• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.202-210
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• 2006

자연정화공법에 의한 농촌 전원 독립가구 하수처리공법 개발을 위하여 호기성조와 혐기성조가 분리된 소형 하수처리 장치에서 혐기성조 위에 호기성조를 포갠 일체형으로 공법을 개선한 소형 하수처리장치를 설계 및 시공하여 하수처리공법별, 하수 부하량 및 하수 주입방법에 따른 수처리 효율을 조사하였다. 소형 하수처리장치의 최적공법은 호기-무산소-혐기조건이었으며, 최적여재는 쇄석이었고, 최적 하수 부하량은 $1,200L/m^3{\cdot}day$이었다. 이러한 조건에서 농촌 전윈 독립가구에서 간헐적으로 배출되는 하수에 대한 대응성을 조사하기 위해 하수 주입방법에 따른 하수처리효율을 조사한 결과 농촌 전원 독립가구 하수처리공법으로 개발된 호기-무산소-혐기조건인 소형 하수처리장치는 실제 농촌 전원독립가구에서 간헐적으로 발생되는 하수에 그대로 적용하더라도 현행 방류수 수질기준인 BOD 20 mg/L, COD 40 mg/L, SS 20 mg/L, T-N 60 mg/L 및 T-P 8 mg/L을 만족할 뿐만 아니라, 방류수 수질기준이 앞으로 BOD 10 mg/L, T-N 20 mg/L 및 T-P 2 mg/L로 강화되더라도 안정적으로 처리될 수 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과에서 농촌 전원 독립가구 하수처리공법으로 개발한 호기-무산소-혐기조건인 소형 하수처리장치는 BOD 99%, COD 95%, SS 99%, T-N 83% 및 T-P 96%초 질소 처리효율을 호기성조와 혐기성조가 분리된 소형 하수처리장치에 비해 17%정도 향상시켰으며, 모든 조가 일체형이므로 부지면적을 최소화할 수 있다. 따라서 본 공법은 자연정화공법의 단점을 보완할 수 있으므로 농촌 전원 독립가구에 적합할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권1호
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• pp.18-26
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• 2008

본 연구는 농촌전원독립가구 하수처리장에서 오염물질의 존재형태별 처리 경향을 파악하여 하수처리장의 설계 및 시공 시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료로 활용하기 위하여 농촌전원독립가구 하수처리장에서 하수 중 오염물질의 거동 특성과 오염물질의 존재형태별 분해속도를 각각 조사하였다. 하수 중 오염물질의 존재형태별 거동을 조사한 결과 BOD 및 COD는 대부분 호기성조에서 처리되었으며, 처리된 BOD와 COD는 대부분 insoluble형태이었다. 그러나 무산소조와 혐기성조에서의 BOD와 COD는 존재형태별로 별 차이 없었다. SS는 대부분 호기성조에서 처리되었으며, 처리된 SS는 대부분 volatile 형태이었다. T-N은 BOD, COD 및 SS와 달리 호기성조에서 처리효율이 높지 않았고, 처리된 대부분의T-N은 dissolved 형태이었다. T-P는 모든 조에서 일정하게 처리효율이 증가되었으며, 처리된 T-P는 대부분 dissolved 형태이었다. 현장 하수처리장에서 존재형태별 오염물질의 분해속도를 조사한 결과 BOD, COD 및 SS의 분해속도는 호기성조에서 각각 30.79, 17.15 및 29.96 $day^{-1}$로 무산소조 및 혐기성조에 비해 매우 빨랐으며, 호기성조에서 존재형태별 분해속도는BOD 및 COD의 경우 insoluble 형태가 빨랐으며, SS의 경우 fixed 형태가 빨랐다. T-N 및 T-P의 분해속도는 호기성조에서 각각 4.78 및 13.09 $day^{-1}$로 다른 조에 비해 약간 빨랐으며, 호기성조에서 존재형태별 분해속도는 suspended 형태가 약간 빨랐고, 혐기성조와 무산소조에서는 별 차이 없이 비슷하였다. 이상의 결과는 하수처리장의 설계 및 시공 시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제20권1호
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• pp.79-87
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• 2015

To treat leather industry wastewater (LIW) containing high nitrogen concentration, eight aerobic denitrifiers were isolated from sludge existing in an LIW-treatment aeration tank. Among them, one strain named as KH8 had showed the great ability in denitrification under an aerobic condition, and it was identified as Pseudomonas aeruginosa R12. The aerobic denitrification ability of the strain KH8 was almost comparable to its anaerobic denitrification ability. In lab-scale aerobic denitrifications performed in 1-L five-neck flasks for 48 hr, denitrification efficiency was found to be much improved as the strain KH8 held a great majority in the seeded cells. From the nitrogen balance at the cell-combination ratio of 10:1 (the strain KH8 to the other seven isolates) within the seeded cells, the percentage of nitrogen loss during the aerobic denitrification process was estimated to be 58.4, which was presumed to be converted to $N_2$ gas. When these seeded cells with lactose were applied to plant-scale aeration tank for 56 day to treat high-strength nitrogen in LIW, the removal efficiencies of $COD_{Cr}$ and TN were achieved to be 97.0% and 89.8%, respectively. Under this treatment, the final water quality of the effluent leaving the treatment plant was good enough to meet the water-quality standards. Consequently, the isolated aerobic denitrifiers could be suitable for the additional requirement of nitrogen removal in a limited aeration-tank capacity. To the best of our knowledge, this is the first report of aerobic denitrifiers applied to plant-scale LIW treatment.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.309-315
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• 2020

Slaughterhouse wastewater (SWW) is characterized as one of the most harmful agriculture and food industrial wastewaters due to its high organic content. The emissions of SWW would cause eutrophication of surface water and pollution of groundwater. This study developed a pilot scale anaerobic-aerobic slaughterhouse wastewater treatment process (AASWWTP) to enhance the chemical oxygen demand (COD) and total nitrogen (TN) removal. The optimum supernatant reflux position and ratio for TN removal were investigated through the modified Box-Behnken design (BBD) experiments. Results showed that COD could be effectively reduced over the whole modified BBD study and the removal efficiency was all higher than 98%. The optimum reflux position and ratio were suggested to be 2 alure and 100%, respectively, where effluent TN concentration was satisfied with the forthcoming Chinese discharge standard of 25 mg/L. Anaerobic digestion and ammonia oxidation were considered as the main approaches for COD and TN removal in the AASWWTP. The results of inorganic nutrients (K⁺, Na⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺) indicated that the SWW was suitable for biological treatment and the correspondingly processes such as AASWWTP should be widely researched and popularized. Therefore, AASWWTP is a promising technology for SWW treatment but more research is needed to further improve the operating efficiency.

• 상하수도학회지
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• 제18권4호
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• pp.515-521
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• 2004

Anaerobic digestion has many advantages over the more conventional aerobic treatment processes such as low levels of excess sludge production, low space (area) requirements, and the production of valuable biogas. The purpose of this study was to evaluate the effect of organic loading rate of anaerobic digestion on thermophilic($55^{\circ}C$) and mesophilic($35^{\circ}C$) conditions. Fluorescent in situ hybridization (FISH) method was also used to study the microbial community in the reactors. The stabilizing time in mesophilic anaerobic reactors was shorter as approximately 20 days than 40 days in the thermophilic anaerobic reactors. The amount of methane production rate in anaerobic reactors was independent of the concentrations of supplied substrates and the amount of methanogens. When the microbial diversity in the mesophilic and thermophilic reactors, which had been treated with acetate-based artificial wastewater, were compared, it was found that methanogenesis was carried out by microbial consortia consisting of bacteria and archaea such as methanogens. To investigate the activity of bacterial and archaeal populations in all anaerobic reactors, the amount of acetate was measured. Archaea were predominant in all reactors. Interestingly, Methanothrix-like methanogens appeared in mesophilic anaerobic reactors with high feed substrate concentrations, whereas it was not observed in thermophilic anaerobic reactors.

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.272-276
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• 2003

혐기성 미생물에 저해가 되는 물질을 포함하는 고농도 폐수의 효모에 의한 처리에 관하여 연구하였다. 폐수는 furfural 부산물이 배출되는 식품가공 공정의 배출폐수를 대상으로 실험하였다. 본 연구에서는 호기성 효모의 일종인 Candida utilis가 실험에 적용되었다. 회분 실험을 통하여 본 폐수는 혐기성 미생물에 저해 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 본 공정의 최적 온도는 25에서 45$^{\circ}C$이었으며 효모의 성장에 적당한 pH는 4에서 8사이임을 알 수 있었다. 연속실험 결과, 체류시간 1일 이상에서 COD가 90% 이상 제거되었다. 그러나 유출수 중의 유기물 농도는 여전히 다소 높은 것으로 조사되었다. 따라서 동력학적으로 해석하여 추정한 결과 남은 유기물은 대부분은 용존 미생물 생성물 (SMP, Soluble Microbial Product)에서 기인하는 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권1호
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• pp.25-33
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• 2006

농어촌 등 소규모로 발생되는 생활하수를 자연친화적으로 처리하기 위한 대책의 일환으로 인공습지에 적용되는 최적의 수생식물을 선발하기 위하여 다년생 수생식물 10종을 하수처리장에 식재한 후 하수 처리효율, 처리시기별 수생식물의 생육상 및 무기성분 흡수량 등을 조사하였다. 인공습지 하수처리장에서 하수중 BOD, COD, T-N 및 T-P의 수처리효율은 호기성조를 통과한 호기성조 처리수에서 각각 92%, 74%, 25% 및 57%이었고, 혐기성조를 통과한 방류수에서 각각 96%, 84%, 44% 및 71%이었다. 수생식물 생육 150일 후의 질소 및 인 흡수량은 호기성조에서는 물억새가 각각 17.7 및 2.41 g/plant로 가장 높았으며, 혐기성조에서는 큰고랭이가 각각 8.7및 1.1 g/plant로 가장 높았다. 인공습지 하수처리장의 호기성조에서 최적 수생식물은 물억새>달뿌리풀>갈대의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육이 좋은 심근성 수생식물이었고, 여재층 내로 산소를 공급하기 쉬운 통기조직이 발달된 수생식물들이었다. 인공습지 하수처리장의 혐기성조에서 최적 수생식물은 줄>큰고랭이>부들>노랑꽃창포>삿갓사초의 순이었고, 이들 수생식물은 대부분 뿌리의 발육보다 줄기와 잎의 발육이 좋은 천근성 수생식물로서 호기 성조의 최적 수생식물의 역할과는 달리 영양물질의 흡수량이 우수한 수생식물이 선정되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제8권2호
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• pp.135-142
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• 1980

The process of biological treatment of organic wastewater is principally associated with those of self-purification in the natural water environment. The treatment system has e intensive function of stabilizing wastewater more effectively than in natural water, which is like natural water concentrated in a small space. Biological treatment of wastewater involves activated sludge and various modified process, trickling filter, rotating disk, oxidation ditch, etc. for aerobic decomposition and anaerobic processes such as anaerobic decomposition and methane fermentation. The basic characteristic of these processes is the use of mixed culture for the conversion of pollutants. This review forcuses on the various kinds of microorganisms related to each treatment processes. Kinetic analysis of the activated sludge process is discussed in order to understand the basis of control and maintenance of the biological treatment process.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.451-455
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• 2006

Heterotrophic biomass yield coefficients, $Y_H$, for aerobic, anoxic and anaerobic reactors were successfully estimated for the two wastewater treatment plants, where one plant was operating in the $A^2/O$ process and the other was operating in the 4-stage BNR process. The estimation of $Y_H$ was undertaken by plotting the biomass COD concentrations versus the soluble COD concentrations in order to calculate the ${\Delta}biomass$ COD/ ${\Delta}soluble$ COD in each batch reactor. The batch reactors employed in this study were fed by filtered influent and mixed liquors in the ratio of 10:1, and operated in the aerobic, anoxic and anaerobic conditions, which represented the actual operating conditions for the $A^2/O$ and 4-stage BNR process. The average $Y_H$ values of the aerobic, anoxic and anaerobic reactor for the $A^2/O$ process were 0.52, 0.41 and 0.18 mg COD/mg COD, respectively, and those for the 4-stage BNR process were 0.58, 0.40 and 0.20 mg COD/mg COD, respectively. The average ratio of the $Y_H$ for aerobic reactors to those for the anoxic reactors were about 1:0.79 for the $A^2/O$ process, and about 1:0.69 for the 4-stage BNR process. The experimental method for anoxic and anaerobic $Y_H$ estimation shown in this study has turned out to be simple and efficient in its practical application.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.302-310
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• 2019

호기조와 혐기/무산소조를 직렬로 연결한 인공습지를 이용하여 크게 오염된 하천수를 처리하였다. 호기조는 자연 공기 배출 시스템을 통하여 공기가 연속적으로 공급되어 호기성 상태가 유지되었다. 인공습지의 성능에 영향을 미치는 최적의 영향인자를 조사하기 위하여 체류시간을 다르게 한 5개의 파일럿 플랜트를 사용하였다. 호기조에서 BOD (biochemical oxygen demand)와 COD (chemical oxygen demand)의 제거율은 1차 반응 속도식을 나타내었고, COD 제거 속도 상수는 BOD보다 약간 낮았다. 온도 의존성은 COD (θ = 1.0079)와 BOD (θ = 1.0083)제거에 대한 값이 거의 동일했으나 T-N 제거의 온도 의존성(θ_N)은 1.0189로 다소 높게 나타났다. SS제거율은 98%로 높았고 수력학적 부하 속도(Q/A)가 증가함에 따라 제거 효율이 증가하는 경향을 보였다. 혐기/무산소조에서 BOD와 COD 제거의 주요 메커니즘은 호기조와 완전히 다르게 나타났다. 혐기/무산소조에서 COD와 COD는 생물학적 탈질을 위한 탄소원으로 공급되었고 T-P는 혐기/무산소조 내의 orthophosphate와 자갈 사이의 양이온 교환에 의해 제거되는 것으로 조사되었다. 인공습지는 여과된 고형물에 의해 막힘 없이 성공적으로 운영되었고 고형물들은 매우 빠르게 연속적으로 분해되었다.