• 제목/요약/키워드: Nitrogen and Phosphorus removal

검색결과 424건 처리시간 0.033초

동시 질산화-탈질(SND) 반응을 적용한 MBR 반응조에서 질소 및 인 제거 특성 (Nitrogen and Phosphorus Removal in Membrane Bio-Reactor (MBR) Using Simultaneous Nitrification and Denitrification (SND))

  • 전동걸;임현숙;안찬현;이봉규;전항배;박찬일
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제35권10호
    • /
    • pp.724-729
    • /
    • 2013
  • 동시 질산화 탈질은 미세 용존 산소하에 한 반응조내에서 일어난다. 따라서, 본 연구에서는 인 방출을 위해 공기가 공급되는 MBR 전단에 혐기성 존을 만들어주었으며, 높은 DO 농도에서 탈질효율을 향상시켜 주기 위해서는 MBR 내에 배플을 설치하여 무산소 존이 이루어지게 하였다. 그리고 인 제거를 위한 테스트는 MBR 전단의 혐기성 반응조에 알럼 응집제를 투입하여 수행하였다. 질소 제거를 위한 SND의 최적 DO 농도 도출은 MBR 내 DO 농도를 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L의 다양한 조건에서의 운전을 통해 수행하였다. 심지어 높은 알칼리성 하수라 알럼 응집제를 투입하였을 때 알칼리 용액 첨가 없이도 pH는 7.0~8.0로 유지되었다. TCODcr와 $NH_4^+$-N의 제거 효율은 모든 DO 농도에서 90% 이상이었다. DO 농도 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L에서의 TN 제거효율은 각각 50, 51, 54, 66%이었다. DO 농도 0.75 mg/L 조건에서 알럼을 첨가한 결과 TN 제거효율은 54%로 감소하였다. 혐기성 반응조에 알럼을 투입한 결과 TP 제거효율은 29%에서 95%로 향상되었다. 그리고 알럼 투입 후 분리막 모듈의 화학적 세정 주기는 15~20일부터 40~50일으로 늘어났다.

Denitrifying Phosphate Accumulating Organisms (dPAOs)을 이용한 영양소제거 및 반응조내 미생물 분포 조사 (Nutrient Removal using the Denitrifying Phosphate Accumulating Organisms (dPAOs) and Microbial Community Analysis in Anaerobic-Anoxic Sequencing Batch Reactor)

  • 박용근;이진우;이한웅;이수연;최의소
    • 미생물학회지
    • /
    • 제38권2호
    • /
    • pp.113-118
    • /
    • 2002
  • 혐기-무산소조건으로 구성된 회분식 반응조에서 질산염을 이용하여 인(P)도 동시에 제거될 수 있는 가능성을 알아보기 위해서 인의 제거 양상을 혐기-호기조건의 반응조와 비교하여 조사하였고, 질산염과 인을 동시에 제거하는 미생물분포를 분석하였다. 그 결과 비교적 낮은 농도의 유기물이 적용되었을 때(평균 CODcr=130mg/ι)두 반응조 모두 인이 효과적으로 제거되었으며 반응조내의 최종 인의 농도를 1 mg P/L. 이하로 유지하였다. 특히, 질산염을 전자수용체로 이용한 혐기-무산소조건의 반응조는 기존의 영양소제거 시스템과 비교하여 5-7 mg (P+N)/ι의 영양소를 추가적으로 제거하여 유기물의 효과적 인 이용이 가능한 것으로 판명되었다. 혐기-무산조 조건의 방응조내 미생물 분포를 조사 한 결과 질소원을 제거하는 미생물군(denitrifying bacteria)과 인을 제거하는 미생물군(polyphosphate accumulating bacteria)이 함께 존재하고 있음이 밝혀졌고, 이들 중 $\beta$-proteobacteria에 속하는 Zoogloea ramigera와 Rhodocyclus에 포함되는Alcaligenes defragrans 등은 탈질능력 이 있으면서 anoxic상태에서 인을 동시에 축적할 수 있는 탈질-탈인균주(denitrifying phosphate accumulating organisms; dPAO)로 조사되었다.

생물막 담체를 이용한 실험실 규모 $A_{2}O$공법의 시스템 변형에 따른 고도처리 성능 평가에 관한 연구 (The Study on Evaluating Performances of Lab Sacle-Advanced $A_{2}O$ with Changing System Using Biofilm Process)

  • 김민식;강구영
    • 상하수도학회지
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.209-218
    • /
    • 2012
  • Recently, as reinforced water quality standards for wastewater has been announced, more efficient and more powerful wastewater treatment processes are required rather than the existing activated sludge process. In order to meet this demands, we evaluate Task 1-4 about lab scale $A_{2}O$ process using biofilm media. Task 1, 2, and 3 use 'Module A' which has 4 partitions (Anoxic/Anerobic/Oxic/Oxic). Task 4 uses 'Module B' which has 2 partitions including a denitrification reactor with an Inclined plug flow reactor (IPFR) and a nitrification reactor with biofilm media. The denitrification reactor of Module B is designed to be upward flow using IPFR. The result of evaluating at each Task has shown that attached growth system has better capacity of removal efficiency for organic matter and nitrogen with the exception of phosphorus. Task 4 which has the most outstanding removal efficiency has 90.5% of $BOD_{5}$ removal efficiency, 97.8% of ${NH_4}^{+}-N$ removal efficiency, 65% of T-N removal efficiency and 92% of T-P removal efficiency with additional chemical phosphorus removal system operated at HRT 9hr, Qi:Qir 1:2, and BOD/T-N ratio 2.7.

Phosphorus Removal from Sewage with the Corrosion of Aluminum and Silver to Pilot-Plant

  • Park, S-I;Park, H-I;Jung, O-J;Shin, D-Y;Cheong, K-H
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국환경보건학회 2003년도 Challenges and Achievements in Environmental Health
    • /
    • pp.98-101
    • /
    • 2003
  • The pilot scale experiment was performed to investigate phosphorus and nitrogen removal from sewage by intermittently activated sludge process combined with the electrochemical interaction (Localized Corrosion) of aluminum and silver. The average T-N removal rate for HRT of 24hr was 57.4%. It was possible to remove P in sewage to under 1 mg/L with a short HRT of 12 hr using Al and Ag plate but often required additional A1 plate supplement during the operation.

  • PDF

분극곡선 측정을 통한 전해부상조의 설계인자 평가 (Evaluation on Design Factors of Electrolytic Flotation Reactor by Measuring Polarization Curve)

  • 임봉수;김경수;최찬수
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.244-250
    • /
    • 2007
  • This study was carried out to obtain the optimum design factors for an eletrolytric flotation reactor. When the effluent of the leachate treatment facility was treated under the condition of 10 volts, 30 minutes, at the Al-Al electrode system; COD removal efficiency was 45%, and total phosphorus removal efficiency was 98%. The high removal efficiency was caused by the fact that phosphate was removed by leaching $Al^{3+}$ from two electrodes. The leachate containing high ammonium nitrogen concentration was treated by a batch test under the condition of 60 minutes reaction time and added chloride ion; ammonium nitrogen removal efficiency was 89%. This high efficiency was affected by added chloride ion to wastewater. To find the optimum current density and voltage of the leachate containing chloride ion (ratio of $Cl^-/NH_4-N$ is 11) a electrochemical polarization curve was used. These values were found to be $4.5mA/cm^2$ and about 2.1 V, respectively. When C-Al electrode system was used at a batch test, the total nitrogen removal efficiency was increased by 1.8 to 3.3 times, compared to Al-Al electrode system due to high $Cl_2$ gas production.

DEPHANOX 공정 내 알루미늄 첨가에 따른 질소 및 인 제거 효율 평가 (Nitrogen and Phosphorus Removal Efficiency of Aluminum Usage in DEPHANOX Process)

  • 이범;박노백;전동걸;허태영;전항배
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제34권5호
    • /
    • pp.295-303
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 DEPHANOX 공정내 분리조에 Al(III) ($Al_2(SO_4)_3{\cdot}17H_2O$)를 주입하여 유출수의 T-P 농도를 0.2 mg/L 이하로 유지하기 위한 주입량을 도출하고 Al(III) 첨가에 따른 질소 및 인 제거 효율을 평가하였다. 반응조 내에 Al(III)을 5, 10, 15 mg/L주입하여도 pH와 알칼리도 저감에 대한 영향은 나타나지 않았으며 반응조 내의 pH는 7~8 사이로 유지하였다. 응집제의 주입량이 증가할수록 유기물과 T-N 제거효율은 감소하였으나, T-P 제거효율은 주입량이 5, 10, 15 mg/L로 증가할수록 76.28, 84.02, 94.66% 증가하였다. Al(III)주입량 15 mg/L에서 유출수의 T-P 농도는 0.17 mg/L로 관찰되어 유출수의 T-P 농도를 0.2 mg/L 이하로 유지하기 위한 Al(III)의 주입량은 최소 15 mg/L 이상임을 확인하였다.

Performance Assessment of Electrolysis Using Copper and Catalyzed Electrodes for Enhanced Nutrient Removal from Wastewater

  • Kim, Woo-Yeol;Son, Dong-Jin;Yun, Chan-Young;Kim, Dae-Gun;Chang, Duk;Sunwoo, Young;Hong, Ki-Ho
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.124-132
    • /
    • 2017
  • The performance of electrolytic processes using copper and catalyzed electrodes for enhanced nutrient removal with various catalyzers and combinations of electrodes was evaluated. The catalyzed electrodes removed more ammonia nitrogen than the copper electrode, but higher ammonia removal was achieved using a Pt/Ti anode. On the other hand, electrolysis using the Pt/Cu anode consumed less energy and cost less. During electroreduction, nitrate was better removed by a pair of copper electrodes than by the catalyzed electrodes. During electrolysis of synthetic wastewater, ammonia removal not only increased owing to direct oxidation at the anode, but was also influenced by indirect oxidation at the cathode. Platinum-coated copper and titanium cathodes actively produced oxidizers and thus removed more ammonia than a pure metal cathode. Although phosphorus was removable irrespective of the type of catalyzer, electrocoagulation using the copper electrode achieved complete removal of phosphorus in a period of less than 10 min.

인공 저류지를 이용한 축산 지역 비점오염물질 유출 저감 효율 분석 (Analysis on the Runoff Reduction Efficiency of Non Point Pollutants in Animal Feeding Area Using Artificial Reservoir)

  • 어성욱
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.417-423
    • /
    • 2018
  • 축산 지역 하류에 위치한 농업용 저수지의 강우시 유입, 유출수 분석을 통해 축산지역의 강우 유출 특성과 저류지에 의한 축산계 비점 오염물질의 저류형 시설에 의한 유출 저감 효율을 분석하였다. 급경사지에 위치한 한우 축산 지역의 비점 오염물질 유출은 주로 초기세척현상에 의해 발생됨을 알 수 있었으며 강우시의 유입수 농도는 비강우시에 비해 SS농도가 가장 높게 발생하고 있으며 T-P도 4배 이상 증가하는 양상을 보인다. 반면 총질소는 평균 30% 증가하는 것으로 나타나는데 질소항목으로 보면 질산성 질소는 거의 변화가 없는 반면에 암모니아성 질소가 2배 이상 증가하고 있다. 저류형 비점 제거시설 효율 분석 결과 비강우시 총인 제거효율이 53%로 가장 높고 부유물질은 37% 제거되고 있다. 유기물질은 10% 내외, 총질소는 5% 이내로 제거되며 부영양화로 녹조가 번성하는 하절기에는 오히려 유출수의 질소농도가 더 높아지는 경우도 빈번히 발생하고 있다. 강우시의 유입수 농도는 비강우시에 비해 SS농도가 가장 높게 발생하고 있으며 T-P도 4배 이상 증가하는 양상을 보인다. 강우시 부유물질의 제거효율은 60%로 나타나고 있으며 총인은 22% 제거되어 비강우시에 비해 제거효율은 감소하고 있다. 환경부의 비점제거시설 기준보다 9배 이상의 용량을 지니고 있지만 비점 전용 시설로 활용되지 못하는 탓에 장마철에 거의 만수 상태로 담수하여 비점제거 효율에 있어서는 충분한 효과를 보이지 못하고 있는 것으로 나타나 저수지의 용량 뿐 아니라 수문관리 등 유지관리도 비점 제거효율에 영향을 미치는 중요 인자로 분석되었다.

Cultivation of Spirulina platensis Using Pig Wastewater in a Semi-Continuous Process

  • Chaiklahan, Ratana;Chirasuwan, Nattayaporn;Siangdung, Wipawan;Paithoonrangsarid, Kalyanee;Bunnag, Boosya
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.609-614
    • /
    • 2010
  • The effluent from anaerobic digestion contains organic nitrogen and phosphorus, which are both required for growth of Spirulina platensis. Effluent (20%) from the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) from a pig farm, supplemented with 4.5 g/l sodium bicarbonate ($NaHCO_3$) and 0.2 g/l urea fertilizer (46:0:0, N:P:K), was found to be not only a suitable medium for the growth of Spirulina platensis but also a low-cost alternative. Cost calculation showed that this medium is 4.4 times cheaper than modifized Zarrouk's medium. The average productivities of a semi-continuous culture grown under outdoor conditions in a 6-1 scale and a 100-1 pilot scale were 19.9 $g/m^2/d$ and 12 $g/m^2/d$, respectively. In addition, the biomass of organisms grown in UASB effluent contained approximately 57.9% protein, 1.12% $\gamma$-linolenic acid, and 19.5% phycocyanin. The average rates of bicarbonate, total nitrogen, and phosphorus removal were 380 mg/l/d, 34 mg/l/d, and 4 mg/l/d, respectively.

Dissolved organic matter characteristics and bacteriological changes during phosphorus removal using ladle furnace slag

  • Noh, Jin H.;Lee, Sang-Hyup;Choi, Jae-Woo;Maeng, Sung Kyu
    • Membrane and Water Treatment
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.181-188
    • /
    • 2018
  • A sidestream contains the filtrate or concentrate from the belt filter press, filter backwash and supernatant from sludge digesters. The sidestream flow, which heads back into the sewage treatment train, is about 1-3% less than the influent flow. However, the sidestream can increase the nutrient load since it contains high concentrations of phosphorus and nitrogen. In this study, the removal of PO4-P with organic matter characteristics and bacteriological changes during the sidestream treatment via ladle furnace (LF) slag was investigated. The sidestream used in this study consisted of 11-14% PO4-P and 3.2-3.6% soluble chemical oxygen demand in influent loading rates. LF slag, which had a relatively high $Ca^{2+}$ release compared to other slags, was used to remove $PO_4-P$ from the sidestream. The phosphate removal rates increased as the slag particle size decreased 19.1% (2.0-4.0 mm, 25.2% (1.0-2.0 mm) and 79.9% (0.5-1.0 mm). The removal rates of dissolved organic carbon, soluble chemical oxygen demand, color and aromatic organic matter ($UV_{254}$) were 17.6, 41.7, 90.2 and 77.3%, respectively. Fluorescence excitation-emission matrices and liquid chromatography-organic carbon detection demonstrated that the sidestream treatment via LF slag was effective in the removal of biopolymers. However, the removal of dissolved organic matter was not significant during the treatment. The intact bacterial biomass decreased from $1.64{\times}10^8cells/mL$ to $1.05{\times}10^8cells/mL$. The use of LF slag was effective for the removal of phosphate and the removal efficiency of phosphate was greater than 80% for up to 100 bed volumes.