조류 공배양 반응조에서 질소 및 인 동시제거 평가

Evaluation on Simultaneous Removal of Nitrogen and Phosphorus in Microalgae-bacteria Co-culturing Reactor

최근 조류를 에너지원으로 활용할 수 있는 바이오 디젤 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 특히 하수처리 분야에서도 송풍에너지를 절감시키는 산소 공급 방안으로 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 조류광합성 산소를 질산화에 필요한 산소로 활용하고자 실험실 규모의 조류-질산화 반응조를 운영하였으며, 특히 질소와 인의 동시제거 가능성을 연구하였다. 운전구간은 A~C구간 까지 운전조건을 각각 달리하여 세 구간으로 나누어 운전하였다. A구간에서는 HRT에 따른 질소와 인의 제거율을 살펴보았으며, 그 결과 45.6 ~ 76.3%의 질소제거율을 보였으며, 인 제거율은 14.4 ~ 41.6%로 나타났다. B구간에서는 안정적인 질산화를 확인하기 위해 추가산소공급을 해주었고, 그 결과 80.5 ~ 90.5% 로 대폭 상승한 질소제거율이 나타났다. 그러나 인 제거율의 경우 41.1~42.2%로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. C구간에서는 초기미세조류의 농도를 600 ~ 1000mg/L 까지 증가시켜 운전을 실시하였고, 그 결과 42.4 ~ 56.6%의 질소제거율을 나타냈으며, 32.3 ~ 45.8%의 인 제거율을 나타냈다. 전반적으로 질소제거율보다 인의 제거율이 낮게 나타났으며, 이는 질소제거의 경우 생물학적 질소제거와 미세조류의 동화작용에 의한 제거가 동시에 작용한 반면 인의 제거의 경우 생물학적 인의 제거는 거의 전무하였고, 미세조류의 동화작용에 의한 제거만 발생한 것에 두 제거율간의 차이가 존재한 것으로 판단하였다. 향 후 조류를 활용한 하수처리장을 운영 시 질소와 인 제거에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.