• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.75-83
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• 2004

혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1186-1192
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• 2005

간헐폭기시스템에 혐기성 아키아 주입에 따른 질소제거율 변화와 슬러지 발생량변화 및 박테리아의 상관관계를 관찰하기 위해, 표준활성슬러지 공정과 아키아를 주입한 간헐폭기공정과 주입하지 않은 공정을 비교하며 운전하였다. 회분식 실험결과 혐기성 아키아 배양액을 간헐폭기조에 주입한 경우에 유기오염물질 분해율이 향상되었으며, 질산화와 탈질반응 속도가 증가하였다. 특히 표준활성슬러지 공정이나 일반 간헐폭기 시스템에 비해 슬러지 발생량이 매우 낮게 유지되었는데, 이는 혐기성 아키아가 주입됨에 따른 슬러지 생산량이 감소되었기 때문으로 판단된다. 또한, 폭기조에서 용존산소농도를 조절함으로써 혐기성 아키아와 활성슬러지의 공생관계에 따른 효율향상을 간접적으로 확인할 수 있었고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비산소소비속도(SOUR)는 $2.9\;mg-O_2/(g-VSS{\cdot}min)$이었으며 비산소소비속도와 질산화 속도는 아키아 배양액을 주입하지 않은 반응조보다 높은 것으로 나타났다. 2) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서의 유기물질($TCOD_{Cr}$)의 제거효율은 각각 93%, 90%와 87%이었다. 3) 각각의 반응조에서 모두 질산화 효율은 높았으나, 탈질속도는 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비교적 매우 높았다. 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서 질소제거효율은 각각 75%, 63%와 33%이었다.

• 유기물자원화
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• 제24권2호
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• pp.15-29
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• 2016

본 연구는 바이오가스화 처리 유 무에 따라 하수슬러지 처리방법별, 즉 소각, 탄화, 건조, 고형화 등에 대한 환경성 및 경제성 분석을 실시하였다. 혐기소화에 대한 B/C분석에 대하여, 하수처리장 시설규모 $270,000m^3/d$ (하수슬러지 처리규모 $1,150m^3/day$)에서 B/C가 1이 되었다. 함수율을 95 %일 경우, B/C 는 하수처리장 규모 $100000m^3/d$ (하수슬러지 처리규모 $400m^3/day$)에서 1이 되었다. 혐기소화 + 고형화가 가장 경제성이 있었으며, 다음으로는 혐기소화 +소각과 혐기소화 + 건조였으며, 혐기소화 + 탄화가 가장 경제성이 약한 것으로 분석되었다. 유기물 분해율을 45 % 까지 증대시킨 경우 혐기소화를 시키지 않는 경우보다 혐기소화를 하여 후처리를 하는 경우가 처리비용이 3,000 - 5,000 원/톤 감소하고, 다만, 고형화로 후처리 하는 경우는 처리비용이 2,000 - 3,000 원/톤 감소하는 것으로 분석되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권1호
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• pp.179-186
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• 2010

In biological wastewater treatment, high lipid concentrations can inhibit the activity of microorganisms critical to the treatment process and cause undesirable biomass flotation. To reduce the inhibitory effects of high lipid concentrations, a two-phase anaerobic system, consisting of an anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) and an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor in series, was applied to synthetic dairy wastewater treatment. During 153 days of operation, the two-phase system showed stable performance in lipid degradation. In the ASBR, a 13% lipid removal efficiency and 10% double-bond removal efficiency were maintained. In the UASB, the chemical oxygen demand (COD), lipid, and volatile fatty acid (VFA) removal efficiencies were greater than 80%, 70%, and 95%, respectively, up to an organic loading rate of 6.5 g COD/l/day. No serious operational problems, such as significant scum formation or sludge washout, were observed. Protein degradation was found to occur prior to degradation during acidogenesis.

• 상하수도학회지
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• 제26권4호
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• pp.497-502
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• 2012

Anaerobic Digestion Process is evaluated as efficient wastewater treatment process with the removal of high concentrations of organic waste and production of biogas. This study was performed using hybrid anaerobic hybrid reactor (AHR) which consists of anaerobic sludge blanket (UASB) and biofilm-coated filter media was applied for Palm Oil Mill Effluent (POME) for 80 days to know optimum removal efficiency and production of biogas by comparing each part which divided changing Organic Loading Rate (OLR). As a result of this study, the removal efficiency was 90.4 % when the organic loading rate of influent was 15 kg COD/$m^3$/day. Since organic loading rate was up to 20 kg COD/$m^3$/day, the removal rate declined 80.7%. Over loading of influent caused sludge expansion and overproduction of microorganism. Amount of biogas was collected 82.3 L/day and pH was remained 6.9 constantly with balance of alkalinity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.413-424
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• 2014

에너지원으로 바이오가스에 대한 잠재적 가능성이 인식되면서 최근에 바이오가스의 생산기술을 제고하고 에너지 효율을 개선하기 위한 기술개발이 지속적으로 진행되고 있다. 본 논문의 목적은 혐기성 소화 과정에서 바이오가스 생산을 증가시키기 위한 효과적이고 효율적인 슬러지 전처리 방법에 대하여 분석하였다. 이를 위해 본 논문에서는 각각의 전처리 방법의 장점과 단점을 분석하여 바이오가스 생산에 미치는 영향요인을 비교 분석하였다.

• 상하수도학회지
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• 제17권4호
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• pp.550-558
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• 2003

Digestion of primary sludge was conducted to evaluate the effects of reactor configuration using UAD, CUAD, TPAD, and semi-continuos CSTR. Highest VSS reduction and gas production were obtained in CUAD at all HRT. More efficient digestion was accomplished in upflow digesters compared to TPAD and CSTR. Higher thickening of solids in reactor and longer solids retention were main reasons for the enhanced digestion in CUAD and UAD. Performance based on the SRT of CUAD was nearly identical to that of UAD. However, those of TPAD and CSTR were lower than that of CUAD. Particulate and soluble organics in upflow reactors were well adsorbed due to secreted extracellular polymeric substances from the sludge granules. These might result in close proximity of microorganisms and substrates and enhanced hydrolysis. Additionally, diverse anaerobic microorganisms and neutral pH in upflow reactor could induce more activity of hydrolytic enzymes and sludge granules might offer lower thermodynamic energy state. While, excessive mixing in CSTR could break conglomerates of enzymes and substrates into fine particles, which resulted in lowered hydrolysis. Low pH level in acid fermenter of TPAD lowered hydrolysis of the particulate substrates.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.75-82
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• 2008

상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.683-687
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• 2006

본 연구에서는 혐기성 소화에서 aeration이 수소생성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 혐기성 소화슬러지를 0, 1, 3, 6, 12, 24 시간 동안 aeration 실시 후 glucose(20 g/L)를 기질로 이용하여 batch test를 실시하였다. Aeration 시간이 길어질수록 메탄가스가 감소하고, 수소가스가 증가하였으며, 6시간 동안 aeration을 실시한 반응조에서 가장 높은 수소 생성율(570 ml/L)을 나타내었다. 연속운전의 경우 aerated reactor는 메탄가스의 생성 없이 수소가 지속적으로 발생하였으며, non-aerated reactor의 경우 낮은 pH와 짧은 HRT만으로는 메탄 생성균의 활성을 완전히 저해할 수 없었다. 그러나 미생물관점에서의 보다 명확한 규명을 위해 향후 연구가 추가적으로 진행되어야 하며, 현장 적용성을 고려한 aeration 처리의 최적조건 도출도 이루어져야 할 것이다.

• 신재생에너지
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• 제1권2호
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• pp.60-72
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• 2005

The effect of alkaline pre-treatment on the solubilization of waste activated sludge(WAS) was investigated, and the biodegradability of WAS, pretreated WAS, [PWAS], food waste and two types of mixture were estimated by biochemical methane potential [BMP] test at $35^{\circ}C$. The biodegradability of PWAS and mixture waste were significantly improved due to the effect of alkaline hydrolysis of WAS. An alkaline pre-treatment was identified to be one of the useful pre-treatment for improving biodegradability of WAS and mixture waste. In high-rate anaerobic co-digestion system coordinate with an alkaline pre-treatment in process, the digesters were operated at the HRT of 5, 7, 10 and 13 days with a mixture of FW $50\%\;and\;PWAS\;50\%,\;$In term of $CH_4$ content, VS removal and specific methane production [SMP] which are the parameters in the performance of digester, the optimum operating condition was found to be a HRT of 7 days and a OLR of 4.20g/L-day with the highest SMP of 0.340 L $CH_4/g$ VS.