Jin-Young Kang;Young-Ho Jang;Byeong-Hwan Jeong;Yeon-Jin Kim;Yong-Ho Kim
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.39
no.5
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pp.390-395
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2023
The feasibility of applying the shortcut nitrogen removal process to treat livestock wastewater on individual farms was examined, and appropriate operating parameters were established. As a result,, it was determined that the nitrification reaction was carried out under 550 mg/L of ammonium nitrogen concentration, but it was less effective under conditions of high ammonia concentration. Consequently, it was confirmed that a partial injection of inflow water was necessary to minimize the effects of ammonia toxicity. Following the sequential batch reactor (SBR) operation results, it was difficult to achieve the effluent quality standard without an external carbon source. Also, selection of the appropriate hydraulic retention time was critical for the optimal SBR operation. Following the livestock farm application, with external carbon source injecting, the total nitrogen concentration in the effluent was 85.1 mg/L. This result revealed that the standard could be accomplished through a single treatment on individual livestock farms. The ratio of nitrite nitrogen to ammonia nitrogen in the effluent was verified to be suitable for implementing the anammox process with a 10 days of hydraulic retention time. This study demonstrated the potential applicability of process in the future. However, in order to apply to livestock farms, managing variations in wastewater load across individual farms and addressing reduced nitrogen oxidation efficiency during the winter season are crucial.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.29
no.8
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pp.922-929
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2007
The complete oxidation of ammonia to nitrate is a distinctive two-step process divided into the oxidation of ammonia to nitrite(nitritation) by Nitrosomonas and the oxidation of nitrite to nitrate(nitratation) by Nitrobacter. The nitrogen removal via nitrite accumulation offers several advantages such as saving costs for aeration, saving carbon source and finally reduction of sludge discharge. In this work a suspended bioreactor coupled with membrane filtration(MBR) was used to find the process conditions of nitrite build-up. The MBR enables to reach sufficient nitrifying bacteria in the bioreactor, although the autotrophic bacteria can be easily washed out due to their lower growth rate. The dissolved oxygen concentration $c'_{O2}$ and ammonia concentration $c_{NH3}$ in the reactor were varied and investigated as parameters for nitrite accumulation. As a result the higher ammonia concentration in the reactor is very effective for starting nitrite build-up and the effect was strengthened in combination with lower dissolved oxygen concentration. With lower $c'_{O2}<0.3$$mgL^{-1}$$O_2$ and high $c_{NH3}=6.3\sim14.9$$mgL^{-1}$$NH_3N$ the 74% of the nitrite accumulation was achieved. Specially, it was found that the nitrite accumulation could occur not only in biofilm reactor as many references showed but also in the membrane bioreactor carried out in this study.
Nitrifier consortium entrapped in Ca and Ba-alginate beads were packed into two reactors and studied for removing ammonia-nitrogen in aquaculture system. The ammonia-nitrogen concentration of the influent was continually kept about 2 ppm. At the hydraulic residence time of 0.6 hours, ammonia-nitrogen removal amount of two reactors was about 52.6 and 51.0 g $NH_3-N/m^3/day$, respectively. The ability of adjusting to an impulsive leading which was happened according to variations of HRT was better at Ba-alginate reactor, but its discrepancy was not so large. At the respect of removing ammonium-nitrogen, two reactors showed the similar ability of treating recirculating water.
This paper describe the working of algal culture system under batch and continuous feeding effluents in biological treatment process. The main objective of this study was the determination of fundamental opeating parameters such as dilution rates, light intensity, biomass concentration, nutrients contents, which engender an effective nutrient and organic waste removal process.
The results of this research indicate that the algae system will remove effectively nutrient and organic waste. In batch cultures, 91.8% dissolved orthophosphate and 83.3% ammonia nitrogen were removed from the sewage in ten days. In continuous flow systems, a detention time of 2.5 days was found adequate to remove 91% T-P, 87% T-N and 95% $NH_3-N$. At 22-28$^{\circ}C$, 60 rpm, with an intensity of 3500 Lux, the specific growth rate, k was 0.59/day in batch experiments. The optimal growth temperature and nutrients rate (N/P) were respectively $25^{\circ}C$ and 3~5. With an abundant supply of untrients, it was possible to sustain substantial population densities in the temperature range of 22~28$^{\circ}C$.
Biological drinking water treatment is widely used in Europe for the removal of ammonia nitrogen and organics. During the last 16 years, the deterioration of the quality of surface waters used to produce drinking water has resulted in the widespread use of ozone-biological treatment in Korea. This study were conducted to determine the effect of media weight and preozonation on the biodegradability enhancement in biological fluidized bed(BFB) using Han river water. When the carbon weight was increased, $NH_{3}-N$ and DOC removal increased, but turbidity and SS removal decreased. To remove turbidity and SS, the bed depth in 40% expansion rate/total bed depth was very important. Preozonation of raw water was not effective in $NH_{3}-N$, but increased in biodegradable organic fraction about 10-30% with 0.425-0.85 mg $O_{3}/mg$ DOC.
This study was carried out to treat the thermal elutriated acids of piggery wastewater using UASB process. The UASB reactor was operated at an organic loading rate (OLR) of $7.4\;kgCOD/m^3-day$ (6.5 ~ 9.0). During the start-up period, the low COD removal efficiency (20%) was caused by shock loading and instability in the reactor. It was mainly due to the high concentration amounts of ammonia nitrogen, which caused inhibitory and toxic effects to toward the anaerobic bacteria. In steady state, the UASB reactor showed a SCOD removal efficiency of 71% and a VS removal efficiency of 39%. The gas production and methane content were 1.3 L/day $(0.21\;m^3\;CH^4/kg$ COD removed) and 77%, respectively.
In this study, a biological odor treatment system was proposed to remove odor(foul smell) materials causing several problems in the closed sewage treatment plant. This odor treatment system was composed of a two-step biofilter system in one reactor. The two-step biofilter reactor was constructed with natural purification layer in upper part and artificial purification layer in lower part. The reed grasses of water purification plants were planted in the surface area and mixed porous ceramic media were filled with the lower part of biofilter reactor. By using the above experimental apparatus, the ammonia gas removal efficiency was attained to 98.3 % and the hydrogen sulfide gas removal efficiency was appeared more than 97.7 % which shows more effective than the conventional odor removal process.
In this study, the high performance hybrid chemical filter (HPHCF) was prepared by web spray using hot melt adhesive. The material of HPHCF was conditionally made of ion exchange resin and PP non-woven fabric. The optimum temperature and pressure for manufacturing of HPHCF conditions were such as $170^{\circ}C$ and 50 psi, respectively. The characteristics of preparated HPHCF and their adsorption properties of ammonia gas were investigated. The ion exchange capacity (IEC) of HPHCF was increased with increasing the resin contents and their values were higher than pure resin and ion exchange fabrics. The removal efficiency for ammonia gas increased with the increase of packing density of hybrid ion exchange fabrics in the column. It showed 13 min which the adsorption breakthrough time was slower than resin and fibers. The maximum value of adsorption for ammonia gas was 98 percent. And also, the velocity was increased with increasing concentration and flow rate of ammonia gas.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.35
no.1
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pp.163-172
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2018
In this study, selective catalytic reductions (SCR) of NO commercial catalysts were used to investigate the effect of ammonia gasification from urea solution. The effects of catalytic chemical composition on the reaction temperature and space velocity were studied. $V_2O_5/TiO_2$ catalysts, which are widely used as SCR catalysts for removal of nitrogen oxides, have better ammonia formation compare to $TiO_2$ and $WO_3-V_2O_5/TiO_2$ catalysts. The $TiO_2$ catalyst not supporting the active metal was not affected by the space velocity as compared with the catalyst supporting $V_2O_5$ or $WO_3-V_2O_5$. The active metal supported catalysts decreased in the ammonia formation as the space velocity increased.
The objective of this study was to evaluate the net flux response of nitrogen compounds (alpha-amino N, ammonia N, urea N, essential amino acids) across the portal-drained viscera (PDV), liver and total splanchnic tissues of mature wethers to increasing level of dietary fishmeal (FM) supplementation. Four wethers (average body weight, 64 kg) with chronic indwelling catheters into the portal, hepatic and mesenteric veins and the abdominal aorta were used in a 4${\times}$4 Latin square design. A basal diet consisting of 0.7 hay and 0.3 concentrate was fed twice daily with a fixed amount at 1.4 times maintenance energy (1.3 kg/day on a dry matter basis). The supplementation proportion of FM as treatment was 0, 0.03, 0.06 and 0.09 to the amount of the basal diet to contain 119, 137, 154 and 170 g crude protein per kg dietary dry matter, respectively. Blood flows through PDV and liver did not differ (p>0.05) among the treatments. Both net PDV release and hepatic uptake of alpha amino acid N increased linearly (p<0.05) in response to increased dietary FM, which resulted in similar total splanchnic release of alpha-amino N among the treatments. Similarly, increased dietary FM increased net PDV absorption and hepatic removal of ammonia N linearly (p<0.05). Hepatic synthesis and total splanchnic release of urea N increased linearly (p<0.01) with increased dietary FM, but PDV uptake of urea N did not respond to increased dietary FM. Linear regression equations between the increases in FM N intake and PDV net flux indicated that 0.34 and 0.30 of FM N was absorbed in the form of alpha-amino N and ammonia N, respectively. The results demonstrated that FM supplementation provides more alpha-amino N than ammonia N to the liver, but the alpha-amino acid N absorption is less than the expected metabolizable protein N from FM supplementation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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