• 대한환경공학회지
• /
• 제38권6호
• /
• pp.323-328
• /
• 2016

공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.405-415
• /
• 2021

MMBR system has been suggested as a promising system to resolve harvesting problems induced from low settling efficiency of microalgae. And recently, a lot of research on reducing fouling at the MMBR system has investigated focused on EPS in many cases. EPS of microalgae mainly consists of polysaccharides and protein components, and is produced through photosynthesis and nitrogen-carbon metabolic pathways. Especially, P-EPS is one of major compounds which occur membrane fouling phenomenon, as its hydrophobic protein components cause floc formation and cake layer accumulation. And it is already known that almost every microalgae can metabolize P-EPS or Chl-a when nitrogen sources as a substrate is insufficient or exhausted situation. With the above backgrounds, uptake rates of P-EPS or Chl-a by Scenedesmus quadricauda according to the type of carbon source and nitrogen concentration were evaluated in order to verify correlation between carbon source vs P-EPS production, and indeed Scenedesmus quadricauda uses P-EPS or Chl-a when the amounts of nitrogen sourc es in the feed is not satisfied. As a result, it was shown that P-EPS and Chl-a production were increased proportional to nitrogen concentration under organic carbon condition. And especially, the amo unts of P-EPS and Chl-a in the cell were diminished with the nitrogen source becomes insufficient or exhausted. Because P-EPS accelerates fouling at the MMBR system, P-EPS degradation by Scenedesmus quadricauda in order to get nitrogen source may contribute to reducing fouling. About a affects of N-consumed Chl-a to the MMBR fouling, more survey is needed. On the contrary, considering the purpose of MMBR system of this study, i.e. harvesting useful high value microalgae efficiently feeding adequate industrial process wastewater, it seems like difficult to maintain satisfied metabolic activity and to harvest with high yield rate using nitrogen-poor MMBR feed.

• 유기물자원화
• /
• 제30권3호
• /
• pp.23-28
• /
• 2022

Fe(II)/Na₂S₂O₈을 이용하여 하수슬러지의 탈수능 개선 여부를 확인하고자 약품 주입량에 따른 탈수능을 비교하였다. 탈수능의 주요 지표로 STTF, SCST, 함수율, TS, VS를 분석하였으며 TB-EPS as carbohydrate 및 protein을 측정하여 EPS의 파쇄여부를 확인하였다. 실험한 Na₂S₂O₈ 농도 범위는 0.4~0.7 mmol.gVS였고, Fe(II)/Na₂S₂O₈ 몰비 범위는 0.5~0.7 mol/mol이었다. 실험결과, Fe(II)/Na₂S₂O₈의 농도 및 몰비가 증가함에 따라 STTF는 초기 1.00에서 15.00까지 증가하였고, SCST는 1.00에서 4.51까지 증가하였다. 함수율은 82.6%까지 감소하였다. TB-EPS as carbohydrate 및 protein의 감소율은 각각 37.16% 및 57.34%까지 증가하였다. Na₂S₂O₈ 0.6 mmol/gVS, Fe(II)/Na₂S₂O₈ 0.6 mol/mol 조건에서 STTF, SCST 및 함수율은 각각 13.64, 4.19 및 83.1%로 주입량 대비 탈수능 개선효과가 높게 나타났다. 이는 Fe(II)에 의해 생성된 SO₄^- 라디칼이 EPS를 파쇄하여 EPS와의 결합된 수분과 세포수를 수용액으로 용출시켜 탈수능이 개선된 것으로 사료된다.