BAC 공정에서 파라벤 및 할로겐화 파라벤류의 생물분해 특성 및 동력학 평가

Abstract

상수원수 중에 잔존하는 methylparaben류(MPs)가 정수처리 공정으로 유입되면 염소와 반응하여 할로겐화된 paraben 류가 생성된다. 본 연구에서는 할로겐화된 paraben류들의 생물활성탄 공정에서의 생물분해 제거 특성에 대해 평가하였다. Methylparaben (MP)와 할로겐화 MP류 5종의 생물분해능은 MP가 가장 높았으며, chloro-methylparaben (Cl-MP), bromomethylparaben (Br-MP), dichloro-methylparaben (Cl2-MP), bromo,chloro-methylparaben (Br,Cl-MP) 및 dibromo-methylparaben (Br2-MP) 순으로 나타났다. MP, Cl-MP 및 Br-MP는 수온 5 에서도 empty bed contact time (EBCT) 5분에서 완전 제거되었으나, Cl2-MP와 Br2-MP의 경우는 EBCT 15분에서도 각각 79.8%와 65.3% 제거되었으며, 수온 25 , EBCT 15분의 조건에서도각각 99.1% 및 94.6%의 제거율을 나타내어 BAC 공정에서 제어하기가 어려운 물질로 평가되었다. BAC 공정에서 수온5 ~25 에서의 Br2-MP의 생물분해 속도상수(kbio)와 반감기(t1/2)는 각각 0.0671 min-1~0.2358 min-1 및 2.9 min~10.3 min이었으며, Cl2-MP의 경우는 kbio와 t1/2이 각각 0.1005 min-1~0.3458 min-1 및 2.0 min~6.9 min이었다. Cl2-MP, Br,Cl-MP 및 Br2-MP의 생물분해 중간생성물질로 MP가 생성되며, BAC 공정 처리수 중에 MP가 잔존할 경우 후염소 처리에 의해 할로겐화-MP류의 재생성 가능성이 있어 이에 대한 추가적인 연구가 필요하였다.