• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권5호
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• pp.849-853
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• 2002

Metal ions have an adverse effect on anaerobic digestion. In an acetate degradation test of upflow of anaerobic sludge blanket granules with $Cu^{2+}$, not all of the acetate that disappeared was stoichiometrically converted to methane. In the presence of 400 mg/g-VSS (volatile suspended solids) $Cu^{2+}$, only 26% of the acetate consumed was converted to methane. To study acetate conversion by other anaerobic microorganisms, sulfate and nitrate reductions were investigated in the presence of $Cu^{2+}$ Sulfate and nitrate reductions exhibited more resistance to $Cu^{2+}$than methanogenesis, and the granules reduced 2.2 mM and 5.4 mM of nitrate and sulfate, respectively, in the presence of 400 mg/g-VSS copper ion. However, the acetate degraded by sulfate and nitrate reductions was only 24% of the missing acetate that could have been stoichiometrically converted to $CO_2$. Accordingly, 76% of the acetate consumed appeared to have been converted to other unknown compounds.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.269-275
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• 1993

UASB 반응조를 이용한 옥수수 전분폐수의 처리도를 연속 및 회분식실험으로 조사하였다. 옥수수 전분폐수는 제조공정에 따라 생분해도와 메탄회수율이 달랐다. 유기부하 3.2 kg $COD/m^3{\cdot}day$까지 COD 제거율은 70% 이상으로 유지되었으며, 최대 가스발생량은 부하 8.4 kg $COD/m^3{\cdot}day$에서 약 55 l/day로서 반응조 단위 체적당 약 3.5 l/day의 가스가 발생하였다. 연속실험과 동시에 수행된 회분식(SBT) 실험에 의하면 슬러지의 활성도는 운전 130일이 경과하는 동안 0.03에서 0.53g $COD-CH_4/g\;VSS{\cdot}day$으로 증가하였으며, 슬러지도 입상화되었다. SBT 실험은 처리대상 폐수에 대한 정보 뿐만 아니라, 슬러지의 활성도에 대한 유익한 정보를 제공하였다. 옥수수 전분폐수를 처리하는 과정에서 형성된 입상슬러지의 형태학적 특성은 주정폐수이나 당을 처리한 입상슬러지와 유사하였다.

• 상하수도학회지
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• 제28권2호
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• pp.195-206
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• 2014

Immobilization of anaerobic ammonium oxidizing bacteria has been studied to enhance the biomass retention of the slowly growing bacteria and the process stability. The purpose of this study was to compare the nitrogen removal efficiency of granular and immobilized anammox bacteria with poly vinyl alcohol and alginate. The specific anammox activity of the granular, homoginized and immobilized anammox bacteria were $0.016{\pm}0.0002gN/gVSS/d$, $0.011{\pm}0.001gN/gVSS/d$ and $0.007{\pm}0.0005gN/gVSS/d$, respectively. Although the activity decreased to 43.7 % of the original one due to low pH and $O_2$ exposure during the homogination and the immobilization, it was rapidly recovered within 7 days in the following continuous culture. When synthetic T-N concentrations of 100, 200, 400, 800 mg/L were fed, the immobilized anammox bacteria showed higher nitrogen removal efficiencies at all operational conditions than those of granular anammox bacteria. When the sludge retention time was shorten below 30.7 days and the reject water was fed, the nitrite removal efficiency of the granular anammox bacteria dropped to 8 % of the initial value, while that of the immobilized anammox bacteria was maintained over 95 % of the initial one. The immobilization with poly vinyl alcohol and alginate would be a feasible method to improve the performance and stability of the anammox process.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.687-694
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• 2005

Lab-scale experiments have been carried out to investigate the effect of F/R ratio of ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor) process on the removal of the organic matters in ammonia stripped swine wastewater. Three ASBR inoculated with sludge mixed with granular sludge of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and anaerobic digested sludge of municipal wastewater treatment plant were operated. Ammonia stripped swine wastewater was used as influent. Prior to conducting the experiments with varied conditions, the effect of increasing organic loading rate from 2.34 to $5.79gTCOD_{Cr}/L$-day at a fixed F/R ratio of 0.1 on the organic removal efficiency has been studied during start-up period. As the result of the experiment, under the condition of varied organic loadings, less than $4.14gTCOD_{Cr}/L$-day, the removed efficiency $TCOD_{Cr}$ of the ASBR process is 83% resulted from the mean value of effluent $TCOD_{Cr}$, 9,125 mg/L during the start-up period. Then ASBRs were operated with F/R ratio of 0.024, 0.303 and 0.91 respectively. Organic loading rate was increased from 4.56 to $15.43gTCOD_{Cr}/L$-day to investigate the effects of F/R ratio and organic loading rate on the organic removal efficiency. As the result of the experiment, less than $6.23gTCOD_{Cr}/L$/L-day, F/R ratio haven't an effect on the organic removal efficiency and the mean removal efficiency of TSS, $TCOD_{Cr}$ and $SCOD_{Cr}$ was about 80%, 86% and 78% at the all of F/R ratio. But as organic loading rate was increased from 8.54 to $12.04gTCOD_{Cr}/L$-day at the F/R ratio of 0.024, the removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ decreased from 71% to 63%. The range of decreased removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ at the F/R ratio of 0.024 was much more higher than at the F/R ratio of 0.303, 0.91. Thus, as organic loading rate was increased, ASBRs were operated with high F/R ratio to obtain high removal efficiency.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.28-34
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• 2012

본 연구에서는 UASB 반응조를 이용하여 음폐수 탈리액을 원료로 하여 중온소화($35{\pm}0.5^{\circ}C$)와 고온소화($55{\pm}0.5^{\circ}C$)법을 통한 운전을 실시하였다. 20일 동안은 중온소화로 운전을 하면서 5일 간격으로 유출수 재순환 비를 단계적으로 변화시켰다. 고온소화 역시 중온소화와 마찬가지 조건으로 운전을 실시하였다. 실험결과 중온소화 시 유기물제거율은 90% 이상, 메탄수율은 약 66~70%로 나타났다. 고온소화 시 유기물제거율은 80% 이상, 메탄수율은 약 62~68%로 나타났다. 또한, 유출수 반송을 3Q 이상으로 반송하여 운전할 경우 경제적이며 안정적인 운전을 할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.852-859
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• 2006

Anammox(anaerobic ammonium oxidation)와 Canon(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite) 공정과 같은 새로운 미생물학적 공정은 혐기성 소화 슬러지 상징수와 같은 고농도 암모늄 폐수로부터 효과적으로 질소를 제거할 수 있는 미생물학적 처리 기술이다. 본 연구에서는 합성폐수와 슬러지 소화조 상징수를 대상으로 상향류식 입상슬러지상 형태를 가진 새로운 Canon 형 질소 제거공정의 적용 가능성과 그 운전특성에 대하여 연구하였다. 이때 산소공급원으로 주입된 공기는 유출수 반송라인에 설치된 외부폭기조에서 공급하였다. 합성폐수(${\leq}110$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)를 사용한 첫 번째 실험에서는 유효 HRT 3.8일에서 약 95%의 암모늄(T-N 기준 92%)이 제거되었다. 또한 슬러지 소화 상징액($438{\pm}26$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)을 이용한 두 번째 실험에서는 유효 HRT 5.4일과 3.8일에서 각각 $94{\pm}1.7%$와 $76{\pm}1.5%$의 질소가 제거되었다. 두 실험 모두 유출수에서의 아질산염과 질산염 농도는 매우 낮게 검출되었다. 다른 미생물학적 질소 제거 신기술과 비교하였을 때 이 공정은 상당히 낮은 산소소모량($0.29{\sim}0.59$ g $O_2$ $g^{-1}N$)과 알칼리 소모($3.1{\sim}3.4$ g $CaCO_3$ $g^{-1}N$) 특성을 보였다. 이 공정은 또한 간단한 반응조 형상을 가지고 있으므로 효과적인 미생물 확보능력과 함께 시설투자 및 유지관리비용이 낮은 장점을 가지고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1038-1045
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• 2010

본 연구는 해산물 가공폐수를 대상으로 혐기성 미생물, S/I ratio (substrate/inoculum)와 염분농도에 따른 혐기성 최종 생분해도를 평가하였다. S/I ratio 0.9에서 혐기성 소화슬러지와 입상슬러지의 최종 생분해도는 각 72.0, 92.0%로 조사되었으며, 다중분해속도 상수 $k_1$은 소화슬러지가 $0.0478{\sim}0.1252\;day^{-1}$, 입상슬러지는 $0.0667{\sim}0.1709\;day^{-1}$로 조사되어 입상슬러지가 해산물 가공폐수의 혐기성 처리에 적합하였다. 혐기성 최종생분해도 실험을 통해 산정된 최적 S/I ratio는 0.9였으며, 염분농도에 따른 생분해도 실험 결과, $3,000\;mgCl^-/L$ 이하에서 85% 이상의 유기물 제거효율을 나타냈다. 다중분해속도 상수 $k_1$은, $3,000\;mgCl^-/L$ 이하에서는 $0.1603{\sim}0.1709\;day^{-1}$, $6,000\;mgCl^-/L$ 이상에서 $0.0492{\sim}0.0760\;day^{-1}$로 산정되었으며, $k_2$는 $6,000\;mgCl^-/L$ 이하에서는 $0.0183{\sim}0.0348\;day^{-1}$, $9,000\;mgCl^-/L$에서는 $0.0154\;day^{-1}$로 조사되어, 반응속도 상수($k_1$, $k_2$)는 $Cl^-$ 농도가 증가할수록 감소하였으며, 빠르게 분해되는 유기물 비율($S_1$)과 분해속도 또한 감소시키는 것으로 조사되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.404-408
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• 2003

본 논문은 혐기성 공정에서 혐기성 미생물을 이용한 수소 생산에 관한 연구이다. MLSS를 고농도로 유지하기 위해서 양이온성 고분자와 실리카졸을 투입하여 혐기성 슬러지를 그래뉼로 형성 시켰다. 수소가스 생산은 메탄생성 박테리아가 저해로 발생량이 많지 않았다. 낮은 pH(<5.5)에도 불구하고 메탄생성 미생물의 활성은 막지 못했는데 수소 가스의 발생은 메탄가스의 증가와 연관이 되어 있다고 판단된다. pH 제어를 제외한 다른 방법이 도입된다면 효과적인 수소 발생을 할수 있으리라 기대된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.339-342
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• 2003

본 논문은 혐기성 공정에서 혐기성 미생물을 이용한 수소 생산에 관한 연구이다. MLSS를 고농도로 유지하기 위해서 양이온성 고분자와 실리카졸을 투입하여 혐기성 슬러지를 그래뉼로 형성 시켰다. 수소가스 생산은 메탄생성 박테리아가 저해로 발생량이 많지 않았다. 낮은 pH(<5.5)에도 불구하고 메탄생성 미생물의 활성은 막지 못했는데 수소 가스의 발생은 메탄가스의 증가와 연관이 되어 있다고 판단된다. pH 제어를 제외한 다른 방법이 도입된다면 효과적인 수소 발생을 할 수 있으리라 기대된다.

• 상하수도학회지
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• 제8권1호
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• pp.27-33
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• 1994

With the rapid industrialization, an ever-increasing quantity and kind of new organic compounds pose environmental problems due to their toxicity and physiological effect. However, research on the biodegradation of these compounds under anaerobic condition is very limited inspite of its efficiency and economical advantage. In this research, the pH effect on the ring cleavage of phenol under anaerobic condition was investigated, and the theory of phase separation was applied to the degradation of phenol for investigating the role of acidogenic bacteria. Results, obtained from biochemical methane potential(BMP) assay for 15.5 days of incubation, showed that acidic condition was more desirable for phenol degradation than alkaline condition. By both unacclimated methanogenic granular sludge and two mixed cultures, phenol was completely removed within six weeks of incubation with a gas conversion rate of over 86% of theoretical one. However, phenol was not degraded by unacclimated acidogenic culture, and thus it is considered as a syntrophic substrate. In case of phase separated biochemical methane potential(PSBMP) assay, in which acidogenic and methanogenic culture were seeded separately and consecutively, those that had been subjected to normal acidogens for 3 to 4 weeks showed higher gas production than those seeded with sterile or frozen culture.