MBBR에서 부착 미생물의 거동과 공정성능에 대한 온도 영향

다공성 메디아를 이용한 유동상 생물막 반응기에서 질산화시 온도에 따른 부착 미생물의 거동과 공정성능변화에 대한 연구를 수행하였다. 폴리 우레탄 재질의 다공성 메디아를 5 L 반응기에 10% 충전하여 유기물 부하를 0.93 ㎏ COD/㎥/d, 질소 부하를 0.19 ㎏ NH₄?-N/㎥/d로 유지하면서 온도를 12℃에서 40℃로 점차적으로 증가시키면서 운전하였다.<BR> 연구결과, 부착 미생물량은 20℃에서 가장 많았고 미생물의 비활성도 및 총괄활성도는 25℃에 가장 크게 나타났다. 그러나, Nitrosomonas와 Nitrobacter의 활성도는 12℃에서 25℃까지 증가하는 경향을 보였다. Nitrosomonas와 Nitrobacter의 활성도는 12℃에서 25℃까지 증가하는 경향을 보였다. Nitrosomonas 활성도는 온도가 40℃일 때 급격히 감소하였고 Nitrobacter의 활성도는 30℃ 이상에서 감소하는 경향을 보였다. 결과적으로 30℃에서 최대 질산화율을 나타내었다.<BR> 질산화 수행에 있어 Nitrosomonas의 활성도는 nitritation rate에, Nitrobacter 활성도는 nitratation rate에 직접적인 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그리고, Nitrobacter가 Nitrosomonas에 비해 온도에 훨씬 민감하게 반응하나, 전체적인 질산화 과정에서 율속단계인 nitritation이 Nitrosomonas에 의해 원활히 수행되면 Nitrobacter의 활성도가 부족하더라도 임계 이상의 활성도만 존재한다면 nitratation이 원활히 수행되는 것으로 판단된다.

Effect of temperature on microbial activity and process performance during nitrification was determined in a moving bed biofilm reactor using porous media. The reactor of 5 L filled with the polyurethane porus media by 10% V/V was operated at the organic and nitrogen loading rates of 0.93 ㎏ COD/㎥/d and 0.19 ㎏ NH₄?-N/㎥/d, respectively, while temperature was gradually increased from 12℃ to 40℃. The amount of attached biomass was the highest at 20℃ and its specific and overall activity were also the highest at 25℃. Nitrosomonas activity and Nitrobecter activity was increased while temperature was changed from 12℃ to 25℃. Nitrosomonas activity was decreased at 40℃ while Nitrobacter activity was decreased when it was over 30℃. In result, maximun nitrification rate was achieved at 30℃. The activities of Nitrosomonas and Nitrobecter were directly related with nitritation rate and nitratation rate, respectively. Nitrobacter was more sensitive to the temperature variation than Nitrosomonas. When the nitritation as a limiting step in nitrification was well occurred by Nitrosomonas, the nitratation was not limited by Nitrobacter at above a certain value of activity called as a critical activity.