• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.130-138
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• 1999

The feasibility of municipal sewage sludge digestion was investigated by using thermophilic anaerobic sequencing batch reactor(ASBR). One-day settle time was enough for the high performance of solid-liquid separation. The conversion of semi-continuous mode to sequencing batch mode is easily achieved without any adverse effects, although the large amount of sludge equal to the volume ratio of 0.3~06 to reactor volume was added in the feed step of the start-up. The ASBRs had higher conversion capability of organics to biogas than the control reactor. Gas yields of the ASBRs were increased by the average of 50% over the control reactor across a range of hydraulic retention time(HRT)s from 10days to 5days. The thermophilic reactors showed higher gas production than mesophilic reactor. Removal efficiencies of organic matter exceeded 80% on the basis of supernatants, except that at the reactor. Solid-liquid separation was essential in the performance of the ASBR, especially, at the lower HFT. The ASBRs were highly efficient in the retention of activated biomass within the reactor. thus compensating for increased equivalent organic loading rate through increased solids retention times followed by the increased solids, while maintaining shorter HRTs.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.696-704
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• 2015

본 논문은 톱밥 깔개 젖소분뇨 TS 13%를 반건식 간헐주입 연속혼합 반응조(Semi-Continuously Fed and Mixed Reactor, SCFMR)에 주입하여 신재생에너지인 바이오가스의 생산성과 TVS 제거효율을 비교 평가하여 최적 운전조건을 도출하고자 하였으며, 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 톱밥 깔개 젖소분뇨 주입 TS 13%의 반건식 SCFMR의 운전결과 HRT 25일(OLR $4.40{\sim}4.50kg\;VS/m^3-day$)에서 최대 바이오가스 발생량 1.44 v/v-d와 $CH_4$ 발생량 1.12 v/v-d를 달성하였으며, 이 때 TVS 제거효율은 바이오가스 발생량 기준 37%이었다. 이는 톱밥 깔개 젖소분뇨 1일 100 kg 주입 시 $3.60m^3$의 바이오가스를 생산하는 결과이다. 높은 유기물 부하율인 OLR $4.45kg\;VS/m^3-day$(HRT 25일)에서 SCFMR의 운전이 안정적인 이유는 주입시료인 톱밥 깔개 젖소분뇨가 갖고 있는 높은 Alkalinity 농도 때문이다. 그 결과 반응조의 Alkalinity는 14,500~15,600 mg/L as $CaCO_3$ 범위이었으며, 반응조의 안정성을 평가하는 V/A 비는 평균 0.11, P/A 비는 평균 0.43을 유지하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권8호
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• pp.1123-1132
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• 2014

This study evaluated the growth and nutrient removal ability of an indigenous algal consortium on real untreated municipal wastewater in a high rate algal pond (HRAP). The HRAP was operated semicontinuously under different hydraulic retention times (HRT: 2, 4, 6, and 8 days). The average removal efficiencies of chemical oxygen demand, and total nitrogen and phosphate of real municipal wastewater were maintained at $85.44{\pm}5.10%$, $92.74{\pm}5.82%$, and $82.85{\pm}8.63%$, respectively, in 2 day HRT. Algae dominated the consortium and showed high settling efficiency (99%), and biomass and lipid productivity of $0.50{\pm}0.03g/l/day$ and $0.103{\pm}0.0083g/l/day$ (2day HRT), respectively. Fatty acid methyl ester analysis revealed a predominance of palmitate (C16:0), palmitoleate (C16:1), linoleate (C18:2), and linolenate (C18:3). Microalgal diversity analyses determined the presence of Chlorella, Scenedesmus, and Stigeoclonium as the dominant microalgae. The algal consortium provides significant value not only in terms of energy savings and nutrient removal but also because of its bioenergy potential as indicated by the lipid content (20-23%) and FAME profiling.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.31-44
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• 1985

팽창형 혐기성(嫌氣性) 생물막공법(生物膜工法)(AAFEB)을 고온(高溫)($55^{\circ}C$)에서 부유물질(浮遊物質)이 많은 경우에 적용시킨 것은 최근의 일이다. 폐활성(廢活性)슬러지(WAS)는 이 공법(工法)으로 약 6 시간의 짧은 체류기간으로 효과적(效果的)으로 소화(消化)될 수 있다는 사실이 밝혀지고 있다. 만약 이러한 고율(高率)의 소화법(消化法)이 개발적용(開發適用)된다면, 현(現) 소화조(消化槽)의 소요체적(所要體積)을 99% 가량 감소(減少)시킬 수 있기 때문에 슬러지 처리분야(處理分野)에 매우 흥미로운 사실(事實)이 아닐 수 없을 것이다. 본(本) 논문(論文)은 이 공법(工法)에 대한 최근(最近) 1년(年) 반(半)동안의 연구결과를 요약한 것이다. 본(本) 연구(硏究)에 있어서 연속적(連續的)으로 주입(注入)되는 3개(個)의 실험실(實驗室) 소화조(消化槽)($55^{\circ}C$)가 사용(使用)되었다. 그 중(中) 1개(個)의 소화조(消化槽)는 AAFEB 소화조(消化槽)와의 비교(比較)를 위한 완전혼합형(完全混合形) 소화조(消化槽)였다. 2개(個)의 AAFEB 소화조(消化槽) 중에 1개(個)는 가수분해조(加水分解槽)를 별도(別途)로 설치(設置)한 2단(段)의 경우와 가수분해조(加水分解槽)가 없는 1단(段)의 경우로 구분시켜 비교하였다. 실험(實驗)에 사용(使用)된 WAS는 실험실(實驗室) 활성(活性)슬러지 반응조(反應曺)와 실제의 하수처리장(下水處理場)으로부터 채취한 것이었다. 1단(段)의 AAFEB의 경우, 결과를 보면 WAS 내의 생물분해가능(生物分解可能) 유기물질(有機物質)의 60%가 15시간의 체류기간으로 분해(分解)되였으며, 2단(段)의 경우에는 같은 체류기간에서 95%의 분해효율(分解效率)을 보였다. 고온소화(高溫消化)의 실제적용가능성(實際適用可能性)과 아울러 적용시(適用時)의 문제점 등을 검토(檢討)하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.959-970
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• 2000

본 연구는 실험실 규모의 침지형 막분리 활성오니법을 이용하여 생물 대사 성분이 막투과 유속에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. SMP와 분리막의 fouling과의 관계를 살펴보기 위해 연속 실험과 회분 실험으로 나누어 운전하였다. 합성 폐수로는 단일 탄소원으로서 phenol을 사용하였다. 생물 반응조의 체류 시간과 MLSS농도는 각각 12hr과 9.000mgVSS/L로 유지하였다. 연속 장치에 있어서 회분 여과 실험을 통해 SMP농도가 증가할수록 막투과 유속은 감소하였고, cake와 gel층이 형성을 증가시켰다. Cake의 저항은 $2.9{\sim}4.0{\times}10^{10}$으로 측정되어 다른 여과 저항보다 막투과 유속의 감소에 중요한 영향을 나타냈다. 회분 페놀 분해 실험에서 SMP종들 중에 $SMP_{nd}$와 $SMP_{e}$가 난분해성 고분자 물질로서 막투과 감소에 중요한 역할을 하였다. 또한, SMP농도는 막투과 유속의 감소에 대한 HRT의 증가로서 생물 반응조 내에 축적되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권1호
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• pp.114-122
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• 2020

This study was aimed at using the Central Composite Design (CCD) and Box-Behnken Design (BBD) to compare the efficiency and to elucidate the main interacting parameters in the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, namely: Organic Loading Rate (OLR), Hydraulic Retention Times (HRT) and pH at a constant temperature of 35℃. Optimum HRT (15 h), OLR (3.5 kg.m^-3.d^-1) and pH (7) resulted in biogas production of 5,800 mL/d and COD removal of 80.8%. BBD produced a higher desirability efficiency of 94% as compared to the CCD which was 92%. The regression quadratic models developed with high R² values of 0.961 and 0.978 for both CCD and BBD, respectively, demonstrated that the interaction models could be used to pilot the design space. BBD model developed was more reliable with a higher prediction of biogas production (5,955.4 ± 225.3 mL/d) and COD removal (81.5 ± 1.014%), much close to the experimental results at a 95% confidence level. CCD model predictions was greater in terms of COD removal (82.6 ± 1.06% > 80.8%) and biogas production (4,636.31 mL/d ± 439.81 < 5,800 mL/d) which was less than the experimental results. Therefore, RSM can be adapted for optimizing various wastewater treatment processes.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권2호
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• pp.164-170
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• 2016

Since most of the existing wastewater treatment options lack the ability to treat micro-contaminants, the increased use of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) and release as human waste have become a serious concern in recent years. Constructed wetlands (CWs) are a low-cost technology for wastewater treatment, however, its performance in term of PPCPs removal has not yet been fully investigated. This study aimed to characterize the removal factors and efficiency of acetaminophen (ACT) removal by CWs. The results revealed the decreased concentrations of ACT with increasing hydraulic retention times (HRT) of 0, 3, 5 days. The contribution of removal factors was found to be varied with initial ACT concentration. At the low ACT concentration (i.e. 1 ppb), plant uptake was the dominant, followed by microbial and photolytic removal. In contrast, at the high ACT concentration (i.e. 100 ppb), microbial and photolytic removal were found as dominant factors. On the other hand, hydrogen peroxide ($H_2O_2$) concentration was found at higher level in the plant shoot than in the root probably due to occurrence of the Fenton reaction resulting in PPCPs removal.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.627-632
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• 2019

본 연구에서는 호기성 혼합 균주의 기질로서 Laminaria japonica를 사용하여 수용성 당과 환원당을 생산하였다. Laminaria japonica는 대표적인 갈조류 바이오매스로 높은 생장율, 저렴한 가격 및 탄수화물 함량이 높은 특성을 가지고 있다. 본 실험에 적용된 당화공정은 호기성 혼합 균주를 배양 및 순응시켜서 안정화하였다. 수용성 당과 환원당의 생산이 각기 다른 수리학적 체류시간에서 관찰되었으며, 당화 효율은 수리학적 체류시간을 낮출수록 증가하였다. 또한, 연속식 공정을 이용하여 1 day의 수리학적 체류시간 조건에서 최대 당화 효율을 나타내었으며, 17.96 g/L/day의 가용화된 탄수화물과 4.30 g/L/day의 환원당을 수득하였다. 그러나 수리학적 체류시간을 0.5 day로 낮추었을 때 당화수율이 급격히 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 실험결과를 통하여 Laminaria japonica가 바이오리파이너리 공정을 통하여 유용물질을 생산하기에 매우 적합한 바이오매스임이 확인되었다. 결론적으로 혼합균주를 이용한 연속 생물학적 전처리 시스템이 바이오리파이너리 기술에 성공적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.206-215
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• 2007

The objective of this study was to establish the optimal system operating strategies for nitrogen and phosphorus removal through model simulation system built for advanced wastewater treatment targeting on simultaneous temporal/special phase isolation BNR process. The simulation system was built with unit process modules using object modules in GPS-X code. The system was well verified by field experiment data. Simulation study was carried out to investigate performance response to design and operation parameters, i.e. hydraulic retention time (HRT), solids retention time (SRT), and cycle time. The process operated at HRTs of 10~15 hours, longer SRTs, and cycle time of 2 hours showed optimal removal of nitrogen. The HRTs of 10~15 hours, SRTs of 20~25 days, and longer cycle time was optimal for phosphorus removal. Both simulation and field studies showed that optimal operating strategies satisfying both the best nitrogen and phosphorus removals include HRTs ranged 10~15 hours, SRTs ranged 20~25 days, and cycle times of 4~8 hours. The simulation system with modularization of generalized components in BNR processes was, therefore, believed to be a powerful tool for establishing optimal strategies of advanced wastewater treatment.

• 대한환경공학회지
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• 제30권5호
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• pp.491-499
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• 2008

점점 더 강화되는 수질기준, 연료 및 에너지비용 증가 등으로 경제성, 소요부지의 최소화, 운전의 용이성, 슬러지 발생의 최소화, 높은 처리효율을 지니는 폐수처리시스템의 개발은 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 난분해성물질을 함유한 오 폐수에 대해 대기노출형 백색부후균 생물막을 이용하여 생물막의 침지형태, 체류시간, 재순환비, 모듈회전수에 따른 유기물 처리 특성을 연구하였다. HBC 링 여재에 부착된 백색부후균 생물막을 대기중에 완전히 노출하여 운전시 침지형 포기조건과 거의 비슷한 제거율을 나타냈다. 대기노출형의 최적조건은 HRT 3$\sim$4 hr, 재순환비 6$\sim$10 Q, 모듈회전수 0.5$\sim$2회/min이며, 이때 유기물 제거율은 COD$_{Cr}$ 65.0$\sim$69.9%, NBDCOD 70.4$\sim$72.7%, BOD$_5$ 88.8$\sim$90.1%, SS 84.2$\sim$90.4%를 나타냈다. 또한 본 연구에서 BOD$_5$의 유출수 평균농도는 8.9 mg/L로 중수도 수질기준 BOD$_5$ 10 mg/L이하를 만족하였으나, NBDCOD의 경우 평균농도가 29.6 mg/L로 중수도 수질기준 20 mg/L보다 높은 것으로 나타났다.