암모니아는 현대 산업에서 빠질 수 없는 유용한 물질이다. 일반적으로 농업용 폐기물의 분해과정을 통해 배출되며 인체에 매우 해로운 독극물로 알려져 있다. 산업에서 흔하게 쓰이는 물질이기에 직접 누출이나 간접 누출로 인한 수질오염의 가능성이 있다. 이 경우 암모늄이온을 빠르게 제거하는 데는 제올라이트의 흡착능을 이용하는 것이 좋지만 흡착만으로는 충분히 제거할 수 없다. 본 논문에서는 상용 제올라이트의 흡착능을 통한 암모늄이온의 제거 효율과 미생물의 생물학적 메커니즘을 통한 제거효율을 비교하였다. 추가적으로 제올라이트에 미생물을 고정하여 화학적 흡착 및 생물학적 전환 기술을 병합하여 그 효율을 비교하였다. 그 결과 100 ppm 기준 상용 제올라이트의 경우 2-4 h 사이에 67-81%의 제거효율을 보이는데 반해 선정 미생물인 Klebsiella pneumoniae subsp. Pneumoniae를 이용한 경우 8 h 내에 최대 97%의 제거 효율을 나타냈었다. 그리고 미생물을 제올라이트에 고정시켰을 때 8 h 이내에 98.5%로 제거 효율 및 속도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
Kim, Chong-Woo;Park, Jin-Su;Cho, Sung-Ki;Oh, Kwang-Joong;Kim, Young-Sik;Kim, Dong-Uk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제13권2호
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pp.301-304
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2003
In this study, hydrogen sulfide ($H_2S$), ammonia ($NH_3$), and benzene, which represent the major odor from a natural leather process plant, were removed using a fluidized bed bioreactor and biofilter including Thiobacillus sp. IW and a MY microbial consortium. The critical removal rate was $12g m^{-3}h^{-1}\;for\;H_2S,\;11g m^{-3}h^{-1}\;for\;NH_3\;and\;28 g m^{-3}h^{-1}$ for benzene by the fluidized bed bioreactor, and $8.5g m^{-3}h^{-1}\;for\;H_2S\;7g m^{-3}h^{-1}\;for\;NH_3,\;and\;25 g m^{-3}h^{-1}$ for benzene in the biofilter. The average removal efficiency of $H_2S$, $NH_3$, and benzene by continuous operation for over 30 days with the fluidized bed bioreactor was $95{\pm}3\%,\;99{\pm}1\%,\;and\;98{\pm}5\%$, respectively, whereas that with the biofilter was $96{\pm}4\%,\;95{\pm}4\%,\;and\;97{\pm}3\%$, respectively. Therefore, the critical removal rate of $H_2S$, $NH_3$, and benzene was higher in the fluidized bed bioreactor, whereas the removal efficiency on the continuous operation was similar in both bioreactors.
황화수소와 암모니아 함유악취의 동시처리를 위해 Thiobacillus sp.IW가 함유된 3상 생물막유동층반응기를 사용하였다. 본 연구에서 황화수소는 미생물에 의해 산으로 전환되었으며 이어서 유입된 암모니아와 반응하여 황산암모늄이 생성됨으로서 양성분은 제거되었다. 황화수소의 경우 45 mg/l h의 유입량에서도 거의 완전한 처리 효율을 보여주었으나, 암모니아의 경우 유입량이 10 mg/l h에서 증가함에 따라 처리효율은 점차 감소하였다.
The objective of this study was to remove non-biodegradable matters and ammonia ion in livestock wastewater using Fenton oxidation and Zeolite adsorption process. After coagulation process as 1st treatment, non-biodegradable matters remained after 1st treatment were removed by using OH radical produced in Fenton oxidation process. Zeolite as cation adsoption process was used to remove ammonia ion in 2nd treatment water. As a result of treatment using these processes, NBDCOD removal efficiency was over 90% and ammonia ion was almost removed. Most aromatics or polynuclear aromatics like benzene, phenol and scatol in livestock wastewater wasn't detected after Fenton oxidation process.
To treat piggery wastewater containing refractory compounds including nitrogen, physical treatments using zeolite and biological processes were investigated. In biogical treatment, the removal efficiencies of organics and nitrogen in bioreador using BACC (Biological Activated Carbon Cartridge) media filled with granule activated carbon were examined. The best removal efficiencies achieved for TKN and COD(sub)cr were 82% and 53% respectively, when zeolite dosage was 300 g/L. Specific nitrogen removal ability was 3.2 mg/g at a zeolite dosage of 50 g/L, whereas specific nitrogen removal ability was 1.8 mg/g at a zeolite dosage of 300 g/L. The increased of C/N ratio resulting from the removal of nitrogen using zeolite led to an increase in removal efficiency of organics. As C/N ratio was increased to 2.0, 2.44 and 6.58 at a HRT of 48 hours in a BACC bioreactor, removal efficiencies of COD(sub)cr were increased to 53.5%, 57.4% and 80.6%. The removal efficiency of wastewater using a zeolite dosage of 399 g/L was increased by 27.1% compared to that of control treatment.
Objectives: The purpose of this study was to investigate the effect of BIO-CLOD on advanced wastewater treatment for enhanced removal efficiency and meeting the stringent discharge water requirements of wastewater treatment plants. Methods: Two experimental apparatuses consisting of anaerobic, anoxic and aeration tanks were operated. One included a BIO-CLOD cultivation tank. Organic and nutrient parameters and removal efficiency were analyzed by pH, BOD, CODcr, SS, T-N and T-P. Results: The average removal efficiencies of BOD, COD and SS from the apparatus with BIO-CLOD tank installation were 95.5%, 88.6% and 92.9%, respectively, and these were higher than the results from the apparatus without BIO-CLOD. The average TP removal efficiency with BIO-CLOD tank marked 56.0%, higher than the 47.3% from the apparatus without one. BIO-CLOD showed a higher performance for TN removal at 49.6%, compared to the result without BIO-CLOD of 34.3% Conclusion: By reaction with BIO-CLOD, ammonia removal was effective in the aeration tank, as was phosphorus release in the anaerobic tank. Phosphorus luxury uptake and nitrification in aeration tank proceeded smoothly. The application of BIO-CLOD can improve the decrease of odor and settleability of activated sludge in a wastewater treatment plant, as well as increase the removal efficiency of organic and nutrient materials in water.
The odours from spreading the slurry, manure storage tanks, and the stall are a source of annoyance for the neighbors and sometimes even become a case for civil appeal. Reducing the odourant and ammonia emission is an urgent need to be addressed. It is known that brown coal and oak charcoal have an ability to absorb odour. We designed an experiment set in lab scale and used the brown coal and oak charcoal as additives in the test to reduce odour. The test are divided into two categories; namely aeration and no-aeration. The additives were added to the each sample at a concentration of 5% and 10% of total base solids, besides the control samples. We carried out the Phenate Method for ammonia analyzing. In the non-aerated case, the results showed a reducing efficiency of 23.7% and 26.4% with an addition rate of 5% and 10% of additives, respectively. In the aerated test, the reducing efficiency of ammonia was 17.8% and 21.0% with an addition rate of 5% and 10% of additives, respectively. In case of oak charcoal, non-aeration showed removal efficiencies of ammonia at 15.9% and 16.1% with addition rates of 5% and 10%, respectively, With aeration, they were 11.4% and 26.4% with addition rates of 5% and 10% oak charcoal, respectively. The tests show that brown coal and oak charcoal have a reducing effect on ammonia emissions.
Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. The objective of this study was to evaluate the effect of combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment on cellulosic biomass. Miscanthus was pretreated using aqueous ammonia and dilute sulfuric acid solution under high temperature and pressure conditions to be converted into bioethanol. Aqueous ammonia treatment was performed with 15 %(w/w) ammonia solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 20 minutes of reaction time. And then, dilute sulfuric acid treatment was performed with 1.0 %(w/w) sulfuric acid solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 10 minutes of reaction time. The compositional variations of this combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment resulted in 68.0 % of cellulose recovery and 95.7 % of hemicellulose, 81.3 % of lignin, 89.1 % of ash removal respectively. The enzymatic digestibility of 90.5 % was recorded in the combined pretreated Miscanthus sample and it was 14.7 times higher than the untreated sample. The ethanol yield in the Simultaneous Saccharification and Fermentation was 90.4 % of maximum theoretical yield based on cellulose content of the combined pretreated sample and it was about 98 % compared to the ${\alpha}$-cellulose ethanol yield.
본 연구는 점착제 분사방식으로 고성능 hybrid ion exchange fiber(HIEF)를 제조하고 이들의 암모니아 흡착성능 및 기본물성을 측정하였다. HIEF의 이온교환용량은 수지 부착량이 증가함에 따라 증가하였으며 단일 수지와 이온교환섬유의 이온교환용량보다 크게 나타났다. 또한 암모니아의 제거율은 HIEF의 충전밀도가 증가할수록 증가하였으며 흡착 파과시간은 270분으로 섬유나 수지에 비해 길게 나타났고 최대 암모니아 흡착량은 94%이었다. 또한 암모니아 흡착 파과시간은 유량 및 농도가 증가함에 따라 빠르게 진행되었다. 암모니아 반응속도 상수(k)는 유입되는 가스농도의 증가에 따라 증가하였으며, 질량이 증가할수록 감소하였으며 가스 유속이 증가할수록 반응속도 상수(k)가 증가하였다.
Solid materials of ammonia sources with SCR have been considered for the application of lean NOx reduction in automobile industry, to overcome complex problems of liquid urea based SCR. These solid materials produce ammonia gas directly with proper heating and can be packaged by compact size, because of high volumetric ammonia density. Among ammonium salts and metal ammine chlorides, calcium ammine chloride was focused on this paper due to low decomposition temperature. In order to make calcium ammine chloride in lab-scale, simple reactor and glove box was designed and built with ammonium gas tank, regulator, and sensors. Basic test conditions of charging ammonia gas to anhydrous calcium chloride are chosen from equilibrium vapor pressure by Van't Hoff plot based on thermodynamic properties of materials. Synthetic method of calcium ammine chloride were studied for different durations, temperatures, and pressures with proper ammonia gas charged, as a respect of ammonia gas adsorption rate(%) from simple weight calculations which were confirmed by IC. Also, lab-made calcium ammine chloride were analyzed by TGA and DSC to clarify decomposition step in the equations of chemical reaction. To understand material characteristics for lab-made calcium ammine chloride, DA, XRD and FT-IR analysis were performed with published data of literature. From analytical results, water content in lab-made calcium ammine chloride can be discovered and new test procedures of water removal were proposed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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