Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.28
no.1
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pp.1-6
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2006
Biological nutrient removal(BNR) process used in this study, which was packed with EPS(expanded polystylene) media, has more many advantages in aspect of reducing hydraulic retention time(HRT) of the process and having less effect of temperature in the winter season than commercial process in the present. Bench-scale study was performed using domestic wastewater. In the results, it was observed that the T-N removal efficiencies in HRT 6 hr and HRT 4 hr were 55% and 51%, respectively, showing the small reduction (about 4%) of T-N removal efficiency according to shortening of HRT. In comparison of T-N removal characteristic in summer and winter seasons, it showed that T-N removal efficiencies in summer and winter seasons were 65% and 54%, respectively, showing the 11% lower T-N removal efficiency in winter season than in summer season due to deterioration of nitrification in winter season. In the studies of influent loading rate and C/N ratio, the process showed stable effluent quality under the condition of broad influent loading rate and C/N ratio. Therefore, it is anticipated that the developed process in this study could be applicable to small wastewater treatment plant in nutrient removal.
Wastewater treatment using ferrate (VI) solution is becoming a promising technology for several years, because it is high efficient and harmless technology. In this study, the ferrate (VI) solution was tested to treatment of desulfurization wastewater. The effluent from desulfurization wastewater treatment process of power plant was used as raw water, and the COD and T-N removal efficiency of ferrate(VI) solution were investigated. In the test, as the injection rate increased from 0.1 to 1.0%, the removal efficiency of COD also slightly increased, about 80% of COD were removed in 1.0% of injection rate. In the case of T-N, about 50% of T-N was removed in the condition of 1.0% of injection rate. The removal efficiency of COD and T-N also affected by reaction time, maximum removal efficiency was shown in 30 min of treatment. From these results, the wastewater treatment with ferrate(VI) solution can be great solutions for treatment of non-biodegradable pollutants in wastewater, especially for the 3rd treatment of wastewater.
Removal of ammonia using the porous ceramic biofilter inoculated with earthworm casts was characterized. By assuming a plug air flow in the biofilter and applying the Michaelis-Menten equation, the maximum removal rate of $NH_3$ was $280.7g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.0g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $30^{\circ}C$. $NH_3$ removal rate was increased as temperature increases from $15^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$. The maximum removal rate was $285.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.8g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $35^{\circ}C$. At $15^{\circ}C$, the $NH_3$ removal rate was $122.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($8.1g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$). When 210 ppm $NH_3$ was supplied to the biofilter at space velocity of $220h^{-1}$, the removal efficiency of $NH_3$ at 15, 25, 30 and $35^{\circ}C$ was 80, 90, 95, and 96%, respectively. The removal rate of the ceramic biofilter was 3 to 15 times higher than other biofilters comparing the removal efficiency of $NH_3$ per unit volume of carrier. This result indicates that earthworm casts and porous ceramics are very good inoculum source and carrier, respectively, for the $NH_3$-degrading biofilter.
In this study, the effects of applied voltage, solution pH and coexistence of other ions such as sulfate ion (${SO_4}^{2-}$) and chloride ion ($Cl^-$) were investigated on the removal of nitrate-nitrogen ($NO_3{^-}-N$) from ground water by electrodialysis. The examined operating conditions were evaluated for optimizing the removal efficiency of $NO_3{^-}-N$. Real ground water samples taken from a rural area of Yongin city and artificial ones with components similar to the real ground water were tested for the study, which contained $NO_3{^-}-N$ concentration of 17mg/L that exceeds current drinking water quality standard of 10 mg/L. The increase in the removal rate of $NO_3{^-}-N$ was observed as the applied voltage increased from 5V to 30V, while no significant increase in the removal rate appeared at the applied voltage beyond 20V during a given operating time. The removal rate appeared to get lower at both acidic and basic condition, compared to neutral pH. Coexistence of of ${SO_4}^{2-}$and $Cl^-$ demanded much longer operating time to achieve a given removal rate or to meet a certain level of treated water concentration. When nitrate ion was combined with ${SO_4}^{2-}$and $Cl^-$, the removal rate was reduced by 4.29% and 10.83%, respectively.
The growth and removal capacity of nitrogen and phosphorus of Chlorella vulgaris were evaluated in artificial wastewater with different nitrogen and phosphorus concentrations as element growing components for microalgae growth. The nitrogen concentration was varied in 9, 15, 30 and 60 mg-N/L with fixed phosphorus concentration of 3 mg-P/L. The growth and phosphorus removal capacity of C. vulgaris were high at initial nitrogen concentration of 15 and 30 mg-N/L, and the corresponding N/P ratios calculated were 5 and 10. In the case of varying in 1.5, 3, 6 and 10 mg-P/L of phosphorus concentration with fixed nitrogen concentration of 30 mg-N/L, the growth and removal capacity of nitrogen and phosphorus were excellent with phosphorus concentration of 3 and 6 mg-P/L. The corresponding N/P ratios were shown as 10 and 5. Therefore, the appropriate N/P ratio was concluded between 5 and 10 for wastewater treatment using C. vulgaris.
Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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2000.10a
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pp.649-654
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2000
Field experiment was performed from August 1996 to June 2000. The pilot plant was installed in Konkuk University and the effluent from septic tank of school building was used as an influent to the treatment basin. The treatment basin was composed of sand and reed. Average removal rate of BOD, SS was about 75.9%, 73.4%, respectively. T-P removal rate was about 47.3%, and T-N removal rate was 19.6%. The reason for poor T-N removal might be due to high influent concentration and short retention times. As operation period increased, BOD removal rates were increased, and SS and T-P removal rates did not change significantly, but T-N removal rates were decreased.
Park, Kyoung-Joo;Cho, Kyoung-Sook;Kim, Jeong-Bo;Lee, Min-Gyu;Lee, Byung-Hun;Hong, Young-Ki;Kim, Joong-Kyun
Environmental Engineering Research
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v.10
no.5
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pp.213-226
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2005
To treat wastewater efficiently by a one-step process of nitrogen removal, a new bacterial strain producing $N_2$ gas from ${NH_4}^+$ under an aerobic condition was isolated and identified. The cell was motile and a Gram-negative rod, and usually occurred in pairs. By 16S-rDNA analysis, the isolated strain was identified as Enterobacter asburiae with 96% similarity. The isolate showed that the capacity of $N_2$ production under an oxic condition was approximately three times higher than that under an anoxic condition. Thus, the consumption of ${NH_4}^+$ by the isolate was significantly different in the metabolism of $N_2$ production under the two different environmental conditions. The optimal conditions of the immobilized isolate for $N_2$ production were found to be pH 7.0, $30^{\circ}C$ and C/N ratio 5, respectively. Under all the optimum reaction conditions, $N_2$ production by the immobilized isolate resulted in reduction of ORP with both the consumption of DO and the drop of pH. The removal efficiencies of $COD_{Cr}$, and TN were 56.1 and 60.9%, respectively. The removal rates of $COD_{Cr}$, and TN were the highest for the first 2.5 hrs with the removal $COD_{Cr}/TN$ ratios of 32.1, and afterwards the rates decreased as reaction proceeded. For application of the immobilized isolate to a practical process of ammonium removal, a continuous operation was executed with a synthetic medium of a low C/N ratio. The continuous bioreactor system exhibited a satisfactory performance at 12.1 hrs of HRT, in which the effluent concentrations of ${NH_4}^+$-N was measured to be 15.4 mg/L with its removal efficiency of 56.0%. The maximum removal rate of ${NH_4}^+$-N reached 1.6 mg ${NH_4}^+$-N/L/hr at 12.1 hrs of HRT(with N loading rate of $0.08\;Kg-N/m^3$-carrier/d). As a result, the application of the immobilized isolate appears a viable alternative to the nitrification-denitrification processes.
This study aims at finding out pertinent reaction conditions for treating high concentration ammonia contained in N-chemical factory wastewater with decompressed ammonia stripping method that was designed. And it also tries to investigate adsorption capability of removed ammonia to soil. The results from experiments are as follows ; 1. The removal rate of N $H_3$-N of synthetic wastewater was under 85% at pH 10 with decompressed ammonia stripping method. The reaction time in pressure 360 mmHg at pH 11 and 12 was shorter than in 460 mmHg, and the removal rate of N $H_3$-N with decompressed ammonia stripping method at 9$0^{\circ}C$ was 11~15% higher than air stripping 2. The optimum conditions for decompressed ammonia stripping with synthetic sample were shown as pH 12, temperature 9$0^{\circ}C$, internal reaction pressure 460 mmHg and reaction time 50 minutes. These conditions were applied to treat the wastewater containing organic-N 290.5mg/$\ell$, N $H_3$-N 168.9mg/$\ell$, N $O_2$-N 23.2mg/$\ell$, N $O_3$-N 252.4mg/$\ell$, T-N 735mg/$\ell$. Organic-N turned out to be removed 60%, the removal rate of N $H_3$-N IS 94%, T-N is 50%. But N $O_2$-N and N $O_3$-N were increased with 7.8% and 14.9% respectively. 3. The CO $D_{Sr}$ removal rate in decompressed ammonia stripping reaction was 42% and S $O_4$$^{2-}$ was removed 8.2%. It was turned out caused with higher pH and thermolysis. 4. In soil adsorption of ammonia desorbed from the decompressed stripping process of wastewater, the recovery rate was 76% in wet soil.
This study evaluated the performance of a membrane aerated biofilm reactor (MABR) for nitrogen removal from a high-strength ammonia nitrogen-containing wastewater. The experimental setup consisted of four compartments that are sequentially anaerobic and aerobic to achieve complete nitrogen removal. The last compartment of the reactor setup contained a membrane bioreactor (MBR) to reduce sludge production in the system and to obtain a better-quality effluent. Continuous experiment over a period of 47 days showed that MABR exhibited excellent NH4+-N removal efficiency (99.5%) compared to the control setup without MABR (56.5%). The final effluent NH4+-N concentration obtained in the MABR was 2.99±1.56 mg/L. In contrast to NH4+-N removal, comparable TOC removal values in the MABR and the control reactor (99.2% and 99.3%, respectively) showed that air supply through MABR is much more critical for denitrification than for organic removal. Further study to understand the effect of air supply rate and holding pressure on NH4+-N removal in MABR revealed that an increase in both these parameters positively impacted reactor performance. These parameters are related to oxygen supply to the biofilm formed over the membrane surface, which in turn influenced NH4+-N removal in MABR. Among the two different strategies to control biofilm over the membrane surface, results showed that scouring for a duration of 10 min on a weekly basis, along with mixing air supply, could be an effective method.
This study was carried out to investigate the effects of influent $NH_4^{\;+}-N$ load, C/N ratio and superficial air velocity on the nitrogen removal efficiencies. Laboratory scale upflow biological aerated filter(BAF) was consisted of an anoxic-aerobic filter packed with porous ceramic media and operated with synthetic wastewater. BAFs requires less energy and space for the system when compared to conventional activated sludge process. The influent C/N ratios were varied from 0 to 1 by adjusting acetate. Various superficial air velocity had been applied to investigate aeration effect on nitrogen removal. The BAF reactor showed more than 90% average $NH_4^{\;+}-N$ removal efficiencies at $NH_4^{\;+}-N$ loading in the range of $0.26{\sim}1.33$ kg $NH_4^{\;+}-N/m^3{\cdot}d$ and 62% average T-N removal efficiencies at the C/N ratio of 1. Moreover, average T-N removal efficiencies increased as the superficial air velocity increased, because of the increase $NH_4^{\;+}-N$ removal efficiencies.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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