• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.301-306
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• 2013

본 연구는 퍼클로레이트($ClO_4{^-}$)와 질산염($NO_3{^-}$)의 직접적인 처리방법으로 무산소/호기생물막반응조와 MF막에 의한 연속처리의 적용 가능성을 조사하였다. 생물막 처리공정은 첫 번째 단계로 퍼클로레이트와 질산염의 제거를 위해 무산소생물막반응조를 이용하였고 두 번째 단계로 이화적 퍼클로레이트와 질산염 환원을 위해 사용된 잔류탄소원의 제거를 위해 호기생물막반응조가 도입되었다. 그리고 마지막 단계로 탁도제거를 위해 중공사형 MF막을 적용하였다. 본 연구에서 102 ${\mu}g/L$ $ClO_4{^-}$와 61.8 mg/L $NO_3{^-}$ (14 mg/L $NO_3$-N)가 유입수로 주입되어 퍼클로레이트는 IC 검출농도 이하(5 ${\mu}g/L$ $ClO_4{^-}$)로 제거되었으며 질산염은 최종 처리수의 농도가 4.4 mg/L $NO_3{^-}$ (1 mg/L $NO_3$-N)로 제거되었다. 탄소원으로 사용된 과잉의 179 mg/L 유입 $CH_3COO^-$는 무산소생물막반응조의 유출수에서 117 mg/L, 호기생물막반응조의 유출수에서 11 mg/L로 감소하였다. 3 NTU의 유입 탁도는 무산소/호기생물막반응조의 유출수에서 1.5와 0.3 NTU였으며 최종 MF막의 유출수에서 0.2 NTU였다. 이 결과는 지표수와 지하수에 포함된 저농도 퍼클로레이트와 질산염 오염의 직접적인 처리방법으로 무산소/호기생물막반응조와 MF막의 연속처리가 적용될 수 있음을 의미하는 것으로 사료된다.

• 멤브레인
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• 제12권2호
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• pp.67-74
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• 2002

침지형생물막 반응조와 역삼투막을 이용하여 염색폐수를 공업용수로 재이용하기 위한 실험을 수행하였다. 실험실과 현장의 pilot plant 실험 결과 20-25 cmHg의 흡인압력으로 10 LMH($1/m^2$.hr)의 투과유속을 얻었다. 침지형생물막 반응조에서 CODcr, $COD_{Mn}$ 및 T-N의 제거율은 각각 93%, 90%, 60%로 나타났다. 난분해성 물질과 총질소의 제거효율을 높여서 염색폐수를 공업용수로 재이용하기 위한 침지형생물막 반응조와 역삼투막(SMBR+R/0)을 조합한 공정을 수행한 결과, 질소제거율이 80% 이상으로 총질소 농도를 15 mg/L를 얻었다. 조합공정은 염색폐수를 공업용수로 재이용하기에 적합하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.189-196
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• 1991

본(本) 연구(硏究)에서는 침지형(浸漬型) 생물막(生物膜) 반응조(反應槽)에서 온도(溫度)의 변화(變化)가 미생물(微生物) 성상(性狀)과 처리효율(處理効率)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하였다. 침지형(沈漬型) 생물막(生物膜) 반응조(反應槽)에서 온도와 매체충전율(媒體充塡率)을 변화시켜 얻어진 연구결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 생물막(生物膜) 밀도(密度), 부착미생물량(附着微生物量), 생물막(生物膜)두께는 온도(溫度)와 매체충전량(媒體充塡量)의 변화에 상당한 영향을 받는다. 2. 반응조 내의 총(總) 미생물(微生物) 중 부유미생물(浮遊微生物)이 차지하는 비율은 약 10-50%로 부유미생물(浮遊微生物)이 기질제거(基質除去)에 관여하는 역할을 무시할 수 없음이 입증되었다. 3. 온도와 총 미생물농도에 따른 BOD 제거효율(除去効率)을 나타내는 관계식을 유도할 수 있었다. 4. 본 공법(工法)은 온도변화에 강(強)한 편으로, Van't Hoff-Arrhenius 변형식(變形式)을 이용하여 구(求)한 온도보정계수(溫度補正係數)는 1.042이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.57-63
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• 2013

고농도 질소를 함유한 하 폐수를 아질산염 축적 경로를 통하여 처리하고자 생물막공정과 연속혼합반응조의 탈질공정을 결합하여 운전하였다. 생물막 반응조의 폴리에틸렌 담체 표면에 아질산염 산화균에 비해서 암모늄 산화균의 성장을 촉진하여 아질산염을 선택적으로 축적하고자 반응조 온도를 $35^{\circ}C$로 유지하면서 석달 이상 장기간 운전하였음에도 불구하고 유입수 암모늄(500 mg-N/L)의 일부만 아질산염(240 mg-N/L)으로 전환되었다. 하지만 pH를 7.5에서 8.0으로 증가시켰을 때, 아질산염 산화균들이 높은 암모니아 농도에 성장 저해를 받아 생물막 공정에서 아질산염 축적을 성공적으로 이끌어낼 수 있었다. 생물막 공정의 수리학적 체류시간을 12시간으로 운전하였을 때, 반응조의 성능이 급격하게 저하되어 유입수의 암모늄이 완전히 산화되지 않았다. 하수슬러지의 생분해성을 높이기 위해서 다양한 가용화 기술을 적용한 결과, 알칼리와 초음파 처리를 순차적으로 병합하였을 때, 가장 높은 가용화율(58%)을 얻을 수 있었으며, 이를 탈질반응조의 외부탄소으로 사용하였다. FISH 분석결과로부터 담체표면에 암모늄 산화균인 Nitrosomonas와 Nitrospirar계열의 미생물들이 우점종이었으며 일부 아질산염 산화균인 Nitrobacter 계열의 미생물도 소량이지만 관찰되었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2001년도 추계 총회 및 학술발표회(한국막학회)
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• pp.135-138
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• 2001

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.45-53
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• 1987

본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 충전상(充塡床) 호기성(好氣性) 생물막공법(生物膜工法)의 반응속도론(反應速度論)을 구명(究明)하는 것으로서, 폭기(曝氣)되는 충전상(充塡床) 반응조(反應槽)에 합성폐수(合成廢水)를 주입(注入)함으로써 실험(實驗)이 수행(遂行)되었다. 유리구슬을 매질(媒質)로 채운 반응조(反應槽)의 공칭체류시간(公稱滯留時間)은 5시간(時間)이었으며, 반응조내(反應槽內)에서의 흐름형태는 소금용액을 사용한 추적자(追跡子) 실험(實驗) 결과(結果) 완전혼합형(完全混合形)이었음이 알려졌다. 연구결과(硏究結果)에 따르면 유기물(有機物) 용적부하(容積負荷)가 증가함에 따라 미생물막(微生物膜)의 성장(成長)에 의하여 반응구내(反應構內)에서의 미생물량(微生物量)이 증가함으로 F/M는 거의 일정(一定)한 값으로 유지(維持)되었다. 또한 충전상(充塡床) 호기성(好氣性) 생물막공법(生物膜工法)이 슬러지반송(返送)이 있는 완전혼합(完全混合) 활성(活性)슬러지 공법(工法)의 반응속도론(反應速度論)에 의하여 해석될 수 있음이 구명(究明)되었다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1993년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.40-41
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• 1993

생물 ㅏ반응기의 생산성을 높이기 위해서는 반응기내의 미생물 농도를 높이는 것이 필요하다. 미생물 농도를 높이기 위한 한 방법으로써 막을 이용한 미생물 재순환에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 이러한 연구들은 발효조 밖에서 막을 이용하여 미생물을 분리하여 다시 발효조 내로 순환시키는 방법이 주를 이루어 왔으나 이들은 공정이 복잡하고 고분자 합성막을 이용한 경우 고온 멸균의 어려움이 있는등 산업화하는데 여러가지 문제점을 가지고 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.351-354
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• 2002

부산광역시 수영 하수처리장의 소화조에서 농축조로 보내지는 혐기성 슬러지를 탈기된 증류수와 1:1로 희석하여 11.900 mg/L로 만든 후 혐기성 고정 생물막 반응기에 15일간 생물막을 부착시킨 후, 부유 슬러시를 제거하고 각 반응기에 각각 8.00 mgTOC/L, 9.76 mgTOC/L, 및 18.97mgTOC/L의 기질 농도를 유입하여 HRT 0.496일로 각 반응기에 연속적으로 주입하여 실험하였다. 기질 전달 현상과 관련하여 각 반응기에 대한 실험 결과는, 저농도로 기질이 유입된 반응기 l과 2에서는 생물막 두께 및 기질 제거율, 기질 소비 속도 상수($k_v$), 유효 확산 계수($D_{eff}$) 가 비슷하였으나, 고농도로 기질이 유입된 반응기 3에는 자농도로 기질이 유입된 반응기 1과 2 보다 높은 값을 나타내었다. 이는 본 실험에 사용된 혐기성 미생물이 고농도의 기질을 유입하였을 때, 더욱 원활하게 성장함에 따라 높은 기질 소비를 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-80
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• 2007

생물막 매개체를 도자기 격막으로 구획된 오수처리 반응기에 장착하고 직류 2volt의 전압을 부과하여 생물막 매개체가 산화 전위를 유지할 수 있게 유도하였다. 반면 대조실험을 위해 사용한 반응조의 생물막 매개체에는 전압을 부과하지 않았다 ABM-반응기와 CBM-반응기에서 배양시간에 따른 생물막의 구조, 생물량의 변화, 오수처리 효율 등을 측정하여 상호 차이를 비교하였다. 전자현미경으로 관찰한 ABM의 생물막은 CBM의 생물막에 비해 분산성이 크고 미생물이 과밀하게 성장하지 않았으나 CBM의 생물막은 배양 시간에 비례하여 지속적으로 성장하면서 생물막 매개체를 완전히 덮어 과밀 생물막을 형성하였다. ABM의 ORP는 CBM의 ORP 100 mV에 비해 매우 큰 차이를 보이는 800 mV를 유지하였으며, 반응액의 ORP 또한 ABM과 CBM의 영향을 받아 각각 550 mV와 400 mV를 유지하였다. ABM-반응기에서 오수처리 효율은 CBM-반응기에서 오수처리 효율의 약 2배 정도의 차이를 나타내었다. 이러한 결과로부터 생물막 매개체에 부과한 양전위의 전기 에너지는 생물막을 구성하는 미생물 과밀현상을 억제하고 매개체의 ORP를 높게 유지함으로서 미생물의 대사 활성을 촉진하고 결과적으로 오수내 함유된 유기물의 산화효율을 증가시키는 작용이 있는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.922-929
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• 2007

암모니아의 질산염으로의 산화는 2개의 산화과정으로 구분된다. 나이트로좀머나스(Nitrosomonas)에 의한 암모니아의 아질산염으로의 산화와 나이트로박터(Nitrobacter)에 의한 아질산염의 질산염으로의 산화이다. 아질산염 축적 과정을 거치는 질소의 제거는 포기를 위한 에너지의 절약, 탈질과정에서 투입되는 유기물의 절약 및 발생되는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 다양한 장점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 아질산염 축적의 조건들을 찾기 위해 막분리 장치를 장착한 생물분리막 반응조(MBR)가 사용되었다. 생물 분리막 반응조는 성장속도가 늦어 쉽게 유실되어질 수 있는 독립영양 질산화 박테리아를 반응조내 충분히 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 반응조내 용존산소와 암모니아의 농도를 변화시키며 아질산염 축적의 영향인자들을 조사하였다. 연구의 결과로 반응조내 높은 암모니아 농도는 아질산염 축적을 시작하는데 매우 효과적이었으며, 이러한 효과는 반응조내 낮은 용존산소 농도가 동시에 존재할 시 더욱 강화되었다. 낮은 용존산소 농도 $c'_{O2}<0.3$ $mgL^{-1}$ $O_2$와 높은 암모니아 농도 $c_{NH3}=6.3\sim14.9$ $mgL^{-1}$ $NH_3N$에서 아질산염 축적율 74%에 달성될 수 있었다. 특히 아질산염 축적이 많은 연구자들이 제시하는 것처럼 생물막 반응조에서 뿐만 아니라, MBR 반응조에서도 일어날 수 있음을 밝힌 것은 본 연구의 중요한 성과라 할 것이다.