Partial nitirification and denitrification process has been reported to be technically feasible and economically favorable, especially for wastewater treatment with high ammonium concentration or low Carbon/Nitrogen ratio. This research was performed to survey nitrite accumulation by nitritation in treating ADEPT effluent of piggery wastewater, which contains highly concentrated ammonia. To estimate the possibility of nitrite accumulation, DO concentration and SRT were investigated as key operational parameters. This result proved that nitritation to nitrite was steadily obtained under short sludge retention time. Oxygen limitation was proved to be just a subsidiary parameter. Energy efficiency of nitritation-denitritation process was higher than complete nitrification-denitrification because external carbon requirement for denitritation could be saved. Though the influent contained significant nonbiodegradable organic substrate, total nitrogen removal efficiency was more than 51% in nitritation-denitritation system.
Biogas plant was started in 2007 for the purpose of treatment of $20m^3$/d of wastewater from piggery farm, biogas-production and electricity generation during treatment of the wastewater. The biogas plant is consists of two anaerobic digesters, gas holder and 60 kWe generator. $62,287m^3$ of biogas was produced and 74,745kWh electricity was generated by using the biogas after commencing the biogas plant.
This study was carried out to improve septic tank for piggery wastewater treatment of small pig farm. Septic tank were consisted of screen tank, aeration tank with two steps, settling tank, and filtering tank. Aeration tanks were filled with ALC of ø4~5cm. All operation steps were performed by timer from influent to effluent. Septic tank decreased BOD by 94.7% from 4,298.3mg/$\ell$ to 226.3mg/$\ell$ and also decreased SS by 92.4%, from 2,231.3mg/$\ell$ to 161.0mg/$\ell$, respectively.
BNR공정은 반류수와 가축분뇨에 포함된 고농도의 질소를 제거하는데, 효과적인 공정이다. 특히 고농도의 질소제거에 있어서 완전질산화 반응에 비해 이점을 가지는 아질산화 반응을 유도하고 영향을 미치는 인자들에 대해 다양한 연구결과가 보고되었다. 그 중 유기물의 영향에 대해 많은 연구가 이루어졌는데, 유기물은 아질산화 반응에 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반류수 중 혐기 소화 상징액, 가축분뇨, 혐기 소화를 거친 가축분뇨를 이용하여 실험실 규모의 아질산화 반응조를 운전하였다. 운전 결과를 분석하여, 아질산화 반응에 유기물이 미치는 영향에 대해, 유기물 성상에 따라 분석하였다. 분석 결과 아질산화 반응은 유기물에 영향을 받으며, 유기물 성분 중 $S_S$에 대해 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다. 따라서 유기물을 하나의 성분으로 보지 않고 그 형태에 따라 세분화하여 관리해야 한다.
Excess N and P from the livestock manure applied to farmlands, have entered the water systems and poses a serious threat to the natural environment. Consequently, there has been recent awareness towards the management of livestock manure and its related fields. In this study, piggery wastewater was collected from a piggery in Pohang city, Korea. At 800℃, thermal decomposition of a natural stone, magnesite (MgCO3), yielded powered MgO with particle sizes ranging between 10 to 100 ㎛. Furthermore, NH4+-N and PO43--P were recovered as struvite precipitates from the piggery wastewater, by adjusting the pH with MgO and H3PO4. At pH 10, the recovery efficiencies of NH4+-N and PO43--P were found to be 86.1% and 94.1%, respectively. Using an X-ray Diffractometer (XRD), the struvite in the precipitate was confirmed to be consistent with standard pure struvite. Further, the purity of the struvite precipitate was analyzed using an energy dispersive X-ray (EDX) and thermal gravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), and found to be between 79.2% and 93.0%. Additionally, struvite-containing piggery wastewater and sawdust were mixed in a weight ratio of 2.5:1 and processed into a mature compost. The newly manufactured compost passed all quality standards required for first-class graded livestock composts. Moreover, this compost was sprayed directly onto the soil at the test site, and various parameters of the soil's effluent, such as total organic carbon (TOC), total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and dissolved oxygen (DO), were analyzed and measured. Based on these results, it is determined that the newly manufactured compost can more significantly reduce water pollution than commercial compost.
In search of a method to achieve sustainable agricultural practices, a trickling filter was employed for the piggery wastewater treatment, where rice straw was the support medium in place of more commonly used materials. The filtrate from the trickling filter were applied to a soil, on which orchard grass (Dactylic glomerata L.) was grown followed by amendment of the treated straw medium. Orchard grass was cut twice, and growth parameters and yields were measured. Soil chemical properties before and after harvesting orchard grass were analyzed. Development of the forage crop was greatly enhanced by the application of the filtrate in terms of fresh weight, dry weight, and the absorption of nutrients. Better growth and higher nutrient uptake were found in the second cutting of the orchard grass. Organic matter content, ionic intensity, exchangeable cations, and phosphate of the soil increased with the application of the filtrate. The relative high concentrations of salts in the piggery trickling filtrate, expressed in electrical conductivity and content of sodium, exerted no detrimental effect on the crop and soil.
The purpose of this study was to investigate the biodegradability and performance of organic removal and methane production rate when treating piggery wastewater using a granule of two-phase anaerobic process applied UASB. BMP test was conducted as simple means to monitor relative biodegradability of substrate and to determine methane production of an organic material. The two-phase anaerobic process is consisted of a continuous flow stirred-tank reactor (CFSTR) for the acidification phase and an Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB) for the methanogenesis. The acidogenic reactor played key roles in reducing the periodically applied shock-loading and in the acidification of the influent organics. A stable maximum biogas production rate was 400mL. The methane contents ranged from 73 to 80% during the experimental period. It is known that most of the removed organic matter was converted to methane gas, and the produced biogas might be high quality for its subsequent use.
Livestock manure is generally beneficial to soil and crop production when appropriate amount is applied, but excessive application may be detrimental to soil and water environments. A proper protocol of livestock waste treatment is required to manage the quality of soil and water. A trickling filter system using rice straw media was employed to treat piggery wastewater from small-scaled livestock farms as an alternative to the currently available methods. Batches of piggery wastewater were treated with this system, and the byproducts of rice straw media and trickling filtrate were applied to the soil with cultivating rye (Secale cereale L.). Objective of this research was to characterize these byproducts for the sustainable soil amendments and rye production. Both the treated straw medium and filtrate were proven to be effective organic fertilizers for rye plant development, with the enhanced but balanced absorption of nutrients. The synergistic effects of filtrate in addition to straw application did not show, but the filtrate appeared to lead to a higher water content of the plant. No specific nutrient deficiency or toxicity symptom was shown due to the salts derived from the byproducts applied. Chemical parameters of the soil quality were significantly improved with the application of straw medium either with or without the filtrate. Judging from parameters relating to the salt accumulations, such as sodium adsorption ratio (SAR), electrical conductivity (EC), exchangeable sodium percentage (ESP), potassium adsorption ratio (KAR), and residual P concentrations, the byproducts from piggery wastewater exhibited no detrimental effects on soil quality within the ranges of treatments used. In addition to the effectiveness of the rice straw trickling filter system for the small-scaled swine farms, both rice straw medium and filtrate could be recycled for the sustainable soil amendment and plant nutrition.
To treat piggery wastewater containing refractory compounds including nitrogen, physical treatments using zeolite and biological processes were investigated. In biogical treatment, the removal efficiencies of organics and nitrogen in bioreador using BACC (Biological Activated Carbon Cartridge) media filled with granule activated carbon were examined. The best removal efficiencies achieved for TKN and COD(sub)cr were 82% and 53% respectively, when zeolite dosage was 300 g/L. Specific nitrogen removal ability was 3.2 mg/g at a zeolite dosage of 50 g/L, whereas specific nitrogen removal ability was 1.8 mg/g at a zeolite dosage of 300 g/L. The increased of C/N ratio resulting from the removal of nitrogen using zeolite led to an increase in removal efficiency of organics. As C/N ratio was increased to 2.0, 2.44 and 6.58 at a HRT of 48 hours in a BACC bioreactor, removal efficiencies of COD(sub)cr were increased to 53.5%, 57.4% and 80.6%. The removal efficiency of wastewater using a zeolite dosage of 399 g/L was increased by 27.1% compared to that of control treatment.
This study was carried out to treat the thermal elutriated acids of piggery wastewater using UASB process. The UASB reactor was operated at an organic loading rate (OLR) of $7.4\;kgCOD/m^3-day$ (6.5 ~ 9.0). During the start-up period, the low COD removal efficiency (20%) was caused by shock loading and instability in the reactor. It was mainly due to the high concentration amounts of ammonia nitrogen, which caused inhibitory and toxic effects to toward the anaerobic bacteria. In steady state, the UASB reactor showed a SCOD removal efficiency of 71% and a VS removal efficiency of 39%. The gas production and methane content were 1.3 L/day $(0.21\;m^3\;CH^4/kg$ COD removed) and 77%, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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