탈질 과정 및 이론

질소는 수계의 수질을 관리함에 있어 부영양화를 일으키는 매우 중요한 인자입니다.질소와 인은 세계적으로 음용수 및 방류수 수질기준으로 관리하고 있으며, 국내에서도 폐수처리에 관한 법률에 의해 BOD, COD, DO와 더불어 T-N, T-P로 규제하고 있습니다.

수중의 질소는 약품을 첨가형 물리/화학적으로 제거하는 방법과 미생물에 의해 산화, 환원 반응으로 제거하는 방법이 있습니다. 물리/화학적 질소제거방법은 총질소의 제거를 중점으로 하기보다는 암모니아성 질소의 제거가 주된 목적이며, 질산성 질소나 아질산성 질소의 제거에는 효과적이지 못합니다. 생물학적 질소제거방법은 질산화(Nitrification)와 탈질산화(Denitrification)으로 나뉘는데 질산화 과정은 호기성 조건에서 미생물(Nitrosomonas)이 암모니아를 순차적으로 아질산과 질산으로 산화시키는 반응을 말합니다.

탈질산화 과정은 무산소 조건에서 이루어지며 종속영양생물이 유기물 산화 과정에서 산소대신에 - N을 전자수용체 (Electron acceptor)로 사용하여 N₂로 환원시키는 반응입니다.

탈질산화는 보통 2단계로 일어나며 첫번째 단계는 질산이 아질산으로 전화되는 과정이고, 두 번째 단계는 두가지의 중간생성물을 거치면서 아질산이 N₂Gas로 전화되는 과정으로 이 두단계를 흔히 호흡(Dissimilation)이라 합니다.

N₂Gas로의 환원을 위해서 미생물은 산화제를 필요로 하는데 탈질산화를 위한 Electrondonor로는 Acetic acid, Aceton, Methanol 등이 있습니다.

+ 탈질산화 과정