수질관리 123회 2교시 문제 1. 활성슬러지에 대하여 다음 사항을 설명하시오. 1) 회분배양시 미생물 성장곡선 2) F/M비, 물질대사율, 침전성의 관계

답 1. 회분 배양 시 미생물 성장곡선

- 박테리아는 이분열, 유성생식, 발아 등으로 번식

- 일반적으로 이분열(Binary fission)로 번식하며, 세대시간은 며칠 또는 20분 이하의 경우도 있음

- 회분식 배양(batch culture)에서의 박테리아 증식양상은 아래와 같으며, 미생물의 무게에 기초한 증식양상은 대개 3기(phase)로 구분

답 2. F/M비, 물질대사율, 침전성의 관계

1) F/M비(Food to Microorganism Ratio)

- 슬러지 부하속도, 유기물 부하

- 유기 영양물의 양과 활성 슬러지 미생물량의 비 : BOD kg / MLSS kg · 일

- F/M비가 적절하면 미생물 플럭형성이 잘되어 슬러지가 빠르게 침강, 맑은 방류수 확보 가능

- 표준활성슬러지법의 F/M비 : 0.2 ~ 0.4 BOD kg / MLSS kg · 일

2) F/M비가 높은 경우의 미생물 성장

- 과잉의 기질과 함께 미생물의 대사속도는 최대

- 미생물은 대수 증식

- 과잉의 기질은 미생물에 의해 완전히 이용되지 않고 방류수로 유출되므로 방류수의 BOD, SS가 높게 나타날 수 있음

→ BOD 제거효율 하락, 단단하고 큰 Floc이 형성되지 않으므로 슬러지 침강성 불량

3) F/M비가 극단적으로 높은 경우의 미생물 성장

- 슬러지 세균은 Floc 형성하지 않고 분산증식

→ 방류수가 뿌옇게 혼탁

4) F/M비가 낮은 경우의 미생물 성장

- 기질의 농도가 미생물 증식의 제한인자로 작용

→ 세포의 자기산화와 세포합성이 동시에 일어남. 자기산화에 의한 미생물 감소량이 더 많으므로 폭기조 미생물량 감소

- 대부분의 유기물이 완전 산화하여 BOD 제거효율 상승, 방류수 수질 양호, 슬러지 침강성 우수

5) F/M비가 극단적으로 낮은 경우의 미생물 성장

- 사상체로 인한 벌킹 발생, 방선균 증식에 의한 거품과 스컴 발생

- Floc의 크기가 아주 작아 침전조에서 월류, 방류수 SS 증가요인이 되는 Pin Floc 형성

- 슬러지 과산화, 침전조 수면에 슬러지가 부상되는 탈질 등 발생