• Environmental Engineering Research
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• 제15권1호
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• pp.3-7
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• 2010

To better understand the ecology of tetrade forming organisms (TFOs) floating in a large amount of dairy wastewater treatment plant (WWTP) effluent (sequencing batch reactor [SBR]) during the inefficient phosphorus (P) removal process of an enhanced biological P removal system, the TFOs from the effluent of a full scale WWTP were separated and attempts made to culture the TFOs in presence/absence of oxygen. The intact TFOs only grew aerobically in the form of unicellular short-rods. Furthermore, to identify the intact TFOs and unicellular short-rods the DNAs of both were extracted, analyzed using their denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)-profiles and then sequenced. The TFOs and unicellular short-rods exhibited the same banding pattern in their DGGE-profiles, and those sequencing data resulted in their identification as Acinetobacter sp. The intact TFOs appeared in clumps and packages of tetrade cells, and were identified as Acinetobacter sp., which are known as strict aerobes and efficient P-removers. The thick layer of extracellular polymeric substance surrounding Acinetobacter sp. may inhibit phosphate uptake, and the cell morphology of TFOs might subsequently be connected with their survival strategy under the anaerobic regime of the SBR system.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권1호
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• pp.73-80
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• 2007

본 연구는 생물학적 폐수 처리 공정인 연속 회분식 반응기(sequencing batch reactor, SBR)에서 질소 제거 최적화를 위해 활성 오니 공정모델(activated sludge model, ASM No.1, ASM1)과 반복 동적 프로그래밍(iterative dynamic programming, IDP)을 이용하여 SBR의 처리 기준을 만족하면서 최적 운전 조건을 탐색하고 하는 것을 목적으로 하였다. 연속 회분식 반응기의 최적화를 위해 에너지 최소화와 최소 회분 시간이 질소 처리의 농도 그래프의 면적과 비례하는 점을 이용하여 이를 고려한 새로운 performance index를 제안하였다. 회분 시간과 에너지에 대항하는 면적에 적절한 비중(weight)을 줌으로써 최소 회분 시간과 최소 에너지 문제를 동시에 고려하였다. SBR에서 IDP를 이용한 최적 운전서 최적 용존 산소 농도의 설정치가 전체 회분 시간과 전체 에너지 비용에 동시에 영향을 미침을 알 수 있었고 최적 운전시 기존의 운전 방법과 같은 유기물과 질소 제거가 가능하고 동시에 전체 비용을 20％까지 줄일 수 있었다. 더 나아가 공정이상으로 실제 공정이 모델과 다른 모델링 에러에 의해 잘못된 모사의 경우에도 IDP를 이용하여 다시 재최적화할 수 있음을 보였다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.566-571
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• 2006

A sequencing batch biofilm reactor (SBBR) operated with a cycle of anaerobic - aerobic - anoxic - aerobic has been evaluated for the nutrient removal characteristics. The sponge-like moving media was filled to about 10% of reactor volume. The sewage was the major substrate while external synthetic carbon substrate was added to the anoxic stage to enhance the nitrogen removal. The operational results indicated that maximum T-N and T-P removal efficiencies were 97% and 94%, respectively were achieved, while COD removal of 92%. The observations of significant nitrogen removal in the first aerobic stage indicated that nitrogen removal behaviour in this SBBR was different to conventional SBR. Although the reasons for aerobic nitrogen removal has speculated to either simultaneous nitrification and denitrification or anoxic denitrification inside of the media, further researches are required to confirm the observation. The specific oxygen uptake rate (SOUR) test with biofilm and suspended growth sludge indicated that biofilm in SBBR played a major role to remove substrates.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권1호
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• pp.17-24
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• 2005

본 연구는 호기성 연속회분식반응기(SBR)에서 낙농폐수의 생물학적처리 과정에서 발생되는 휘발성 유기물질 발생량을 분석한 것이다. 호기성처리 상태에서 악취성분인 휘발성 지방산(VFAs) 및 휘발성 유기물질(VOCs)은 원래 상태보다도 크게 감소하였다 호기성 연속회분식반응기에서 휘발성지방산은 1,450 mg/L 이하를 나타내고 있었다. 축산폐수처리과정에서 악취처리는 호기성연속회분식반응기(SBR) 처리 기술이 효과적인 방법이라고 확인되었다. 호기성 연속회분식반응기 시스템은 고액분리된 액상물의 악취물질 제거에 사용될 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권5호
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• pp.646-653
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• 2011

The combined system of sequencing batch biofilm reactor (SBBR) and membrane SBR (MSBR) was operated with sewage to evaluate the COD utilization for biological nutrient removal (BNR). The SBBR was operated for nitrification reactor, while denitrifying PAO (dPAO) was cultivated in MSBR with anaerobic-anoxic operation. In the SBBR and MSBR system, the enhanced biological phosphorus removal (EBPR) was successfully achieved with higher N removal. The COD utilization in combined SBBR-MSBR system was significantly reduced compared to ordinary BNR (up to 3.1 g SCOD/g (N+P) and 1.6 g SCOD/g (N+P) with different C/N/P ratio). The results suggest that a dPAO process could effectively reduce carbon energy (=COD) requirement. The combination of oxic-SBBR and anaerobic-anoxic MSBR for dPAO utilization could be an attractive alternative to upgrade the process performance in weak sewage.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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• 제1권2호
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• pp.125-136
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• 1997

Digestion of a municipal wastewater sludge by the anaerobic sequencing batch reactor(ASBR) was investigated to evaluate the performance of the ASBR process at a critical condition of high-solids-content feed. The reactors were operated at an HRT of 10 days with an equivalent loading rate of 0.8-1.5 gVS/L/d at $35^{\circ}C.$ The main conclusions drawn from this study were as follows: 1. Digestion of a municipal wastewater sludge was possible using the ASBR in spite of high concentration of settleable solids in the sludge. The ASBRS with 3- and 4-day cycle period showed almost identical high digestion performances. 2. No adverse effect on digestion stability was observed in the ASBRS in spite of withdrawal and replenishment of $30\%\;or\;40\%$ of liquid contents. A conventional anaerobic digester could be easily converted to the ASBR without any stability problem. 3. Flotation thickening occurred in thicken step of the ASBRS throughout steady state, and floating bed volume at the end of thicken period occupied about $70\%$ of the working volume of the reactor. Efficiency of flotation thickening in the ASBRS could be comparable to that of additional gravity thickening of a completely mixed digester. 4. Solids were accumulated rapidly in the ASBR during start-up period. Solids concentrations in the ASBRS were 2.6 times higher than that in the completely mixed control reactor at steady state. Dehydrogenase activity had a strong correlation with the solids concentration. Dehydrogenase activity of the digested sludge in the ASBR was 2.9 times higher than that of the sludge in the control reactor, and about 25 times higher than that of the subnatant in the ASBR. 5. Remarkable increase in equivalent gas production of $52\%$ was observed at the ASBRS compared with the control reactor in spite of similar Quality of clarified effluent from the ASBRS and control reactor. The increase in gas production from the ASBRS was believed to be combined results of accumulation of microorganisms, higher driving force applied, and additional long-term degradation of organics continuously accumulated.

• 유기물자원화
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• 제19권2호
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• pp.49-54
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• 2011

본 연구는 혐기성 수소 발효 반응조의 유출수를 기질로 이용하여 anaerobic baffled reactor (ABR) 및 anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) 형태에 따른 혐기성 메탄 발효 성능을 평가하였다. 두 개의 반응조는 유기물 부하율 $1.0kg\;COD/m^3{\cdot}d$와 수리학적 체류시간 20일에서 운전을 수행하였다. ABR과 ASBR의 초기 운전 기간에서 메탄 발생량은 각각 0.04 L/L/d와 0.19 L/L/d로 나타났으며, ABR과 ASBR의 최대 메탄 발생량은 각각 0.25 L/L/d와 0.31 L/L/d로 나타났다. ABR과 ASBR의 초기 운전 기간에서 COD 제거율은 각각 89%와 92%로 나타났다. 정상 상태에 도달한 후에는 ABR과 ASBR의 COD 및 VS의 제거율은 각각 90% 이상 유지되었다. 비메탄 활성도는 미생물이 기질에 적응함에 따라 반응조에 상관없이 증가하였다.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.75-83
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• 2004

혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권1호
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• pp.22-30
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• 2005

Nitrite accumulation is not unusual in batch processes such as sequencing batch reactor (SBR) with high-strength of ammonium or nitrate wastewaters. A possible mechanism of nitrite inhibition on Acinetobacter was depicted in a biochemical model, which the protonated species, nitrous acid form of nitrite, affects proton relating transport at the proton-pumping site crossing the cell membrane under unlimited carbon and phosphorus conditions. This effect exerts inhibition of phosphorylation under aerobic condition and yields low APT/ADP ratio, consequently decrease poly-P synthesis and phosphorus uptake from outside the cell in the model.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.175-180
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• 2008

본 연구는 Fill-Contact-Settle-Decant-Idle의 공정으로 구성된 활성슬러지 공정인 SBR(Sequencing bach reactor)공정에서 수리학적 체류시간을 24시간으로 하여 운전하였으며, 세포외 폴리머의 생성량, 흡착량, 제거율 등과 SRT와의 상관관계에 대한 특성을 조사하였다. 본 실험의 목적은 활성슬러지 시스템에서 다양한 SRT를 통한 생물흡착 특성을 결정하기 위한 것이다. 연구 결과 SRT(Sludge retention time)가 증가함에 따라 단위 미생물당 유기물 흡착율 및 제거율이 감소하는 것으로 나타났으며 단위 미생물당 생성되는 세포외 폴리머 양도 감소하는 것으로 나타났다. 생물흡착효율은 SRT가 증가할수록 높았고 SRT 30일에서 그 값은 53.2%였다. 하지만 단위 미생물당 생물흡착량은 SRT 2일에서(48.6 mg COD/gVSS) 가장 높게 관찰되었다. SRT에 따른 EPS량은 TSS, TCOD$_{Cr}$ 그리고 TKN에 의해 정량적으로 분석하였다. 상기의 결과로 인하여 슬러지의 플록 형성을 방해하여 슬러지의 침강성을 저해하며, COD 제거효율을 감소시키는 결과를 초래하는 것으로 사료된다. 따라서 미생물을 이용한 생물학적 공정 운영시 EPS의 특성을 고려하여 SRT, MLSS 유지, 유기물 부하량 등의 설계 인자를 적정히 선정하여 운영하는 것이 필요할 것으로 판단된다.