• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.7-14
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• 2006

본 연구에서는 도시하수를 이용하여 two-sludge 시스템방식의 SBR3 공정의 질소제거 효율 향상능을 평가하기 위해 기존 재래식 SBR 공정(SBR1) 및 분할주입(step-feeding)을 통해 탈질효율 향상을 도모한 SBR2 공정과의 비교 연구를 수행하였다. 도시하수를 대상으로 한 연구결과 two-sludge 시스템 방식으로 질산화 반응이 별도의 반응조에서 진행되며(external nitrification), 질산화된 질산염은 생흡착된 유기물을 이용하여 효과적으로 탈질되는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 반응조에 비해 T-N 제거효율면에서 우수함이 관찰되었다. SBR3 공정과 SBR1 및 SBR2 공정의 T-N 제거효율 차이는 낮은 C/N 비에서 더 크게 관찰되었으며 이는 생흡착 기작을 이용하는 SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 탈질시 유기물 이용을 효율적으로 함을 의미한다. SBR3 공정은 T-N 유입 부하율에 따른 T-N 제거효율 관계에서도 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 성능이 우수함을 관찰할 수 있었다. SBR3 공정이 SBR1 및 SBR2 공정에 비해 높은 T-N 부하율에서도 질소제거효율이 높은 원인은 SBR3 공정이 two-sludge 시스템 방식으로 운영됨에 따라 질화박테리아가 독립된 반응조에서 질산화를 수행하므로(external nitrification) 질산화 반응시 소요되는 수리학적 체류시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
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• pp.145-148
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• 2003

본 논문에서는 이차다항식을 이용하여 생화학적인 공정의 모델링을 행한다. SBR 반응조에서 질소제거를 위한 수처리 공정이 제시되었으며, 이 공정의 ORP값을 모델링하고 동정하기 위해 서로 다른 형태의 선형모델이 소개되었으며 결과를 비교하고 분석한다 시뮬레이션 결과로부터 합리적이고 효율적으로 모델링 될 수 있음을 검증한다.

• 미생물학회지
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• 제38권2호
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• pp.113-118
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• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.438-444
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• 2005

본 연구에서는 가변형 간벽을 설치하고 이 가변형 간벽의 열고 닫음에 따라 하나의 SBR 반응조를 시간적으로 뿐만 아니라 공간적으로도 분리시킴으로써 aerobic, anaerobic 또는 anoxic 상태의 구분을 명확히 하여 탈질 및 탈인 효율을 증대시켰다. 본 연구 결과 $COD_{Cr}$/N ratio 10($BOD_5$/N ratio 5) 정도의 실 플랜트 조건에서 T-N 및 T-P 제거효율은 90.9%와 75%를 나타내었다. 또한 잉여슬러지내 인 함유량 조사결과 기존 처리장에서 발생된 잉여슬러지의 인 함량비율을 100%라 할 때 pilot plant에서 발생된 잉여슬러지의 인 함유율은 생 슬러지의 경우 133.6%, 건조 슬러지의 경우 124.3%로서 기존 처리장의 슬러지내 인 함유율보다 $25{\sim}30%$ 정도 높은 것으로 조사되었다. 따라서 SBR반응조 내에 가변형 간벽을 설치함으로서 명확한 탈질 탈인을 위한 반응조건을 제시해 줄 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1215-1221
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• 2005

본 연구는 가변형 간벽이 설치된 SBR 고도처리 공법과 기존의 단일 반응조로 구성된 SBR 고도처리 공법의 영양염류 처리효율을 비교하였으며, 또한 호기에서 무산소로의 "상" 전환속도를 비교하여 실질적인 반응시간의 차이를 검증하고자 하였다. 그 결과 SBR1의 $COD_{Cr}$ 및 $BOD_5$ 제거효율은 91.5% 및 97.5%이었으며, SBR2의 경우 90.4% 및 97.3%로 유기물 제거효율에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 T-N 및 T-P제거효율에 있어서는 SBR1이 SBR2보다 12.1% 및 7.6% 높은 처리효율을 나타내었다. 또한 "상" 전환속도 평가 실험에서 SBR1이 SBR2보다 높게 나타났다. 기 이유는 SBR1이 한 반응조내에 연속적으로 두 개의 "상"이 존재하기 때문에 "상" 전환시 완충능력을 갖고있기 때문에 "상"전환시간을 줄일 수 있고, 또한 명확한 반응조건을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.293-298
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• 2005

선박에서 발생하는 오 ${\cdot}$ 폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 실험실 규모로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용하여 선박폐수에 대하여 안정적인 처리효율을 나타내었다. 선박 오 ${\cdot}$ 폐수 처리 SBR에서 유기물의 제거와 내생호흡에 필요한 산소량 그리고 질소의 제거에 필요한 총 산소량은 0.2$m^{3}$ Air/min이다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서는 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 부하율은 약 0.36kg ${\cdot}$ MLSS/kg ${\cdot}$ TOC으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 24.2%로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.719-725
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• 2005

본 연구는 생물학적 질소제거공정에서 국내 하수의 저C/N비로 인한 총질소 저하현상을 최소화 하기위한 방안으로 SBR 공정에서 유입수 주입방식의 변화를 포함한 세가지 운전모드에 대한 질소제거 효율을 평가하였다. 검토된 운전방식은 CO-SBR, IA-SBR, SF-SBR이며 lab-scale운전과 pilot-scale($2\;m^3/day$) 운전을 통해 검증하였다. 또한 질소제거를 위한 SBR공정에서 유입수량과 반응조의 비율과 유입수 간헐 주입비를 고려할 때 질소제거효율을 효과적으로 예측할 수 있는 방정식을 개발하여 질소제거율을 실제 운전결과와 비교 검토하였다. 유입수 주입방식의 변화가 탈질효율에 미치는 영향은 운전결과 SF-SBR이 90% 탈질율로서 가장 높은 탈질율을 나타냈고 IA-SBR이 61% 그리고 CO-SBR이 19%를 나타내었다. 또한 비 포기 유입시간의 길이가 슬러지 플럭에 미치는 영향은 비 포기 유입시간이 1시간 및 2시간의 경우의 플록의 밀도가 3시간의 경우보다 높아졌고 양호한 침강성을 나타냈으며 플록의 입도분포는 1시간 및 2시간의 경우가 $100{\sim}300\;{\mu}m$이고 3시간의 경우 $200{\sim}400\;{\mu}m$를 나타내었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권5호
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• pp.475-480
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• 2005

선박에서 발생하는 오${\cdot}$폐수를 처리하기 위하여 생물학적 질소 및 인의 제거공정으로 사용되고 있는 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 산소 소모량, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp.균주의 상태를 알아보기 위하여 Lab-sacle로 수행하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 $92.0\%$, 암모니아성질소는 $90.0\%$, 총질소의 제거효율은 $84.0\%$, 인의 제거효율은 $93.0\%$로 나타났다. Bacillus sp.를 이용한 SBR를 사용한 선박폐수의 처리효율은 안정적이었다. 포기시에 SBR 내의 pH는 초기의 8.1에서 30분동안에 pH는 7.0으로 감소하였다. 무산소 단계인 3단계와 4단계에서 pH는 증가하기 시작하여 최종적으로 pH는 7.3으로 유지되었다. TOC제거량에 대한 슬러지 생성량은 약$0.36kg{\cdot}MLSS/kg{\cdot}TOC$으로 나타났으며 낮은 슬러지 발생율과 높은 슬러지 침강성을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 $24.2\%$로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제21권4호
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• pp.409-420
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• 2007

ASM No. 1 is a very useful model to analyze wastewater treatment system removing organic carbon and nitrogen material. But it isn't adequate to control the wastewater treatment system with real time since it has many material divisions and parameters. So, the purpose of this study is the simplification of ASM No. 1 to control the wastewater treatment system. ASM No. 1 was changed with the model which has 3 material divisions(COD, $NH_4{^+}$, $NO_3{^-}$) and two phases(Aerobic and Anoxic condition). SBR was running with two phases(Phase I and II). Phase II running 20 minutes with aerobic time was used for deciding model parameters and Phase I running 12 minutes with aerobic time was used for proving the simplified model. The simplified model was compared with ASM No. 1 using data of Phase I and II. As a result of model comparison, the simplified model has enough ability to express the variation of $NH_4{^+}$ compound.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.669-675
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• 2006

SBR반응조를 이용하여 간헐폭기의 슬러지소화 실험을 실시하였다. 폭기비율은 고형물과 질소 제거의 가장 중요한 운전인자 중의 하나였다. 슬러지의 소화에 따라 용출된 유기성질소는 질산성질소로 산화되었고, 생물학적 질소제거율도 높게 나타났는데, 질소제거율은 폭기비율에 따라 달라졌다. 폭기비율 0.25-0.75의 범위에서, 암모니아성 질소의 축적은 보이지 않았으며, pH는 중성에서 유지되었다. 폭기비율을 증가시킴에 따라 고형물 제거율은 증가하지만 용존 질소의 제거율은 감소하는 경향을 보였다. 본 실험에서 SBR 반응조를 이용하고, 평균고형물체류시간 8-32일 정도의 설계조건과 폭기비율 0.25-0.75의 운전 조건에서 VSS 제거율은 17-42% 정도, 용존질소 제거율은 80% 이상이 가능하였다.