• 제목/요약/키워드: removal of NH$_3$-N

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우사(牛舍) 폐수중(廢水中) 암모니아태(態) 질소(窒素) 제거(除去)를 위한 zeolite column의 적정조건(適正條件) (Optimum Condition for $NH_4-N$ Removal in Cowshed Wastewater by Zeolite Column)

  • 이동훈;최정
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.232-238
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    • 1996
  • 폐수(廢水) 중(中) 암모니아태(態) 질소(窒素)를 zeolite column을 이용(利用)하여 제거(除去)할 경우 그 제거효율(除去效率)을 높이기 위한 zeolite column의 적정조건(適正條件)을 조사(調査)하였다. 암모니아태(態) 질소(窒素) 용액(溶液)의 column 투과속도(透過速度), 유입수(流入水)의 농도(濃度) 및 분취회수(分取回數)가 증가(增加)할수록 제거효율(除去效率)은 감소(減少)하였다. Zeolite첨가량(添加量)이 증가(增加)할수록 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)은 증가(增加)하였으나, column의 직경(直徑)이 커질수록 그 효율(效率)은 감소(減少)하였다. 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)에 미치는 요인(要因)들을 다중회귀분석(多重回歸分析)한 결과(結果) zeolite의 첨가량(添加量), 투과속도(透過速度), 용액(溶液)의 첨가농도(添加濃度) 및 분취회수(分取回數)와 제거효율(除去效率) 간에는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으나, column의 직경(直徑)과는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. Column의 직경요인(直徑要因)을 제외(除外)한 변수(變數)들에 대한 회귀식(回歸式)은 암모니아태(態) 질소(窒素)의 제거효율(除去效率)(%) = $0.620\;{\times}\;zeolite$의 양(量) $-0.456\;{\times}$ 투과속도(透過速度)$-0.212{\times}$ 용액(溶液)의 첨가농도(添加濃度)$-3.038{\times}$ 분취회수(分取回數)+100.1로 나타났다. 회귀식(回歸式)에 의한 제거효율(除去效率) 리논치(理論値)와 실제 축산폐수(畜産廢水)의 투과실험결과(透過實驗結果)인 실험치(實驗値)는 거의 일치(一致)하는 것으로 나타났다.

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축산폐수의 고온호기성 소화공정에서의 반응동력학 연구 (The syudy of reaction kinetics in the thermophilic aerobic digestion process of piggery wastewater)

  • 김용관;김석원;김백제
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.97-102
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    • 2007
  • 축산폐수는 유기물 및 질소분의 농도가 높아 발생량에 비해 오염 부하량이 큰 폐수이다. 따라서 본 실험에서는 축산폐수에 고온호기성소화공정을 적용하여 고농도의 질소분의 제거효율을 조사해 보았다. 실험은 체류시간과 공기주입량을 변화시켜가며 수행하였다. 반연속식으로 운전된 본 실험 결과 높은 SCOD 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면 TCOD의 경우 SCOD보다는 적은 제거율을 나타내었다. 질소분의 제거의 경우 HRT 3 days일 때 79%의 NH4-N이 제거되었으며, 체류시간이 감소하면서 그 제거량도 줄어드는 것으로 나타났다. 실험기간 중 수행된 가스분석에 있어서 유입된 질소분 중 일부가 N2O gas로 전환됨을 발견하였으며, 따라서 생물학적 탈암모니아가 일어남을 알 수 있었다. 실험기간 중 반응조 내에 NO2 및 NO3는 존재하지 않는 것으로 나타났다. HRT 3 days의 경우 유입된 질소 중 213.4%가 N20 gas로 전환되었으며, HRT 0.5 day 의 경우 4.5% 가 N2O gas로 변환되어 체류시간이 감소할수록 생물학적인 N2O gas 전환량이 줄어드는 것으로 나타났다.

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Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification potential of cyanide and thiocyanate degrading microbial communities under cyanogenic conditions

  • Mekuto, Lukhanyo;Kim, Young Mo;Ntwampe, Seteno K.O.;Mewa-Ngongang, Maxwell;Mudumbi, John Baptist N.;Dlangamandla, Nkosikho;Itoba-Tombo, Elie Fereche;Akinpelu, E.A.
    • Environmental Engineering Research
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    • 제24권2호
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    • pp.254-262
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    • 2019
  • The impact of free cyanide ($CN^-$) and thiocyanate ($SCN^-$) on the $CN^-$ (CDO) and $SCN^-$ degraders (TDO) to nitrify and denitrify aerobically was evaluated under alkaline conditions. The CDO's were able to nitrify under cyanogenic conditions, achieving $NH_4{^+}-N$ removal rates above 1.66 mg $NH_4{^+}-N.L^{-1}.h^{-1}$, except when $CN^-$ and $SCN^-$ loading was 15 mg $CN^-/L$ and 50 mg $SCN^-.L^{-1}$, respectively, which slightly inhibited nitrification. The TDO's were able to achieve a nitrification rate of 1.59 mg $NH_4{^+}-N.L^{-1}.h^{-1}$ in the absence of both $CN^-$ and $SCN^-$, while the presence of $CN^-$ and $SCN^-$ was inhibitory, with a nitrification rates of 1.14 mg $NH_4{^+}-N.L^{-1}.h^{-1}$. The CDO's and TDO's were able to denitrify aerobically, with the CDO's obtaining $NO_3{^-}-N$ removal rates above 0.67 mg $NO_3{^-}-N.L^{-1}.h^{-1}$, irrespective of the tested $CN^-$ and $SCN^-$ concentration range. Denitrification by the TDO's was inhibited by $CN^-$, achieving a removal rate of 0.46 mg $NO_3{^-}-N.L^{-1}.h^{-1}$ and 0.22 mg $NO_3{^-}-N.L^{-1}.h^{-1}$ when $CN^-$ concentration was 10 and 15 mg $CN^-.L^{-1}$, respectively. However, when the CDO's and TDO's were co-cultured, the nitrification and aerobic denitrification removal rates were 1.78 mg $NH_4{^+}-N.L^{-1}.h^{-1}$ and 0.63 mg $NO_3{^-}-N.L^{-1}.h^{-1}$ irrespective of $CN^-$ and $SCN^-$ concentrations.

혼합모델을 이용한 새만금호 저층수 내 영양염의 공급과 제거에 관한 연구 (Estimation of Addition and Removal Processes of Nutrients from Bottom Water in the Saemangeum Salt-Water Lake by Using Mixing Model)

  • 정용훈;김창식;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.306-317
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    • 2014
  • 이 연구는 새만금 방조제가 조성된 이후 새만금호에서 영양염($NO_3$-N, $NO_2$-N, $NH_4$-N, TN, $PO_4$-P, TP, DISi)의 거동을 이해하기 위해 수행되었으며, 특히 2008년~2010년까지 새만금호의 표층과 저층에서 매월 관측된 환경인자(수온, 염분, 용존산소, 부유물질, Chl-a)와 상호 비교하여 특징을 논의하였다. 표층에서 $NO_3$-N, TP, $PO_4$-P, DISi는 제거현상을 보였고, $NO_2$-N, $NH_4$-N, Chl-a는 첨가현상을 보였다. 저층에서는 $NO_3$-N을 제외하고 모든 항목들이 첨가현상을 보였다. 따라서 $NO_3$-N을 제외한 나머지 영양염들은 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 의미한다. 혼합모델을 이용하여 저층수에서 영양염의 거동을 분석한 결과, 생지화학적 과정에 의해 $NO_3$-N이 주로 하계에 감소되는 것으로 나타났고, $NH_4$-N과 $PO_4$-P는 하계에 증가되는 것으로 나타났다. 특히 $PO_4$-P와 $NH_4$-N의 증가는 강하구 쪽에서 더욱 뚜렷하게 나타났고, 표층과 저층 사이의 DO의 농도 차이와 강한 양의 상관성을 보였다. DISi도 저층수에서 지속적으로 공급되고 있음을 보였으나, $NH_4$-N과 $PO_4$-P와는 다르게 하계뿐만 아니라 춘계에도 공급되는 경향을 보였다. 또한 $NH_4$-N과 $PO_4$-P가 방조제 쪽보다 하구 쪽에서 더 많이 공급되는 것과는 다르게 DISi는 양쪽에서 유사하게 공급됨을 보였다. 이러한 DISi의 특징은 퇴적물로부터 분자확산에 의한 flux를 계산한 결과, 저층수에서 공급되는 영양염은 퇴적물로부터 용출되는 것 이외에 SGD 등 다른 유입기원이 있는 것을 암시한다.

NADH 센서를 이용한 생물학적 동시 탈질.질산화공정에서 질소, 인제거 영향인자 및 거동 평가 (Evaluation of Affecting Factors on N and P removal in Biological SND (Simultaneous Nitrification and Denitrification) Process with NADH Sensor)

  • 김한래;이시진
    • 한국환경보건학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.374-381
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    • 2008
  • In this study, the factors affecting biological N and P removal using SND (simultaneous nitrification and denitrification) process were investigated and evaluated to examine the possibility of treating N and P through SND with NADH by surveying N and P traces in an aeration tank. Variations of $NH_4^+$-N+$NO_3^-$-N concentration were used to estimate the degree of SND in each point (P2, P3, P4, P5) of the aeration tank and these variations showed that denitrification efficiency in P2 (front zone), nitrification and denitrification efficiencies in P4 (middle zone) were 67%, 86% and 39%, respectively. When $PO_4^{-3}$-P concentration was analyzed in each point of the aeration tank, it was shown that $PO_4^{-3}$-P concentration coming into P2 was 1.25 mg/L, which increased to 2.22 mg/L by P release in P2 zone and then decreased to 0.74 mg/L by P uptake in P4. Consequently, we were able to estimate which high P removal efficiency observed in this study was caused by biological phosphorus removal. To determine the operating factors affecting effluent T-N, we analyzed the correlation among FN/M ratio, C/N ratio, Temp., SRT etc and these results showed that the correlation among FN/M ratio, C/N ratio and Temp was not high. However, the relationship of SRT and other parameters (effluent $NH_4^+$-N and effluent BOD) and the short SRT could have an affect on effluent $NH_4^+$-N and so effluent BOD could be increased. Thus, SRT operation should be controlled over 10 days. The results for analyzing the correlation between SRT and influent $NO_3^-$-N in order to investigate the operating factors affecting effluent T-P showed that T-P or $PO_4^{-3}$-P was not highly correlation with SRT, whereas $PO_4^{-3}$-P concentration increased along with increasing $NO_3^-$-N concentration into P2. Based on these results, we concluded, using regression analysis (R2=0.97), that effluent $PO_4^{-3}$-P concentration depends on $NO_3^-$-N concentration into P2.

호기조에 고정상 담체를 충진한 A2/O공정에서 무산소조 체류시간 변화가 유기물질 및 질소 제거에 미치는 영향 (A Study on the Effect of an HRT of Anoxic Reactors on Organic Matter and Nitrogen Removal in A2/O Processes with Bio Contact Media in Aerobic Tank)

  • 황규대;한봉석
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.451-457
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    • 2007
  • Four parallel $A^2/O$ systems maintaining an MLSS of 3,000 mg/L were operated to investigate the effects of varying an HRT of anoxic reactors and packing Bio contact media (BCM, fixed beds) in aerobic reactors on organic matter removal and nitrification/denitrification efficiencies. All systems were operated under conditions that the external recycle ratio was kept 0.5 Q while the internal recycle ratio was changed 1.0 Q to 1.5 Q with that $NH_4-N$ concentration of feed was increased to 40 mg/L by adding $NH_4Cl$. In terms of TSS and TCODcr removal efficiency, both systems with BCM and a system without BCM, respectively, had a similar level of the removal efficiency under varied HRTs of anoxic reactors (0.6 hr, 1.3 hr, 2 hr, 2 hr; control, without BC M) showing that varying an HRT of anoxic reactors did not affect the removal efficiency. While SCODcr removal efficiency of systems with BCM was improved approximately 4~5% at the same HRT of anoxic reactor, the removal efficiency of system with BCM was slightly decreased by reducing an HRT of anoxic reactor. The nitrification efficiency for both systems with BCM and a system without BCM was above 94% showing that packing BCM in aerobic reactors and varying an HRT of anoxic reactors did not affect the efficiency significantly despite of increasing $NH_4-N$ concentration of feed. The denitrification efficiency increased from 81.4% to 85.4% at system with BCM while the efficiency decreased when a shorter HRT of anoxic reactors was kept. The excellent effluent quality for $NO_3-N$ concentration was observed although the $NO_3-N$ concentration increased in anoxic reactors that $NH_4-N$ concentration of feed sufficiently converted into nitrate through nitrification. As a result, packing 20% BCM to an aerobic reactor with HRT of 1.3 hr of anoxic reactor in $A^2/O$ system can achieve a similar level of nitrogen removal efficiency in $A^2/O$ system which the aerobic reactor had no BCM and HRT of 2 hr for anoxic reactor is maintained.

Preparation of Composite Adsorbents by Activation of Water Plant Sludge and Phenolic Resin Mixtures

  • Myung, Heung-Sik;Kim, Dong-Pyo
    • Carbon letters
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    • 제1권3_4호
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    • pp.154-157
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    • 2001
  • Composite adsorbents were prepared by mixing water plant sludge with phenolic resin having the ratio of 1 : 1, 1 : 2, and 1 : 3 respectively, curing from $100^{\circ}C$ to $170^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and then activating with $N_2$ at $700^{\circ}C$. Thermal property, specific surface area and morphology of the composite adsorbents as well as their precursors were measured by TGA, BET and SEM respectively. Removal efficiency of the composite adsorbents to ${NH_4}^+$ and TOC was compared with those of commercial zeolite and activated carbon. The adsorbents presented very promising TOC removal efficiency of 98%, which was identical level to that of commercial activated carbon while they displayed removal efficiency, only 32%, of ${NH_4}^+$. Therefore, this composite adsorbent considered as the alternative material of commercial activated carbon, used as an expensive removal agent of organic substances and THM in water treatment plant and it also suggested a possibility of practical application in other processes.

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Struvite 결정화를 이용한 혐기성 발효액의 질소와 인 제거 (Removal of Nitrogen and Phosphorus in Anaerobic Fermentation Supernatant by Struvite Crystallization)

  • 김종오;정종태;김학균
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.5-12
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    • 2006
  • 본 연구는 struvite 결정화 적용시 $Mg^{2+}$$PO_4{^{3-}}$의 주입량, pH, 반응시간 그리고 결정핵 주입과 같은 실험인자가 혐기성 발효액의 질소 및 인 제거에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. $Mg^{2+}:NH_4{^+}:PO_4{^{3-}}$의 적정 주입 몰비는 1.2:1.0:1.2 였다. 최적 주입 몰비에서 $NH_4{^+}-N$$PO_4{^{3-}}-P$의 평균제거율 및 반응속도상수는 각각 79.2, 96.8%, 0.157 그리고 $0.344min^{-1}$였다. 최적 pH는 11이었으며 반응시간 10분 이내에 충분히 struvite 결정화가 이루어 졌다. 결정핵 주입 유 무에서 결정핵 주입량 1g/L에서 가장 낮은 영양염류 잔류농도 값을 보여주었으며, SEM 사진 분석 결과 결정핵의 성장을 관찰할 수 있었다. 또한 struvite 침전물의 XRD 분석 결과 사방정계 결정구조를 가지는 것으로 확인되었다.

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수평 흐름 제올라이트 갈대 여과상에 의한 인공하수 처리 (Horizontal Flow Zeolite-Filled Reed Bed for Treatment of Artificial Sewage with Intermittent Feeding)

  • 서정윤;최민수
    • KSBB Journal
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    • 제18권6호
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    • pp.506-510
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    • 2003
  • 제올라이트로 충진된 수평 흐름 갈대 여과상에 인공하수를 주입하면서 처리효율을 조사하였다. 여과상 표면적 $m^2$당 1일 314 L의 인공하수가 6시간마다 10분 동안 간헐적으로 주입되었다. 각 항목별 연중 평균 처리효율은 CODcr 95.8%, T-N 56.5%, NH$_{4}$$^{+}$-N 99.4%, T-P 61.3%이었다. NH$_{4}$$^{+}$-N의 처리효율은 지속적으로 높게 유지되었으나 T-N의 처리효율은 가동 시간이 경과함에 따라 현저하게 감소하였다.

NOx 제거용 저온 플라즈마 반응기에서의 플라즈마 화학 및 입자 성장 (The Plasma Chemistry and Particle Growth in the Low Temperature Plasma Reactor for removal of NOx)

  • 김동주;김교선
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.331-341
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    • 1999
  • We analyzed theoretically the removal efficiency and the particle growth inside the pulse corona discharge reactor to remove $NO_x$ and investigated the effects of process variables such as the NO and $NH_3$ input concentrations. Most of NO is converted into $NO_2$ and $HNO_3$ and the $HNO_3$ reacts with $NH_3$ to form the $NH_4NO_3$ particles. About 6.4% of NO is converted into $HNO_2$ which form the $NH_4NO_2$ particles by reaction with $NH_3$. Some of $NO_2$ follows the reaction pathway to form $NO_3$ and $N_2O_5$. The amount of particles formed inside the reactor is basically determined by the input $NH_3$ concentration. The ratio of NO to $NH_3$ affects the reactor length for particle formation significantly. The higher the input concentrations of NO and $NH_3$ are, the faster the particles grow.

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