Effect of High Concentration of Sulfate on Anaerobic Digestion of Propionic Acid Using an Upflow Anaerobic Sludge Blanket

상향류 혐기성 블랭킷 반응조를 이용한 프로피온산의 혐기성 처리시 고농도 황산염의 영향

Two UASB reactors were operated to investigate the effect of high concentration of sulfate on anaerobic digestion of propionate using an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor. An organic loading rate of $1.2kg\;COD/m^3{\cdot}d$ and a hydraulic retention time of 1.6 d were maintained during this study. In the absence of sulfate, the UASB reactor achieved about 95% removal of chemical oxygen demand whereas in the presence of $2,000\;SO_4^{2-}mg/L$, the COD removal rate decreased to 83% due probably to the inhibition of dissolved sulfide inhibition. Interactions between the methane producing bacteria (MPB) and sulfate reducing bacteria (SRB) were measured to investigate the competition between MPB and SRB. The MPB consumed average 58% of the available electron donors at $COD/SO_4^{2-}$ ratio of 1. Propionate was consumed mainly by SRB, converting sulfate into sulfide and suppressing the methane production. The specific methanogenic activity (SMA) using acetate and propionate increased as microorganism acclimated to the substrate.

상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.