고정화 된 미세조류와 활성슬러지의 공배양에 의한 폐수처리 효율개선

적절하게 처리되지 못한 하폐수의 유출은 높은 질소, 인 농도로 인해 부영양화를 유발하여 생태계의 건강성을 악화시킨다. 따라서 수생태계의 건강성 악화를 방지하고 생태계 균형을 유지하기 위해 유출수의 수질 개선은 필수적이다. 본 연구는 미세조류와 활성슬러지의 공배양(광독립영양+종속영양)에 의한 폐수 처리 시 고정화된 미세조류 사용과 빛의 주기가 폐수처리 효율에 미치는 영향을 평가하여 효과적인 수질개선의 방법을 고찰하였다. 이를 위해 공배양 및 빛 주기 공배양 조건에서 free-livng algae (대조군)와 고정화 한 미세조류(실험군)를 활성슬러지와 함께 성장시켰다. Chlorella vulgaris 의 고정화를 위해 sodium alginate가 사용되었고, 활성슬러지와 회분식 반응조에 동시에 식종되었다. 사용된 기질은 합성폐수였고, 회분식 배양을 통해 유기탄소, 질소, 인의 농도를 모니터링 하였다. 공배양(24hr light)조건에서는 대조군 대비 고정화를 이용한 실험군의 질소 제거효율과 인 제거 효율이 각각 10%와 40% 향상된 반면, 빛 주기 공배양(12hr light/12hr dark)조건에서는 대조군 대비 고정화 실험군의 질소제거효율 26% 향상, 인 제거 효율은 60% 까지 높아짐을 알 수 있었다. 빛이 주기적으로 제공되는 경우는 빛이 연속적으로 제공되는 경우보다 폐수처리 효율이 낮아지는 경향을 보였는데, 이는 암반응시 미세조류가 photoautotrophic 성장이 아닌 호흡(respiration)상태에 있기 때문으로 판단된다. 종합하면, 본 연구는 고정화 한 미세조류와 활성 슬러지의 공배양이 폐수 속 영양염류제거에 탁월하며, 특히 빛이 주기적으로 제공된 경우 미세조류 고정화를 통해 질소와 인 제거효율이 크게 향상될 수 있음을 확인하였다. 따라서 고정화 미세조류-활성슬러지 공배양은 실제 폐수처리 적용 가능성이 높고 미세조류만을 선택적으로 분리할 수 있어 운영상의 편리함을 지니는 효과적인 수질개선 방안으로 사료된다.