This study was conducted to solve the problem of public grievance owing to odor of a pig farm. Odor emissions from pig production systems mainly originate from liquid manure storage and solid manure fermentation. The low-cost odor abatement system (OAS) for application at liquid manure storage tank and solid manure fermentation facilities was developed in this study. The OAS adapted odor removing principles of a biofilter and biotrickling filter. The OAS is very simplified in structure. The appearance of the OAS had a form of cylindrical or cubical shape. The system performance was monitored for about one year after stabilization. A 7 seconds empty bed contact time for the OAS was adapted to achieve the odor reduction levels. The commercial type of OAS was constructed with media comprised of wood chips. Moisture content always remained above 50% wet basis. Average ammonia removal efficiency for the developed design was 89% at the liquid manure storage tank. Also, the removal efficiency at a solid manure fermentation facility was 86% on ammonia.
Purpose: High concentrations of nitrogen exist in food wastewater, and when nitrogen is not properly treated and discharged, it can cause eutrophication in the aquatic ecosystem. Research design, data and methodology: In order to remove nitrogen using sodium hypochlorite, the BNCR tank was designed and installed in the step behind the biological treatment tank, and the data of pH, TOC, and T-N were collected after about a month of demonstration. Results: As a result of operating the BNCR tank, total nitrogen decreased by about 83% on average. The total nitrogen in the second sedimentation tank before going through the BNCR tank must be removed and finally discharged after nitrogen is removed above the legal standard of 60 mg/L. Conclusions: If BNCR tank is added to the process currently applied to nitrogen removal and operated, ammonia nitrogen can be removed more efficiently. However, the disadvantage is that nitric acid nitrogen and nitric acid nitrogen cannot be removed. If these disadvantages are supplemented and optimized in the future, it will be helpful for workplaces that are having difficulty removing nitrogen.
어류를 고밀도 순환여과식으로 양식하는 담수양어장에서 암모니아를 제거하기 위하여 고정 생물막 질산화 반응으로 처리하는 잠수여상 장치를 사용할 때 최대의 양식밀도와 최적의 운전조건을 파악 할 목적으로 수리학적 부하율에 따른 암모니아 제거효율 실험을 실시한 결과는 다음과 같다. 유입수의 암모니아 농도가 약 10mg/l(9.43-13.66mg/l)일 때 암모니아 제거율은 각각의 수리학적 부하가 0.028, 0.037, 0.056 및 $0.111m^3/m^2\;\cdot\;day$로 증가함에 따라서 76.24, 62.88, 39.09 및 $9.20\%$로 감소하였다. 이상의 실험 자료를 어류사육조내 암모니아 농도의 물질수지식으로 적용시킨 결과, 어류 사육조의 암모니아 농도를 10mg/l이하로 유지시키고자 할 경우, 양식 가능한 최대 양식밀도는 암모니아 생성량을 기준으로 1.52mg/min이었으며 이 조건에서 잠수여상 반응조의 최적의 수리학적 부하율은 $0.047m^3/m^2\;\cdot\;day$로 운전되어야 한다.
기존 혐기성 및 호기성 처리에서 우수성이 입증된 E-PFR을 적용한 다단수직형 암모니아 스트리핑조를 개발하고 랩스케일 실험을 수행하였다. 다단수직형 암모니아스트리핑조의 단수별 암모니아성 질소 제거 실험(pH 10, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 단이 없는 반응기는 약 52.5%의 제거율을 나타났으며, 5단 반응기에서는 약 62.6%의 제거율이 나타나 약 10%의 효율 차이가 있는 것으로 확인하였다. pH 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, 온도 $35^{\circ}C$, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 pH 9는 약 42.6%의 제거율을 나타났으며, pH 11에서 약 74.4%의 제거율이 나타났다. 온도 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 기액비 $3min^{-1}$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 $25^{\circ}C$에서 약 51%의 제거율을 나타났으며, $45^{\circ}C$에서 약 87.2%의 제거율이 나타났다. 공기주입량 변화에 따른 암모니아성 질소 제거 실험 (5단 반응기, pH 10, 온도 $35^{\circ}C$의 동일 조건)에서 8시간 경과 후 기액비 $2min^{-1}$에서 약 45.8%의 제거율을 나타났으며, 기액비 $4min^{-1}$에서 약 75%의 제거율이 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 연속 운전 평가를 통해 실증플랜트 설계를 위한 인자 도출에 활용하고자 한다.
Liquid-liquid membrane contactor (LLMC), a device that exchanges dissolved gas molecules between the two sides of a hydrophobic membrane through membrane pores, can be employed to extract ammoniacal nitrogen from a feed solution, which is transported across the membrane and accumulated in a stripping solution. This LLMC process offers the promise of improving the sustainability of the global nitrogen cycle by cost-effectively recovering ammonia from wastewater. Despite recent technological advances in LLMC processes, a comprehensive review of their feasibility for ammonia recovery is rarely found in the literature. Our paper aims to close this knowledge gap, and in addition to analyze the challenges and provide potential solutions for improvement. We begin with discussions on the operational principles of the LLMC process for ammonia recovery and membrane types and membrane configurations commonly used in the process. We then assess the performance of the process by reviewing publications that demonstrate its practical application. Challenges involved in the implementation of the LLMC process, such as membrane fouling, membrane wetting, and chemical requirements, are presented, along with discussions on potential strategies to address each. These strategies, including membrane modification, hybrid process design, and process optimization based on cost-benefit analysis, guide the reader to identify key areas of future research and development.
A zeolite material (ZCH) was synthesized from coal fly ash in an HD thermal power plant using a fusion/hydrothermal method. ZCH with high crystallinity could be synthesized at the NaOH/CFA ratio of 0.9. Ion-exchanged ZCH adsorbents for ammonia removal were prepared by ion-exchanging various cation (Cu2+, Co2+, Fe3+, and Mn2+) on the ZCH. They were used to evaluate the ammonia adsorption breakthrough curves and adsorption capacities. The ammonia adsorption capacities of the ZCH and ion-exchanged ZCHs were high in the order of Mn-ZCH > Cu-ZCH ≅ Co-ZCH > Fe-ZCH > ZCH according to NH3-TPD measurements. Mn-ZCH ion-exchanged with Mn has more Brønsted acid sites than other adsorbents. The ion-exchanged Cu2+, Co2+, Fe3+, or Mn2+ ions uniformly distributed on the surface or in the pores of the ZCH, and the number of acidic sites increased on the alumina sites to form the crystal structure of zeolite material. Therefore, when the ion-exchanged ZCH was used, the adsorption capacity for ammonia gas increased.
Spirulina platensis NIES 39 was grown in effluents from a wastewater treatment plant utilizing activated sludge process at a pig farm to reduce pollutants and to produce feed resources. The addition of 2 g/l NaCl was required for the growth of S. platensis in the effluents with about 100 mg/l ammonia nitrogen concentration. The growth was stimulated by the addition of 2 g/l sodium bicarbonate and 4 mg/l ferrous sulfate. The microorganism grew well at pH 8~11, and the optimum pH for the growth was 10. The algal concentration of 1.1 g/l was attained after 8 days of growth at the optimum condition with the removal of 95% ammonia nitrogen and 34% phosphorus.
One of the popular domestic sewage treatment process (called step feed oxic-anoxic-oxic process) for nitrogen removal was analyzed in this study by theoretical analysis based on the nitrification and denitrification reaction. Total nitrogen removal efficiency was suggested by considering influent qualities(i.e., ammonia, nitrite, nitrate, alkalinity, and COD). Total nitrogen removal efficiency depends on r (influent allocation ratio). In the case that all influent components are enough, the total nitrogen removal follows equation 100-b/(1+b), when r is 1/(1+b). Finally, it can be concluded that step feed oxic-anoxic-oxic process could be effective for nitrogen removal.
본 연구는 오염가스 제거시 발생되는 부산물인 에어로졸 입자가 방전전극에 부착되어 생기는 방전불안으로 제거율이 급격히 저하되는 문제점을 개선하고 제거장치의 운전비용을 감소시키기 위한 연구이다. 이를 위해 오염가스 제거에 필요한 라디칼과 이온을 발생시키기 위한 전기방전영역과 연소가스가 흐르는 관로를 분리시킨 플라즈마 반응기를 사용하여 방전불안에 의한 제거효율 저하와 방전선 산회 문제를 개선하여 장시간 운전 가능성을 확인하였고, 또한 운전비용을 감소시키기 위해서는 코로나 방전에 의한 비열플라즈마를 이용하여 연소가스를 산화 변화시키고, 첨가제로 수산화나트륨 수용액 증기와 소량의 암모니아를 사용하였다. 그 결과 암모니아 분자 몰비를 1.5로 하고, 유량이 $2.5{\ell}/min$인 질소가스로 농도가 20%인 수산화나트륨 수용액을 버블링하여 주입하였을 때 질소산화물, 황산화물 제거율이 각각 95, 100%인 우수한 제거특성을 얻었다.
본 실험은 polyvinyl alcohol을 이용하여 고정화한 질화세균을 공기부상식 생물반응기에 충진시켜 저농도의 암모니아성 질소(total ammonia nitrogen, TAN)를 제거시켰다. 공탑 공기 유속 0.83 cm/sec에서 제거속도는 $316.6{\pm}7.2g/m^3{\cdot}day$, 제거효율은 $92.8{\pm}2.2%$였다. 수력학적 체류시간이 0.5시간에서 0.05시간으로 감소함에 따라 제거속도는 점점 증가하였으며, 제거효율은 체류시간이 증가함에 따라 증가하였고 체류시간 0.35시간 이상에서 최대 제거효율을 나타냈다. 질산화의 최적 온도는 $30^{\circ}C$였으며 제거효율은 $95.5{\pm}1.5%$였고 $10^{\circ}C$의 저온에서도 79%의 제거효율을 보여줌으로써 저온에서의 질산화가 가능하며, 반응기 내 pH7-9에서 제거속도와 제거효율이 각각 $310{\pm}10g/m^3{\cdot}day$와 $94{\pm}3%$를 유지했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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