The first outbreak of Aujeszky's disease(AD) was identified from piggery located at the southern part of Korea in July, 1987. This piggery suffered from a significant economic loss caused by unexpected piglet mortality and reproductive failure. Etiologic viral agents were isolated from tonsil and spleen of the infected piglets, and the isolates produced a typical cytopathic effects of herpesvirus with giant cell formation when inoculated in many different cells. Subsequently the field isolates were characterized as suid herpesvirus I by cross-neutralization test and indirect fluorescence assay utilizing specific monoclonal antibody, and were proved to be a pathogenic strain of AD virus(ADV).
In this present study, we have synthesized Fe-containing AC(activated carbon)/$TiO_2$ composites with titanium (VI) n-butoxide (TNB) as a titanium source to Fe treated AC through an impregnation method. The result of the textural surface properties demonstrates that there is a slight decrease in the BET surface area of composite samples with an increase of the amount of Fe treated. The surface properties of scanning electron microscope (SEM) presented a characterization of a porous texture on the Fe-containing AC/$TiO_2$ composites and homogenous compositions for Fe and titanium dioxide distributed on the sample surfaces. Fe compound peaks and a titanium dioxide structure were observed in the X-ray diffraction patterns for the Fe-containing AC/$TiO_2$ composites. The results of chemical elemental composition for the Fe-containing AC/$TiO_2$ composites showed that most of the spectra for these samples gave stronger peaks for C, O, treated Fe components and Ti metal than that of any other elements. From the photo degradation results for the piggery waste, the Fe-containing AC/$TiO_2$ composites showed an excellent degradation activity for the chemical oxygen demand (COD) due to a photocatalysis of the supported $TiO_2$, radical reaction by Fe species and the adsorptivity and absorptivity of porous carbon.
Two combined autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) and biofilter (BF) systems were operated to treat the piggery wastewater and the ammonia offgas. Experimental results indicated that the organic removal efficiency of ATAD-2, operated with oxygen, was higher than that of ATAD-1, operated with air. The concentration of ammonia in ATAD-2 offgas was higher compared to ATAD-1 offgas, but the total amount of ammonia produced from ATAD-2 was less than that from ATAD-1 due to the lower oxygen flowrate. The ammonia gas produced from both ATAD reactors was successfully removed by the BF. The BF-1, connected with ATAD-1, removed 93% of ammonia at the loading rate of $9.4g\;NH_3-N/m^3/hr$. The BF-2, connected with ATAD-2, removed 95% of ammonia gas at the loading rate of $8.1g\;NH_3-N/m^3/hr$. As the nitrification process continued, pH value of recirculating solution continuously decreased due to the accumulation of nitrate. When the ammonia loading rate was less than $22.7g\;NH_3-N/m^3/h$, the proper replacing cycle of recirculating solution was in the range of 10 to 11 days. Almost 90% of total mass of nitrogen fed into the each BF was confirmed from the mass balance on nitrogen.
The electro-chemical removal (ECR) of water pollutants by metal-ACF electrodes from wastewater was investigated over wide range of ECR time. The ECR capacities of metallic ACF electrodes were related to physical properties such as adsorption isotherm, surface area and pore size and to reaction time. Surface morphologies and elemental analysis for the metal supported ACFs after electro-catalytic reaction were investigated by scanning electron microscopy (SEM) and energy disperse X-ray (EDX) to explain the changes in adsorption properties. The IR spectra of metallic ACFs for the investigation of functional groups show that the electro-catalytic treatment is consequently associated with the removal of pollutants with the increasing surface reactivity of the activated carbon fibers. The metal-ACFs were electro-catalytically reacted to waste water to investigate the removal efficiency for the COD, T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N and $NO_2$-N. From these removal results of the piggery waste using metallic ACFs substrate, satisfactory removal performance was achieved. The removal efficiency of the metallic ACFs substrate was mainly determined by the properties of the material for adsorption and trapping of organics, and catalytic effects.
Using rotating biological contactor(RBC) with artificial endogenous stage and aerobic fixed biofilm reactor(AFBR), organic material removal and biological nitrification of piggery wastewater has been studied at a pilot plant. RBC was operated in the endogenous phase at a interval of every 25 days. The concentration of COD, BOD and TKN in influent wastewater were from 2,940 to 3,800 mg/L, from 1,190 to 1,850 mg/L and from 486 to 754 mg/L respectively. The maximum active biomass content represented as VSS per unit aera was $2.0mg/cm$^{2}$ and biofilm dry density of $17mg/cm^{3}$ was observed at biofilm thickness of $900{\;}{\mu}m$. It was observed that the pilot scale RBC/AFBR process exhibited 72 percentage to 93 percentage of BOD removal, In order to obtain more than 90 percentage of BOD removal, the organic loading rate to the RBC/AFBR process should be maintained less than $0.09{\;}m^{3}/m^{2}{\cdot}day(125.9g{;\}BOD/m^{3}{\cdot}d$. The TKN removal efficiencies was from 45.5 to 90.9 percentage according to vary influent loading rate, It was estimated that the RBC/AFBR process consumed approximately 6.2 mg/L(as $CaCO_{3}$) of alkalinity per 1 mg/L of $NH_{3}$-N oxidized as the nitrification took piace.
Park, Noh-Back;Park, Sang-Min;Choi, Woo-Young;Jun, Hang-Bae
Journal of Korean Society on Water Environment
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제25권1호
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pp.18-25
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2009
Nitrogen removal and methane production from piggery wastewater were investigated in two-phase anaerobic digestion (TPAD) coupled with biological nitrogen removal (BNR) process at $35^{\circ}C$. Methane production rate was about $0.7L/L{\cdot}day$ at organic loading rate (OLR) of $1.2g{\cdot}TCOD/L{\cdot}day$ in methanogenic UASB. Conversion efficiency of the removed TCOD into methane in UASB was as high as 72% and overall TCOD removal efficiency in this system was over 97%. Ammonia nitrogen were stably removed in BNR system and overall efficiency were 98%. With recirculation of the nitrified final effluent to TPAD, nitrogen oxides were completely removed by anaerobic denitrification in the acidogenic reactor, which did not inhibit the acidogenic activities. Overall TN removal efficiency in the TPAD-BNR system was as high as 94%.
Ozone has a potency for disinfection, deodorization, decolorization and decomposition of organic materials by strong oxidation. therefore we used the ozonizer to disinfection and deoderization of a piggery. CFU of the ozonated piggery was lower than the others. And the of ozonizer was redesigned from open-type to close-type to obtain high ozone concentration. We was also investigated the effect of air velocity to ozone concentration.
The performance of an autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD) system was studied to determine if nitrogen loss, as ammonia, was affected by an exhaust gas condenser. The system was run with and without a condenser while treating $8m^3$ of piggery slurry for 8 days. The system with a condenser (SWC) maintained the reactor temperatures above $40^{\circ}C$ for 2 days during the 8 days run, while the system without a condenser (SWOC) remained above $40^{\circ}C$ for 6 days. The SWC maintained the reactor temperatures mostly at mesophilic conditions while the SWOC at thermophilc conditions. Differences in operation conditions for the two runs were mainly caused by differences in atmospheric temperatures. Soluble chemical oxygen demand (SCOD) and volatile solids (VS) removal efficiencies of the SWC (SCOD: 62%, VS: 41%) were higher than those of the SWOC (SCOD: 40%, VS: 20%). The total Kjeldal nitrogen (TKN) removal efficiency of the SWC (7%) was less than that of the SWOC (25%). The concentration of total volatile fatty acids (VFA) in the SWC was observed to be lower than the threshold value of 0.23 g total VFA/L after 6 days, while the SWOC progressed below the threshold value after 3 days. No offensive odor emissions were observed in either run, which suggest that the use of the ATAD system may be a good odor removal strategy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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