• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제17권4호
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• pp.306-317
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• 2014

이 연구는 새만금 방조제가 조성된 이후 새만금호에서 영양염($NO_3$-N, $NO_2$-N, $NH_4$-N, TN, $PO_4$-P, TP, DISi)의 거동을 이해하기 위해 수행되었으며, 특히 2008년~2010년까지 새만금호의 표층과 저층에서 매월 관측된 환경인자(수온, 염분, 용존산소, 부유물질, Chl-a)와 상호 비교하여 특징을 논의하였다. 표층에서 $NO_3$-N, TP, $PO_4$-P, DISi는 제거현상을 보였고, $NO_2$-N, $NH_4$-N, Chl-a는 첨가현상을 보였다. 저층에서는 $NO_3$-N을 제외하고 모든 항목들이 첨가현상을 보였다. 따라서 $NO_3$-N을 제외한 나머지 영양염들은 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 의미한다. 혼합모델을 이용하여 저층수에서 영양염의 거동을 분석한 결과, 생지화학적 과정에 의해 $NO_3$-N이 주로 하계에 감소되는 것으로 나타났고, $NH_4$-N과 $PO_4$-P는 하계에 증가되는 것으로 나타났다. 특히 $PO_4$-P와 $NH_4$-N의 증가는 강하구 쪽에서 더욱 뚜렷하게 나타났고, 표층과 저층 사이의 DO의 농도 차이와 강한 양의 상관성을 보였다. DISi도 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 보였으나, $NH_4$-N과 $PO_4$-P와는 다르게 하계뿐만 아니라 춘계에도 공급되는 경향을 보였다. 또한 $NH_4$-N과 $PO_4$-P가 방조제 쪽보다 하구 쪽에서 더 많이 공급되는 것과는 다르게 DISi는 양쪽에서 유사하게 공급됨을 보였다. 이러한 DISi의 특징은 퇴적물로부터 분자확산에 의한 flux를 계산한 결과, 저층수에서 공급되는 영양염은 퇴적물로부터 용출되는 것 이외에 SGD 등 다른 유입기원이 있는 것을 암시한다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-7
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• 2014

The purpose of this study was to investigate the nitrification characteristics of biological aerated filter (BAF) packed with ceramic media, especially focusing on nitrite build-up during nitrification. When increasing the nitrogen load above $1.63kgNH_4{^+}-N/m^3{\cdot}d$, ammonium removal efficiency decreased to less than 60% and the nitrite ratio ($NO_2{^-}-N/NO_x-N$) of higher than 75% was achieved due to the inhibitory free ammonia (FA, $NH_3-N$) concentration and oxygen limitation. FA inhibition, however, is not recommended strategy to promote nitrite build-up since FA concentration in the reactor is coupled with decreased ammonium removal efficiency. Nitrite ratio in the effluent was also affected by aeration rate and influent ammonium concentration. Ammonium oxidation was enhanced at a higher aeration rate regardless of influent ammonium concentration but, the nitrite ratio was dependent on both aeration rate and influent ammonium concentration. While a higher nitrite ratio was obtained when BAFs were fed with $50mgNH_4{^+}-N/L$ of influent, the nitrite ratio significantly decreased for a greater influent concentration of $200-300mgNH_4{^+}-N/L$. Taken together, aeration rate, influent ammonium concentration and FA concentrations kept in the BAF were found to be critical variables for nitrite accumulation in the BAF system.

• KSBB Journal
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• 제20권2호
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• pp.116-122
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• 2005

세균배양이 해양환경정화를 궁극적인 목적으로 사용 가능한지에 대하여 조사하였다. 본 연구는 새우양식장에서 분리한 균주 CK-10과 CK-13을 이용하여 질소와 인을 제거하는 연구이다. BIOLOG 시험을 통하여 세균들은 Bacillus subtilis CK-1과 Bacillus sp. CK-13으로 각각 명명되었다. 호기적 조건하에서 단일 N/P 원으로서 질소 $(NH_4^+,\;NO_2^-,\;or\;NO_3^-)$와 인$(PO_4^{3-})$의 제거에 대한 연구가 CK-10이나 CK-13의 단일배양에 의하여 수행되었다. 주어진 배양기간 이내에 $100-400{\mu}M$ 농도범위에 있는 $NH_4^+,\;NO_2^-$, 또는 $NO_3^-$의 완전제거가 단일배양과 혼합배양에서 이루어졌다. $125-599{\mu}M$ 농도의 $PO_4^{3-}$을 포함하는 배양에서 유사한 결과가 얻어졌다. 혼합배양에서 N/P의 동시제거 실험을 실시하였다. 그 결과, $400{\mu}M\;NH_4^+$와 $NO_2^-$는 12시간 이내에 제거되었고, $NO_3^-$는 36시간 이내에 각각 제거되었으며, $500{\mu}M\;PO_4^{3-}$도 36시간 이내에 제거되었다. 이 연구를 통해서 혼합배양은 N/P의 동시 제거율을 크게 향상시키는 것으로 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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• pp.97-102
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• 2007

축산폐수는 유기물 및 질소분의 농도가 높아 발생량에 비해 오염 부하량이 큰 폐수이다. 따라서 본 실험에서는 축산폐수에 고온호기성소화공정을 적용하여 고농도의 질소분의 제거효율을 조사해 보았다. 실험은 체류시간과 공기주입량을 변화시켜가며 수행하였다. 반연속식으로 운전된 본 실험 결과 높은 SCOD 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면 TCOD의 경우 SCOD보다는 적은 제거율을 나타내었다. 질소분의 제거의 경우 HRT 3 days일 때 79%의 NH4-N이 제거되었으며, 체류시간이 감소하면서 그 제거량도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험기간 중 수행된 가스분석에 있어서 유입된 질소분 중 일부가 N2O gas로 전환됨을 발견하였으며, 따라서 생물학적 탈암모니아가 일어남을 알 수 있었다. 실험기간 중 반응조 내에 NO2 및 NO3는 존재하지 않는 것으로 나타났다. HRT 3 days의 경우 유입된 질소 중 213.4%가 N20 gas로 전환되었으며, HRT 0.5 day 의 경우 4.5% 가 N2O gas로 변환되어 체류시간이 감소할수록 생물학적인 N2O gas 전환량이 줄어드는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.5-12
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• 2006

본 연구는 struvite 결정화 적용시 $Mg^{2+}$과 $PO_4{^{3-}}$의 주입량, pH, 반응시간 그리고 결정핵 주입과 같은 실험인자가 혐기성 발효액의 질소 및 인 제거에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. $Mg^{2+}:NH_4{^+}:PO_4{^{3-}}$의 적정 주입 몰비는 1.2:1.0:1.2 였다. 최적 주입 몰비에서 $NH_4{^+}-N$와 $PO_4{^{3-}}-P$의 평균제거율 및 반응속도상수는 각각 79.2, 96.8%, 0.157 그리고 $0.344min^{-1}$였다. 최적 pH는 11이었으며 반응시간 10분 이내에 충분히 struvite 결정화가 이루어 졌다. 결정핵 주입 유 무에서 결정핵 주입량 1g/L에서 가장 낮은 영양염류 잔류농도 값을 보여주었으며, SEM 사진 분석 결과 결정핵의 성장을 관찰할 수 있었다. 또한 struvite 침전물의 XRD 분석 결과 사방정계 결정구조를 가지는 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.506-510
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• 2003

제올라이트로 충진된 수평 흐름 갈대 여과상에 인공하수를 주입하면서 처리효율을 조사하였다. 여과상 표면적 $m^2$당 1일 314 L의 인공하수가 6시간마다 10분 동안 간헐적으로 주입되었다. 각 항목별 연중 평균 처리효율은 CODcr 95.8%, T-N 56.5%, NH$_{4}$$^{＋}$-N 99.4%, T-P 61.3%이었다. NH$_{4}$$^{＋}$-N의 처리효율은 지속적으로 높게 유지되었으나 T-N의 처리효율은 가동 시간이 경과함에 따라 현저하게 감소하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.451-457
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• 2007

Four parallel $A^2/O$ systems maintaining an MLSS of 3,000 mg/L were operated to investigate the effects of varying an HRT of anoxic reactors and packing Bio contact media (BCM, fixed beds) in aerobic reactors on organic matter removal and nitrification/denitrification efficiencies. All systems were operated under conditions that the external recycle ratio was kept 0.5 Q while the internal recycle ratio was changed 1.0 Q to 1.5 Q with that $NH_4-N$ concentration of feed was increased to 40 mg/L by adding $NH_4Cl$. In terms of TSS and TCODcr removal efficiency, both systems with BCM and a system without BCM, respectively, had a similar level of the removal efficiency under varied HRTs of anoxic reactors (0.6 hr, 1.3 hr, 2 hr, 2 hr; control, without BC M) showing that varying an HRT of anoxic reactors did not affect the removal efficiency. While SCODcr removal efficiency of systems with BCM was improved approximately 4~5% at the same HRT of anoxic reactor, the removal efficiency of system with BCM was slightly decreased by reducing an HRT of anoxic reactor. The nitrification efficiency for both systems with BCM and a system without BCM was above 94% showing that packing BCM in aerobic reactors and varying an HRT of anoxic reactors did not affect the efficiency significantly despite of increasing $NH_4-N$ concentration of feed. The denitrification efficiency increased from 81.4% to 85.4% at system with BCM while the efficiency decreased when a shorter HRT of anoxic reactors was kept. The excellent effluent quality for $NO_3-N$ concentration was observed although the $NO_3-N$ concentration increased in anoxic reactors that $NH_4-N$ concentration of feed sufficiently converted into nitrate through nitrification. As a result, packing 20% BCM to an aerobic reactor with HRT of 1.3 hr of anoxic reactor in $A^2/O$ system can achieve a similar level of nitrogen removal efficiency in $A^2/O$ system which the aerobic reactor had no BCM and HRT of 2 hr for anoxic reactor is maintained.

• Carbon letters
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• 제1권3_4호
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• pp.154-157
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• 2001

Composite adsorbents were prepared by mixing water plant sludge with phenolic resin having the ratio of 1 : 1, 1 : 2, and 1 : 3 respectively, curing from $100^{\circ}C$ to $170^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and then activating with $N_2$ at $700^{\circ}C$. Thermal property, specific surface area and morphology of the composite adsorbents as well as their precursors were measured by TGA, BET and SEM respectively. Removal efficiency of the composite adsorbents to ${NH_4}^+$ and TOC was compared with those of commercial zeolite and activated carbon. The adsorbents presented very promising TOC removal efficiency of 98%, which was identical level to that of commercial activated carbon while they displayed removal efficiency, only 32%, of ${NH_4}^+$. Therefore, this composite adsorbent considered as the alternative material of commercial activated carbon, used as an expensive removal agent of organic substances and THM in water treatment plant and it also suggested a possibility of practical application in other processes.

• 한국환경과학회지
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• 제12권4호
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• pp.427-437
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• 2003

An evaluation of the application of SBR and biofilm en small sewerage system was conducted. A newly developed small sewerage system, using SBR, was successfully applied to the nutrient treatment using municipal wastewater. The system was consisted of 6 compartments. Two systems, with SBR (A type) or without SBR (B type), were compared by several parameters (COD, SS, T-N, NH$_4$$\^$+/-N, NO$_3$$\^$-/-N, NO$_2$$\^$ -/-N, alkalinity, pH, DO) in all experimental periods. Also, the time variation of several parameters (DO, pH, NH$_4$$\^$+/-N, NO$_3$$\^$-/-N NO$_2$$\^$-/-N) was examined in a SBR applied sewerage system. T-N removal efficiency of B type Was higher than that Of A type by the effect of nitrification and denitrification even though the COD removal efficiencies were similar. In aeration stage, the pH was decreased from 6.4 to 6.3 within 1 h and increased to 6.65 at the end of aerobic stage, and pH was decreased to 6.2 in non-aeration stage, and these phenomena were explained. The effects of nitrification and denitrification were compared in A type and B type sewerage system, and the typical nitrification and denitrification were observed in B type sewerage system.