• 대한환경공학회지
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• 제34권8호
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• pp.533-540
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• 2012

BAC 공정 운전초기부터 부착 박테리아들의 생체량이 정상상태(steady-state)에 도달한 이후까지 $BDOC_{total/rapid/slow}$ 제거율의 변화와 DGGE와 ATP 분석을 통하여 부착 박테리아들의 군집과 생체량을 평가하였다. 용존 유기물질 제거율 평가에 따른 BAC 공정의 정상상태 도달 여부 평가결과를 보면 DOC의 경우 운전 bed volume 27,500 부근에서 BAC 공정이 정상상태에 도달하였고, $BDOC_{rapid}$와 $BDOC_{total/slow}$의 경우는 각각 운전 bed volume 15,000 부근과 32,000 부근에서 정상상태에 도달하였다. BAC 공정의 운전기간 증가에 따른 HPC 및 ATP 농도 분석을 통한 부착 박테리아들의 생체량 평가결과 bed volume 22,500 이후로 거의 일정한 생체량을 유지하였으며, 이 때 HPC와 ATP 농도는 각각 $3.3{\times}10^8$ cells/g 및 $2.14{\mu}g/g$ 정도로 나타났다. DGGE를 이용하여 운전기간 증가에 따른 BAC 부착 박테리아들의 군집분석 결과 운전초기(bed volume 8,916)의 경우 분석가능한 DGGE band 개수가 5개였으나 운전기간 증가에 따라 분석가능한 DGGE band 개수는 최대 11개로 증가하였다. 또한, DGGE를 이용한 박테리아 군집분석 결과 BAC 운전기간의 증가에 따라 다양한 박테리아 그룹들이 존재하였고, Pseudomonas fluorescens, Acinetobacteria와 유사한 uncultured bacterium, uncultured Novosphingobium sp. 및 Flavobacterium frigidarium은 운전초기 단계부터 지속적으로 부착 박테리아 군집을 형성하였고, 전체적으로 Proteobacteria 그룹이 비교적 높은 비율로 우점하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권3호
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• pp.208-215
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• 2002

상수원수를 보다 효과적으로 처리함으로서 양질의 수돗물을 공급하기 위한 기초자료를 얻고자 낙동강 상수원수를 대상으로 활성탄처리에 의한 공탑체류시간 및 활성탄 여층 깊이에 따른 수처리 효율과 생물활성탄으로서의 이용 가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 공탑체류시간(EBCT)에 따른 수처리 효율은 EBCT가 증가 할수록 증가되었으나 운전시간이 경과함에 따라 활성탄 흡착능력은 감소되어 처리효율도 서서히 감소하였다 활성탄 여층 깊이에 따른 pH 변화는 활성탄 층 깊이에 따라 거의 없었으며, DO는 활성탄 층 깊이가 깊을수록 서서히 감소하였다. $KMnO_4$ 소비량, UV254 흡광물질, DOC 및 THMFP 처리효율은 활성탄 표층으로부터 하부로 내려갈수록 증가하였으며, 운전시간이 경과할수록 활성탄 상층부에 형성되어 있던 흡착대가 하부로 이동하였다. DOC의 상당 부분이 활성탄여과지에 서식하는 미생물 작용에 의해 분해 제거되는 것으로 나타났으며, 운전개시 126일 후의 BAC에서 활성탄 표층으로 부터 깊이 20 cm부근에 미생물이 $1.1\times10^7\;cell/cm^3$ 이상 존재하는 것으로 관찰되어 생물활성탄 조건을 만족시키고 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제24권1호
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• pp.38-46
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• 1998

This study was to investigate the effects of carbon loadings, temperature and expansion ratio on the waterborne organic removal by the biologically active GAC fluidized bed on a laboratory scale. The raw water to be treated comes from midstream of Han river. BACFB(Biological Activated Carbon Fluidized Bed) process was very effective to remove the biodegradable fraction of dissolved organic matter. The more carbon weighed, the more DOC removed in a range from 16.7 to 133.3 g/l. DOC and UV$_{254}$ were removed more than 40% and 20% above 20$\circ$C respectively. Between 5$\circ$C and 10$\circ$C, DOC and UV$_{254}$ were eliminated about 30% and 15% respectively. In general, even if the temperature was higher, DOC removal was a little sensitive, probably influenced by GAC's residual adsorption capacity. UV$_{254}$ reduction was little fluctuated in accordance with water temperature. The gradual increase in expansion ratio from 10% to 75% didn't greatly affect on the removal of DOC and UV$_{254}$. The expansion ratio, therefore, is not a key factor over the critical expansion ratio.

• 상하수도학회지
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• 제20권6호
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• pp.823-828
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• 2006

For this study, an online particle counter was installed before and after the activated carbon filtration process of D water treatment plant where has advanced water treatment processes, produces average 900,000ton/day of drinking water and supply the produced drinking water to Busan citizens. We collected and analyzed particle count data for about 1 year. We inspected particle breakthrough in three out of sixteen filter processes operated at same conditions, i.e. 5th filter, 6th filter and 7th filter. According to the monitoring results, 6th and 7th filters showed similar results while 5th filter showed different results. When compared seasonal effect, the particle count for dry season was below 10 particles/ml while the particle count for August when monthly average rainfall is over 200mm was much higher than for dry season. In January and August, there was a difference in breakthrough particle size. In January, small particles in 2~3um were mainly detected while in August 10um particles were mainly detected and the size distribution was 40% of total count.

• 상하수도학회지
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• 제11권2호
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• pp.76-93
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• 1997

Activated carbon is widely used for the treatment of water, wastewater and other liquid wastes. Biological activated carbon (BAC) process is water and wastewater treatment process developed in the 1970's. In addition to activated carbon adsorption, biodegradation organic pollutants occurs in the BAC bed where a large amount of aerobic biomass grows. This results in a long operation time of the carbon before having to be regenerated and thus a low treatment cost. Although the BAC process has been widely used, its mechanisms have not been well understood, especially the relationship between biodegradation and carbon adsorption, whether these two reactions can promote each other or whether they just simultaneously exist in the BAC bed. Also, the phenomenon of bioregeneration has been confused that previously occupied adsorption sites appear to be made available through the actions of microorganisms. And that, because biological process is influenced by low temperature, the mechanism of the BAC process is also effected by temperature variation in our country of winter temperature near the freezing point. Therefore, the objective of this study examines closely the mechanism of the BAC process by temperature variation using phenol as substrate. From this study, biological activated carbon is good substrate removal better than non adsorbing materials (charcoal, sand) as temperature variation, especially low temperature(near $5^{\circ}C$).

• 상하수도학회지
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• 제14권1호
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• pp.99-107
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• 2000

In this article, the removal of surfactant by ozone and BAC was studied. Batch and pilot tests were carried out for these studies. In batch tests, efficiency of ozone oxidation process was evaluated for LAS(Linear Alkylbenzen Sulfonate) and SLS(Sodium Lauryl Sulfate) removal. Under oxidant conditions, the removal of LAS was more effective than that of SLS. The removal of surfactant was more enhanced with increasing pH in oxidant systems. Pilot tests are carried out with BAC single process and ozone oxidation/BAC combined process. The removal of LAS was more effective in ozone oxidation/BAC combined process than BAC single process about 10-20%. In the case of SLS, the efficiency of BAC single process was similar to that of ozone oxidation BAC combined process. According to temperature, the removal efficiency of SLS changed from 70% to 95% and initial concentration of surfactant had no effects on removal efficiency of SLC under applied temperature above $15^{\circ}C$.

• 한국환경과학회지
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• 제8권6호
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• pp.725-730
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• 1999

The advanced oxidation process (AOP) using ozone combined with hydrogen peroxide and ultraviolet treatment were evaluated for biodegradable dissolved organic carbon (EDOC) formation and dissolved organic carbon (DOC) removal. Oxidation treatment were conducted alone or combination with ozone, hydrogen peroxide and ultraviolet processes. Ozone dosage of ozone process was varied from $0.5mg/l{\ell}\cdot}min$ to $5mg/{\ell}{\cdot}min$. Ozone/hydrogen peroxide process was done using $20mg/{\ell}{\cdot}min$ of hydrogen peroxide concentration. Ozone/ultraviolet process was irradiated with $12mW/cm^2$ of density and 254nm. Ozone dosage was varied from $0.5mg/{\ell}{\cdot}min$ to $5mg/{\ell}{\cdot}min$ at the ozone/hydrogen peroxide and ozone/ultraviolet processes too. Contact time of all the process was 20 minutes. Oxidation treatment were performed on microfiltration effluent samples. BDOC formation was reached to an optimum at ozone dosage of $1.5mg/{\ell}{\cdot}min$ in the ozone/hydrogen peroxide process and $1mg/{\ell}{\cdot}min$ in ozone/ultraviolet process, after which BDOC formation was decreased at higher ozone dosages. But BDOC formation was increased with ozone dosages increasing in ozone process. The efficiency of DOC removal was higher AOPs than ozone process. Ozone/ultraviolet proces was the highest for DOC removal efficiency in each process. THMFP. removal efficiency by ozone/ultraviolet process was higher than that by each of ozone process and ozone/hydrogen peroxide process.

• 대한환경공학회지
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• 제30권12호
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• pp.1218-1224
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• 2008

본 연구는 yeast의 한 종류인 Candida tropicalis 배양액을 유동상 반응기 형태로 운전하여 대표적인 휘발성유기화합물인 톨루엔의 제거효율을 향상시키기 위해 수행되었으며, 톨루엔 흡착과 물질전달 능력을 동시에 향상시키기 위해서 생물반응기의 유동상 물질로는 입상활성탄(GAC)을 사용하였다. 효모를 적용한 GAC 유동상반응기는 유입 톨루엔 부하 13.1$\sim$37.4 g/m$^3$-hr 범위에서 50$\sim$80%의 처리효율을 나타내었다. 또한 톨루엔 유입부하 291 g/m$^3$-hr 조건에서 최대분해능 172 g/m$^3$-hr을 얻어, 본 연구의 GAC 유동상반응기가 안정적이면서도 높은 처리효율을 나타낼 수 있음을 확인하였다. 충격부하 실험에서는 유입농도의 갑작스런 변화에도 일정하게 처리효율을 유지함으로써, 유입농도의 변화에도 안정적인 반응기 운전이 가능하다는 것을 알 수 있다. 최대분해능실험 결과 유입농도가 2배 이상 증가하였으나 처리효율은 일정하게 유지되었으며, 유입된 톨루엔이 GAC에 먼저 흡착된 후 천천히 탈착되어 효모에 의해 분해됨을 확인하였다. 따라서 유동상으로 투입된 GAC가 톨루엔의 물질전달을 향상시켜 미생물반응기의 전체 처리효율을 증가시켰다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.648-653
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• 2006

기존 바이오필터 기술의 문제점인 불안정한 VOCs 제거효율을 개선하기 위하여 미생물을 고분자물질에 고정화시킨 새로운 담체를 개발하였으며, styrene을 대상으로 개발된 담체의 특성을 실험적으로 조사하였다. 복합고분자담체는 천연고분자물질인 alginate와 인공고분자물질인 polyvinyl alcohol(PVA) 혼합액에 분말활성탄과 고농도 미생물 배양액을 배합하여 3 mm 크기의 구형으로 제조하였다. 회부실험 결과 제조된 복합고분자담체는 활성탄의 흡착능력이나 미생물의 생분해속도의 감소 없이 대상 VOC인 styrene을 빠른 속도로 저감할 수 있었다. 복합고분자담체를 적용한 바이오필터 장기운전 실험에서는 유입부하량 $245g/m^3/hr$에서도 95% 이상의 styrene 분해능을 나타내어, 문헌에 제시된 기존 바이오필터의 styrene 최대분해능을 초과하였다. 오염물질이 고농도로 단기간 유입되는 조건에서도 고정화된 활성미생물에 의한 생분해반응과 함께 담체에 첨가된 분말활성탄의 흡착반응에 의해 오염물질이 효과적으로 제어되었으며, 오염물질 유입농도가 낮아진 후에 활성탄에 흡착된 styrene이 미생물에 의해 분해됨을 확인하였다. 결과적으로 활성탄과 미생물을 고분자물질로 고정화하여, 활성탄의 단점(장기간 사용하기 위해서는 재생이 필요)과 미생물반응의 단점(변동부하에 처리효율이 낮음)을 동시에 최소화시켰으며, 생물학적 VOCs 저감효과를 극대화시킬 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권3호
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• pp.234-240
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• 2010

SBR시스템을 이용한 비염분 폐수와 염분 폐수의 생물학적 처리 시 starvation이전 제올라이트 및 입상활성탄 주입이 starvation 이후 시스템의 재가동시 시스템의 성능회복에 대해 조사하였다. Starvation 이후 시스템의 재가동시, SVI, floc의 크기, fractal dimension, 유기물 지표인 $COD_{Mn}$과 T-N, T-P의 처리효율에 미치는 영향을 알아보고 회복 기간을 도출하고자 하였다. 5일 동안 starvation 후 재가동하였을 때에 초기의 SVI는 증가하였으나 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 floc 크기 및 fractal dimension이 클수록, 유기물, T-N 및 T-P 처리효율도 증가하였다. 시스템의 성능회복은 floc 크기 및 fractal dimension에 상관성을 가지고 있었다. Starvation 이후 재가동시 오염물질($COD_{Mn}$, T-N, T-P) 처리효율이 정상상태로 회복하는데 필요한 시간은 담체 주입이 미주입보다 더 짧은 시간이 소요되었다.