A Study on the Effects of Cosubstrates on the Biological Treatment and the Decolorization Mechanisms of Dyeing Wastewater

In this research, the decolorization mechanisms of dye wastewater were divided into two pathways, one was physicochemical sorption to biomass flocs and the other was biological removal by microbial metabolisms. Batch tests were conducted to examine the reaction conditions, anaerobic and aerobic conditions, types and dose of cosubstrates, and to confirm the mechanisms of decolorization through the biosorption tests using the activated sludge and the autoclaved deactivated sludge. From the tests, the decolorization efficiencies of dye wastewater were 102 ${\Delta}$unit/g MLSS under the aerobic condition and 123 ${\Delta}$unit/g MLSS under the anaerobic condition, and organic removals were 82 $mg{\Delta}$COD/gMLSS and 75 $mg{\Delta}$COD/gMLSS respectively. Acetate was the more efficient cosubstrate than the domestic wastewater in the decolorization step. In addition the removal of colors and organics was increased with cosubstrates dosage. And $20.3{\sim}37.3$ ${\Delta}$unit/g MLSS was removed by the autoclaved sludge and $102.0{\sim}159.0$ ${\Delta}$unit/g MLSS by the activated sludge. The physicochemical sorption was dominant in the beginning of biosorption tests, and the biological decolorization was increased with a cosubstrate in the course of time.

염색폐수의 생물학적 처리에 미치는 cosubstrates의 영향 및 색도제거 기전 연구

본 연구에서는 염색폐수의 색도제거 기전을 미생물 floc에의 물리 화학적 흡착과 미생물의 대사에 의한 생물학적 제거의 두 가지로 분류하였다. 색도제거의 반응 조건, 즉 혐기/호기 조건, cosubstrate의 종류와 주입량 등을 회분식 실험에 의해 규명하고, 활성슬러지와 비활성슬러지의 biosorption 실험을 통하여 색도제거 기전을 확인하였다. 염색폐수의 색도는 호기조건과 혐기조건에서 각각 102 ${\Delta}$unit/g MLSS, 123 ${\Delta}$unit/g MLSS가 제거되어 혐기조건에서의 제거율이 높았으며, 유기물은 호기조건에서 82 $mg{\Delta}$COD/gMLSS, 혐기조건에서 75 $mg{\Delta}$COD/gMLSS 제거되어 호기조건에서 제거율이 더 높게 나타났다. Cosubstrate로서 실폐수인 가정하수와 acetate를 이용하여 주입량에 따른 염색폐수의 제거능을 분석한 결과, cosubsrate의 주입에 따라 색도 및 유기물 제거량이 증가함을 확인하였으며 가정하수보다는 acetate가 색도제거에 있어서 더 효율적인 cosubstrate임을 알 수 있었다. 활성슬러지와 멸균된 비활성슬러지를 이용한 색도제거 실험 결과. 비활성슬러지의 색도제거량은 가정하수의 주입에 따라 $20.3{\sim}37.3$ ${\Delta}$unit/g MLSS, 활성슬러지는 $102.0{\sim}159.0$ ${\Delta}$unit/g MLSS로 나타났다. 또한 반응 초기에는 물리 화학적 흡착이 우세하였으나 시간이 지나면서 생물대사 작용에 의한 제거가 증가하는 경향을 보였으며, cosubstrate의 주입에 따른 미생물의 대사에 의한 제거분율이 증가하는 것으로 분석되었고, 이는 호흡율 측정결과와도 그 경향이 일치하였다.