Bio-filtration utilizes microorganisms fixed to a porous medium to metabolize pollutants present in an air stream. The microorganisms grow in a bio-film on the surface of a medium or are suspended in the water phase surrounding the medium particles. Therefore, bio-filter support media play one of the most important key roles in bio-filtration of gas phase pollutants. To characterize and select the appropriate support media, gas adsorption capacity and microorganism immobilization were investigated in lab-scale experiments for the selected target support media which were compost I (compost from lab-scale process), compost II (compost from municipal facility), bark, wood chip, orchid stone and vermiculite. As odor materials, ammonia and trimethylamine were utilized. From the result of experiments, bark was superior to any other support media tested in adsorption capacity as much as 12.5 mg ammonia per 1 g bark. In trimethylamine adsorption, bark and wood chip showed a remarkable results of 21.1 and 14.1 mg/g respectively. On the other hand, microorganism fixation test determined by the count of nitrogen oxidizing microbes population, the compost II and wood chips showed the best results. Considering the characteristics of materials and the operating condition of the bio-filter, bark, wood chip, and compost II are applicable to the support media of bio-filter when they are appropriately blended on the basis of studying the media pH, packing porosity and moisture contents.
Contribution of immobilized media with bacteria to the odor removal was evaluated in a lab scale bio-filter compared to that with sponge or ceramic media without the immobilized bacteria. Candida tropicalis for volatile organic compounds and ammonium oxidizing bacteria (AOB) for inorganic compounds were used as seeds in lab-scale bio-reactors. Three different type of media in the bio-reactors that immobilized bioreactor (IBR), sponge bioreactor (SBR), and ceramic bioreactor (CBR) were examined, respectively. An empty bed contact time (EBCT) of the bio-filters was fixed as 60 seconds, and the inlet concentration of toluene was changed from 20 ppm to 200 ppm to observe the removal efficiency depending on the concentrations. As a result, the maximum elimination capacities of IBR, SBR, and CBR were 166 $g/m^3/hr$, 138 $g/m^3/hr$, and 138 $g/m^3/hr$, respectively. In addition, toluene as an organic compound and ammonia as an inorganic compound were applied together with different inlet concentrations varied from 80 ppm to 250 ppm of toluene and from 2.5 ppm to 40 ppm of ammonia. The toluene maximum elimination capacities in IBR, SBR, and CBR were 97.4 $g/m^3/hr$, 59.5 $g/m^3/hr$, and 81.9 $g/m^3/hr$, respectively. The ammonia maximum elimination capacities were reached as 7.2 $g/m^3/hr$ in IBR, 6.6 $g/m^3/hr$ in SBR, and 7.0 $g/m^3/hr$ in CBR.
객체 궤적 모델링은 다중 객체 추적(Multi Object Tracking, MOT)의 주요 과제다. CenterTrack은 객체 중심 위치를 추적하는 Heatmap 기반의 방법으로 이를 해결하고자 했다. 하지만 복잡한 움직임과 비선형성을 가진 객체를 추적할 때 제한적인 성능을 보였다. 우리는 CenterTrack의 성능 저하 요인을 보행자의 동적 움직임으로 간주하여 확장된 칼만 필터(Extended Kalman Filter, EKF)를 CenterTrack에 통합했다. 우리가 제안하는 방법의 우수성을 입증하기 위해 기존 칼만 필터(Kalman Filter, KF)와 무향 칼만 필터(Unscented Kalman Filter, UKF)를 CenterTrack에 적용 후 다양한 데이터셋에 비교 평가했다. 실험결과, EKF를 CenterTrack에 통합했을 때 73.7% MOTA(Multiple Object Tracking Accuracy)를 달성하며 CenterTrack에 가장 적합한 필터임을 확인했다.
Natural organic matter (NOM) removal by physico-chemical adsorption and biological oxidation was investigated in five slow sand filters with different media depths. Non-purgeable dissolved organic carbon(NPDOC) and $UV_{254}$ absorbance were measured to evaluate the characteristics of NOM removal at different filter depths. Removal efficiency of NOM was in the range of 10-40% throughout the operation time. At start-up of the filters packed with clean sand media, NOM was probably removed by physico-chemical adsorption on the surface of sand through the overall layer of filter bed. However, when Schumutzdecke layer was built up after 30 days operation, the major portion of NPDOC was removed by biological oxidation and/or bio-sorption in lower depth above 50 mm. NOM removal rate in the upper 50 mm filter bed was $0.82hr^{-1}$. It was about 20 times of the rate($0.04hr^{-1}$) in the deeper filter bed. Small portion of NPDOC could be removed in the deeper filter bed by both bio-sorption and biodegradation. SEM analysis and VSS measurement clearly showed the growth of biofilm in the deeper filter bed below 500 mm, which possibly played an important role in the NOM removal by biological activity besides the physco-chemical adsorption mechanism
The rice husk contains nutrients which can be easily utilized by microorganisms, and also has a water retaining ability, which played a crucial part in enabling it to become a biofilter media. In this study, we evaluated the applicability of rice husk pellet bio-scrubber as a microbiological carrier. The pelletization experiment of rice husk as a biological media was performed using PVA and EVA binder. Also, the feasibility tests of rice husk as a biological media for odor removal were carried out in order to know whether rice-husk contains useful components as a media for microbiological growth or not. Lastly, a combined test for odor gas absorption and biological oxidation was conducted using a lab scale bio-filter set-up packed with rice-husk pellets as wet-scrubber. The major components of the rice husk were carbon, hydrogen, nitrogen, and oxygen, while carbon acted as the main ingredient which comprised up to 23.00%. The C : N : P ratio was calculated as 45 : 1 : 2. Oxygen uptake rate, yield and decay rate of the rice husk eluent was calculated to be $0.0049mgO_2/L/sec$, 0.24 mgSS/mgCOD and 0.004 respectively. The most stable form of rice husk pellets was produced when the weight of the rice husk, EVAc, PVAc, and distilled water was 10 : 2 : 0.2 : 10. The prepared rice husk pellets had an apparent density of 368 g/L and a porosity of 59.00% upon filling. Dry rice husks showed high adsorption capacity for ammonia gas but low adsorption capacity for hydrogen sulfide. The bio-filter odor removal column filled with rice husk pellets showed more than 99.50% removal efficiency for NH3 and H2S gas. Through the analysis of circulation water, the prime removal mechanism is assumed to be the dissolution by water, microbial nitrification, and sulfation. Finally, it was confirmed that the microorganisms could survive well on the rice husk pellets, which provided them a stable supply of nutrients for their activity in this long-term experiment. This adequate supply of nutrients from the rice husk enabled high removal efficiency by the microorganisms.
This study was performed to evaluate the air lift reactors (ALR) by variations of HRT and recycling rate. Air lift reactor was composed of bioreactor and clarifier above it. To remove organic matters and nitrogen through the formation of microbic film and filtration, bio-filter reactors were filled with clay, glass, bead, waste plastic, respectively. Influent wastewater was fed to biofilter reactor, and effluent wastewater from bio-filter reactor was injected ALR again, instead of adding external carbon source. Effluent BOD concentration was satisfied with lower than 10 mg/L in recycling rate 100% regardless of the variation of HRT and the kinds of media materials. In HRT 4 hr, recycling rate 100%, BOD removal efficiency rate was from about 85 to 90%, COD removal efficiency rate was higher than 90%. Effluent TN concentration was satisfied with less than 20 mg/L, if HRT was maintained by over than 6 hr regardless of recycling rate and media materials. Over than HRT was 4 hr, microbes concentration in air lift reactor was maintained over than 2,500 mg/L constantly, not sensitive to environmental condition, and organic removal was effective as it was higher.
여과분리형 생물반응조 운전에서 발생하는 flux 감소 원인을 분석하였고, 상등수 수질과 침강성 변화가 flux에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 여과막 모듈과 역세정 장치 일체형 시스템의 특성을 평가하였다. 반응조는 17L 유효 용적의 아크릴 반응조에 $100{\mu}m$ 공경의 여과막 모듈을 통해 배출되는 여과시스템으로, 여과시간이 경과함에 따라 상등수의 수질 특히 탁도와 TOC의 수질이 악화됨에 따라 flux가 점진적으로 감소하였다. MLSS 농도가 18000mg/L 이상에서는 여과저항이 급격히 증가하였다. 상등수의 수질과 flux와의 관계를 규명하기 위해서는 MLSS 농도가 10000mg/L 이상에서는 곤란함에 따라 5000mg/L이 적절한 것으로 판단된다. 활성슬러지 플록을 파괴시켜 SVI를 250으로 조정하여 여과를 시작한 경우, 상등수의 탁도가 증가하여, 침강성이 악화됨에 따라 flux도 점차 감소하였다. 여과막 모듈과 폭기세정 장치를 일체화한 시스템에서 공기 공급은 30~60초 정도로 설정함이 적정한 것으로 나타났다.
Volatile organic compounds (VOCs) and odor materials are major sources of air pollution in Ulsan city, where much chemical plants are located. Therefore, it is necessary to develop a new reactor which can remove VOCs and odor materials effectively and be equipped at the end of pipe easily. A modified reactor (bioscrubber trickling filter, BSTF), which have both characteristics of biofilter and bioscrubber, was developed and tested on its reactivity with several VOCs using two types of media, fiber and activated carbon 4- ceramic(A/C). It was observed that the removal efficiencies of several types of VOCs such as acetaldehyde, ethylalcohol, butanol, diethylamine and triethylamine were up to $95\%$ when they had about 100 ppm of initial concentration and 80 seconds of residence time. Good attachment of microorganisms to both media, where it is thought the reaction efficiency can be determined according to the amount of microorganisms attachment, observed with scanning electron microscopy(SEM). Initial pressure drops of the packed bed with both media were 229 $mmH_2O/m$ at A/C column and 670 $mmH_2O/m$, respectively. However, maximum pressure drop of fiber column during the operation was over 1,647 $mmH_2O/m$. Therefore, it was thought that the fiber material would not suitable to use in the local plant as a packed bed media.
Soil biofiltration is an environmentally-sound technology for elimination of VOCs, odorous and NOx compounds from a low concentration, high volume waste gas streams because of its simplicity and cost-effectiveness. This study was performed to evaluate effect of removal of gaseous NOx using a soil and a yellow soil. Over $60\%\;and\;48\%$ of NOx from a soil and a yellow soil was removed at the inlet NO concentrations of $423\~451$ppb, respectively. The bio-filter using a soil media was capable of purifying NOx with a different natural processes. Although some of the processes are quite complex, they can broadly be summarized as adsorption into soil pore water, and biochemical transformations by soil bacteria. When the filteration bio-reactor was applied to a soil and a yellow soil, effective NOx removal was obtained for several times and months. These results show that a soil biofilter can be of use as an alternative advanced NOx treatment system.
Recently, biofilm reactors have been considered as an efficient small scale sewage treatment system in Korean rural areas because of easy operation and cost effectiveness. The objective of this study was to select a more effective filter medium of the bio
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[게시일 2004년 10월 1일]
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