• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.381-387
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• 2013

UASB-ABF (Up-flow anaerobic sludge blanket-aerated bio-filter) 시스템을 이용한 하수의 혐기성처리 방법에서 질소와 인을 제거하는 공법에 대하여 연구하였다. 160일간의 UASB-ABF 시스템을 운영한 결과 유출수 반송을 통하여 TCOD뿐만 아니라, TN과 TP를 효율적으로 제거할 수 있었다. 무반송의 경우 UASB 반응조에서 유기물 제거효율은 64%에 머물었으나, 반송률 120%, 180%, 240%로 증가한 결과 각각 92%, 95%, 96%로 향상되었다. 반송률 180% 이상에서는 유기물 제거효율 증가폭은 크지 않았다. ABF 유출수 반송으로 TN 제거효율이 크게 향상되었다. TN 제거효율은 무반송 조건일 때 18%에서 82%로 향상되었으며, UASB에서 지속적인 유기물질 제거로 인하여 ABF에서 질산화효율은 안정적으로 95% 이상으로 타나났다. ABF 유출수 반송으로 TP 및 $PO{_4}^{3-}$-P 제거효율이 모두 향상되었다. TP의 경우 무반송에서는 거의 제거되지 않았으나, 반송률이 120%, 180%, 240%에서는 각각 51%, 63%, 71%로 향상되었고, 주로 UASB에서 제거되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권6호
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• pp.929-935
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• 2002

The 5-stage biological nutrient removal (BNR) process with step feed system showed a very stable organic carbon and nutrient removal efficiency ($87\%\;COD\,;79\%\;nitrogen,\;and\;87\%$ phosphorus) for an operation period of 2 years. In each stage at the pilot plant, microbial communities, which are important in removing nitrogen and phosphorus, were investigated using fluorescence in-situ hybridization (FISH) and 165 rDNA characterization. All tanks of 5-stage sludge had a similar composition of bacterial communities. The totat cell numbers of each reactor were found to be around $2.36-2.83{\times}10^9$ cells/ml. About $56.5-62.0\%$ of total 4,6-diamidino-2-phenylindol (DAPI) cells were hybridized to the bacterial-specific probe EUB388. Members of ${\beta}$-proteobacteria were the most abundant proteobacterial group, accounting for up to $20.6-26.7\%$. The high G+C Gram-positive bacterial group and Cytophaga-Flexibacter cluster counts were also found to be relatively high. The beta subclass proteobacteria did not accumulate a large amount of polyphosphate. The proportion of phosphorus-accumulating organisms (PAOs) in the total population of the sludge was almost $50\%$ in anoxic-1 tank. The high G+C Gram-positive bacteria and Cytophaga-Flexibacter cluster indicate a key role of denitrifying phosphorus-accumulating organisms (dPAOs). Both groups might be correlated with some other subclass of proteobacteria for enhancing nitrogen and phosphorus removal in this process.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.27-32
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• 2010

저농도 유기물, 질소, 인 제거를 위하여 독립영양 미생물인 광합성 박테리아를 이용한 회분식 실험 결과 초기값 $COD_{Cr}$ 37.3 mg/L, $NH_3$-N 4.0 mg/L, $PO_4^{3-}$-P 1.0 mg/L (C:N:P=100:10:1) 일 때 각각 87.4%, 46.3%, 79.7% 제거효율을 보였다. 혼합 광합성 박테리아, 세라믹 담체 및 담체 KSP01을 적용한 폭기식 반응기 실험 결과, 평균 유기물 72.7%, 암모니아성 질소 79.2%를 제거하였으며, pH 조절로 인산염 인을 최대 92.6%까지 제거할 수 있었다. 반응기 내 다양한 폭기 조건에서 암모니아성질소 제거를 확인한 결과, 1, 2 반응조에 10.2 L/min로 공기를 주입하였을 때 98.5%로 높은 제거효율을 보여주었다. 또한 하천수 적용시 암모니아성 질소 82.8%의 높은 제거효율을 확인하였다. 본 연구를 통하여 개발된 정화 시스템의 현장 적용시 저농도 질소, 인의 높은 제거를 보일 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.295-303
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• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.150-153
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• 2016

본 연구는 $TiCl_4$의 농도(0.25-0.59 mM)와 급속교반속도(100-250 rpm), 완속교반속도(30-60 rpm)의 변화가 인 제거효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 응집제 농도가 $0.25{\leq}[TiCl_4]{\leq}0.39mM$ 범위에서 인 제거 효율은 $TiCl_4$의 농도가 증가 할수록 증가하였으며 처리후 인의 농도는 0.2 mg/L 이하였다. 응집제 농도 0.39 mM, 급속교반속도 100 rpm, 완속교반속도 30 rpm에서 인 제거효율이 약 99%로 가장 높았다. $TiCl_4$의 농도가 낮을 경우(0.25-0.27 mM) 인제거효율의 편차는 급속교반속도 변화(2-3%)보다 완속교반속도 변화(7-10%)에서 더 민감하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제29권3호
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• pp.232-238
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• 2010

본 연구에서는 UST-AF 시스템에 전(前)응집 후(後)생물학적 처리 공정을 도입하여 질소와 인을 동시에 제거하고자 하였다. 연속공정은 유기물 및 SS의 제거 효율이 90%이상으로 균등화 효과와 질산화 효율이 높았다. 호기성 여과조에서 질산화 효율이 95% 이상이었으며, 반송을 통한 탈질화 효율은 80% 이상이었다. 하수원수에 화학적 처리 공정을 도입하여 총인을 90% 이상 제거하였으며, 후속공정의 생물반응에 영향을 주지 않은 alum 주입량은 40 mg/L이었다. 그러나 하수원수에 포함된 응집제에 의한 생물반응의 저해는 관찰되지 않았으나, 향후 장기간 운전하였을 경우 공정내 축적된 응집 슬러지의 영향에 대한 고찰이 필요할 것으로 예상된다.

• 한국양식학회지
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• 제16권4호
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• pp.252-256
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• 2003

양식장에서 생성되는 어류의 노폐물이나 미섭취되고 남은 사료분은 고농도의 질소와 인을 함유하고 있으나 미처리된 상태로 처리하고 있어 그에 따른 처리방안이 요구된다. 본 연구에서는 기존의 처리공정의 대용으로 생태공학적 처리로서 경제적으로 질소와 인 제거를 위해 실내재배조에 물상추를 적용하였다. 앙식장 배출수 처리를 위한 생물여과상의 처리효율을 향상시키기 위하여 물상추 여과조를 설치하여 다양한 조건하에 시도되었다. 실험 재료인 수초는 물상추를 재배하였고, 6개의 수조(62${\times}$60${\times}$86cm)에 재배조 용량이 80 L가 되도록 채우고 수리학적 체류시간(hydraulic retention time; HRT)을 1, 2, 4, 8일로 하여 운영하였다. HRT 8일인 경우 1차 배출수를 대상으로 하였을 경우 BOD, T-N, T-P의 제거율은 92.8, 79.0 및 93.6%로 각각 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제21권3호
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• pp.273-278
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• 2007

Modern society has moved from a phosphorus recycling loop, where animal manure and human wastes were spread on farming land to recycle nutrients, to a once-through system, where phosphates are extracted from mined, non-renewable phosphate rock and end up either in landfill(sewage sludge, incinerator ash) or in surface waters. In this research, crystallization of nitrogen and phosphate with natural sources of $Mg^{2+}$ in synthetic water was tested. The operational parameters of pH, mixing time, and the magnesium molar ratio were investigated to find optimal conditions of the MAP precipitation using synthetic wastewater. The removal efficiency of phosphate increased with pH up to 11. By MAP precipitaiton of the synthetic waste water, 94% of the phosphate were eliminated at pH 11. It was found that at least 10 minutes mixing time was required and 20 minutes mixing time was recommended for efficient phosphate removal. High efficiency removal of phosphate was possible when the magnesium molar ratio was 1.0~2.0. The comparative study of different magnesium sources showed that coagulants (PAC) was the more efficient sources than only magnesium. The result showed that 97% of phosphate removal. In conclusion, coagulants (PAC) induced crystallization of struvite and hydroxyapatite was shown to be a technically viable process that could prove cost effective for removing phosphate in wastewater.

• 상하수도학회지
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• 제21권5호
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• pp.589-599
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• 2007

This study was conducted to investigated the removal efficiency of BOD and nutrient for the treatment of low strength municipal wastewater by a biological nutrient removal system. In this experiment, the effect of operating parameter including HRT of 7.0hr, BOD/TN ratios of 2.62~4.08, internal recycle of 50~300%, and return sludge of 50~100%, were studied during winter season. Efficiencies of organic matter and T-P removal and denitrification were not significantly affected by the change of temperature in winter season. However, the specific nitrification rate and nitrification efficiency decreased at low temperature. Besides, denitrification efficiencies increased with increasing BOD/TN ratios. It was also found that the internal recycle and return sludge ratio below 50% is required for the effective denitrification of low strength municipal wastewater. With operating mode 4 of the optimum, the effluent BOD, T-N and T-P concentration were obtained to average 5.8, 14.6, and 0.84 mg/L, respectively. The temperature-activity coefficient (${\theta}$) of specific nitrification rate, specific denitrification rate and specific phosphorus uptake rate were obtained 1.044, 1.017, 1.028, respectively.

• Membrane and Water Treatment
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• 제15권1호
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• pp.1-9
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• 2024

Biological nutrient removal is gaining increasing attention in wastewater treatment plants; however, it is adversely affected by low temperatures. This study examined temperature effects on nutrient removal and morphological stability of the granular and denitrifying phosphorus accumulating organisms (PAO and DPAO, respectively) using sequencing batch reactors (SBRs) at 5, 10, and 20 ℃. Lab-scale SBRs were continuously operated using anaerobic-anoxic and anaerobic-oxic cycles to develop the PAO and DPAO granules for 230 d. Sludge granulation in the two SBRs was observed after approximately 200 d. The average removal efficiency of soluble chemical oxygen demand (SCOD) and PO₄^3--P remained >90% throughout, even when the temperature dropped to 5 ℃. The average removal efficiency of NO₃^--N remained >80% consistently in DPAO SBR. However, nitrification drastically decreased at 10 ℃. Hence, the removal efficiency of NH₄⁺-N was decreased from 99.1% to 54.5% in PAO SBR. Owing to the increased oxygen penetration depth at low temperatures, the influence on nitrification rates was limited. The granule in DPAO and PAO SBR was observed to be unstable and disintegrated at 10 ℃. In conclusion, morphological characteristics showed that changed conversion rates at low temperatures in aerobic granular sludge altered both nutrient removal efficiencies and granule formation.