• 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.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권4호
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• pp.340-348
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• 2005

Laboratory scale experiments were conducted to compare the performance of two types of sequencing batch reactor(SBR) systems, anoxic-oxic-anoxic-oxic $((AO)_2)$ SBR and anoxic-oxic-anoxic $(A_2O)$ SBR on the biological nitrogen and phosphorus removal. Also, the profiles of DO and pH in reactors were used to monitor the biological nutrient removal in two SBRs. The break point in the pH and DO curves at the oxic period coincided with the end of nitrifying activity at about 1 h 30 min in oxic phase, and the change in pH appears to be related to nitrate concentration. The TOC removal efficiency in $A_2O$ SBR was higher than that in $(AO)_2$ SBR. The denitrification was completed at the influent period. The 2nd non-aeration and aeration periods were not necessary for the nitrogen and phosphorus removal because of the low influent TOC concentration in this study. The release and uptake of phosphorus in $AO_2$ SBR was much higher than that in $(AO)_2SBR.$ In order to uptake more phosphorus, the 1st aeration period in $A_2O$ SBR should be prolonged.

• 한국양식학회지
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• 제6권4호
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• pp.323-338
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• 1993

이 연구의 목적은 Sequencing Batch Reactor(SBR) 처리 장치를 사용하여 pentachlorophenol (PCP)를 함유한 폐수를 처리할 때 활성 슬럿지의 대사 작용에 미치는 PCP의 독성 효과를 시험 분석하는 것이다. 이 연구에서 SBR 처리 장치는 두 가지 운전 주기 1, 2 (8시간과 12시간)와 각각의 운전 주기에 대한 두 가지 운전 조건 (I, II)으로 운전되었다. 운전 조건 I은 유입 폐수를 일시에 (5분 안에) 반응조에 부가하고 2시간 동안 폭기없이 교반만 하는 것이고, 운전 조건 II는 운전 조건 I과 똑같은 조건에서 유입 폐수를 2시간 동안 서서히 반응조에 부가하는 것이다. 각 반응조의 슬럿지 일령은 15일이었다. 합성 폐수가 유입 폐수고서 사용되었고, 그것의 COD는 대략 380mg/L이었다. 각 반응조에 대하여 기본 운전이 끝난 후 0.1, 1.0, 5.0mg/L의 PCP가 틀어 있는 유입 폐수를 사용하여 8시간과 12시간 운전 주기의 정상 상태 운전이 실시되었다. 사용된 유입 폐수의 PCP 농도에서 COD 제거는 저해를 받지 않았다 5.0mg/L의 유입 폐수 PCP 농도와 운전 주기 2의 처리 장치에서, MLVSS 농도는 감소하였고 미생물의 선택성이 증가하므로 생태 반응의 영역이 줄어들었다. 또한 SOUR이 증가하므로 활성 슬럿지가 PCP에 의하여 저해를 받았음을 보여주었고, 활성 슬럿지의 침전이 좋지 않았다. 운전 주기 2의 처리 장치에서 질산화는 사용된 유입 폐수의 PCP 농도에서 어느 정도까지 일어났으나 운전 주기 1의 처리 장치에서는 질산화가 거의 일어나지 않았다. 그래서 질산화가 일어나는 시기는 PCP의 저해 작용으로 인하여 COD의 제거가 늦어지는 만큼 지체될 것이다. 생물학적인 인 제거는 운전 주기 I, 운전 조건 I 그리고 저농도의 PCP에서 운전되는 처리 장치에서 일어났으나 그 과정은 불안정하였고 쉽게 정지되었다. 그러나 운전 주기 2, 운전 조건 I과 II에서 운전되는 처리 장치에서 생물학적인 인제거는 유입 폐수의 PCP 농도가 1.0mg/L로 증가할 때까지 안정하게 일어났다. 유입 폐수의 PCP 농도가 5.0mg/L로 증가했을 때 생물학적인 인 제거 능력은 정지되었고 쉽게 회복되지 않았다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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• pp.96-98
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• 2006

축산폐수는 축사가 대부분 상수원보다 상류지역에 산재하고 있어 이를 효과적으로 관리하기 어려우나, 연속 회분식 반응기(Sequencing Batch Reactor, SBR)는 장치가 간단하고 경제성이 우수하여 축산폐수처리에서 효율적으로 적용될 수 있다. 본 연구에서는 DO(Dissolved Oxygen)과 ORP(Oxidation-Reduction Potential)을 이용하여 지식기반 고장진단 시스템을 제안하였다. 실시간으로 얻어진 ORP, DO값들을 전처리하여, [ORP], [DO]외에 [ORP DO]합성data와 ORP, DO의 특징백터의 합에서 얻어진 fusion data의 총 4개의 data set을 이용하여 각각에 대한 진단과 분류성능을 검토하였다. 이 값을 이용하여 FCM (fuzzy C-mean) 클러스터링 한 후, K-PCA과 LDA로 차원축소시켜 특징백터를 추출하였다. 그리고 Hamming distance로 test data와 특징백터의 거리를 계산하여 각 class를 F1에서 F8까지 분류하였다. 그 결과 데이터를 그대로 이용하는 것 보다 차분데이터형태로 이용하는 것이 우수했으며 그 중 fusion 데이터의 결과가 다른 것들보다 향상된 결과를 보였다. 그리고 K-PCA와 LDA를 결합한 결과가 다른 방법에 비해 우수한 결과를 보였으며 fusion method를 이용한 최고인식율은 98.02%를 나타내었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제35권3호
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• pp.214-219
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• 2009

This study examined the removal efficiency of the nitrogen and phosphorus in order to compensate for the combined process of ATAD(Autothermal Thermophilic Aaerobic Digestion) and EGSB(Expended Granular Sludge Bed), which are treatment methods for livestock wastewater, by introducing SBR(Sequencing Batch Reactor) as post-treatment process. The analysis on the treatment efficiency of each operation mode showed that, in the case of T-N, the treatment efficiency were 67.1% and 74.2% for Run-1 and Run-2, respectively, and in the case of T-P, the values were 71.2 and 74.1, respectively, which are indicating that the treatment efficacy is higher in the condition of Run-1, in which the time period of Anoxic and Aerobic segments were increased. In addition, the result of analyzing removal characteristics of nitrogen and phosphorus by Influx load showed that removal efficiency of nitrogen was better in the case of high influx load than in the case of low influx load. Regardless of Influx load, phosphorus showed constant influx concentration, so that removal efficiency of phosphorus was influenced littler by Influx load than that of nitrogen. This study also fed methanol as an external carbon source and performed experiment to induce denitrification under anoxic condition by using nitrate among nitrogen compounds of SBR reactor, and the results showed that intermittent feeding was more effective in Nitrogen Removal than composite feeding.

• 대한환경공학회지
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• 제38권2호
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• pp.79-86
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• 2016

본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권9호
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• pp.1233-1239
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• 2016

This study aimed to evaluate changes in the TN and TP removal efficiencies, depending on whether or not a settling process is applied, in a sequencing batch reactor (SBR) process with a membrane bioreactor (MBR). Nutrient removal was considered in terms of developing an advanced water treatment system for ships in accordance with water quality standards set forth by 227(64). For these purposes, the TN and TP concentrations in the inflow and outflow water were measured to calculate the TN and TP removal efficiencies, depending on whether or not a settling process was used. Water discharged from a bathroom, which was constructed for the experiment, was used as the raw water. The experiment that included a settling process was conducted twice, and the operating conditions were: aeration for 90 min, settling for 30 min, agitation for 15 min, and settling for 15 min for one experiment; and aeration for 150 min, settling for 45 min, agitation for 15 min, and settling for 15 min in the other. Operating conditions for the experiment that did not include a settling process were: aeration for 180 min and agitation for 60 min. The concentration of the mixed liquor suspended solids (MLSS) in the reactor was 3,500 mg/L, while the aeration rate was 121 L/min and the water production rate was 1.5 L/min. For the two experiments where a settling process was applied, the average TN removal efficiencies were 44.39% and 41.05%, and the average TP removal efficiencies were 47.85% and 46.04%. For the experiment in which a settling process was not applied, the average TN removal efficiency was 65.51%, and the average TP removal efficiency was 52.51%. Although the final nutrient levels did not satisfy the water quality standards of MEPC 227(64), the TN and TP removal efficiencies were higher when a settling process was not applied.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.939-947
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• 2000

연속 회분식 반응기를 이용하여 생물학적 인 제거에 관한 미생물 분포 연구를 수행하였다. 탄소원으로 초산을 넣은 합성 폐수를 사용하였고 미생물 체류 시간과 수리학적 체류 시간은 각각 10일과 16시간으로 유지하였다. 인 방출과 흡수가 운전 시간이 경과됨에 따라 점점 빠르게 일어났으며 약 200일 경과 후 안정적인 인 제거가 유지되었다. 안정적인 생물학적 인 제거가 유지될 때의 미생물 분포를 조사하기 위하여 17개의 ribosomal RNA (rRNA) signature probe를 합성하여 슬러지로부터 분리한 전체 rRNA에 대하여 slot hybridization을 실시하였다. 분리한 전체 RNA에는 proteobacteria의 베타군 (beta subclass)에 속하는 rRNA가 가장 많이 함유되어 있음을 확인하였고 CTE probe와 관계된 rRNA가 다음으로 많이 분포하였다. 전통적으로 생물학적 인 제거를 담당하는 미생물로 여겨져 왔던 Acinetobacter, Aeromonas, Pseudomonas의 rRNA는 10% 미만으로 존재하고 있음이 확인되었다. 이러한 결과로부터 Rhodocyclus 그룹같은 proteobacteria의 베타군과 CTE에 속하는 미생물이 인 제거에 중요한 역할을 수행할 것으로 생각되었고 Acinetobacter, Aeromonas, Pseudomonas 등은 생물학적 인 제거에 있어서 과평가된 것으로 판단되었다.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제22권1호
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• pp.141-148
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• 2000

본 연구에서는 EBPR(enhanced biological phosphorus removal)공정에서 인 방출에 대한 유기물 및 질산염의 영향을 혐기성 조건에서 회분식 실험으로 관찰하였다. 본 실험에서 사용한 슬러지는 축산폐수를 처리하기 위한 SBR(sequencing batch reactor) 공정의 호기성 상태에서 채취하였다. 유기물인 FSW(fermented swine wastewater), acetate, propionate, 도시하수 및 methanol의 인 방출 속도는 각각 6.19, 5.99, 1.52, 1.2 및 $1.03mgP/gVSS{\cdot}hr$이었다. Acetate 및 FSW의 인 방출 속도는 propionate, methanol 및 도시하수보다 4~5배 더 크게 관찰되었다. 따라서 혐기성 조건에서 인 방출 속도는 주입되는 유기물의 종류에 많은 영향을 받는다. 혐기성 조건에서 인 방출은 질산염의 농도에 의해 커다란 영향을 받았다. Acetate, propionate 및 FSW와 비교하여, 유기물로서 주입된 methanol 및 도시 하수인 경우 인 방출은 질산염이 거의 완전히 제거된 후 관찰되었다. Acetate, propionate 및 FSW가 주입 된 경우의 인 방출 속도는 methanol 및 도시하수가 주입되었을 때보다 질산염의 영향을 더 적게 받았다.