• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.373-384
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• 2016

The membrane-aerated biofilm reactor (MABR) is a promising municipal wastewater treatment process. In this study, two cross-flow MABRs were constructed to explore the carbon and nitrogen removal performance and bacterial succession, along with changes of influent loading shock comprising flow velocity, COD, and NH₄-N concentrations. Redundancy analysis revealed that the function of high flow velocity was mainly embodied in facilitating contaminants diffusion and biosorption rather than the success of overall bacterial populations (p > 0.05). In contrast, the influent NH₄-N concentration contributed most to the variance of reactor efficiency and community structure (p < 0.05). Pyrosequencing results showed that Anaerolineae, and Beta- and Alphaproteobacteria were the dominant groups in biofilms for COD and NH₄-N removal. Among the identified genera, Nitrosomonas and Nitrospira were the main nitrifiers, and Hyphomicrobium, Hydrogenophaga, and Rhodobacter were the key denitrifiers. Meanwhile, principal component analysis indicated that bacterial shift in MABR was probably the combination of stochastic and deterministic processes.

• 한국환경보건학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-13
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• 1983

This study was carried out to investigate nitrification in the main stream of the Naktong river for two times, 12-13 August and 23-26 September 1982. The results of this study were as follows : 1. The increase of nitrogen concentration was due to inflow of Geumho river, which was polluted by the municipal and industrial wastewater of Daegu city. 2. The rate constant of ammonia calculated for three reaches was high according to the stream flow and was eminently low in the reach from Goroung to Gangjung. (0.068-0.116 $day^{-1}$). This phenomena might be attributed to the sublethal or even lethal effect upon aquatic life by relatively low DO concentration and high heavy metal concentration. 3. DO consumption rate by nitrification was highest for the reach from Goroung to Daeam where was affected by Geumho river. (56.7-147.8%). This phenomena might be attributed to low DO concentration and high nitrogen concentration. Especially, the less stream flow was, the higher DO consumption was. And so, nitrification in the station where is low DO concentration, especially under the low flow condition, might cause more serious water quality management problem. Therefore, for the purpose of effective conservation of water quality in the Naktong river, it was suggested that We have more concern about the nitrogen compound, and more study on the nitrification phenomena.

• Environmental Engineering Research
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• 제13권3호
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• pp.112-118
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• 2008

Residual solid in excess sludge treated by hydrothermal reaction was investigated as raw material for its recycling. Treated excess sludge and residual solid were also focused on their content change during hydrothermal reaction. Two kinds of excess sludge, obtained from a local food factory and a municipal wastewater treatment process, were tested under various conditions. Following hydrothermal reaction, depending on the reaction conditions, biodegradable substrates in treated excess sludge appeared to increase. The separated residual solid was a composite composed of organic and inorganic materials. The proportion of carbon varied from 34.0 to 41.6% depending on reaction conditions. Although 1.89% of hazardous materials were detected, SiO2 (Quartz) was a predominant constituent of the residual solid. X-ray diffraction (XRD) experiments revealed that the residual solid was of a partially amorphous state, suggesting that the residual solids could be easily converted to stable and non harmful substances through a stabilization process. Thus, this technology could be successfully used to control excess sludge and its reuse.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.540-545
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• 2006

The anaerobic digester supernatant (ADS) with high $NH_4-N$ concentration often results in a $NH_4-N$ overloading to the mainstream process of municipal wastewater treatment plant (MWTP). The nitrogen removal from the ADS is therefore important in order to achieve a stable mainstream process performance as well as to prevent $NH_4-N$ overloading due to ADS. Recently because of several advantages compared to the full nitrification, many works have shown interests in controlling the build-up of $NO_2-N$ in nitritation processes. The application of nitritation could save the aeration power compared to the full nitrification processes. In addition, the denitrification of $NO_2-N$ could reduce organic carbon requirements compared to the $NO_3-N$ denitrification. The purpose of this research was to find out the characteristics of the ADS nitritation and $NO_2-N$ accumulating factors from the laboratory reactor study. As a result based on the long-term laboratory experiment, it can be concluded that the degree of nitritation was closely related with the availability of alkalinity, free ammonia (FA), solid retention time (SRT) and solid concentration in the nitritation reactor.

• Advances in environmental research
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• 제12권1호
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• pp.1-15
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• 2023

Wastewater of anthropogenic origin is known to harbor various bacteria that are known to be of potential risk to human health and environment. It is of utmost importance to monitor such water sources. Coliforms present in the sewage water samples of municipal sewage treatment plants located at three different places in the South Gujarat region (Surat, Navsari and Vapi) of India were analyzed for their coliforms load as well as tested for their drug resistance. Using cultivation-based techniques microbial load and drug resistance (Amoxicillin, Tetracycline, Ciprofloxacin, Erythromycin, Trimethoprim and Sulphamethoxazole) were analyzed. Water treatment statistically significantly decreased the bacterial load in Vapi and Navsari samples. The optical density of with and without antibiotics of all the three locations was shown to increase significantly after 72 hours. Of all the isolates tested, except isolate 'VA5' (resisted up to 90 ㎍ of Ampicillin) all other isolates resisted 256 ㎍ concentration of antibiotics tested. This study indicates that the sewage water is being contaminated with drugs and/or antibiotics due to industrial and/or anthropogenic activities. Regular monitoring of the water quality is required followed by implementation of environmental laws for reducing the pollutants, that are of human health and environment concern.

• 상하수도학회지
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• 제28권1호
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• pp.13-23
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• 2014

A lab-scale Anaerobic Baffled Reactor (ABR) was applied to treat a primary sludge taken from a municipal wastewater treatment plant. In this experiment, acidogenic reaction was promoted by operating the ABR with short hydraulic retention time (HRT) to produce sufficient volatile fatty acids (VFA) instead of production of methane. The performance of ABR on the VFA production and total solids reduction was observed with different operating conditions with 2, 4, 6, and 8 days of HRT. Corresponding organic loading rates were 6.7, 3.4, 2.2, and $1.6kgCOD_{cr}/m^3{\cdot}day$. As HRT increased the removal rate of TCOD was also increased (82.5, 84.2, 96.9, and 95.9 % in average for HRT of 2, 4, 6, and 8 days, respectively) because the settlement of solids was enhanced in the baffle by the decrease of upflow velocity. At HRT of 2 days the average concentration of VFA in the effluent was measured at $1,306{\pm}552$ mgCOD/L corresponding to 107 % increment as compared to the VFA concentration in the influent. However, as HRT increased VFA concentraiotn was decreased to $143{\pm}552$ mgCOD/L at HRT of 8 days. The reduction rates of total solids were 12.2, 26.5, 24.8, and 43.0 % for HRT of 2, 4, 6, and 8 days. As HRT increased the hydrolysis of organic particulate matters in the reactor was enhanced due to the increasing of solids retention time in the baffle zone with low upflow velocity in long HRT condition. Consequently, we found that a primary sludge became a good source of VFA production by the application of ABR process with HRT less than 4 days and the 12-26 % of total solids reduction was expected at these conditions.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.189-194
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• 2012

본 연구는 유로변경식 3단 BAF를 사용하여, C/N ($TCOD_{cr}$/TKN)비가 낮은 생활하수를 대상으로 질소 처리 효율을 향상시키기 위해 제안되었다. 체류시간 6시간에서의 유로변경 3단 BAF의 효과를 평가하기 위해 실험실 규모로 실시하였다. 유로변경식 3단 BAF 공정이 3단 BAF보다 총 질소 제거효율이 약 7% 높은 것으로 나타났는데, 이것은 유기물을 효율적으로 사용하였기 때문이다. 또한 암모니아성 질소의 제거는 독립적인 호기조에서 질산화만을 수행하였기 때문에 질산화 효율이 안정적이었다. 이것은 본 연구에서 제안한 유로변경식 3단 BAF공정이 유기물 흡착을 이용하여 질소의 제거, 탈질 및 질산화에서 우수한 효율을 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.102-114
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• 2013

인공호수인 시화호 유역은 우리나라에서 가장 고도로 산업화가 진행되고 있는 지역 중 하나이며 현재 조력발전소 가동으로 인한 수질변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 2011~2012년 동안 총 14회에 거쳐 시화호 내 외측의 투명도, 저층 용존산소 포화도, 용존무기인, 용존무기질소 및 클로로필-a의 조사결과를 개정된 수질평가기준(수질평가지수, WQI)에 적용하여 시화호 주변해역의 시 공간적 수질변화 특성과 조력발전소 가동에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 수질평가지수는 시화호 내측의 산업단지 주변과 외측의 하수처리장 방류구 주변에서 상대적으로 높았으며 각각 시화방조제와 외해역으로 갈수록 감소하는 수평분포 특성을 나타내었다. 시화호 내 외측의 수질은 주로 시화호 유역의 산업지역, 도심지역 및 농촌지역에 산재하는 비점오염유출과 하수처리장 방류에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 시화호 내측 수질평가지수는 2011년 평균 53.0(IV 등급, 나쁨)에서 2012년 평균 42.8(III 등급, 보통)로 큰 폭으로 감소하였다. 조력발전소 가동이 해수교환량을 증가시켜 저층 빈산소 환경이 약화되어 시화호 수질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 시화호 외측 수질평가지수는 2011년과 2012년 각각 37.4와 35.3으로 모두 보통(III 등급)의 수질상태를 보여 조력발전소 가동 이후 내측 해수의 외측 방류에 의한 수질 오염은 없는 것으로 판단된다. 그러나 군집분석 결과, 산업단지 주변의 시화호 상류지역은 조력발전소 가동을 통한 수질개선 효과가 미미한 것으로 나타났으며, 강우가 집중되는 여름철에 수질이 악화되고 있어 시화호 전체 수질을 개선시키기 위해서는 하천이나 우수토구를 통한 비점오염물질 관리 및 저감대책이 시급한 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권1호
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• pp.25-30
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• 2007

갈수기에 관개한 대체용수가 배추 생육 및 토양 염류도에 미치는 영향을 구명하기 위해 대체관개용수로 산업공장 폐수처리장 방류수, 하수종말처리장 방류수와 대조구로서 지하수를 관개하여 본 실험을 수행하였다. 관개한 대체용수에 대한 화학구성 성분은 산업공장 폐수처리장 방류수의 $Ni^+$ 농도와 SAR 값은 관개수로서 다른 국가의 재활용 기준치를 상회하였다. 또한 하수종말처리장 방류수의 CODcr 농도는 농업관개용수 재활용 기준을 초과하는 것으로 나타났다. ECi 값은 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수가 0.7에서 $2.0dS\;m^{-1}$로서 약한 염류도에 속하였다. 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수 관개구의 평균 수확지수는 관개기간에 관계없이 대조구 0.61에 비교하여, 각각 0.64과 0.63으로 나타났다. 토양중의 SAR값은 결구기에 관개기간이 지연됨에 따라 증가하였지만, 산업공장 폐수처리장 방류수 관개구에 대해서는 수확기에 30일간 관개한 것을 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, 하수종말처리장 방류수를 관개한 경우 대조구와 비교하여 전생육기간을 통해 관개기간에 따른 큰 차이는 없었다. 수확기에 산업공장 폐수처리장 및 하수종말처리장 방류수 관개구의 평균 ECe는 대조구 $0.013dS\;m^{-1}$에 비교하여 각각 $0.017dS\;m^{-1}$ 과 $0.036dS\;m^{-1}$이었다. 대체용수를 관개한 후 수확기의 토양 중 $NH_4-N$ 농도는 관개기간에 따른 대체용수원 별로는 큰 차이가 없는 것으로 관측되었다. 또한, 토양 중의 $NO_3-N$ 농도는 관개 후 20일까지는 증가하였지만, 결구기에 하수종말처리장 방류수 관개 후 30일에는 감소하였다. 하수종말 처리장 방류수를 관개한 표토층(0 15 cm)의 $Ni^+$ 함량은 결구기에 관개기간이 지연됨에 따라 증가하였지만, 수확기에 급격히 감소하여 모든 처리구에서 일정 수준을 유지하였다. 그러므로, 배추경작 시 갈수기에 배추정식 후 20일간 하수종말 처리장 방류수를 20일간 관개하여도 안전한 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제32권4호
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• pp.386-392
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• 1989

4종류(種類)의 한국산(韓國産) 천연(天然)제오라이트를 사용(使用)하여 $1{\sim}7{\times}10^{-3}N$ 농도(濃度)의 $NH_4\;^+,Zn^{2+}$ 및 그것들의 혼합용액내(混合溶液內)에서 $NH_4\;^+$과 $Zn^{2+}$의 흡착실험(吸着實驗)을 하였다. 실험(實驗)에 사용(使用)된 제오라이트의 주광물(主鑛物)은 mordenite, clinoptilolite, mordenite를 함유(含有)한 clinoptilolite 및 clinoptlolite를 함유(含有)한 mordenite였다. 모든 시료에서 $Zn^{2+}$에 비(比)해 $NH_4\;^+$이 많이 흡착(吸着)되었고 그것들의 흡착량(吸着量)은 고농도(高濃度)에서 감소하는 경향이었다. 그러나 그 감소의 정도는 $NH_4\;^+$은 경미한 반면 $Zn^{2+}$은 심하였다. $Zn^{2+}$의 흡착량(吸着量)은 $Zn^{2+}$의 단일 흡착시(吸着時)에 비(比)해 $NH_4\;^+$이 공존할 때 감소하였으나 $NH_4\;^+$의 흡착(吸着)은 $Zn^{2+}$에 영향을 받지 않았다. 시료간 $Zn^{2+}$에 대한 $NH_4\;^+$의 선택성(選擇性)은 mordenite>clinoptilolite를 함유(含有)한 mordenite>clinoptilolite>mordenite를 함유(含有)한 clinoptilolite 순으로 높았다. $3{\times}10^{-3}N$의 $1\;:\;1\;NH_4CI-ZnCl_2$ 용액(溶液)으로 연속 6회 세척하였을 때 제오라이트에 의한 $NH_4\;^+$ 총 흡착량(吸着量)은 $43.7{\sim}50.4me/100g$이었으며, $Zn^{2+}$의 총 흡착량은 $6.6{\sim}17.0me/100g$이었다. 이상의 결과(結果)로부터 mordenite와 clinoptilolite 특히 mordenite는 도시폐수중에 함유(含有)된 $NH_4\;^+$의 제거(除去)에 효과적일 것으로 사료되며 도시폐수에 처리된 제오라이트는 비료자원(肥料資源)이 될 수 있을 것으로 추정된다.