초록 |
본 논문의 목적은 유기탄소원(carbon resource)의 스트레스 하에서, 아나목스(Anammox) 반응기의 탈질소와 탄소 제거의 동기화 규칙 및 기능성 미생물의 군락 구조가 나타내는 동적 변화를 밝히려는데 있다. 그리하여 시동에 성공한 아나목스 UASB 반응기를 사용하여, 유기물 부하(Influent organic load)를 점차 향상하였다. 그리고 유기 탄소원 하에서 폐수의 아나목스를 통하여 탈질소와 탄소 제거의 동기화 과정을 탐구하였다. 연구 결과, 유입물의 화학 수용량(Chemical oxygen demand, COD) 농도가 172 mg/L에서 620 mg/L로 상승하였을 때, 반응기의 탈질소 효율이 비교적 높은 수준을 유지했으며 암모늄 질소와 총 질소 제거율이 모두 85% 이상, COD에 대한 평균 제거율이 56.6%이었다. 고농도의 COD가 아나목스균의 활성 형태를 뚜렷하게 억제하지 않았다. 중합효소 연쇄반응과 변성 구배의 겔 전기영동(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis, PCR-DGGE) 스펙트럼 및 태핑(Tapping) 서열 측정 결과, 변형균문(Proteobacteria), 부유균문(Planctomycetes), 녹만균류(Chloroflexi), 녹색유황세균류(Chlorobi) 등 미생물은 같은 반응 시스템 내에 공존하고 있었다. 이 결과로부터 반응기 내에 복잡한 탈질소의 탄소 제거 경로가 존재한다는 것을 추측할 수 있다. 동시에 아나목스의 부분적 부유균문 미생물은 고농도의 유기 탄수원에 대한 내수성을 보였으며, 유기 부하가 높은 조건에서도 여전히 높은 탈질소 능력을 나타내며 반응기의 고효율적인 탈질소를 실현하는데 보장을 제공하였다. |