초록
본 연구에서는 TPA 생산부산물의 대체 탄소원으로의 적용가능성을 검토하기 위해 호흡률 실험과 탈질 실험을 수행하고 기질 분해 특성을 평가하기 위해 수행된 실험결과를 활성슬러지 모델(ASM1)이 포함된 GPS-X로 전산모사 하였다. 호흡률 측정 결과 TPA 생산 부산물의 RBDCOD(readily biodegradable COD) 분율이 90% 이상으로 높았다. 탈질실험 결과 비탈질률이 약 8.00 mg ${NO_3^-$-N/g VSS/hr로 상용 외부탄소원과 유사한 높은 탈질능을 나타내었다. ASM1 모델의 heterotrophs 미생물에 관련된 매개변수들의 민감도 분석을 수행하였다. RUN1의 호흡률 실험과 탈질 실험결과를 통해 추정된 ${\mu}_{max,H}$, $K_s$, ${\eta}_g$, $b_H$의 값은 각각 6.60/day, 23.3 mg/L, 0.88, 0.54/day였고 default 값을 사용하였을 때와 비교하여 매개변수 추정을 통해 RMSE(Relative Mean Squared Error)가 40% 감소하였다. 추정된 매개 변수 해들은 호흡률 실험의 높은 최대 비호흡률과 최종 내생비호흡률, 무산소 조건에서의 높은 비탈질률로 나타난 TPA 부산물의 기질 제거 특성을 잘 반영하였다.
In this study, nitrate uptake rate(NUR) and oxygen uptake rate(OUR) tests were conducted for the assessment of application of Terephtalic acid(TPA) by-product as an alternative external carbon source for sewage treatment plant(STP). With the ASM1 installed in GPS-X the substrate removal characteristic was investigated with simulation by obtained data from NUR and OUR test. As a result, the fraction of RBDCOD(readily biodegradable COD) was mort than 90% and specific denitrification rate was observed about 8.00 mg $NO_3^-$-N/g VSS/hr that was similar to conventional external carbon source. In the next step, sensitivity analysis for heterotrophic biomass in ASM1 was conducted. Optimized parameters of ${\mu}_{max,H}$, $K_s$, ${\eta}_g$, and $b_H$ were 6.60/day, 23.3 mg/L, 0.88, and 0.54/day, respectively. Then, relative mean squared error(RMSE) was reduced to about 40%. Optimized parameters value were well corresponded with the substrate removal characteristics of high maximum and final endogenous specific OUR and high specific NUR.
