생물여과장치에서 고농도 톨루엔 가스 처리효율 예측을 위한 파라미터들의 결정 = Determination of Parameters Required for Predicting the Treatment Efficiency of High Concentration Toluene Vapor in a Biofilter

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A biofilter inoculated with Pseudomonas putida F1 utilizing toluene as a carbon and energy source was operated to observe toluene vapor purification particularly at overload conditions. Experiment has been carried out at varying conditions of inlet concentrations to approach following objectives : ⅰ) to review gas removal process including substrate inhibition in biofilters ; ⅱ) to determine various kinetics parameters concerned with toluene purification at overload conditions. Toluene vapor degradation rate increased with its load. However, when toluene load was over 2.2 g(toluene)․[g(VSS)]-1․h-1, the degradation rate was apparently reduced due to substrate inhibition. Toluene vapor purification efficiency decreased exponentially with the positions (heights) of the biofilter. When toluene vapor was treated continuously in the biofilter under substrate inhibition condition, maximum degradation rate(k) and half velocity constant(K) in liquid, determined by using Luong equation, were 1.17 g․m-3․sec-1 and 2.17 g/m3, respectively.

국문 초록 (Abstract)

탄소원 및 에너지원으로 톨루엔을 이용하는 Pseudomonas putida F1을 접종한 고정상 생물막 반응기를 과부하조건에서 톨루엔 정화과정을 관찰하기 위해 가동하였다. 생물여과장치에서 기질저해현상을 포함한 가스 정화 과정을 고찰하고, 또한 과부하조건에서의 톨루엔 정화에 관계된 여러 동력학 파라미터들을 결정하려는 목표들에 접근하기 위하여 부하량을 변화시키면서 실험이 수행되었다. 톨루엔의 유입부하가 증가함에 따라 톨루엔 제거속도는 증가하였으나 부하가 2.2 g(toluene)․[g(VSS)]-1․h-1 이상일 때는 기질저해현상에 의해 그 제거속도가 명백히 감소하였다. 또한 톨루엔 가스의 정화효율은 반응기의 높이 증가에 따라 지수함수적으로 감소하였다. 기질 저해 상태에서 고농도 톨루엔 가스를 생물여과장치에서 연속적으로 처리할 때 Luong의 식을 적용하여 구한 액상에서의 최대가스제거용량(k)은 1.17 g․m-3․sec-1, 반속도상수값(K)는 2.17 g/m3이었다.