(使用)하였으며, 수온(水溫) $20^{\circ}C$에서 F/M비(比) 및 분뇨(糞尿)의 희석비(稀釋比)를 0.12~0.37/day와 2~10배(倍)로 변화(變化)시켜 연속식(連續式) 반응조(反應槽)에 의해 수행(修行)되었다. 여기서 얻어진 결과(結果)로는 저희석(低稀釋) 분뇨처리(糞尿處理)에 대(對)한 BFB의 적용(適用)은 다른 생물학적(生物學的) 처리법(處理法)에 비(比)해 더 좋은 효과(効果)를 얻을 수 있는 것으로 나타났는데 본연구(本硏究)에서 나타난 분뇨(糞尿)의 최적희석비(最適稀釋比)는 5배(倍)로 나타났고, 그 때의 최적(最適) 체류시간(滯留時間)은 17시간(時間)으로 나타났다. 따라서 반응조(反應槽)의 체적(體積)은 70%, 희석수(稀釋水)는 80%까지 절감(切減)할 수 있는 것으로 계산(計算)되었다. 또 완전혼합(完全混合) 활성(活性)슬러지법(法)에 적용(適用)되는 수학적(數學的) 해법(解法)으로도 BFB의 실험결과(實驗結果)를 해석(解析)할 수 있었다. $20^{\circ}C$에서 McKinney 식(式)($K_m$)과 Eckenfelder 식(式)($K_e$)을 이용(利用)하여 구(求)한 유기물(有機物) 제거속도(除去속도(速度))는 1.784/hr와 $2.0{\times}10^{-3}l/mg{\cdot}day$이었으며, 다른 방법(方法)에 비(比)해 유기물(有機物) 제거(除去)가 빠른 속도(速度)로 진행(進行)되었다. 미생물(微生物) 번식계수(繁殖係數)($a_5$), 내호흡(內呼吸) 계수(係數)(b), 미생물(微生物) 합성(合成)에 필요(必要)한 요소(酸素) 요구율(要求率)($a{_5}^{\prime}$) 및 내호흡(內呼吸)에 필요(必要)한 산소(酸素) 요구율(要求率)(b')은 각각(各各) 0.349, 0.0237/day, 0.495와 0.0336으로 계산(計算)되었다.