• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2018년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.179-179
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• 2018

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(2)
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• pp.129-132
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• 2001

The purpose of this research was to understand possibility of foodwaste treatment by hybrid anaerobic reactor(HAR). The Possibility of methane utility and applicability of hybrid reactor system using foodwaste as substrate was investigated. The maximum loading rate and optimized operational conditions were determined. Hybrid anaerobic reactor was filled with packing material 50% of its total volume between the tube and the outer surface. The packing material used was randomly packed open-pore synthesis activated ceramic(SAC) media as support media for microbial attachment, growth, and chemical stability protected bacteria from effect of organic acid accumulation. In this research, although foodwaste has high concentrations C $l^{[-10]}$ and S $O_{4}$$^{2-}$ concentration the possibility of foodwaste anaerobic treatment was when foodwaste is treated by anaerobic digestion, this study focused on the possibility using C $H_4$ gas made under the anaerobic treatment as an alternative energy source. Other objective of this research is to study struvite formation and crystal forms in anaerobic digester. HAR is used to investigate phosphate crystallization without the addition of chemicals.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권1호
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• pp.75-80
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• 2009

Composition changes of swine manure and the effects on MAP ($MgNH_4PO_46H_2O$) crystallization by microwave irradiation were examined. The concentration of ${PO_4}^{3-}$ was increased within a fixed period of time and then decreased, but $NH_4$-N was reduced continuously during microwave irradiation. Concentration of ${PO_4}^{3-}$ was started to reduce just from the point of foam formation during microwave irradiation, and the temperature at that time was always $49^{\circ}C$ irrespectively to microwave irradiation rate. Inorganic carbon was reduced with microwave irradiation, but soluble organic carbon (TOCs) was increased proportionally. Crystallization rate under conditions of non-microwave irradiation, irradiation up to $93^{\circ}C$ and $48^{\circ}C$ was 87.8%, 87.3% and 98.5%, respectively, showing 10% enhancement when irradiated up to $48^{\circ}C$. However, removal efficiency of ammonia nitrogen was proportional to the microwave irradiation rate or duration, obtaining 2.5%, 4.5% and 10.2%, respectively. Based on these results, it would be a useful strategy to irradiate microwave up to $49^{\circ}C$ to enhance MAP crystallization rate by changing the ionic pattern of nutrients in the manure. Meanwhile, provision of enough microwave irradiation rate might be needed to achieve high $NH_4$-N removal.

• 상하수도학회지
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• 제21권3호
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• pp.273-278
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• 2007

Modern society has moved from a phosphorus recycling loop, where animal manure and human wastes were spread on farming land to recycle nutrients, to a once-through system, where phosphates are extracted from mined, non-renewable phosphate rock and end up either in landfill(sewage sludge, incinerator ash) or in surface waters. In this research, crystallization of nitrogen and phosphate with natural sources of $Mg^{2+}$ in synthetic water was tested. The operational parameters of pH, mixing time, and the magnesium molar ratio were investigated to find optimal conditions of the MAP precipitation using synthetic wastewater. The removal efficiency of phosphate increased with pH up to 11. By MAP precipitaiton of the synthetic waste water, 94% of the phosphate were eliminated at pH 11. It was found that at least 10 minutes mixing time was required and 20 minutes mixing time was recommended for efficient phosphate removal. High efficiency removal of phosphate was possible when the magnesium molar ratio was 1.0~2.0. The comparative study of different magnesium sources showed that coagulants (PAC) was the more efficient sources than only magnesium. The result showed that 97% of phosphate removal. In conclusion, coagulants (PAC) induced crystallization of struvite and hydroxyapatite was shown to be a technically viable process that could prove cost effective for removing phosphate in wastewater.

• 대한환경공학회지
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• 제37권10호
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• pp.583-589
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• 2015

본 연구에서는 슬러지 케이크를 열수분해한 탈리액을 대상으로 혐기소화특성을 평가하였으며, 슬러지 탈수케이크의 열수분해후 성상변화 및 열수분해 탈리액의 MAP결정화, MAP결정화 상등액을 이용한 혐기소화공정효율을 고찰하였다. 탈리액의 MAP결정화는 Mg:P의 비가 1.5:1, pH가 9.5인 조건이 최적이었으며, 이때 MAP생성으로 인해 열수분해 탈리액의 암모니아성 질소는 50%, 인산염은 97%가 제거되어 열수분해 탈리액의 혐기소화 전처리 시 효과적임을 알 수 있었다. 기질 대 미생물비(S/I) 0.5 조건에서 중온 회분식 혐기소화조 운전결과 MAP 결정화를 거친 열수분해 탈리액의 최종생분해도는 63%였으며, 분해속도상수 $k_1$은 $0.207day^{-1}$로 17일 동안 이분해성 기질비율($S_1$)이 90% 분해되었고, 나머지 10% ($S_2$)는 $k_2$ ($0.024day^{-1}$)의 느린 속도로 분해되어 열수분해로 인해 슬러지의 생분해성이 높아짐을 알 수 있다. 열수분해 탈리액을 MAP결정화한 후, 탈리액을 대상으로 SCFMR형태의 혐기조를 운전한 결과 HRT 20일(OLR 1.43 g VS/L-d)에서 평균 0.45 v/v-d의 Biogas가 발생하였으며, TVS제거효율은 37~41% 범위로 우수한 혐기소화효율을 나타내었다.