폐타이어 담체 유 무에 따른 질소 제거 효과와 담체를 충진한 유동상 생물막 공정의 질소제거 특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 하수처리장 유입하수를 이용해 폐타이어 담체 유 무에 따른 질소 제거 정도는 실험실 규모 회분식 실험을 이용하고, 온도가 질소제거에 미치는 영향은 담체를 15% 충진한 파일럿 규모 유동상 생물막 공정을 약 370일 동안 장시간 운전을 통해 알아보았다. 폐타이어 담체 유 무에 따른 질산화율은 3.4 및 1.7 mg NH$_4^+$-N/g Mixed-Liquor Volatile Suspended Solid(MLVSS)$cdot$hr로 담체를 투입한 경우 질소 제거가 더 효과적이었다. 온도범위가 9$sim$10$^{circ}C$에서 20$sim$24$^{circ}C$로 증가하였을 때 총 질소제거효율은 53 $pm$ 8%에서 76 $pm$ 5%까지 증가하였다. 온도가 9$sim$10$^{circ}C$, 10$sim$20$^{circ}C$, 20$sim$24$^{circ}C$에서 질산화율은 0.8 $pm$ 0.5, 3.1 $pm$ 1.9, 3.4 $pm$ 2.1 mg NH$_4^+$-N/g MLVSS$cdot$hr로, 탈질율은 0.6 $pm$ 0.2, 1.1 $pm$ 0.6, 1.4 $pm$ 0.6 mg NO$_3^-$-N/g MLVSS$cdot$hr로 나타났으며, 전체미생물 중 부착미생물은 17 $pm$ 7, 20 $pm$ 6, 22 $pm$ 6%로 온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 미생물 총괄활성도는 온도가 9$sim$10$^{circ}C$에서 20$sim$24$^{circ}C$으로 증가함에 따라 혐기조, 무산소조, 호기조에서 22, 20, 15% 증가하였고 질산화 미생물인 Nitrosomonas와 Nitrobacter 활성분율도 증가하였다.
This research was conducted to elucidate the effect of temperature on the nitrogen removal of municipal wastewater with waste-tire media. The experiments were carried out in laboratory-scale batch reactor and pilot-scale moving bed biofilm reactor filled at a 0.15 filling ratio with waste-tire media, respectively. In batch tests, specific nitrification rate(SNR) with media was 3.4 mg NH$_4^+$-N/g Mixed-Liquor Volatile Suspended Solid(MLVSS)$cdot$hr, compared with 1.7 mg NH$_4^+$-N/g MLVSS$cdot$hr without media. In pilot-scale test with media, total nitrogen removal efficiency increased from 53 $pm$ 8% to 76 $pm$ 5% as the temperature increased from 9$sim$10$^{circ}C$ to 20$sim$24$^{circ}C$. At the temperature of 9$sim$10$^{circ}C$, 10$sim$20$^{circ}C$, and 20$sim$24$^{circ}C$, the SNRs were 0.8 $pm$ 0.5, 3.1 $pm$ 1.9, and 3.4 $pm$ 2.1 mg NH$_4^+$-N/g MLVSS$cdot$hr and the specific denitrification rates(SDNR) were 0.6 $pm$ 0.2, 1.1 $pm$ 0.6, 1.4 $pm$ 0.6 mg NO$_3^-$-N/g MLVSS.hr, respectively. The overall activities of biomass in anaerobic, anoxic, and oxic zones at 20$sim$24$^{circ}C$ increased to 22, 20, and 15%, compared with those at 9$sim$10$^{circ}C$, respectively. The activity distribution of Nitrosomonas and Nitrobacter also increased with the increase of temperature.
