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영어

This study was carried out to get phosphorus uptake rate in aerobic condition with nitrate and nitrite. Nitrate and nitrite inhibited phosphorus accumulating organisms' (PAOs') luxury uptake in aerobic condition. Nitrite awfully decreased the phosphorus uptake rate in aerobic condition. At the influent of 10 mg NO3 --N/L , the phosphorus uptake was decreased to 52% comparing that at no influent of nitrate. And at the influent of 10 mg NO2 --N/L, the phosphorus uptake was decreased to 28% comparing that at no influent of nitrite. At the influent of 20 mg NO3 --N/L, nitrite and nitrate were co-existed and the phosphorus uptake rate was decreased to 16% comparing that at no influent of nitrite and nitrate. Also, the denitrification was occurred by denitrifying glycogen accumulating organisms (DGAOs)/denitrifying phosphorus accumulating organisms (DPAOs) in spite of aerobic condition, and the phosphorus uptake rate was increased by the decrease of influent nitrate concentration at the aerobic condition. The inflection point in the phosphorus uptake rate was shown at the nitrite concentration of 1.5~2 mg/L.

한국어

인은 질소와 더불어 부영양화 제한요소로서 수계에 부영 양화를 일으킬 수 있는 중요한 영양염류이다. 정상적인 호수 나 강, 바다에서는 영양분의 역할을 하는 질소와 인이 부족 하기 때문에 수계 내의 미생물이 일정수준 이상으로 번식하 지 않는다. 그러나 과량의 질소와 인이 유입되면 각종 미생 물들이 폭발적으로 번식하게 된다. 그 결과 물속의 용존산소 가 급격히 고갈되어 수중 생물이 집단적으로 폐사하게 되고, 결국 수중 생태계가 완전히 파괴되는 것이다. 이러한 현상 을 방지하기 위하여 하수 및 폐수 내의 질소와 인을 제거 하는 고도폐수처리에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 질소의 경우 질소고정 박테리아에 의해 공기 중의 질소가 수계로 유입되는 경우도 있어, 부영양화를 방지하는데 질 소보다는 인을 확실하게 처리하는 것이 보다 효과적이라고 알려져 있다. 이러한 추세에 따라 이미 스위스나 미국을 비롯한 세계의 여러 나라에서는 질소와 인의 배출규정을 강화하였고 그에 따라 하수 내의 질소와 인을 효율적으로 제거하는 연구가 활발하게 진행되고 있다 [1]. EBPR (enhanced biological phosphorus removal)은 PAOs (phosphorus accumulating organisms)의 반응을 이용 한 공정으로 PAOs가 포함된 슬러지를 사용함으로써 인의 luxury uptake를 통해 효과적으로 영양염류를 제거한다 [2]. 기존의 활성 슬러지는 유기물과 암모니아 제거에는 뛰어난 반면, 인 흡수 능력에는 저조한 효율을 나타내었으나, PAOs 가 포함된 활성 슬러지는 인 흡수에도 뛰어난 효율을 나타 내는 특징이 있다. EBPR 시스템에서 질산염의 영향에 대해서는 아직 일치 하지 않고 있지만, 혐기 조건에서는 질산염의 유입이 인 제 거 공정에 결정적인 저해 역할을 한다고 알려져 있다. 또한 여러 연구자들은 혐기 조건에서 nitrate가 증가할 때 redox potential을 증가시키고, 인 방출을 촉진시키는 anaerobic stress를 감소시키며, nitrate가 존재하면 인 제거에 필요한 유기물질이 탈질반응에 소모되기 때문에 인의 방출량이 감 소하는 것으로 알려져 있다 [3,4]. 또한 혐기 조건 중에 질 산염이 존재하여 완전혐기조건이 아닌 무산소 조건이 되면 인 제거 효율에 악영향을 끼친다고 알려져 있다 [5]. 위와 같이 혐기 조건에서의 NOX --N가 인 제거에 미치는 영향은 많이 연구되었으나, 호기 조건에서 NOX --N가 인 제거에 미치는 영향은 구체적으로 연구되어 있지 않은 실정 이다. 호기 조건에서 NOX --N의 농도가 DPAOs (denitrifying phosphorus accumulating organisms)와 DGAOs (denitrifying glycogen accumulating organisms)에 의해 변화될 수 있으므 로, 본 연구에서는 호기 조건에서 NOX --N의 존재량 변화에 따른 PAOs의 인 흡수 속도 변화를 중점적으로 조사하였다.