산업미생물학실험 | 하수처리 미생물을 이용한 수질정화

 

 

 

하수는 일반적으로 오수와 우수로 구성된다. 오수는 가정에서 발생되는 생활하수, 공장이나 사업장에서의 폐수, 지하수 등이 섞여 있는 물이며, 우수는 빗물이 도로 등의 배수로를 통하여 모여진 물을 말한다. 일반적인 하수처리 과정은 하수의 고형물질들을 제거한 뒤, 미생물을 이용하여 유기물을 분해하여 제거하는 과정을 거친다. 유기물의 측정기준은 BOD(biochemical oxygen demand)와 COD(Chemical Oxygen Demand)가 있는데, BOD는 미생물에 의해 이화될 수 있는 유기물만 포함하며, COD는 망간법과 크롬법을 통해 분해된 유기물을 측정한다.

 

위의 처리 과정을 거친 후에도 오염물질이 일부 남아있으며, 남아있는 무기성 이온, 영양염류 등은 하천, 호소, 해역에서 부영양화와 적조현상을 일으킬 수 있기 때문에 하수고도처리를 통해 질소와 인을 제거하는 과정을 거쳐야 한다. 고도처리 과정은 A20(Anaerobic-anoxic -oxic)공법과 MLE(Modified Ludzack Ettinger)공법이 있는데, A2O공법은 미생물에 의한 인(P)의 섭취 및 질산화, 탈질반응을 통해 하수 내 유기물 및 질소, 인을 제거하는 공법이다.

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실험 방법

1. 호기조와 혐기소화조에서 떠온 물의 침강시간 측정

하수처리장의 호기조와 혐기소화조에서 떠온 물을 3일간 에어레이션 시킨 후, 물을 세 가지 용액 A(호기조), B(혐기소화조 5%), C(혐기소화조 50%)으로 만든 후, 깔때기를 이용하여 메스실린더에 부은 후 각 용액의 MLSS가 절반까지 가라앉는데 걸리는 시간을 측정하였다.

 

2. 물 분석

1) TN 측정

① COD reactor를 키고 103-106℃로 가열시켜준다 Hood 안에서 진행한다.

 

② 두 개의 HR Total Nitrogen Hydroxide Digestion vial에 Total Nitrogen Persulfate 시약을 첨가한 후, 각각의 vial에 A와 B를 0.5㎖씩 넣고 30초간 충분하게 유리병을 흔들어주었다.

 

③그 후 미리 103-106℃로 가열시켜둔 COD reactor에 넣고 30분간 반응시킨 다음 꺼내어 식히고 나서 TN Reagent A, TN Reagent B, TN Reagent C 시약을 protocol 순서에 따라 넣고 충분히 흔들어서 반응시켰다.

④ 그 후 Hach program을 키고 증류수로 standard를 맞춘 후 A와 B의 TN값을 측정하였다. (측정하기 전에는 유리병을 잘 닦아주고 395N Total HR TNT program을 사용한다. 시약을 넣어줄 경우 항상 장갑을 착용하고, Hood 안에서 진행한다.)

 

2) TP 측정

①두 개의 Total Phosphorus Test N Tube Vial에 각각 sample A와 B를 각각 5.0㎖씩 넣은 다음 각 vial에 Potassium Persulfate 시약을 넣고 흔들어 준 다음, 미리 150℃로 가열시켜둔 COD반응기에 넣고 30분간 반응시켜주었다.

 

② 반응 후 식힌 다음 각 vial에 1.54N sodium hydroxide 2.0㎖, Molybdovanadate Reagent를 0.5㎖을 protocol에 따라 넣고 반응시킨 후, HACH Program을 키고 증류수로 standard를 잡은 후 A와 B의 TP값을 측정하였다. (측정하기 전에는 유리병을 잘 닦아주고 541P Total HR TNT program을 사용한다.)

 

3) COD측정

① 두 개의 COD Digestion Reagent vial에 각각 sample A와 B를 2.00㎖씩 넣은 다음, 뚜껑을 닫고 흔들어 섞어준 후(이 때 vial이 뜨거워짐), 150℃까지 미리 가열해둔 COD반응기에 2시간동안 반응시켜주었다.

 

② 반응 후 몇 번 뒤집어주고 식힌 다음 HACH Program을 키고 증류수로 standard를 잡은 후 A와 B의 TP값을 측정하였다. (측정하기 전에는 유리병을 잘 닦아주고 430 COD LR program을 사용한다.)

 

 

 

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