• 제목/요약/키워드: Sequencing Batch Reactor

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접촉조 결합형 연속회분식반응조를 이용한 질소제거 (Contactor Coupled Sequencing Batch Reactor for Nitrogen Removal)

  • 남세용;이상민;김동욱;서용찬
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.1141-1145
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    • 2005
  • 접촉부와 간헐포기부로 구성된 접촉조 결합형 연속회분식반응조를 질소제거를 위해 제안하고 실험적으로 연구하였다. 짧은 체류시간의 접촉반응을 통해 활성슬러지 플록에 유기물질이 생물흡착되지만 불완전 대사가 진행된다는데 근거를 두고 있다. 결과적으로 실하수의 경우 유입 유기물질의 61.2%가 접촉반응 30분 만에 흡착되었다. 유기물질의 비흡착량은 22.3 mg SCOD/g MLVSS였으며, 이는 후속되는 공정에서 탈질효율의 향상에 기여하였다. 연속운전을 통한 전체적인 처리효율은 TCOD/TKN 비가 6이하의 낮은 조건에서도 SCOD 및 T-N 제거율이 각 86%와 60%를 유지하였다.

연속회분식반응기에서 패턴매칭방법을 이용한 탈질완료 감지 알고리즘 개발 (Detection of Denitrification Completion Using Pattern Matching Method in Sequencing Batch Reactor(SBR))

  • 김예진;안유가;신중필;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.944-949
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    • 2007
  • 연속 회분식 반응기에서 측정되는 기초 상용계측기의 프로파일은 공정 내에서 행해지는 제거반응의 진행 정도에 대한 정보를 제공할 수 있다. 특히 ORP(산화환원전위, Oxidation-Reduntion Potential, ORP) 프로파일에서 관찰되는 탈질 완료를 알리는 굴곡점(nitrate knee point, NKP)을 이용한 탈질 반응의 완료 감지는 널리 알려진 응용사례라고 할 수 있다. 그러나 ORP 굴국점의 재현성이 부족하고, ORP 신호 자체가 가지는 잡음 등의 문제로 탈질 반응의 완료를 감지한 공정 제어의 현장 적용은 미비한 상태이다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 극복할 수 있는 대안으로 ORP 프로파일의 패턴을 인지하여 탈질의 종료 여부를 진단할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 동적 시간 와핑 방법을 사용하여 패턴인지를 수행한 결과, ORP 굴곡점의 출현 여부와 상관없이 공정의 탈질 완료 여부를 감지할 수 있었다.

연속회분반응기의 아질산 축적 특성과 질산화 및 탈질 미생물의 정량적 분포 연구 (Nitrite Accumulation Characteristics and Quantitative Analyses of Nitrifying and Denitrifying Bacteria in a Sequencing Batch Reactor)

  • 김동진;권현진;윤정이;차기철
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.383-390
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    • 2008
  • Recently, the interests on economical nitrogen removal from wastewater are growing. As a method of the novel nitrogen removal technology, nitrogen removal via nitrite pathway by selective inhibition of free ammonia and free nitrous acid on nitrite oxidizing bacteria have been intensively studied. The inhibition effects of free ammonia and free nitrous acid are low when domestic wastewater is used, however, because of its relatively lower nitrogen concentration than the wastewater from industry and landfill, etc. In this study, a sequencing batch reactor (SBR) is proposed for nitrogen removal to investigate the effect of the low nitrogen concentration on nitrite accumulation. Nitrification efficiency reached almost 100% during the aerobic cycle and the maximum specific nitrification rate ($V_{max,nit}$) reached $17.8mg\;NH_4{^+}-N/g\;MLVSS{\bullet}h$. During the anoxic cycle, average denitrification efficiency reached 87% and the maximum specific denitrification rate ($V_{max,den}$) reached $9.8mg\;NO_3{^-}-N/g\;MLVSS{\bullet}h$. From the analysis the main reason of nitrite accumulation in the SBR was free nitrous acid rather than free ammonia. Nitrite accumulation increased with the decrease of organic content in the wastewater and the mechanism is not well understood yet. From the result of fluorescent in situ hybridization, the distribution of nitrite oxidizing bacteria was in equilibrium with ammonium oxidizing bacteria when nitrite accumulation did not occur.

침지형 막결합 연속회분식 반응기의 운전에서 폐수의 도입단계가 제거효율과 여과성능에 미치는 영향 (The Effect of Filling Step on the Removal Efficiency and Filtration Performance in the Operation of Submerged Membrane-Coupled Sequencing Batch Reactor)

  • 김승건;이호원;강영주
    • 멤브레인
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    • 제21권3호
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    • pp.263-269
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    • 2011
  • 침지식 막결합형 연속회분식 생물반응기에서 폐수의 도입단계가 제거효율과 여과성능에 미치는 영향을 조사하였다. 호기성 단계의 초기에 공급할 경우(Mode-1)와 무산소 단계의 초기에 공급할 경우(Mode-2)에 대하여 89일 동안 동시에 운전하였다. COD 제거효율과 여과성능은 2가지 운전방식 간에 큰 차이가 없었다. 그러나 영양염류(총질소와 총인)의 제거효율에 있어서 Mode-2가 Mode-1에 비해 보다 효과적이었다. Mode-2의 경우 COD, 총질소 및 총인의 제거율은 각각 99.1, 73.3 및 77.7%이었다.

침지식 평판형 연속회분식 박반응기에서 유입 유기물 부하의 변화에 따른 영양염류의 제거 특성 (Nutrient Removal Characteristics on Organic Material Loadings in Submerged Flat Sheet Type Sequencing Batch Membrane Reactor)

  • 김승건;이호원;강영주
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.241-248
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    • 2010
  • $0.4\;{\mu}m$의 세공크기를 갖고 있는 평막이 침지된 연속회분식 반응기에서 유입 유기물 농도가 영양염류 제거에 미치는 영향을 조사하였다. 분리막의 여과성능과 영양염류 제거효과를 규명하기 위하여 유입 유기물의 농도를 200 mg/L (Run-1), 400 mg/L (Run-2) 및 800 mg/L (Run-3)로 연속적으로 변화시키면서 실험하였다. COD/N 및 COD/P의 비가 증가할수록 T-N 및 T-P의 제거율은 모두 증가하였다. Run-1, Run-2 및 Run-3에서 T-N의 평균 제거율은 각각 28.1, 32.6 및 90.4%이었으며, 투과수의 T-N 평균 농도는 각각 32.0, 30.0 및 4.3 mg/L 이었다. 또한 Run-1, Run-2 및 Run-3에서 T-P의 평균 제거율은 각각 13.6, 35.3 및 93.1%이었으며, 투과수의 T-P 평균 농도는 각각 3.11, 2.33 및 0.25 mg/L이었다.

SBR공정의 무산소-호기 구간반복에 따른 영양염류 제거 특성 (Characteristics of Nutrient Removal with Variation of the Anoxic-Oxic Phase Repetition in Sequencing Batch Reactor Process)

  • 이재근;임수빈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.43-48
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    • 2009
  • 본 연구에서는 소규모 처리공법으로서 질소와 인을 효율적으로 제거할 수 있으며, 관리 및 운전이 용이한 연속회분식반응조(SBR)공정의 영양염류 제거특성에 대하여 연구하였다. 특히, 질소의 탈질 및 인의 과잉섭취에 영향을 미치는, 무산소구간의 반복횟수에 따라 변화하는 용존산소, COD, 질소 및 인의 반응특성을 파악하여 SBR공정의 무산소-호기 구간반복에 따른 운전특성을 파악하고자 하였다. 이에 호기-무산소구간을 1~4회 반복하여 Run 1~4의 실험을 수행한 결과, 무산소구간의 반복횟수가 많아질수록 탈질을 위한 낮은 용존산소 유지가 어려운 것으로 나타났다. COD 제거율의 경우 운전에 상관없이 모두 91% 이상의 양호한 결과를 나타냈으나, 추가적인 무산소구간이 없을 때 효율이 약간 더 우수하였다. 질소제거에 있어서는 무산소구간이 2회 및 3회 반복되었을 때 약 68%의 높은 제거율을 나타냈으며, 배출되는 질소의 구성은 99% 이상이 $NOX^--N$ 이었다. 인 제거에 있어서는 무산소구간이 1회~3회 반복되었을 때 약 40%의 양호한 제거효율을 나타냈다.

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연속회분식활성슬러지공법을 이용한 매립지 침출수와 하수의 병합처리에 관한 연구 (Study on the Combined Treatment of Municipal Leachate and Sewage by Sequencing Batch Reactor.)

  • 이병인;이상혁
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.145-152
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    • 1993
  • An experimental research was conducted in order to study the treatability of leachate and a combined wastewater of municipal landfill leachate and municipal sewage. The landfill leachate was that of Nanjido landfill site, and the municipal sewage was obtained from Chungnang municipal sewage treatment plant of Seoul. Several sets of bench-scale sequencing batch reactor(SBR) were used as experimental apparatus. Specially investigated items in this experiment were the removal efficiency of substrate and the influence of the hydraulic retention time(HRT). The experiment lasted for about 8 months. The result are as follows ; 1) The characteristics of leachate were pH 7.4~8.1, BOD 280~450 mg/l, COD 1300 ~ 1350 mg/l, T-N 2021 ~2110 mg/1,7-P 2.7 ~3.2 mg/l, Cl-3540 ~4085 mg/l, and heavy metals are a very small amount. And the characteristics of sewage Ivere pH 6.9~7.3, BOD 78.4~129.3 mg/1, COD 121.2~305.0 mg/l, T-N 14.9~36.4 mg/l, T-P 1.3 ~5.9 mg/l. 2) The treatability of leachate alone was not treat well. So for the good treatment of leachate, it was necessary to deal with the pretreatment before biological treatment and a combined treatment of municipal serfage. 3) The various contents of the leachate were 5%, 10%, and 50% and the removal efficiency of COD was 86.0%, 82.8%, 60.6%, and 31.7%. The maximum content of the leachate which could be sucessfully treated by SBR in the combined treatment was 10% of that of sewage.

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메탄올 기반 탈질 공정의 고속화 및 탄소 섭취 특성 (High-rate Denitrifying Process Based on Methanol and Characteristics of Organic Carbon Uptake)

  • 박수인;전준범;배효관
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.581-591
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    • 2020
  • In this study, two types of reactors were operated to examine the properties of methanol uptake under the high-rate denitrification process. In a sequencing batch reactor, the denitrifying activity was enriched up to 0.80 g-N/g-VSS-day for 72 days. Then, the enriched denitrifying sludge was transferred to a completely stirred tank reactor (CSTR). At the final phase on Day 46-50, the nitrogen removal efficiency was around 100% and the total nitrogen removal rate reached 0.097±0.003 kg-N/㎥-day. During the continuous process, the sludge settling index (SVI30) was stabilized as 118.3 mL/g with the biomass concentration of 1,607 mg/L. The continuous denitrifying process was accelerated by using a sequencing batch reactor (SBR) with a total nitrogen removal rate of 0.403±0.029 kg-N/㎥-day with a high biomass concentration of 8,433 mg-VSS/L. Because the reactor was open to ambient air with the dissolved oxygen range of 0.2-0.5 mg-O2/L, an increased organic carbon requirement of 5.58±0.70 COD/NO3--N was shown for the SBR in comparison to the value of 4.13±0.94 for the test of the same biomass in a completely anaerobic batch reactor. The molecular analysis based on the 16S rRNA gene showed that Methyloversatilis discipulorum and Hyphomicrobium zavarzinii were the responsible denitrifiers with the sole organic carbon source of methanol.

혐기성 연속 회분식 공정에 의한 도시하수슬러지 소화시 고액분리 특성에 따른 처리효율평가 (Performances of Anaerobic Sequencing Batch Reactor for Digestion of Municipal Sludge at the Conditions of Critical Solid-liquid Separation)

  • Hur, Joon-Moo;Park, Jong-An
    • 한국환경보건학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.77-85
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    • 2002
  • 중온과 고온의 혐기성 연속회분식 공정(anaerobic sequencing batch reactor ; ASBR)에서 소화슬러지의 고액분리특성이 처리효율에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구결과 침전가능 고형물농도가 높은 도시하수슬러지 처리시 고액분리특성 및 고액분리형태가 전체처리의 안정성 및 처리효율에 상당한 영향을 미쳤다. 중온ASBR에서는 부상농축현상이 일어났으나, 고온ASBR에서는 중력농축에 의한 고액분리가 일어났으며, 상대적으로 고온 ASBR의 처리효율이 우수하였다. 그리고 수리학적 체류시간, cycle period 및 고액분리형태는 소화슬러지의 농축 특성과 임계 고형물농축을 지배하는 중요한 인자였다. 중온ASBR에서 고액분리 후 농축슬러지베드용적(thickened sludge bed volume)은 매우 중요한 운전 요소이며, 소화슬러지의 중력농축특성은 배출시 농축고형물의 유실현상과 침전시 계속적으로 발생하는 소화가스에 의한 슬러지계면의 파괴현상 및 슬러지베드의 불안전성을 야기시켜 처리효율을 감소시켰다. 중력농축의 경우 소화가스와 슬러지농축용적간의 상호작용(cyclic mutual effect)이 주기적으로 일어났으나, 부상농축에서는 이러한 현상이 일어나지 않았다.

ASBR(Anaerobic Sequencing Batch Reactor) 공정의 F/R비가 암모니아가 탈기된 축산폐수의 유기물 제거에 미치는 영향 (Effect of F/R ratio of ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor) Process on Removal of the Organic Matters in Ammonia Stripped Swine Wastewater)

  • 황규대;조영무
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.687-694
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    • 2005
  • Lab-scale experiments have been carried out to investigate the effect of F/R ratio of ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor) process on the removal of the organic matters in ammonia stripped swine wastewater. Three ASBR inoculated with sludge mixed with granular sludge of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and anaerobic digested sludge of municipal wastewater treatment plant were operated. Ammonia stripped swine wastewater was used as influent. Prior to conducting the experiments with varied conditions, the effect of increasing organic loading rate from 2.34 to $5.79gTCOD_{Cr}/L$-day at a fixed F/R ratio of 0.1 on the organic removal efficiency has been studied during start-up period. As the result of the experiment, under the condition of varied organic loadings, less than $4.14gTCOD_{Cr}/L$-day, the removed efficiency $TCOD_{Cr}$ of the ASBR process is 83% resulted from the mean value of effluent $TCOD_{Cr}$, 9,125 mg/L during the start-up period. Then ASBRs were operated with F/R ratio of 0.024, 0.303 and 0.91 respectively. Organic loading rate was increased from 4.56 to $15.43gTCOD_{Cr}/L$-day to investigate the effects of F/R ratio and organic loading rate on the organic removal efficiency. As the result of the experiment, less than $6.23gTCOD_{Cr}/L$/L-day, F/R ratio haven't an effect on the organic removal efficiency and the mean removal efficiency of TSS, $TCOD_{Cr}$ and $SCOD_{Cr}$ was about 80%, 86% and 78% at the all of F/R ratio. But as organic loading rate was increased from 8.54 to $12.04gTCOD_{Cr}/L$-day at the F/R ratio of 0.024, the removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ decreased from 71% to 63%. The range of decreased removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ at the F/R ratio of 0.024 was much more higher than at the F/R ratio of 0.303, 0.91. Thus, as organic loading rate was increased, ASBRs were operated with high F/R ratio to obtain high removal efficiency.