Most of biological treatment to remove contaminants in municipal wastewater have been conducted by activated sludge process. But, the process have several probIems such as enormous site needed for construction of treatment facilities, unstable treatment due to limited ability to control load fluctuation, frequent sludge bulking and appearance of lots of surplus sludge. In this study, the experiments were performed through submerging biofilm of PEPP media in existing aeration tank with raw water from municipal wastewater treatment plant and then submerging PVDC and PEPP media, different from shape and chemical peculiarity in anoxic reactor. Throughout the experience, nutrient removal efficiency according to HRT, nitrogen phosphorous removal efficiency, behavior of nitrogen and dewatering efficiency have been compared and analysed with those of activated sludge process. As the results, BOD removal efficiency according to BOD volumetric load and F/M ratio was not found any differency in two processes, but was decreased below 90% as going along the condition of high load in activated sludge process. Kinetic coefficient was $K_{max}=1.162day^{-1}$, $K_s=53.77mg/L$, $Y=0.166mgVSS/mgBOD_{rem}$. and $K_d=0.019day^{-1}$. It was found that the removal efficiency, even though in aerobic condition, in biofilm process equipped anoxic reactor was higher than the one in activated sludge process within the range of 70~80%, and became better as HRT increased. Phosphorous removal efficiency was not found any differency in two processes. In biofilm process, treament efficiency even in conditions of high load was not decreased, because the biomass concentration could be maintained in high condition compared with activated sludge process. As HRT increased, suspended and attached biomass was increased and the other hand, F/M ratio was decreased as biomass' increasing. Biomass thickness was increased. from $10.43{\mu}m$ to $10.55{\mu}m$ as HRT increased and density of biomass within $40.79{\sim}41.16mg/cm^2$. The results also present that the dewatering efficiency of sludge generated in biofilm process was higher than in activated sludge process, and became better as HRT increased.
A number of experiments were conducted in order to investigate the organic removal efficiency and biomass characteristics according to the organic shock loading rate in a fluidized bed biofilm reactor. At the operation conditions of HRT, 8.44 hour, superficial upflow velocity, 0.9 cm/sec and temperature, 22$\pm$$1^{\circ}C$, the removal efficiency of SCOD was founded to be 96.5, 92 and 90 % with the organic shock loading rate of 3.5, 10.8 and 33 kgCOD/m$^3$ㆍday, respectively. Within the F/M ratio ranged 0.4 to 2.0 kgCOD/kgVSSㆍday, the SCOD removal efficiency was shown as 90% at F/M ratio of 2.0 kgCOD/kgVSSㆍday, but the TCOD removal efficiency was 72 % at F/M ratio of 1.8 kgCOD/kgVSSㆍday. The average biomass concentrations were 7800, 14950 and 27532 mg/l on the organic shock loading rate of 3.5, 10.8 and 33 kgCOD/$\textrm{m}^3$ㆍday, respectively. This result was agreed with the fact that more biomass could be produced at high concentration of substrate, but some biomass was detached at the onset of shock and easily acclimated at the shock condition.
This paper discussed the shape effect of ceramic support carrier in order to facilitate biomass immobilization. The shape of ceramic support carrier was modified hollow pipe type into hollow gear type. After seeding, microorganisms were attached in crevices where protection from shear forces or surfaces where easy to contact with support carrier surface. In case of hollow gear type carrier, initial attachment rate was faster than that of hollow pipe type and obtained thick biofilm. Synthetic wastewater(COD:75~880 mg/L, organic loading rate:0.36~4.22 kgCOD/㎥.d) was treated aerobic fixed bed biofilm reactor where 100% of the volume was filled with the ceramic carrier. COD removal efficiency of reactor filled with gear type support carrier was a little high withing 70 days, and then showed similar removal efficiency. It was found that highly loaded operation with up to 4.22 kgCOD/㎥.d was possible in both reactor. Total biomass amounts of pipe type was higher than gear type, however, attached biomass of gear type was higher than that of pipe type.
This study was carried out to get efficient of organic material removal and wastage sludge production minimized effects on the treatment of Brewhouse wastewater using aerobic RBC and curtain biological film contact process. As a results of biofilm attachment experiment aggravation of water quality due to excessive biofilm showed after every 13 days of operating times. The concentration of BOD at raw wastewater was 3800${\sim}$5300 mg/L and COD was 2300${\sim}$3100 mg/L. The average BOD of effluent was maintained 18 mg/L and average COD was 26 mg/L. The result of this experiment was wastage sludge did not almost generated.
This study was carried out to get efficient of nutrient removal and wastage sludge production minimized effects on the treatment of slaughterhouse wastewater using aerobic curtain biological film contact process. As a results of biofilm attachment experiment aggravation of water quality due to excessive biofilm showed after every 15 days of operating times. The concentration of BOD and COD in the influent were 2500~3000mg/L and 1700~2100mg/L , respectively. The average BOD and CoD were 9mg/L and 17mg/L , respectively. The result of this experiment was wastage sludge did not almost generated and the removal efficiency of nutrients were kept equilibrium.
본연구의 목적은 국내의 기존 하 폐수처리장에 생물막을 적용하여 BNR공정으로 전환 및 개조하거나 생물막 공법을 적용한 BNR공정을 3차 처리로 적용할 수 있는 새로운 공정을 개발하는 데 있다. 우리 나라 하수의 $SCOD_{cr}/T-N(NH_4{^+}-N+NOx-N) $ 비는 다른 나라에 비하여 상대적으로 낮기 때문에 완전한 탈질화를 얻기 위해서는 외부탄소원을 반드시 공급해야만 한다. 본 연구에서의 $SCOD_{cr}/NH_4{^+}-N$비는 2.49이었으며, 실험기간 동안 유입수 $NH_4{^+}-N$농도는 25에서 37 mg/L로 변화되었다. 하수처리시 질소제거능을 향상시키기 위하여 R-1(무산소/중간침전조/호기성/무산소/호기성)과 R-2(호기성/중간침전조/무산소/무산소/호기성)의 생물막을 이용하는 두 공정을 적용하였다. 외부탄소원을 투여하지 않은 조건에서 $NH_4{^+}-N$와 T-N의 유출수질과 제거효율은 R-1공정이 R-2공정에 비하여 하수로부터 질소제거에 보다 적절한 것으로 평가되었다. 무산소 반응조의 $SCOD_{cr}/NOx-N$비와 T-N제거효율을 고려하였을 때, R-1공정이 원하수내 유기물질의 분배에 있어서 더 효과적인 것으로 사료되었다. R-1 공정과 R-2공정에서 1 g의 $NH_4{^+}-N$를 제거하는데 요구되는 알칼리도는 R-1과 R-2 각각 5.18과 5.76(g $CaCO_3/g$ removed $NH_4{^+}-N$)이었으며, 이는 활성슬러지 BNR공정에 비하여 낮았다.
In the wastewater treatment experiment by anaerobic-aerobic packed bed unit, it was found that the high and stable removal efficiency of nitrogen could be obtained. The extent of nitrogen removal gradually decreased with the rise of recycle ratio and DO concentration. On the other hand, the extent of phosphorus increased with the increase of DO concentration. COD showed high removal efficiency over the entire range tested. The simulation of T-N behavior was carried out satisfactorily by using the kinetic equations for biofilm and the reactor model which considered the packed bed as a plug flow reactor.
SND 공정은 최근에 하수내 질소제거를 위한 새로운 공법으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 무산소조, 혐기조 및 담체를 충진한 포기조로 구성된 DMR(Daiho Microbic Revolution)공정을 이용하여 포기량을 2.0, 1.0, 0.5, 0.4 및 0.2 L/min으로 변화시키면서 영양염류 제거효율과 동시 질산화/탈질 효율을 검토하였다. 유기물제거율은 포기량에 차이를 보이지 않았으며 모든 조건에서 93%의 제거율을 얻을 수 있었다. T-N 제거효율은 포기량이 적어짐에 따라 높아져 0.2 L/min의 조건에서 80%의 효율을 얻었으며, SND효율 또한 각 조건에서 62, 65, 72 및 78%를 나타내어 포기량 조절만으로 높은 질소제거율을 얻을 수 있었다. T-P는 포기량에 따라 75$\sim$96%의 제거율을 보였지만, 0.2 L/min의 조건에서는 2차 인방출이 발생하였다. 0.5 L/min의 조건에서 슬러지의 poly-P함량은 5.08%였으며 소모된 유기물 양과 방출된 인 농도의 비는 0.72 mg P/mg HAc였다.
This study evaluated the performance of a membrane aerated biofilm reactor (MABR) for nitrogen removal from a high-strength ammonia nitrogen-containing wastewater. The experimental setup consisted of four compartments that are sequentially anaerobic and aerobic to achieve complete nitrogen removal. The last compartment of the reactor setup contained a membrane bioreactor (MBR) to reduce sludge production in the system and to obtain a better-quality effluent. Continuous experiment over a period of 47 days showed that MABR exhibited excellent NH4+-N removal efficiency (99.5%) compared to the control setup without MABR (56.5%). The final effluent NH4+-N concentration obtained in the MABR was 2.99±1.56 mg/L. In contrast to NH4+-N removal, comparable TOC removal values in the MABR and the control reactor (99.2% and 99.3%, respectively) showed that air supply through MABR is much more critical for denitrification than for organic removal. Further study to understand the effect of air supply rate and holding pressure on NH4+-N removal in MABR revealed that an increase in both these parameters positively impacted reactor performance. These parameters are related to oxygen supply to the biofilm formed over the membrane surface, which in turn influenced NH4+-N removal in MABR. Among the two different strategies to control biofilm over the membrane surface, results showed that scouring for a duration of 10 min on a weekly basis, along with mixing air supply, could be an effective method.
The objective of this study is to evaluate the possibility to apply the Moving Bed Biofilm Reactor(MBBR) in the activated sludge treatment process with existing aerobic HRT. Optimal operation conditions were assumed according to the analysis of organic matter and nutrients removal efficiencies depending on loading variations. The process was operated under different conditions: RUN I(HRT=7.14hr, $I{\cdot}R=100%$), RUN II(HRT=6.22hr, $I{\cdot}R=100%$), RUN III(HRT=6.22 hr, $I{\cdot}R=150%$), RUN IV(HRT=6.22hr, $I{\cdot}R=200%$), the TBOD removal efficien cies are 88%, 88.5%, 94.6%, 97.6%, respectively. Overall TSS removal efficiency is 90%, and it is increasing in RUN IV. In the case of Nitrogen, the highest removal efficiency of 90% was observed in RUN III and RUN IV, Nitrification and Denitrification rates are 0.013-0.016kg $NH_3-N/kg$ Mv-d and 0.009-0.019kg $NO_3/kg$ Mv-d, respectively. Phosphorus removal efficiencies are 89.6% in RUN I, 91.5% in RUN II, 84.3% in RUN III, and 76.4% in RUN IV. The process under shorter SRT yields better performance in terms of phosphorus removal. It was noticed that to achieve the effluent phosphorus concentration ofless than 1mg/L and removal efficiency higher than 80%, SRT should not be longer than 10 days. Experimental result shows that HRT of 6.22 hours is suitable for this treatment process, and, as a result, the aerobic reactor including moving media and DO depletion tank have a sufficient effect to the process performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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