폐수 중 빈번한 유독물질

공업폐수는 유독 화합물을 자주 함유한다.

 

협기 처리에서 메탄 균은 독성물질에 대한 여 종종 발효균보다 더욱 민감하므로, 독성물질의 존재와 그 농도는 협기 처리의 중요한 영향 요소이다. 독성물질은 3가지 종류, 즉 대사에 영향 주는 독성물질, 미생물 생리에 영향 주는 독성물질, 살균성의 독성물질로 나누어진다. 표 4.11은 독성물질이 세포 활성의 영향 정도에 대하여 표시했다. 

어떤 상황에서 미생물이 독성물질에 접촉하여도 일정 시간 후에 그 활성이 점차 회복하는 것은 미생물의 순화가 분명하다. 그러나 순화는 오 산장 상대적으로 낮은 비 사망 농도에서 진행하여야 한다. 협기 처리에서 유기물의 순화 가능에 대하여 메탄 균은 "진정"으로 독성물질에 적응할 수 있고, 가능성은 기타 미생물에 의하여 유독물질에 대한 생물 분해 혹은 변성의 결과이다. 

협기처리에서 독성물질이 혐기 균 독성의 대소는 "50% 억제 농도" (50% IC 기록)'으로 표시하여 사용한다. 50% IC는 협기 과정에 사용한 오염된 진흙이 메탄 발생 활성 하락 50%의 유 독물 질의 농도이다. 그러므로 어떤 물질의 독성은 그 50% IC인가 훨씬 크기도 하고, 작기도 한다. 50% IC 측정 방법은 제9장에서 소개한다. 독성물질은 무기물, 천연 유기물, 미생물 합성유 기물 등 3종류로 나눌 수 있고, 이하 각각 소개한다. 

 

1. 무기 독성물질 

 

(1) 질소 

암모니아성 질소는 단백질과 아미노산이 풍부한 폐수 중에 존재하고, 협기과정에서 유기질소는 암모니아성 질소로 전환된다. 암모니아성 질소는 이온 형식으로 존재해 암모니늄염(NH)과 비이온 형식으로 존재하는 유리 암모니아(NH)의 총합이다. 모니 아성 질소의 독성은 유리 암모니아에 의하여 일으킨다. 그러므로 암모니아성 잘 가 폐수 중에 존재하는 방식이 그 독성 대소에 대하여 매우 큰 영향을 미치고, pH 7 때, 유리 질소는 총 암모니아성 질소의 1%를 겨우 점유하고, 또 pH8까지 상승할 유리 질소는 비례로 10배 상승한다. (그림 4.17) 유리 암모니아는 미순화 입상 오염된 진흙에 대하여 흑우의 50% IC 치의 50mg/l이 다) 총 암모니아성 질소(nth N과 NH, - N의 합)는 여러 가지 pH에서 다른 접 종물 50% IC에 대하여 표 4.12에서 나열한다. 

 NH의 독성은 가역적이고, 이 독성 물은 제거 혹은 일정 정도까지 희석 후에 메탄 성은 거의 회복한다. Kosher와 Lettings는 고농도의 암모니아성 질소 폐수에서 흴 후에 미생물의 활성은 즉시 회복한다. 18 메탄 균은 NH, 의 독성에 대하여 적응 또는 화하고, 분뇨 소화물 중에서 나온 오염된 진흙은 NH의 제어를 쉽게 받지 않은 것은 분뇨 시 화와 정 중에서 이미 순화 과정이 자연 발생했다. 그림 4.18의 연구 결과는 미 순화도 도 고농도 암모니아성 질소에 점점 적응할 수 있다는 것이 명확히 나타났다. 

 

 

(2) 무기 황화물 

많은 공업폐수에서 무기형식으로 존재하는 황, 예를 들면 협기 처리 중에 SOR와 SO의 황화물은 미생물에 의하여 황화수소로 환원한다. 황화수소의 독성은 그 비전자 형식인 유리 황화수소(H2S)가 일으킨다. 총 규화 물(HS + H2S)의 비례에서 유리 HS에 대하여 pH는 큰 영향이 있다. 그림 4.19에서와 같이 pH7 이하에서 유리 H2S 농 도가 비교적 높고, pH7-8범 위에서 pH가 상승함에 따라 유리 유화수소의 빠른 하락을 보인다. 

유화수소는 입상혐기오니의 50% IC가 대략 250m GS/ l이다. 황산염 자체는 상대적으로 무독하나, (표 4.13) 황산염의 생물 환원은 황의 독성을 증가시킨다. 황을 함유한 화합물(황산염과 황 포함한 염)의 환원은 유기물의 혐기 산화와 동시에 진행한다. 그러므로 용액 중에서 충분히 생분해 COD(즉 CODBD)가 되어 있다면, 그들은 완전히 환원될 수 있다. 서로 비교하면 아황산염은 유화수소보다 독성이 훨씬 크나, 아황산염의 환원은 황의 독성을 감소시킬 수이다.

(3) 염류 

농도가 매우 높을 시, 염은 독성을 일으킬 수 있정에서 염 첨가를 해야 하는 공업폐수 중에 존재한. 중화하거나 혹은 협기 측정시험 중에 그 완충 능력을 증대 염을 첨가할 필요가 있을 때가 있다. 그러므로 염의 독성은 표 4.14는 각종 염의 메탄 발생 독성을 나타냈다. 1가 염이 2 여 독성이 작은 것을 볼 수 있다. 약알칼리성 황산 수소염 형식의 존 해도는 매우 적어 실재 영향이 비교적 적다. 지금까지 Na'의 독성연구에 대한 것은 비교적 많고, 표 4.14는 이러한 
이다. 나트륨의 독성은 pH8에서 pH7 때 보다 약간 높다. 기질이 프로피온산, 의료 만들어질 때 나트륨염의 독성은 초산으로 만든 것보다 2배 높다. 

Nat의 독성은 가역적이다. Na'에 의하여 입상 오염된 진흙이 80%의 메탄 활성이 억제되나 Na+ 제거와 더불어 새로운 배양액을 넣은 후에 그 활성이 대부분 완전히 회복하였다. (그림 4.20) 
메탄 균은 Na의 순화에 대하여 확실한 문헌이 아직 없다. Van Lierl 26은 12주간 장기 관찰에서 메탄 균은 Na에 대하여 어떠한 순화도 발생하지 않았다. 그러나 동일 상태의 시간 안에 그들은 NH 대하여 현저한 순화가 발생했다.

(4) 중금속

어떤 공업폐수에는 중금속을 함유하고 있다. 피혁공장은 많은 Cr 염을 사용하므로 그 폐수 중에는 Cr를 함유한다. 커피 가공 폐수 중에 동을 함유한다. 협기 처리 중에 중 속을 영양물질로 첨가할 필요가 있을 때, 중금속의 조제 양과 독성의 관계를 해석하여 응용한다. 중금속 독성은 폐수 중의 농도에서 그 전자로 결정한다.

 

표 4.16은 폐수 중에 혀기요. 네 접종 후 중금속이 온 농도가 빠르게 하락하는 것을 볼 수 있다. 이 하락은 금속이온이 협기 과정에 발생하는 CO+와 S2 반응으로 침전 발생의 결과이다. pH를 적당히 높이는 것은 중금속을 더 효과적으로 침전할 수 있으므로 CO2 +와 S-의 존재는 pH와 유관하기 때문이다. 그림 4.21은 중금속 독성의 영향에 대한 pH를 표시했다. 황산염 함유 폐수의 환원된 S2는 중금속 이온의 독성을 하락시킨다.