Abstract
A study was carried out to see the effects of phenol on the biological degradation of a wastewater containing 2,4-dichlorophenol and 2,4-dinitrophenol and the biodegradation kinetic coefficients of Eckenfelder's modified model for the activated sludge process. The system containing base mix (BM) which was formulated with essential energy sources and nutrients was run down and washed out when 2,4-dichlorophenol and 2,4-dinitrophenol was introduced into the base mix unit without acclimation to phenol. Whereas for the system acclimated to phenol, the treatment efficiency was 91.9% in terms of $BOD_5$ and treatability for each chemical of phenol, 2,4-dichlorophenol, and 2,4-dinitrophenol was 99.8%, 43.3% and 62.5% based on concentration, respectively. Additional BM was added into the combined unit containing phenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4-dinitrophenol so that the better treatment efficiency was achieved for each compound. The biokinetic coefficient of Eckenfelder's modified model without phenol acclimation was not estimated because the system did not reach the steady state. Thc coefficient for the phenol acclimation was 12.44 /day, however it was changed as 46.91 /day in addition of both of phenol acclimation and 47 mg/l of BM. The results presented above could be useful for the process design and further study in the field of biodegradation of benzene derivatives.
페놀성 산업폐수중 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수에 대해서 phenol이 활성슬러지공법에서 이 두 물질의 미생물 분해와 활성슬러지공정에 대한 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수 (biodegradation kinetic coefficient)에 미치는 영향을 연구실험하였다. 미생물 성장에 필요한 에너지원과 필수영양물질 (base mix. BM)을 함유한 폐수를 분해하고 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dinitrophenol를 함유한 폐수를 유입시켰을 때 이 활성슬러지 시스템은 서서히 죽어갔고 미생물들이 다 씻겨 나갔다. 반면에 페놀에 먼저 순화되어 있는 활성슬러지 시스템에 2,4-dichlorophenol과 2,4-dichlrophenol을 함유한 폐수를 phenol과 함께 유입하였을 때는 분해가 잘 되었고, 분해효율은 $BOD_5$ 기준으로 91.9%에 달했다. 그리고 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol의 처리효율은 각각 99.8%, 43.3% 및 62.5%였다. 같은 반응조에 연이어서 유입한 에너지원과 필수 영양물질의 추가공급은 처리효율을 상당히 증가시켜 처리수 중의 phenol, 2,4-dichlorophenol 및 2,4-dinitrophenol 농도를 현저히 감소시켰다. 이러한 효과는 페놀에 의해 순화되어 있는 미생물이 BM의 추가공급으로 활성도가 증가되어 분해효율이 증가되었다고 본다. 페놀에 대한 미생물의 순화과정 없이 실험하였을 때는 정상상태를 유지할 수 없었기 때문에 그 결과로부터는 Eckenfelder 수정모델의 미생물분해계수의 값을 구할 수가 없없다. 순화과정을 거친 경우의 미생물분해계수는 12.44/day이었고, 추가적인 $BM\;47mg/l(BOD_5)$의 첨가에 의해서는 46.91/day로 증가되었다. 이러한 값들은 공정설계시에 설계값으로 사용될 수 있고 다른 벤젠유도체의 미생물분해연구에 기초자료로도 활용 될 수 있을 것이다.