• 대한환경공학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.1213-1221
• /
• 2006

본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.223-231
• /
• 1999

1. 만경강 수계 수질변화 만경강 수계의 농업용수의 수질 변화를 조사 분석하기 위해 '94, '95년, '97년도 4월에서 9월까지 13개지점을 대상으로 평가하였다. $NH_4-N$, $SO{_4}^{2-}$, $Cl^-$의 농도는 4월에 가장 높았으며 $NO_3-N$는 8월에 높았다. COD 함량은 고온기인 9월에 높게 나타났다. 만경강 주요지천중 $NH_4-N$와 $SO{_4}^{2-}$ 이온이 농업용수 기준을 초과하였으며, 만경강 중류(Mk-8), 고산천(Mk-9) 그리고 소양천(Mk-11)을 제외하고는 만경강 주요 지천은 농업용수로서 부적당하였다. 만경강 하류(Mk-2, Mk-3)와 전주천(Mk-12) 그리고 삼천천(Mk-13)은 도시생활하수와 산업 폐수에 의해 오염도가 높았으며, 익산천(Mk-6)은 양돈 오수에 의해 오염도가 증가되었다. 만경강의 이온들의 당량합은 산업폐수와 생활하수가 다량 유입되는 만경강 하류인 유천 갑문(Mk-3)이 가장 높았으며 음이온의 당량은 $SO{_4}^{2-}$, $Cl^-$, $NO{_3}^-$, $PO{_4}^{3-}$ 순으로 많았고 양이온은 $Na^+$, $Ca^{2+}$, $NH{_4}^+$, $Mg^{2+}$, $K^+$ 순이었다. 2. 시설원예지 지하수중 화학성분 변화 만경강유역 인근에 있는 시설원예 주산단지에서 사용하는 지하수 수질을 '94년부티 '98년까지 지하수심, 조사시기 영농형태, 경작연수별로 검토하였다. 채수수심이 깊어질수록 $NH_4-N$, NO-N함량이 낮아졌으며, $SO{_4}^{2-}$와 $Na^+$는 10~15m 이하에서는 큰 차이가 없었다. 지하수중 $NH_4-N$, $NO_3-N$, $PO{_4}^{3-}$, $SO{_4}^{2-}$, $Na^+$, $Cl^-$ 함량기에 비해 갈수기에 높았다. 시설원예연작에 비해 미나리 윤환재배로 지하수중 $NH_4-N$, $NO_3-N$, $PO{_4}^{3-}$, $Na^+$, $Cl^-$함량이 낮아졌다. 완주군 용진면은 지하수중 $NO_3-N$ 함량이 농업용수 기준을 초과하였고, $SO{_4}^{2-}$ 농도는 완주군 용진면, 완주군 삼례면 지역이 타지역보다 높았고 익산시 석탄 등은 지하수중 $PO{_4}^{3-}$, $Na^+$, $Cl^-$ 함량이 타지역보다 높았다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.380-391
• /
• 1993

고밀도의 어류양식 순환수 처리씨스템 개발을 위하여 양식장의 수질특성 조사 및 생물학적 유동층 공정에 의한 모형 폐수처리 장치로 운영 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 단일어종을 양식하는 H 및 S 양만장 폐수의 경우 BOD $9.4{\sim}13.1\;mg/l$, COD(Mn) $14.5{\sim}20.0\;mg/l,\;NH_4-N\;1.1{\sim}2.3\;mg/l,\;NO_3-N\;15{\sim}21\;mg/l$이었고, 틸라피아 등 3종의 어류를 사육하는 B 및 K 양식장에서는 BOD $9.3{\sim}11.3\;mg/l$, COD(Mn) $8.0{\sim}11.1\;mg/l,\;NH_4-N\;7.3{\sim}20.2\;mg/l,\;NO_3-N\;26.9{\sim}46.4\;mg/l$의 수질특성을 나타내었다. 2) H 및 S 양만장 폐수의 BOD/COD 비율은 0.65로 거의 동질의 유기물 농도 값을 가지며, 틸라피아 등 3 종의 어류를 사육한 B 및 K 양식장 폐수에서는 크게 상이하였다. 3) 양식장의 여과조 및 동육조내 DO 농도를 기준으로 한 시간별 수질변동폭은 $1.5{\sim}2.0$ 배로 조사되었다. 4) 양만장 폐수의 탄소성 유기물 분해속도상수값은 $0.049\;d^{-1}$, 질산화반응 속도상수값은 $0.035\;d^{-1}$로서 미생물 분해작용에 의한 BOD 곡선식은 다음과 같이 나타낼 수 있었다. $y_T=14.1(1-10^{-0.222t)+30.9(1-10^{-0.035(t-8)})$ 5) BFB 처리 씨스템의 $0.014{\sim}0.075g\;NH_4-N/g\;BVS{\cdot}day$ 부하 조건 하에서 5 배의 암모니아성 질소 부하량 증가에도 질산화율은 $65{\sim}79\%$로 안정되게 나타났다. 6) BFB 처리 씨스템에 있어서 $0.014g\;NH_4-N/g\;BVS{\cdot}day$의 낮은 암모니아성 질소 부하조건에서는 공존 유기물 농도가 실산화 반응속도 저하 요인으로 작용하였다. 7) 부하율 변화 영향을 받지 않을 것으로 예측되었던 미생물 농도 $3.04{\sim}3.44\;g/l$의 무산소 BFB 탈질 씨스템에서 T-N 부하율 증가시 T-N 제거율 감소경향이 뚜렷하였던 바, 그 이유는 화기성조내에서 호기성 질산화 미생물의 증식이 억제되었기 때문으로 파악되었다. 8) 부하율 변화에 따른 처리율의 안정성과 반응조내에서 고농도의 미생물유지 잠재력을 확보하는 BFB 방법은 소요 부지면적이 작고 처리효율을 임의로 선택할 수 있는 실용성이 보장되므로 기존의 처리방법보다 설계 및 운영면에서 유리할 것으로 평가되었다.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.41-45
• /
• 2014

The biological aerated filter (BAF) reactor is regarded as an effective biological wastewater treatment method. It can remove pollutants by carrier filtration and biodegradation. Due to its advantages, which include high biomass retention, tolerance to toxicity, excellent removal efficiency, and slurry separation, BAF has been widely used to remove COD, $NH_4{^+}-N$, phosphorus, and other harmful organic substances. In this study, the BAF reactor was used to remove organic contaminants of domestic wastewater of Korea at both the benchand pilot-scale. The main objectives of this study are to: (i) investigate the removal efficiency of organic contaminants (ex. COD, nitrate, phosphorus) in BAF reactors at both scales; (ii) characterize the small-scale wastewater treatment plant using the BAF reactor. The concentration of COD in the influent increased from 69 to 246 mg/L. During the operation period, the final effluent concentration of COD remained maximum 4.0 mg/L, and the average removal efficiency was above 88%. The present study investigated the removal efficiencies of COD, TN, TP and $NH_4{^+}-N$ from smelting wastewater by BAF system. When treating wastewater in both bench and pilot-scale reactors, the BAF worked well.

• 미생물학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.112-118
• /
• 2009

질소제거 하수고도처리공정에서 암모니아산화균은 질소제거에 핵심 역할을 하는 독립영양세균이다. 하수처리 생물반응기에는 다양한 암모니아산화균이 서식하며 군집조성도 시간에 따라 변화한다. 본 연구에서는 생물반응기의 운전인자 및 환경조건이 암모니아산화균 군집구조의 조성과 다양성에 영향을 미친다는 가설을 설정하였다. 이 가설을 검증하기 위해 질산화 반응이 활발한 포항, Palo Alto, Nine Springs, Marshall 하수처리장 활성슬러지 생물반응기로부터 암모니아산화균의 ammonia monooxygenase subunit A 유전자 clone library를 제작하였다. 하수처리 생물반응기에는 Nitrosomonas europaea, N. oligotropha, N.-like, Nitrosospira lineage에 속하는 암모니아산화균이 주로 발견되었으며, N. communis, N. marina, N. cryotolerans lineage에 속하는 암모니아산화균은 주종을 이루지 못했다. 암모니아산화균 군집조성은 하수처리장별로 차이를 보였는데, 포항, Palo Alto, Marshall 하수처리장에서는 N. oligotropha lineage에 속하는 암모니아산화균이 가장 빈번히 발견되었고, Nine Springs 하수처리장에서는 N. europaea lineage에 속하는 암모니아산화균이 주종을 이루었다. 한편, 암모니아산화균 군집조성과 생물반응기 운전인자(HRT, SRT, MLSS) 및 환경조건(온도, pH, COD, $NH_3$, $NO_3{^-}$)의 연관성은 다변수 통계분석법인 Redundancy Analysis 방법을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 생물반응조의 COD와 $NO_3{^-}$ 농도가 하수처리 생물반응기에서 암모니아산화균 군집구조를 결정하는 통계학적으로 유의한 변수로 나타났다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.197-204
• /
• 1992

넙치양식장의 수질관리 및 제어 방안을 검토하기 위하여 같은 조건에서 양식되고 있는 유수식 및 순환여과식 양식장을 선택하여 상호수질의 비교 평가를 행하였다. 두양식장 공히 COD, $PO_4-P$ 및 SS의 최대농도는 급이와 동시에 나타났고 2시간 이내에 평상농도로 회복되어 일정한 농도로 거의 유지되었다. $NH_4-N$의 경우 유수식에는 급이후 시간 경과에 따라 농도차이가 별로 없으나 순환식의 경우는 급이후 2시간 이후에 다소 증가하는 경향을 보였다. $NH_4-N$을 제외한 COD, $PO_4-P,\;SS$ 및 TIN의 농도는 순환여과식에서 다소 높은 경향을 보였다. 이는 처리 시스템내에 축적된 유기부유물이 무기화에 기인된 것을 평가되었으며, 이것이 질산화율을 떨어뜨리는 결과를 초래한 것으로 사려되었다. 유수식 및 순환여과식의 수질에 직접적인 영향을 주는 해수 교환율이 양식장마다 크게 다르게 나타나 이에 대한 최적화가 시급한 것으로 나타났다.

• 분석과학
• /
• 제15권1호
• /
• pp.54-66
• /
• 2002

금호강 수계의 수질판정과 낙동강 본류에 미치는 영향을 조사하기 위해 2000년 5월부터 2001년 2월까지 5월, 8월 및 12월 3회에 걸쳐 16개 지점에서 BOD 등 총 24개 항목의 수질을 측정하였다. 각 지점별 항목별 대표적인 특징을 조사기간 전 3년간의 연구결과("전 연구결과")와 비교하여 다으과 같은 결론을 얻었다. 조사기간의 금호강 전 지점에 대한 각 항목의 평균값은 다음과 같다. 수온 $17.71^{\circ}C$, pH 8.06, BOD $2.26{\mu}g/mL$ COD $5.58{\mu}g/mL$, DO $7.13{\mu}g/mL$ SS $4.73{\mu}g/mL$ 전기전도도 $570.0{\mu}S/cm$ 유지류 $0.20{\mu}g/mL$ ABS $0.016{\mu}g/mL$ Phenol $0.29{\mu}g/mL$ 영양염류인 Total-N $5.03{\mu}g/mL$ Total-P $0.27{\mu}g/mL$ 이 었다. 중금속류인 Cu $0.005{\mu}g/mL$, Zn $0.007{\mu}g/mL$ Fe $0.044{\mu}g/mL$, Mn $0.001{\mu}g/mL$ 이었다. 한편 As, Cd, Cr 및 Pb는 불검출되었다. 금호강 전 지점에서 평균값으로 "전 연구결과" 와 비교할 때에 오염이 증가된 항목은 페놀 $NH_3-N$와 $NO_2-N$이며, 감소된 항목은 BOD, COD, SS, 유지류 ABS 등이고, 기타 항목은 비슷한 결과를 보였다. 금호강 수질이 낙동강의 수질에 미치는 영향의 정도는 다음과 같다. 금호강 하천수의 유입 전 지점 14와 유입 후 지점 16의 평균값으로서 BOD 1.07 에서 $1.42{\mu}g/mL$ COD 1.99에서 $2.44{\mu}g/mL$ 전기 전도도 221에서 $392{\mu}S/cm$ 총질소 2.21에서 $2.81{\mu}g/mL$ 총인 0.08에서 $0.19{\mu}g/mL$ 유지류 0.15에서 $0.16{\mu}g/mL$ ABS 0.006에서 $0.015{\mu}g/mL$ 페놀 0.06에서 $0.07{\mu}g/mL$으로 변화를 보였다.

• 멤브레인
• /
• 제10권4호
• /
• pp.213-219
• /
• 2000

고령화매립지 침출수 처리에서 발생되는 난분해성물질의 제거 및 탄소원 부족에 의한 탈질의 제한문제를 해결하고자 분리막침지형생물반응기(SMBR)와 역삼투(R/O)공정의 조합공정을 침출수처리에 적용하였다. 먼저 용인시에서 SMBR Pilot 테스트를 약 100일간 수행하였으며 여기서 SMBR 공정에 대한 신뢰성은 확인되었으나 ($NH_3$-N제거율 : 90%) 난분해성물질의 제거와 질산화의 한계는 있었다. 실플랜트 규모에서는 조합공정(SMBR + R/O)의 성능을 관찰하였는데 방류수의 $COD_{Cr}$이 3mg/L 이하(98%), TN이 50mg/L 이하(94%)의 우수한 처리효율을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.1354-1360
• /
• 2010

본 연구는 양돈축사에서 발생하는 슬러리형의 폐수를 원수로 하여 미세기포(M.A)와 교반기(Mixer)을 통한 호기성 조건으로 액비화 처리시 특성을 분석하고자 한다. 실험초기 pH는 7.6으로 액비의 적정 pH 범위보다 조금 상회하는 것으로 나타났으며, pH상승은 VFAs와 연관성이 있는 것으로 나타났다. 호기성 조건으로 액비처리를 수행하였을 경우 BOD와 COD제거효율에 있어서 혐기성 조건에 비해 효과적으로 나타났으며, BOD의 경우 호기성조건에서 M.A+Mix는 70.9%, M.A는 67.8%로 나타났으며, COD는 M.A+Mix가 39%, M.A가 19%의 제거효율이 나타났다. $NH_3-N$의 경우 모든 조건에서 시간 경과에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였으며, 이는 질소의 특성과 pH상승에 따른 것으로 판단된다. $NO_3-N$에서는 모든 조건에 증가추세로 나타나 반응조 내에 $NO_3-N$이 축적되어 탈질율이 낮아지는 것으로 판단된다. 또한, 돈분뇨 액비의 비료성분 분석결과, 혐기성 조건에 비해 호기성 조건인 M.A+Mix에서 비료성분 함유율이 높은 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
• /
• 제22권2호
• /
• pp.102-108
• /
• 2007

제올라이트로 충진된 수직 흐름 갈대 여과상에 인공하수를 주입하면서 처리효율을 조사하였다. 여과상 표면적 $m^2$당 1일 314 L의 인공하수가 6시간마다 10분 동안 간헐적으로 주입되었다. 처리수의 pH는 원수보다 감소하였으며, 용존산소 농도는 원수보다 증가하였다. 수직 흐름 여과상에서 각 항목별 연중 평균 처리효율은 SS 89.9%, $COD_{Cr}$ 86.1%, $COD_{Mn}$ 81.2%, BOD 93.3%, T-N 34.0%, $NH_4^+$-N, 97.3%,T-P 34.6%이었다. 처리수 중 T-N의 대부분은 $NO_3^-$-N이었으며 $NO_2^-$-N의 농도는 0.10 mg/L 이하이었다. 처리효율의 계절적 차이는 없었다. 수직 흐름 칼럼실험에서 여재인 제올라이트에 흡착된 인의 형태별 함량은 모든 깊이에서 Ca-P > Fe-P > 환원가용성 Fe-P > Occluded p > Saloid P > Al-P 순이었다. 여과상 깊이별 Al-P를 제외한 모든 종류의 인화합물의 함량은 위층일수록 높았으며, 함량 비율은 깊이가 깊을수록 높아지는 경향이었다. 유기물 함량도 상층 (0$\sim$5 cm 깊이)에 가장 높았으며, 그 이하의 깊이에서는 별 변화가 없었다. 가동기간이 경과할수록 모든 깊이에서 유기물 함량이 증가하였다.