Korean wastewaters have higher nitrogen concentrations than typical wastewaters of other countries. Most treatment processes such as activated sludge processes will need to supplement extra carbon sources for a complete removal of remaining nitrogen after the initial wastewater treatment. Because of these difficult matters, we have searched wastewater treatment methods that require no additional carbon sources. Wastewater treatment by microalgae in photobioreactors, using a green eukaryotic microalgae, Chlorella kessleri, showed a promising results and thus was selected to study further. This system is not intended to replace the conventional system but is to assist the existing biological treatment systems as a supplemental nitrogen removal process. Thus the secondary treated livestock wastewater was tested. Column type photobioreactors developed in our laboratory were used. When aerated with 5% CO2 balanced with air at 1 vvm and illuminated at 100 μmol/m2/s under 25oC and pH 7-8 by CO2 buffering effect, the maximum nitrogen removal rate was 2.6 mg/L/hr. The results confirmed a possibility of microalgal wastewater treatment system as a secondary system to remove extra nitrogen sources. Based on these experimental results, the size of the optimal microalgal wastewater system was calculated. For the wastewater whose initial nitrogen concentration of 150 mg/L, the optimal batch system was found to be a 2 stage system with a combined retention time of 4.6 day. From the continuous experiments, nitrogen removal rates were examined under different dilution rates and 2 stage system was also found to be the optimal system. The combined retention time for the continuous system was 3.5 days. It is expected that conventional biological wastewater treatment systems followed by microalgal systems would reliably decrease the nitrogen concentration below the government criteria even for the livestock wastewater with low C/N ratio.
한국어
Batch experiment에서 다양한 질소 농도에서 구해진 질소 제거 속도와 비 생장속도 등의 데이터를 토대로 4.6일의 체류시간을 갖는 2단 처리 장치를 설계하였다. 그리고 continuous experiments에서는 3.5일의 체류시간을 갖는 2단의 처리 장치를 설계하였다. 두 가지 값에 차이는 있지만 실제 현장에서 폐수 처리 장치를 설계할 때 충분한 자료가 되리라고 판단한다. 따라서 위의 결과를 토대로 기존 시스템에 미세조류 시스템을 부가한다면 기존공정의 단점인 잉여질소 제거 장치로서 충분히 역할을 수행해 배출 기준치를 만족시키는 안전한 폐수처리장치가 되리라고 판단한다.
목차
Abstract 서론 재료 및 방법 균주 및 재료 인공폐수 배양방법 폐수처리장치의 크기 계산 분석방법 결과 및 고찰 Batch experiment Continuous experiment 요약 REFERENCES
키워드
Microalgaewastewaterphotobioreactor
저자
김한욱 [ Hanuk Kim | 인하대학교 생물공학과 ]
이우성 [ Woosung Lee | 인하대학교 생물공학과 ]
이철균 [ Choul-Gyun Lee | 인하대학교 생물공학과 ]
Corresponding author
한국생물공학회 [The Korean Society for Biotechnology and Bioengineering]
설립연도
1984
분야
공학>생물공학
소개
이 법인은 생물 공학의 발전과 보급에 이바지하고, 회원 상호 간의 연구 협력과 친목을 도모함을 목적으로 한다
1. 생물공학 분야의 발전을 위한 연구 협력
2. 생물공학의 실용화를 촉진시키기 위한 산학 협동
3. 학술연구 발표회, 강연회, 연수회 등 학술활동의 개최
4. 국,영문 학술지,소식지,학술회의 Proceedings 및 학술도서의 발간
5. 생물공학 발전을 위한 정책 건의
6. 기타 국제 교류 등 본 학회의 목적 달성을 위한 제반 활동