Biological nutrient removal(BNR) from wastewater was performed by adopting various process configurations. The simultaneous biological organics, phosphorus and nitrogen removal of synthetic wastewater was investigated in a sequencing batch biofilm reactor (SBBR). The other reactor was operating as a reference, without biofilm being added. The cycling time in SBR and SBBR was adjusted at 12 hours and then certainly included anaerobic and aerobic conditions. Both systems has been operated with a stable total organic carbon(TOC), nitrogen and phosphorus removal performance for over 90 days. Average removal efficiencies of TOC and total nitrogen were 83% and 95%, respectively. The nitrification rate in SBR was higher than that in SBBR. On the contrary, the denitrification rate in SBBR was higher than that in SBR. The phosphorus release was occurred in SBBR, however, not in SBR because of the inhibition effect of NO$_3$$^{[-10]}$ .
This batch experiment evaluated the impacts of major plant nutrient releases by applying the modified Hyperbola model on the leachates and N2O emissions from incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials. The treatments consisted of the control as incorporated with organic fertilizer materials, the incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials, and the incorporated plasma-activated rice hull biochar with organic fertilizer materials under redox conditions. The results indicated that the maximum release amount of NH4-N was 3486.3 mg L-1 in the control, and their reduction rates of NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K were 8.0%, 17.5% 44.3.0% and 8.7%, respectively, relative to the control. In the control, the highest soluble amount of PO4-P was 681.0 mg L-1. The estimations for accumulated NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K-releases in all the treatments were significantly (p<0.01) fitted with a modified Hyperbola model. For greenhouse gas emissions, the lowest cumulative N2O was 340.4 mg kg-1 in the soil incorporated with plasma-activated rice hull biochar, and the reduction rates were 27.8% and 86.4% in the rice hull biochar and plasma-activated rice hull biochar treatments, respectively, compared to the control. Therefore, it concluded that the incorporated rice hull biochar can be especially useful for controlling PO4-P release and N2O emissions for bio-fertilizer applications.
Used disposable diapers have been considered for a long time as a type of waste difficult to recycle and valorize due to their composite nature including plastic, cellulose pulp, a super absorbent polymer and either urine, feces or both. Therefore, the fate of disposed diapers often is either incineration or landfill burial which both have various adverse environmental impacts. However, used disposable diapers contain nutrients: cellulose is an organic matter while urine and feces contain non negligible amounts of nitrogen, phosphorus and potassium which are primary nutrients included in most chemical fertilizers used in agriculture. In a scope of waste recycling and valorization, this study focuses on developing a method to achieve nutrient solution extraction from used disposable diapers. The experiment essentially consists in shredding the diapers and letting them macerate in solutions of sodium hydroxide with various concentrations to allow breaking down of the cellulose and super absorbent polymer and release of urine and feces before sterilizing the solutions in an autoclave to remove potential coliform bacteria. At the end of the experiment, a set of parameters is measured for the final solution to identify concentrations of nutrients as well as presence or absence of harmful substances. Results are discussed and directions for future studies are suggested, which include mechanization of the diapers shredding process or added aeration to enhance nitrification and absorption of extracted nutrients from plants.
Choi Hee Gu;Lee Won Chan;Kim Pyoung Joong;Lee Pil Yong
Fisheries and Aquatic Sciences
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제1권2호
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pp.159-167
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1998
The environmental characteristics in shellfish farms were investigated in the western part of Jinhae Bay, 1996. During summer, anoxia and high nutrient concentrations were found in the bottom waters of shellfish farms. The concentrations of particulate organic species in seawaters were enriched, showing an average 57.44 uM for POC, an average 5.45 uM for PON, and an average 0.42uM for PP. The sediments environment in the farms was very polluted. The concentrations of COD and AVS were more than 20 mg/g.dry and 0.5 mg/g.dry, respectively. The total sedimentation rate was high as an average $7.81g/m^2/day$ with organic matter contents of $26\%$. Oxygen consumption rate was similar to polluted area as an average of $439mg/m^2/day$. Nutrient release rates were an average of $8.25mg/m^2/day$ for nitrogen and an average of $1.38mg/m^2/day$ for phosphorous. The cluster analysis through environmental data in summer indicated that DO, nutrient in the bottom water, and AVS in the sediment were important factors to characterize the polluted environmental site.
This study was to evaluate the impact of river runoff and salt intrusion by tide on nutrient balance of estuary during a complete tidal cycle. 24 hours time series survey was carried out during a spring tide July 2001 on a tidal estuary in the Keum river. Three stations(A,B,C) were set along a transect line of about 10km, which linked the lower part of estuary dyke to the subtidal zone. Surface water was sampled simultaneously at each station every hours f3r the determination of nutrients. Water temperature, pH and dissolved oxygen were measured in situ. Riverine input of silicate and nitrate during ebb tide significantly increased the concentration of all stations. Conversely, during high tide, nutrient concentration were lowered by the mixing of fresh water with sea water Ammonium nitrogen concentration were higher at intertidal zone(Stn.B) due to sewage inflow to Kyeongpo stream and ammonium release under anaerobic conditions. Also, these results was discussed as a biological component that influences the processes of nutrient regeneration within the estuary. Best correlations were found at lower part of estuary dyke(Stn.A) for salinity against DIN(Y=0.121 Sal.+4.97, r2=0.956) and silicate(Y=0.040 Sal.+2.62, r2=0.785). But no significant correlation was found between salinity and ammonium. Unbalanced elemental ratio(N/P, Si/N and Si/P) depended significantly on the import of nutrients (silicate & nitrate nitrogen) from river and stream. The effect of the tidal cycle and river runoff is important that in determining the extend of the variations in nutrient concentrations at all station.
Difference of Dissolved Inorganic Phosphorus (DIP), Dissolved Inorganic Nitrogen (DIN) and Dissolved Silicate (DSi) budgets in the Bohai Sea between 1982 and 1992 related the decrease of the Yellow River discharge is discussed on the basis of observed data. The estuarine circulation in the Bohai Sea had been weakened from 1982 to 1992 due to the decrease of the Yellow River discharge and the average residence time of fresh water had become longer. DIN concentration increased but DIP and DSi concentrations decreased from 1982 to 1992 in the Bohai Sea. Primary production was regulated mainly by water temperature and DIN concentration in 1982 but it was regulated mainly by DIP concentration in 1992. Primary production was larger than decomposition plus bottom release and nitrogen fixation was larger than denitrification in 1982. However, decomposition plus bottom release was larger than primary production and denitrification was larger than nitrogen fixation in 1992 in the Bohai Sea.
담수와 해수가 혼합되는 환경에서 퇴적 저니로부터의 오염 물질 용출률을 조사하였다. 축산폐수와 산업폐수의 영향을 받은 두 지점의 퇴적저니 시료에 대해 해수와 담수로 장기(약4주) 용출 시험을 행한 결과, 해수보다는 담수에서의 오염물질(영양염류 및 중금속) 용출률이 높은 것으로 조사되었는데, 이는 담수에서의 이온강도(ionic strength)가 상대적으로 낮아 오염성분의 포화농도가 높기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 용존산소의 농도를 달리하여 시험한 결과 무산소 상태에서의 용출률이 호기성 상태에서 보다 높은 것으로 나타났으며, 그 원인이 생물학적인 것인지 화학적인 것인지는 밝혀지지 않았다. 시험결과를 종합해 볼 때 무산소 상태의 담수에서 오염물질의 용출이 극대화되며, 따라서 강어귀 등과 같이 유속이 작아져 오염물질의 침강은 잘되는 반면 오염물질의 해수에 의한 희석 효과는 적은 경우가 저니로 인한 수질 환경영향이 가장 클 것으로 예측된다.
In this study, nutrients treatment by sequencing batch reactors(SBR) was performed. Nitrogen and phosphorus removal efficiencies were evaluated by changing SRT and mixing/aeration ratio. Not only nitrogen but also phosphorus removal patterns were investigated through track studies on 1 cycle. As SRT was fixed and mixing/aeration ratio was changed, maximum nitrogen removal efficiency was 87.6% at mixing/aeration ratio 0.67. Phosphorus removal efficiencies were more than 85.5% except no mixing condition. As mixing/aeration ratio was fixed and SRT was changed, nitrogen removal efficiencies were 70.5~79.8%, which represented slight changes, while phosphorus removal efficiencies were 49.0~97.3%, which represented sharply decreasing tendency at less than 20 day. Both phosphorus release rate k and maximum phosphorus release rate $P_{max}/M$ were are decreased as SRT was decreased, but they were not affected by mixing/aeration ratio. It was found that there is a linear relationship between ortho-phosphate uptake and maximum ortho-phosphate release.
In order to investigate the effect of internal loading from sediment on algal blooming at Chusori area in Daechung Reservoir, the amount and contamination level of sediment and the release rate of total phosphorus were analyzed. The sedimentary layer was consisted with two layers, and the average depth of upper and lower ones were 0.35 and 1.44 m, respectively. The fraction of inorganic phosphorus in the sediment was higher than that of organic phosphorus, and the fractions of phosphorus which responsible for internal loading were very high as in the range of 72.7 and 80.2% of inorganic phosphorus. The C/N ratio of sediment taken with core sampler indicated the organic compounds are originated from settled algae from water body. The average release rate of total phosphorus from sediment was $6.74({\pm}0.50)mg/m^2/day$. These results indicated that the internal loading from sediment contributes the excessive algal growth at Churosi area, and the countermeasures to improve the quality of sediments are required to manage algal blooming in Daechung Reservoir.
본 연구에서는 수층(water body싻 저니의 상호작용을 시뮬레이션하기위해 저질 모델을 구축하였다. 본 연구에서 구축한 모델은, 수층에서 저니층으로의 유기물질의 침강, 그리고 저니층에서 수층으로의 질소와 인의 용출을 상호작용으로 고려한 모델이다. 구축된 모델을 검증하기 위해 실측치를 이용하여 모델 재현성의 검토를 실시하였다. 오사카만을 대상으로 모델에 의해 얻어진 인의 용출속도를 실측치와 비교하였다. 그 결과 계산치와 실측치는 거의 일치하였으며, 계절별 용출속도의 변동 특성이 양호하게 재현되었다 1950년부터 1999년에 걸쳐 약 50년간 수질과 저질의 재현 계산을 실시하여 모델의 재현성과 적용성을 평가하였다. 육지로부터의 오염물질 부하량과 수질의 경계조건, 그리고 3차원 유동모델의 경계조건에 대해서는 계절별 관측치를 이용하여 설정하였다. 계산 결과 질소, 인, 그리고 COD농도 및 장기간에 걸친 수질의 변동특성이 양호하게 재현되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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