This work experimentally determined the effect of thermal and microwave pretreatments on the anaerobic digestion of mixtures of municipal primary and secondary sludges in semi-continuous mesophilic digesters at hydraulic retention times (HRT) of 20, 15, 10, 7, and 5 days. The ratio of soluble chemical oxygen demand (COD) to total COD in thermally pretreated and microwaved sludges at $80^{\circ}C$ was 2.7 and 3.2 times higher than that of raw sludge, respectively. The volatile solids (VS) and COD removal efficiencies in all three digesters fed with raw (control), thermally pretreated (TM), and microwaved (MW) sludges decreased as the HRT was reduced. The highest relative improvement in VS removal compared to the control occurred at the HRT of 5 days in the TM and MW (29 and 41% higher than the control, respectively). At this HRT, improvement in the COD removal efficiencies in the TM and MW compared to the control was 28 and 53%, respectively. Improvements in biogas production compared with the control increased in both the TM and MW as the HRT was reduced to 5 days. The relative improvement in daily biogas production compared to the control from the TM and MW was 33 and 53% higher than the control at the HRT of 5 days, respectively. The results show that microwave pretreatment is more effective than thermal pretreatment in increasing the solubilization degree and mesophilic anaerobic biodegradability of sewage sludge.
Jang, Hyun Min;Choi, Suk Soon;Ha, Jeong Hyub;Park, Jong Moon
Applied Chemistry for Engineering
/
v.24
no.3
/
pp.279-284
/
2013
In this study, the feasibility of a single-stage thermophilic aerobic process for the treatment of high-strength food wastewater produced from the recycling process of food wastes was examined to substitute anaerobic digestion process. Also, the removal and stability of thermophilic aerobic process were assessed according to the changes of hydraulic retention times (HRTs) and organic loading rates (OLRs). When the OLR increased from 9.2 to $37.2kgCOD/m^3d$, a pH value in R1 (HRT : 5 d) significantly decreased to 5.0, due to the organic acid accumulation. On the other hand, the pH value in R2 (HRT : 10 d) was stable and R2 showed the high removal of COD, organic acid and lipid, even though the OLR increased from 4.6 to $18.6kgCOD/m^3d$. In R1, the COD loading rates for COD removal was suddenly dropped, as the COD loading rate increased from 18.6 to $28.4kgCOD/m^3d$. In contrast, R2 showed that the COD loading rates for COD removal increased with regard to increment in the loading rates of 3.61, 7.05, 9.43 and $12.2kgCOD/m^3d$, indicative of the high COD removal efficiency. Therefore, the results demonstrated that over 10-d HRT, the high concentration of raw food wastewater was efficiently treated in the single-stage thermophilic aerobic process.
Seo, Junhyuk;Lee, Jaeman;Kim, Bongjae;Kim, Pyongkih;Kim, Youhee;Park, Jeonghwan
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
/
v.55
no.3
/
pp.328-337
/
2022
This study investigated the removal performance of a foam fractionator under seawater conditions. The foam fractionator was tested using a 3×3×3 factorial design for operating conditions by combining different solids concentrations (SS; 1, 5, and 10 mg·L-1), surface air velocities (SAV; 1.1, 1.5, and 2.1 cm·sec-1), and hydraulic residence times (HRT; 1, 3, and 6 min) at 16℃. Performance parameters such as daily solids removal rate and efficiency were measured, and a multi-regression model equation was developed accordingly. The daily solids removal rate and removal efficiency varied with the experimental conditions and ranged from 0.14-2.33 g-solids·m-3-air·day-1 and 8.9-96.7 %, respectively. Overall, the daily solids removal rate increased with increasing SS and SAV and decreasing HRT, whereas the removal efficiency increased with increasing SAV and HRT and decreasing SS. The daily solids removal rate (g-solids·m-3-air·day-1) of the foam fractionator for SAV (cm·sec-1), SS (mg·L-1) and HRT (min) were described by the following multi-regression model: Daily solids removal rate [f(z)]=-0.118+0.422SAV+0.094HRT+0.141SS (r2=0.873).
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.27
no.1
/
pp.17-24
/
2005
This study was carried out to investigate the removal efficiency of an intermittently aerated nonwoven fabric filter bioreactor fed continuously with domestic sewage. The hydraulic retention time(HRT) of the reactor was reduced from 12 hrs to 10 hrs to 8 hrs during an experimental period of 17 months. In order to search an optimum aeration/nonaeration time ratio for the nitrogen removal at each HRT, the cycle times of 3, 2 and 1 hr were tested at the aeration/nonaeration time ratio of 1. Then, the aeration/nonaeration time ratio was changed from 50 min/70 min to 40 min/80 min to 30 min/90 min at the cycle time of 2 hr which showed the best nitrogen removal. During the experimental period, the effluent SS concentration was always below 1.2 mg/L with more than 95% of BOD removal efficiency. The highest nitrogen removal of 90.1% was observed at the aeration/nonaeration time ratio of 40 min/80 min at the HRT of 10 hr. Oxidation-reduction potential could represent the degree of the nitrification and denitrification reaction in the reactor.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.37
no.7
/
pp.418-425
/
2015
Anaerobic Filters (AF) packed with porous ceramic floating media were operated at different operational conditions to identify the feasibility of the renewable bioenergy, methane production from swine wastewater and to verify the suitability of effluent from anaerobic filters for the subsequent biological nitrogen and phosphorus removal. Stepwise increase in organic loading rates (OLRs) or decrease in hydraulic retention times (HRTs) with influent TCOD concentration of 14,000 mg/L were utilized at mesophilic temperature. The maximum methane productivity of 1.74 volume of $CH_4$ per volume of reactor per day (v/v-d) was achieved at an hydraulic retention time (HRT) of 0.5 day (OLR 28 g TVS/L-d). Based on the biogas production, the highest total volatile solids (TVS) removal efficiency of 63% was obtained at an HRT of 3 days (OLR 4.67 g TVS/L-d), however based on the result from the effluent total chemical oxygen demand (TCOD) analysis, the highest TCOD removal efficiency of 75% was achieved. The effluent alkalinity concentration over the range of 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$ at all operational conditions, could compensate the alkalinity destruction caused by nitrification. The effluent from the anaerobic filter operated under the HRT of 2 days showed the COD/TKN ratio of 15~35 and COD/TP ratio of 38~56. Therefore effluent C/N/P ratio is able to satisfy the optimum COD/TKN ratio of greater than 8.0 and COD/TP ratio of 33 for the subsequent biological nutrient removal.
Generation of food waste is a serious issue that needs to be addressed worldwide. Developing suitable treatment methods while generating energy (methane) is a common practice for sustainable treatment of waste. In this study, methane generation by food waste was investigated in mesophilic and thermophilic regimes at various hydraulic retention times (HRTs) and organic loading rates (OLR). In temperature regimes, influent concentrations and HRTs ranged from 30 to 110 g COD/L and 18 to 30 days, respectively, which corresponding to an OLR of 1.0 to $6.1kg\;COD/m^3-d$. Better methane production and organic removal was observed under thermophilic conditions because of the enhanced hydrolysis of complex polymers and microbial activity at higher temperature. The peak methane productivities attained in thermophilic and mesophilic regimes were 1.30 and $0.99m^3/m^3-d$, respectively. The maximum methane yields were achieved at 50 g COD/L and HRT of 24 d in both cases, and the values were 264 and $221m^3/ton$ COD, respectively. The results of this study will facilitate the development of sustainable methane production technologies using food waste as a feedstock.
This study was performed to test the feasibility of thermophilic ($55^{\circ}$) co-digestion of municipal sewage sludge and food wastes. The management variables of co-digestion were the mixed ratios of municipal sewage sludge and food waste hydraulic retention times (HRTs). During the operation of thermophilic co-digestion, the reactor pH ranged from 7.0 to 7.5 and the reactor alkalinity remained above 3,200 to 4,000 mg/L as $CaCO_3$. The volatile fatty acids concentration increased as the HRT shortened from 20 days to 10 days and the mixture ratio increased to 1:4, but did not reach toxic levels for co-digestion of sewage sludge and food wastes. Methane productivity increased gradually as the organic loading rate increased. Maximum methane productivity reached 1.03v/v-d at an HRT of 10 days and at the mixture ratio of 1:4. The TVS removal efficiency decreased from 70.6% to 58.3% as the HRT shortened from 20 days to 10 days. TVS removal efficiency ranged from 57.0% to 77% during the entire operation. It is likely that thermophilic co-digestion of sewage sludge and food wastes is a very effective method both to environmentally treat food waste and to economically produce gas for energy.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.30
no.2
/
pp.155-160
/
2008
In this study, the nitrate removal efficiency was examined under a variety of operating conditions, such as different doses of the reducing agent, different electrode types, different HRTs(hydraulic retention times), and different current densities, using the multistep electrochemical process. The nitrate removal efficiency increased and the input energy decreased when the reducing agent was used, and almost no difference was found between the electrode types in terms of their nitrate removal efficiency and current efficiency. So that the Zn reducing agent could be recovered, though, the B-type electrode was chosen(step 1: Pt-Zn; step 2: Pt-Zn; step 3: Pt-Zn; step 4: Pt-Zn). HRT experiments were carried out on constant electric current density unrelated HRTs and various electric current density related HRTs: the constant amount of electric current per unit volume. As a result, HRT and the electric current density caused concentration polarization and the lack of an applied current. That is to say,the lower the HRT, the greater the decrease in concentration polarization and in the amount of applied current per unit volume. Therefore, optimal conditions were found through the experiments that were conducted on HRT and electric current density. When a spacer was installed in the process, the nitrate removal efficiency and energy efficiency increased even more because the diffusion likewise increased.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.22
no.6
/
pp.1011-1019
/
2000
The purpose of this study is to examine the basis of design condition of existing treatment processes, namely, Extended Aeration Process, Conventional Activated Process, High Rate Aeration Process and Modified Aeration Process, by clarifying the correlations of influent wastewater concentration, hydraulic retention time, food-to-microorganism ratio and sedimentation of sludge, as well as to ascertain the feasibility of design, regardless of the existing design condition. In particular, this study made a priority investigation of hydraulic retention time and sludge sedimentation, because sludge sedimentation is the main factor$^{1)}$ which determines the operating conditions of existing treatment processes. Therefore, it is generally known that in case exceeds the sphere of design presented for each treatment, sludge bulking may occur. The results of Lesperance's test$^{1)}$, which formed the basis of design, showed the sphere of loading without security of sludge sedimentation, as in Fig. 1. The reason for sludge bulking in a certain condition, as above, is due to failure in application of optimum loading corresponding to each retention time by employing a few operating condition, which proved to be consecutively workable after years of trials and failures by Lesperance, for test conditions. However, the result of this test showed that in case of proper maintenance of loading. sludge sedimentation can be ensured under 120 SVI. Therefore, this study suggested hydraulic retention time and its corresponding optimum loading, and identified the hydraulic retention time as a determinant of sludge sedimentation. And. on the basis of these findings, this study suggested the feasiblity of UHR(Ultra High Rate), a new operating process, exceeding several times the applicable loading value of High Rate Aeration Process under one hour retention time which has not yet applied to the existing treatment processes.
This study was performed to assess the removal efficiency on nitrogen, phosphorus and organic carbon in wastewater by spatial separation and internal recycling in a modified oxidation ditch process (modified OD). The performances of the modified OD were evaluated via laboratory-scale experiments. The process was operated at hydraulic retention times of 6-48 hours and solid retention times of 17-38 days. We found that organic carbon removal efficiency increased after the modified OD operation period. T-N removal efficiency remained stable; average T-N concentration of effluent was 8.02 mg/l after modified OD operation. In contrast, T-P concentration of effluent was over 1 mg/l. Nitrogen and phosphorus removal efficiency of modified OD at HRT 12 hr were 83.1% and 74.1%, respectively. Also, maximum efficiency was found at SRTs from 20 to 30 days. T-N removal efficiency was 83.1% at a C/N ratio from 3.0 to 3.5. However, T-N removal efficiency decreased at C/N ratios over 3.5. Also, T-P removal efficiency increased with HRT at C/P ratios in the same condition. Maximum efficiency was 74.1% at a C/P ratio from 25 to 28. T-N removal efficiency was 79.2% and T-P removal efficiency was 65.3% after M4 mode operation (added to the internal recycle line connected to the anoxic reactor). The modified OD with spatial separation and internal recycling developed in this study is, therefore, believed to be an improvement for solving problems in the nutrient removal technologies.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.