KR101449659B1 - 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법 - Google Patents

클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축산폐수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 미세조류의 배양원으로 이용함에 있어서 암모니아성 질소의 일부를 염소 환원시켜 암모니아성 질소의 농도를 낮춤과 함께 염소 환원에 의해 생성되는 클로라민을 통해 축산폐수의 유기물을 산화시킴으로써 적정 농도의 암모니아성 질소 및 낮은 색도 환경을 조성하여 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치는 축산폐수를 혐기성소화시키는 혐기소화조; 상기 혐기소화조의 혐기성소화액을 생물학적으로 처리하여 슬러지와 유출수로 분리하는 MBR조; 상기 MBR조의 유출수와 염소원을 반응시켜 MBR조 유출수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 클로라민으로 전환시킴과 함께 클로라민에 의한 유기물의 산화반응을 유도하는 염소접촉조; 상기 염소접촉조의 유출수에 잔류하는 염소 성분을 탈염소제를 이용하여 제거하는 탈염소조; 및 상기 탈염소조의 유출수 내에 포함되어 있는 잔여 질소 및 인을 자양분으로 이용하여 미세조류를 배양하는 미세조류 배양조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법{Apparatus and method for cultivating micro-algae using production and reduction reaction of chloramine}
본 발명은 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축산폐수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 미세조류의 배양원으로 이용함에 있어서 암모니아성 질소의 일부를 염소 환원시켜 암모니아성 질소의 농도를 낮춤과 함께 염소 환원에 의해 생성되는 클로라민을 통해 축산폐수의 유기물을 산화시킴으로써 적정 농도의 암모니아성 질소 및 낮은 색도 환경을 조성하여 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 이산화탄소 배출에 따른 지구온난화현상을 완화하기 위해 이산화탄소 감축 문제와 관련하여 미세조류에 대한 관심이 증폭되고 있다. 미세조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 생물학적으로 고정하여 에너지원으로 사용하며, 미세조류의 성장결과로 얻어진 바이오매스는 동물의 사료, 바이오에너지의 원료 등으로 활용가치가 높다. 또한, 미세조류의 배양에 필요한 질소 및 인을 인위적으로 공급하지 않고 가축분뇨에 포함되어 있는 질소와 인을 이용하면 부영양화를 완화시킬 수 있다.
이에, 축산폐수를 이용한 미세조류 배양액 개발(한국공개특허 제2003-76133호, 제2003-95154호)과 같이 하폐수를 배지로 이용하여 미세조류를 배양하고자 하는 시도들이 있다. 그러나, 이 경우 조류배양을 목적으로 하기 때문에 하폐수의 처리가 안정적으로 이루어지기는 어려운 단점이 있다.
또한, 미세조류를 이용하여 하폐수를 처리하기 위한 기술들로서 유동성 접촉재 모듈과 조류 모듈을 이용한 수질정화 장치 및 이를 이용한 수질정화 방법(한국 공개특허 제2006-100869호), 부착조류 시스템을 이용한 농촌유역 수질 개선방법(한국공개특허 제2005-0024728호)이 제시되었다. 그리고, 미세조류를 이용하여 하폐수를 처리하는 반응조의 형상(한국공개특허 제2012-73432호), 미세조류의 배양과 수확장치(한국공개특허 제2011-118908호)가 제시된 바 있다.
그러나, 상기의 기술들은 가축분뇨 혐기소화액에 포함되어 있는 고농도의 질소와 인을 직접적으로 처리하기에는 한계가 있으며, 인위적으로 조류의 성장을 조절할 수 없어 질소 및 인의 처리효율이 낮고, 처리효율을 조절하기 매우 어렵다는 단점이 있다. 또한, 부착조류를 이용하거나 일정한 계 내에 존재하는 조류를 이용하기 때문에 미세조류의 안정적인 생산과 회수가 어려운 단점이 있다.
또한, 축산폐수에 존재하는 고농도의 암모니아성 질소는 미세조류에 독소로 작용하며, 축산폐수의 높은 색도는 미세조류의 광합성을 방해하여 미세조류의 배양효율을 저하시키는 주요 요인이 된다.
한국공개특허 제2003-76133호 한국공개특허 제2003-95154호 한국공개특허 제2006-100869호 한국공개특허 제2005-0024728호 한국공개특허 제2012-73432호 한국공개특허 제2011-118908호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 축산폐수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 미세조류의 배양원으로 이용함에 있어서 암모니아성 질소의 일부를 염소 환원시켜 암모니아성 질소의 농도를 낮춤과 함께 염소 환원에 의해 생성되는 클로라민을 통해 축산폐수의 유기물을 산화시킴으로써 적정 농도의 암모니아성 질소 및 낮은 색도 환경을 조성하여 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 축산폐수의 혐기성소화액을 MBR조를 통해 생물학적으로 처리하여 유기물과 고형성분을 제거하고, 잔여 질소와 인이 포함된 MBR조 유출수를 미세조류의 배양액으로 이용함으로써 축산폐수의 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치는 축산폐수를 혐기성소화시키는 혐기소화조; 상기 혐기소화조의 혐기성소화액을 생물학적으로 처리하여 슬러지와 유출수로 분리하는 MBR조; 상기 MBR조의 유출수와 염소원을 반응시켜 MBR조 유출수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 클로라민으로 전환시킴과 함께 클로라민에 의한 유기물의 산화반응을 유도하는 염소접촉조; 상기 염소접촉조의 유출수에 잔류하는 염소 성분을 탈염소제를 이용하여 제거하는 탈염소조; 및 상기 탈염소조의 유출수 내에 포함되어 있는 잔여 질소 및 인을 자양분으로 이용하여 미세조류를 배양하는 미세조류 배양조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 미세조류 배양조의 원수를 미세조류와 처리수로 분리하는 미세조류 분리막을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 MBR조 유출수와 반응하는 염소원은 염소가스 또는 차아염소산나트륨이며, 상기 염소접촉조는 최적의 유기물 산화반응을 위해 pH 7∼8로 유지될 수 있다. 또한, 상기 탈염소제는 SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O3 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 미세조류 배양조의 일측에 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)를 공급함과 함께 미세조류 분리막의 막오염을 방지하는 역할을 수행하는 산기장치가 더 구비되며, 상기 미세조류 배양조의 상부에 미세조류 배양에 필요한 광에너지를 공급하기 위한 광원이 배치될 수 있다. 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)는 상기 혐기소화조에서 생산되는 바이오가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용하거나, 바이오가스를 이용하는 발전기의 배가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용할 수 있다.
상기 미세조류 배양조는 평판형의 완전혼합식, 원기둥형의 완전혼합식, 파이프라인형의 플러그 플로우식, 산화구형의 플러그 플로우식 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
본 발명에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양방법은 축산폐수를 혐기성소화시켜 혐기성소화액을 발생시키는 단계와, 혐기성소화액을 MBR조를 이용하여 생물학적으로 처리하여 슬러지와 유출수로 분리하는 단계와, 상기 MBR조의 유출수를 염소원과 반응시켜 MBR조 유출수 내의 암모니아성 질소를 클로라민으로 전환시킴과 함께 클로라민을 통해 MBR조 유출수의 유기물을 산화시키는 단계와, 클로라민 생성 및 유기물 산화반응이 완료된 유출수에 대해 잔류 염소를 제거하는 단계와, 잔류 염소가 제거된 유출수를 자양분으로 이용하여 미세조류 배양조에서 미세조류를 배양하는 단계 및 상기 미세조류 배양조의 원수를 미세조류 분리막을 통해 미세조류와 처리수로 분리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
암모니아성 질소를 염소와 반응시켜 클로라민을 생성시킴으로써 암모니아성 질소의 농도를 낮출 수 있으며, 이를 통해 암모니아성 질소의 독성에 의해 미세조류 성장이 방해되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 생성된 클로라민에 의한 유기물의 산화반응을 유도함으로써 색도를 낮추어 궁극적으로 미세조류의 원활한 광합성을 기할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치의 구성도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양조의 구성도.
도 6은 클로라민 생성 및 환원 반응 여부에 따른 미세조류의 성장을 나타낸 그래프.
본 발명은 축산폐수를 정화함과 함께 축산폐수 내에 포함되어 있는 질소 성분을 미세조류의 배양에 이용하는 기술을 제시한다. 축산폐수는 혐기성소화 과정을 거쳐 혐기성소화액으로 전환되며, 혐기성소화액은 MBR조(membrane bio-reactor)에 의해 생물학적 처리가 이루어지며, MBR조의 유출수가 미세조류 배양에 이용된다.
하폐수처리공정에 적용되는 통상의 MBR조에 있어서, 암모니아성 질소는 미생물의 산화반응에 의해 아질산성 질소(NO2-N)를 거쳐 최종적으로 질산성 질소(NO3-N)로 전환된다. 질산성 질소는 탈질 과정을 통해 질소로 전환되어 하폐수의 처리가 진행된다. 한편, 축산폐수에는 고농도의 암모니아성 질소가 함유되어 있어 암모니아성 질소를 질산성 질소로 전환함에 많은 시간과 비용이 소요된다.
이에, 본 발명에서는 암모니아성 질소의 일부를 클로라민으로 전환시켜 암모니아성 질소의 농도를 낮춤과 함께, 생성된 클로라민을 통해 유기물의 산화반응을 유도하여 축산폐수의 색도를 낮춤으로써 미세조류 배양 환경을 최적화하는 기술을 제시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세조류 배양장치는 혐기소화조(110), MBR조(120), 염소접촉조(130), 탈염소조(140), 미세조류 배양조(150) 및 미세조류 분리막(160)을 포함하여 구성된다.
상기 혐기소화조(110)는 축산폐수를 혐기성소화시키는 역할을 하며, 상기 MBR조(120)는 상기 혐기소화조(110)로부터 공급받은 혐기성소화액을 생물학적으로 처리하고 분리막(121)을 이용하여 고형분을 제거하는 역할을 한다. 구체적으로, 미세조류에 독성으로 작용하는 고농도의 암모니아성 질소가 미생물에 섭취되도록 함과 함께 독성이 없는 질산성 질소로 전환하여 축산폐수 혐기성소화액이 미세조류에 미치는 영향을 최소화하는 역할을 한다. 또한, 상기 MBR조(120)는 고농도의 유기물들을 호기성 미생물들의 작용을 통하여 생물학적으로 제거하고, 분리막을 통하여 총고형물(SS)을 제거하는 역할을 하며, 이를 통해 미세조류 배양조(150)에서의 광 공급효율을 증대시켜 미세조류가 원활하게 성장되도록 한다.
상기 혐기성소화액은 상기 MBR조(120)의 질산화 반응, 호기성미생물에 의한 유기물 제거 및 분리막에 의한 총고형물(SS) 제거를 통해 슬러지와 유출수로 분리되며, MBR조(120)의 유출수는 상기 미세조류 배양조(150)로 공급된다. 혐기성소화액 내에 포함된 질소와 인은 MBR조(120)에 의해 슬러지의 형태로 분리되나, 혐기성소화액이 고농도의 질소와 인을 포함하고 있어 일부의 질소와 인은 유출수에 포함되어 배출되며, 일정량의 질소와 인이 포함된 MBR조(120)의 유출수는 미세조류의 자양분으로서의 역할을 하게 된다.
상기 미세조류 배양조(150)는 일정량의 질소와 인이 포함된 유출수를 자양분으로 이용하여 미세조류를 배양하는 역할을 하며, 상기 미세조류 분리막(160)은 미세조류 배양조(150) 내의 원수를 미세조류와 처리수로 분리하는 역할을 한다.
한편, MBR조(120)의 유출수가 미세조류 배양조(150)에 공급되는 과정에 있어서, MBR조(120)의 유출수는 염소화 과정 및 탈염소 과정을 거쳐 미세조류 배양조(150)에 공급된다. 전술한 바와 같이, 혐기소화조(110)의 혐기성소화액은 MBR조(120)에 공급되고, 혐기성소화액 내의 암모니아성 질소는 MBR조(120)에서의 질산화 반응을 통해 질산성 질소로 전환되는데, 혐기성소화액의 암모니아성 질소의 농도가 높음에 따라 질산성 질소로의 전환 효율이 높지 않다. 따라서, MBR조(120) 유출수의 암모니아성 질소의 농도가 여전히 높은 상태로 유지되는데, 본 발명에서는 MBR조(120) 유출수에 대해 염소화 과정 및 탈염소 과정을 적용함으로써 MBR조(120) 유출수에 포함되어 있는 암모니아성 질소의 농도를 적정 수준으로 낮춘다. 상기 MBR조(120) 유출수에 대한 염소화 과정 및 탈염소 과정은 염소접촉조(130) 및 탈염소조(140)를 통해 진행된다.
상기 염소접촉조(130)는 MBR조(120) 유출수가 공급된 상태에서 MBR조(120) 유출수를 염소(Cl2) 또는 차아염소산나트륨(NaOCl)과 반응시켜 MBR조(120) 유출수 내의 암모니아성 질소(NH3-N)를 클로라민(NH2Cl, NHCl2, NCl3)으로 전환시키는 역할을 한다. 클로라민 생성 반응은 아래의 반응식 1, 2, 3과 같다.
(반응식 1) NH3-N + HOCl → NH2Cl + H2O
(반응식 2) NH2Cl + HOCl → NHCl2 + H2O
(반응식 3) NHCl2 + HOCl → NCl3 + H2O
한편, 상기 염소접촉조(130)에서는 클로라민의 생성반응과 함께 클로라민에 의한 유기물 산화반응이 연속적으로 이루어진다. 즉, 암모니아성 질소와 염소의 반응에 의해 클로라민이 생성되며, 생성된 클로라민은 MBR조(120) 유출수 내의 유기물과 반응하여 유기물을 산화시킨다. 탄소(C) 성분을 갖는 유기물은 클로라민과 반응하여 이산화탄소로 전환되며, 이와 같은 유기물의 산화반응에 의해 MBR조(120) 유출수의 색도가 낮아지게 된다. 클로라민과 유기물의 산화반응은 pH 7∼8에서 가장 활발히 진행되며, 이를 위해 염소접촉조(130)의 pH 농도를 7∼8로 유지시킬 수도 있다. 이상과 같이, 상기 염소접촉조(130)에 의한 클로라민 생성반응 및 유기물 산화반응을 통해 암모니아성 질소의 농도 및 MBR조(120) 유출수의 색도를 모두 낮출 수 있게 된다.
상기 염소접촉조(130)의 유출수는 상기 탈염소조(140)로 공급되며, 상기 탈염소조(140)에 탈염소제 예를 들어, SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O3 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 투입시켜 상기 염소접촉조(130)의 유출수에 잔류하는 염소 성분을 제거할 수 있다. 염소 성분이 제거된 탈염소조(140)의 유출수는 상기 미세조류 배양조(150)에 공급되며, 암모니아성 질소의 농도 및 색도가 낮아진 상태로 미세조류 배양조(150)에 공급됨에 따라, 미세조류 배양효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 미세조류 배양조(150)는 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 일 예로 평판형의 완전혼합식(도 2 참조), 원기둥형의 완전혼합식(도 3 참조), 파이프라인형의 플러그 플로우식(도 4 참조), 산화구형의 플러그 플로우식(도 5 참조)으로 실시할 수 있다. 한편, 상기 미세조류 배양조(150)에서 배양되는 미세조류 즉, 질소와 인을 자양분으로 성장되는 미세조류로는 안키스트로데스무스 그라실리스(Ankistrodesmus gracilis SAG278-2: KCTC AG20745), 세네데스무스 아쿠이나투스(Scenedesmus accuminatus: KCTC AG 10316), 세네데스무스 쿠아드리카우다Scenedesmus quadicauda: KCTC AG 10308), 아르쓰로스퍼라 플라텐시스(Arthrospira platensis: KCTC AG20590) 및 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris: KCTC AG10032) 등이 이용될 수 있다.
또한, 상기 미세조류 분리막(160)은 미세조류의 투과 방향과 처리수의 여과 방향이 동일한 막힘형 여과 방식 또는 미세조류의 투과 방향과 처리수의 여과 방향이 수직인 크로스플로우(crossflow)형 여과 방식이 사용될 수 있다. 이와 함께, 상기 미세조류 분리막(160)은 막 세공 크기가 0.1㎛ 내지 수㎛인 정밀여과막 및 막 세공 크기가 0.002 내지 0.05㎛ 인 한외여과막 중에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 이들을 복합적으로 적용하는 것도 가능하다. 이와 같은 미세조류 분리막(160)을 적용함에 따라, 수리학적 체류시간(HRT)과 고형물체류시간(SRT)을 독립적으로 분리할 수 있으며, 특히, 미세조류 배양조(150) 내의 미세조류 농도에 대한 제어가 가능하다. 한편, 상기 미세조류 분리막(160)에 의해 분리된 처리수는 일부 반송되어 MBR조(120)로 공급될 수 있으며, 이는 혐기성소화액의 농도를 조절하기 위함이다.
상기 미세조류 배양조(150)에 있어서, 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)를 공급함과 함께 미세조류 분리막(160)의 막오염을 방지하는 역할을 수행하는 산기장치(151)가 더 구비될 수 있으며, 상기 미세조류 배양조(150)의 상부에는 미세조류 배양에 필요한 광에너지를 공급하기 위한 광원(152)이 배치될 수 있다. 미세조류 배양조(150)가 파이프라인형의 플러그 플로우식(도 4 참조)으로 구성되는 경우, 산기장치(151) 대신 공기교환탑(153)이 구비될 수 있으며, 그 역할은 산기장치(151)의 역할과 동일하다. 또한, 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)는 상기 혐기소화조(110)에서 생산되는 바이오가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용하거나 바이오가스를 이용하는 발전기의 배가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 클로라민 생성 및 환원 반응에 대해 설명하였다. 다음으로, 클로라민 생성 및 환원 반응에 의한 미세조류 배양효율을 살펴보기로 한다.
도 6은 클로라민 생성 및 환원 반응 여부에 따른 미세조류의 성장을 나타낸 것으로서, 도 6을 참조하면 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 경우(도 6의 ○ 표시), 염소화 반응이 적용되지 않은 경우(도 6의 △ 표시)와 MBR조를 10배 희석시킨 경우(도 6의 ● 표시)에 대비하여 미세조류(Chlorella vulgaris)의 성장이 현저히 증가함을 알 수 있다.
110 : 혐기소화조 120 : MBR조
121 : 분리막 130 : 염소접촉조
140 : 탈염소조 150 : 미세조류 배양조
151 : 산기장치 152 : 광원
153 : 공기교환탑 160 : 미세조류 분리막

Claims (9)

  1. 축산폐수를 혐기성소화시키는 혐기소화조;
    상기 혐기소화조의 혐기성소화액을 질산화 반응, 호기성미생물에 의한 유기물 제거 및 분리막에 의한 총고형물 제거를 통해 슬러지와 유출수로 분리하는 MBR조;
    상기 MBR조의 유출수와 염소원을 반응시켜 MBR조 유출수에 포함되어 있는 암모니아성 질소를 클로라민으로 전환시킴과 함께 클로라민에 의한 유기물의 산화반응을 유도하는 염소접촉조;
    상기 염소접촉조의 유출수에 잔류하는 염소 성분을 탈염소제를 이용하여 제거하는 탈염소조; 및
    상기 탈염소조의 유출수 내에 포함되어 있는 잔여 질소 및 인을 자양분으로 이용하여 미세조류를 배양하는 미세조류 배양조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미세조류 배양조의 원수를 미세조류와 처리수로 분리하는 미세조류 분리막을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 MBR조 유출수와 반응하는 염소원은 염소가스 또는 차아염소산나트륨인 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 염소접촉조는 pH 7∼8로 유지되는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 탈염소제는 SO2, Na2SO3, NaHSO3, Na2S2O5, Na2S2O3 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 미세조류 배양조의 일측에 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)를 공급함과 함께 미세조류 분리막의 막오염을 방지하는 역할을 수행하는 산기장치가 더 구비되며, 상기 미세조류 배양조의 상부에 미세조류 배양에 필요한 광에너지를 공급하기 위한 광원이 배치되는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 미세조류 배양에 필요한 이산화탄소(CO2)는 상기 혐기소화조에서 생산되는 바이오가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용하거나, 바이오가스를 이용하는 발전기의 배가스에 포함되어 있는 이산화탄소(CO2)를 이용하는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 미세조류 배양조는 평판형의 완전혼합식, 원기둥형의 완전혼합식, 파이프라인형의 플러그 플로우식, 산화구형의 플러그 플로우식 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양장치.
  9. 축산폐수를 혐기성소화시켜 혐기성소화액을 발생시키는 단계;
    혐기성소화액을 MBR조를 이용하여 질산화 반응, 호기성미생물에 의한 유기물 제거 및 분리막에 의한 총고형물 제거를 통해 슬러지와 유출수로 분리하는 단계;
    상기 MBR조의 유출수를 염소원과 반응시켜 MBR조 유출수 내의 암모니아성 질소를 클로라민으로 전환시킴과 함께 클로라민을 통해 MBR조 유출수의 유기물을 산화시키는 단계;
    클로라민 생성 및 유기물 산화반응이 완료된 유출수에 대해 잔류 염소를 제거하는 단계;
    잔류 염소가 제거된 유출수를 자양분으로 이용하여 미세조류 배양조에서 미세조류를 배양하는 단계; 및
    상기 미세조류 배양조의 원수를 미세조류 분리막을 통해 미세조류와 처리수로 분리하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클로라민 생성 및 환원 반응이 적용된 미세조류 배양방법.
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