• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.45-52
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• 2015

본 연구에서는 양식 폐수 중 암모니아를 제거하는 전기분해 공정에 극전환을 도입하여 전극 표면에 불용성 금속화합물이 형성되는 오염 현상을 방지하고자 하였다. 한편 극전환으로 인한 전류 손실이 유리염소 이온의 생성에 미치는 영향을 파악함으로서 최적의 극전환 주기를 찾고자 하였다. 먼저 극전환 주기가 짧아지면서 전류손실로 인해 유리염소 이온의 형성 효율이 떨어지는 것을 확인하였으며 이는 암모니아 제거 효율이 감소함을 의미한다. 이에 극전환 주기에 따른 폐수 중의 칼슘과 마그네슘의 농도를 측정해 본 결과 극전환 주기를 60초 이하로 유지하면 극전환에 의한 불용성 금속화합물의 분해를 통해 전극 표면의 오염 현상을 충분한 수준에서 방지할 수 있음을 확인하였다. 따라서 높은 유리염소 이온의 생성효율 유지와 전극 오염 방지라는 두 가지 운전목적 사이에서 최적의 극전환 주기는 60초이었다.

• 공업화학
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• 제34권5호
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• pp.541-547
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• 2023

The effect of temperature and influent alkalinity/ammonia (K/A) ratio on the start-up of the partial nitrification (PN) process for an activated sludge-based domestic wastewater treatment was studied. Two different sequence batch reactors (SBR) were operated at 26 ℃ and 32 ℃. The relationship between temperature and the concentration of free ammonia (FA) and free acid nitrite (FNA) was investigated. A stable PN process was achieved in the 32 ℃ reactor when the influent ammonium concentration was lower than 150 mg-N/L. In contrast, the PN process in the 26 ℃ reactor had a higher nitrite accumulation rate (NAR) and ammonium removal efficiency (ARE) when the influent ammonia concentration was increased to more than 150 mg-N/L. Then three different ranges of the K/A ratio were applied to an SBR reactor. In the K/A range of 2.48~1.65, the SBR reactor achieved the highest NAR ratio (75.78%). This ratio helps to achieve the appropriate level of alkalinity to maintain a stable pH and provide a sufficient amount of inorganic carbon source for the activity of microorganisms. At the same time, FA and FNA values also reached the threshold to inhibit nitrite-oxidizing bacteria (NOB) without a significant effect on ammonia-oxidizing bacteria (AOB). Results showed that the control of temperature and K/A ratio during the start-up period may be important in establishing a stable and steady PN process for the treatment of domestic wastewater.

• 한국양식학회지
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• 제10권3호
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• pp.261-271
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• 1997

해수 순환여과식 양식 시스템의 여과 재료별 암모니아 제거 능력을 정량적으로 평가하기 위하여 5종류의 침지식 여과 재료인 모래(직경 2-3 mm), 산호사 (직경 30-50 mm), 자갈 (직경 20-40 mm), 폴리에틸렌 망 (네트론) 및 플라스틱 파판(스카이라이트)의 암모니아 제거량과 산소 소비량을 측정하고 그리고 회전원판식 여과 재료의 암모니아 제거량을 측정하여 비교하였다. 실험 기간중 사육조의 암모니아 농도는 0.052-0.904(평균 0.338$\pm$0.219) mg/l였고, 수온은 19.2-21.4 (평균 20.2$\pm0.58) ^{\circ}C$의 범위였으며 사육수의 암모니아 농도 (x : mg/l)에 대한 여과 재료별 단위 용적당 일간 암모니아 제거량 (y : g/m supper(3)/day)의 1/2-order kinetic 식과 1일 평균 암모니아 제거량(g/m supper(3)/day)은 다음과 같다. 모래 : Y=135.5X 상(0.5)-25.1 (r 상(2)=0.8110), 45.1 자갈 Y=43.7X 상(0.5)-5.5 (r 상(2)=0.2596), 17.1 산호사 : Y=125.1X 상(0.5)-33.0 (r 상(2)=0.7307), 31.8 폴리에틸렌 망 : Y=87.4X 상(0.5)-20.1 (r 상(2)=0.6780), 25.2 플라스틱 파판 : Y=71.1X 상(0.5)-17.6 (r 상(2)=0.5206), 19.2 회전원판 : Y=127.6X 상(0.5)-33.4 (r 상(2)=0.7146), 32.8 사육조의 용존산소 농도 범위 3.8-7.5 (평균 5.7$\pm0.98)\;mg/\ell$ 에서의 여과 재료 단위 용적($m^3$/day))당 1일 산소 소비량은 모래, 산호사, 폴리에틸렌망을 이용한 여과조에서 각각 442.1, 291.1, 및 236.9 g/$m^3$/day 로 모래 여과조의 산소 소비량이 가장 많았으며, 자갈과 플라스틱 파판은 각각 135.6 및 134.2 g/$m^3$/day로 가장 적었다. 한편 회전원판 여과조는 물에 노출되는 구조적 특성 때문에 산소 소비량 측정은 불가능하였다.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.162-167
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• 2007

암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 2004

혐기성 소화에서 미생물에 저해/독성 물질로 알려진 암모니아의 농도와 식종원에 따른 영향을 회분식 반응기를 이용하여 분석하였다. 식종원은 고농도의 암모니아에 장기간 적응된 축산농가 축산폐수 집수조의 슬러지 그리고 저농도의 암모니아에 노출된 하수종말처리장 혐기성 소화조 슬러지를 사용하였다. 식종원에 상관없이 암모니아는 TAN 1,500 mg-N/L에서 COD 제거율과 biogas 발생량으로 측정된 혐기성 미생물의 활성에 저해영향을 주기 시작하여 3,500 mg-N/L에서는 더욱 심하였다. 암모니아 저해 농도 범위에서 휘발성 유기산의 농도는 50 mg/L 범위로 유지되므로 메탄생성균 뿐만 아니라 산생성균도 저해영향을 받는 것으로 나타났다. 축산폐수 집수조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도 TAN으로 $2,500{\sim}3,500\;mg-N/L$ 범위에서도 COD 제거율과 biogas 발생량의 감소폭은 미미하였으나 하수종말처리장 혐기성 소화조 슬러지로 식종된 경우 암모니아 농도가 증가할수록 COD 제거율과 biogas 발생량은 큰 폭으로 감소하였다. 결과적으로 암모니아에 장기간 순응된 슬러지로 식종한 경우 암모니아의 저해 농도에 대하여 적응도 빨랐으며 저해영향도 적었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-16
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• 2018

We have developed an electrostatic precipitation (ESP) type air cleaner for indoor air quality and investigated its performances regarding CADR (Clean air delivery rate), single-pass efficiency and gas removal efficiency. The ESP air cleaner used an ACF (Activated carbon fiber) filter for gas removal and the ACF as a high voltage electrode for particle removal. The ESP air cleaner was tested in a chamber with the volume of $1m^3$ regarding CADR and gas removal efficiency. The applied CADR area of the ESP was $1.8m^2$. Gas removal efficiency was tested with 3 gases (Acetaldehyde, Acetic acid, Ammonia). As the results of the gas removal efficiency, the ESP air cleaner shows the removal efficiencies of 90, 98 and 85% for acetaldehyde, acetic acid and ammonia, respectively.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권2호
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• pp.135-146
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• 2020

This study was aimed to investigate the possibility of using raw and anaerobically-digested piggery wastewater as culture media for a green microalga Chlorella vulgaris (C. vulgaris). Due to high concentration of ammonia and dark color, the microalga did not grow well in this wastewater. In order to solve this problem, air stripping and NaOCl-treatment were applied to reduce the concentration of NH₃-N and the color intensity from the wastewater. Algal growth was monitored in terms of specific growth rate, biomass productivity, and nutrient removal efficiency. As a result, C. vulgaris grew without any sign of inhibition in air-stripped and 10-folds diluted anaerobically-digested piggery wastewater with enhanced biomass productivity of 0.57 g/L·d and nutrient removal of 98.7-99.8% for NH₃-N and 41.0-62.5% for total phosphorus. However, NaOCl-treatment showed no significant effect on growth of C. vulgaris, although dark color was removed greatly. Interestingly, despite that the soluble organic concentration after air stripping was still high, the biomass productivity was 4.4 times higher than BG-11. Moreover, air stripping was identically effective for raw piggery wastewater as for anaerobic digestate. Therefore, it was concluded that air stripping was a very effective method for culturing microalgae and removing nutrients from raw and anaerobically-digested piggery wastewaters.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권3호
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• pp.419-422
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• 2000

A three-phase fluidized-bed bioreactor including Thiobacillus sp. IW was tested to remove H_2S and $NH_3$ simultaneously. The inlet $H_2S$ was oxidized to $SO_4^{2-}$ by Thiobacillus sp. IW, and the $NH_3$ reacted with the $SO_4^{2-}$ to form $(NH_4)_2SO_4$. The removal efficiency of $H_2S$ was 98.4-99.9% for an inlet concentration of 36-730 ppm and that of $NH_3$ was 60.2-99.2% for an inlet concentration of 45-412 ppm. The removal efficiency of $NH_3$ was reduced when the inlet loading rate of $NH_3$ was increased above 10 mg/l/h. When the bioreactor was operated for 25 days with a lower inlet concentration of $NH_3$ compared with the of $H_2S$, the bioreactor exhibited an excellent performance with a stable pH, dissolved oxygen content, and cell concentration.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.96-108
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• 2018

Large efforts have recently been made on research and development of sustainable and energy-efficient short-cut nitrogen removal processes owing to strong attention to the energy neutral/positive wastewater treatment system. Anaerobic ammonium oxidizing bacteria (anammox bacteria) have been highlighted since 1990's due to their unique advantages including 60% less energy consumption, nearly 100% reduction for carbon source requirement, and 80% less sludge production. Side-stream short-cut nitrogen removal using anammox bacteria and partial nitritation anammox (PN/A) has been well established, whereas substantial challenges remain to be addressed mainly due to undesired main-stream conditions for anammox bacteria. These include low temperature, low concentrations of ammonia, nitrite, free ammonia, free nitrous acid or a combination of those. In addition, an anammox side-stream nitrogen management is insufficient to reduce overall energy consumption for energy-neutral or energy positive water resource recovery facility (WRRF) and at the same time to comply with nitrogen discharge regulation. This implies the development of the successful main-stream anammox based technology will accelerate a conversion of current wastewater treatment plants to sustainable water and energy recovery facility. This study discusses the status of the research, key mechanisms & interactions of the protagonists in the main-stream PN/A, and control parameters and major challenges in process development.