• 생명과학회지
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• 제12권6호
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• pp.700-707
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• 2002

높은 COD 농도의 유입수질에 따른 Bacillus 균주의 유기물 및 영양소 제거특성을 파악하고자 실험실 규모의 3가지 다른 기질 조성을 가지는 회분식 반응조(Rl, R2, R3)를 운전하였다. $NH_4^+$-N 및 $COD_{cr}$, 농도는 호기적 상태에서 95% 이상 제거되었으며, 각 반응조의 $NH_4^+$-N 및 $COD_{cr}$, 제거율은 각각 22.6 와 90.5%(Rl), 23.9 와 65.8%(R2), 30.2와 86.4%(R3)이었다. $NH_4^+$-N의 제거는 $NO_3^{-}$-N의 농도가 충분히 공급이 될 경우 제거효율이 높은 것으로 나타났고, 초기 nitrite의 농도가 높을 시에는 COD 처리효율을 크게 떨어뜨림을 알 수 있으며, 탈질에 이용되는 탄소량은 거의 없었다. 따라서, Bacillus 균주에 의한 탈질과정에서는 일반적 전자공여체 대신에 암모니아성 질소가 전자공여체로서 이용될 수 있다는 가능성을 보였다. $NO_3^{-}$-N농도는 무산소 조건에서 거의 탈질 되는 것으로 나타났으며, R3 반응조의 경우에만 호기상태에서도 10%의 제거가 일어났다. 총질소(TN)와 총인(TP)의 제거율은 각각 41.8 와 49.5%(Rl), 40.1와 35.8%(R2) 및 47.0 와 57.6%(R3) 이었다. Alkalinity는 호기조건에서 alkalinity의 농도가 많이 소모되었다가 다시 무산소 조건에서 탈질반응에 의하여 회복됨을 알 수 있었는데, 호기적 조건하에서 1 mg/L의 $NH_4^+$-N이 산화될 때 소모된 alkalinity는 Rl, R2, R3 반응조에서 각각 4.96, 5.41, 3.93 mg/L($CaCO_3$으로 환산한 농도로서)이었으며, 무산소 조건하에서는 1 mg/L의 $NO_3^{-}$-N이 제거되는 동안 회복되는 alkalinity는 각각 3.06, 3.17, 2.60 mg/L.($CaCO_3$으로 환산한 농도로서)이었다 Rl, R2, R3 각 반응조의 SOUR 값을 구해보면, 각각 38.5, 52.7 및 42.0 mg $O_2$/g MLSS/hr으로서 기존의 활성슬러지보다 높은 미생물 활성을 보였다. 각 반응조의 유기물질 용적부하율(OLR) 및 슬러지 생산량을 계산하면 각각 0.69 와 0.28(Rl), 0.77 와 0.20(R2) 및 0.61 kg COD/$m^3$/day 와 0.25 kg MLSS/kg COD(R3)이 었다. 유기물 부하율이 상당히 높은데 반해 슬러지 생산량은 다른 공법에 비해 다소 낮은 것으로 나타났다. 초기 $NO_3^{-}$-N 농도가 높은 R3 반응조는 무산소 조건하에서의 $NH_4^+$-N 1 mg 제거 당 가장 많은 양의 $NO_3^{-}$-N 제거 및 COD 1 mg 제거 당 가장 많은 $NO_3^{-}$-N 량이 제거되었다. Rl, R2 반응조에서의 $NH_4^+$-N 1 mg 당 제거된 COD mg수는 10.41-12.63으로서 호기적 탈질을 일으킨다고 보고된 T. pantotropha 균주를 사용한 실험결과와 비슷한 값을 나타내었고, $N_2$로의 변환에 의한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에 이용되는 탄소량이 거의 없고, 적은 alkalinity 소모에 의한 경제적 이익 등 장점을 가진 공정으로 보여 진다.

• 상하수도학회지
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• 제19권6호
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• pp.720-727
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• 2005

This study was performed to advance nitrogen removal efficiency by employing an single biofilter packed with granular sulfur, which consists of nitrification occurring at upper part and denitrification at lower part of the reactor. Continuos nitrification/denitrification was carried out with different alkalinity sources, which were $NaHCO_3$ and $CaCO_3$(limestone). In the downflow nitrification/denitrification biofilter packed with granular sulfur, first, terms for nitrogen removal was decided. As results, nitrification and denitrification rate with NaHCO3 at 0.85 kg $NH_4^+-N/m^3{\cdot}d$ were accomplished $0.80kg\;N/m_3{\cdot}d$, $0.43kg\;N/m^3{\cdot}d$, respectively. In the sulfur/limestone packed downflow nitrification/denitrification biofilter, sulfur and limestone were mixed packed, preliminary test showed sulfur/limestone mixing ratio was 3:1 and that was ideal. In the result, nitrification and denitrification rate at $0.7kg\;NH_4^+-N/m^3{\cdot}d$ were accomplished$0.65kg\;N/m^3{\cdot}d$, $0.34kg\;N/m^3{\cdot}d$, respectively. In general, employing granular sulfur can be implemented for only denitrification, but this system can accomplish nitrification as well as denitrification in a single reactor even though low carbon concentration was present in influent limiting to nutrient removal process. This biofilter system of limestone and granular sulfur packed together can successfully apply for nutrient removal effectively.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.115-123
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• 1997

This study was conducted to investigate the removal effect of malodorous substances of piggery wastes by air injection. With 7% of TS weight of artificial piggery wastes, this study focused on the changes of the concentration of VFAs, H2S during treatment period of 14 days. As a results of this study, air injection volume for removal of malodorants in this study was 150$m\ell$ / min$.$l$.$Under this condition, we found the concentrations of VFAs, H2S, NH3 have very high relationship with the pH, ORP, BOD, {{{{ { NH}`_{4 } ^{+ } }}-N. Especially, the concentration of Volatile Fatty Acids, one of most offensive odorants and one of BOD compounds were depended on ORP which can be controled by air injection in artificial piggery wastes.

• Environmental Engineering Research
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• 제16권4호
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• pp.231-236
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• 2011

Biological nitrogen removal, using a continuous flow packed-bed reactor (CPBR) in a consecutive nitrification and denitrification process, was evaluated. An apparent decline in the nitrification efficiency coincided with the steady increase in $NH_4{^+}$-N load. Sustained nitrification efficiency was found to be higher at longer empty bed contact times (EBCTs). The relationship between the rate of alkalinity consumption and $NH_4{^+}$-N utilization ratio followed zero-order reaction kinetics. The heterotrophic denitrification rate at a carbon-tonitrogen (C/N) ratio of >4 was found to be >74%. This rate was higher by a factor of 8.5 or 8.9 for $NO_3{^-}$-N/volatile solids (VS)/day or $NO_3{^-}-N/m^3$ ceramic media/day, respectively, relative to the rates measured at a C/N ratio of 1.1. Autotrophic denitrification efficiencies were 80-90%. It corresponds to an average denitrification rate of 0.96 kg $NO_3{^-}-N/m^3$ ceramic media/day and a relevant average denitrification rate of 0.28 g $NO_3{^-}$-N/g VS/day, were also obtained. Results presented here also constitute the usability of an innovative porous sulfur ceramic media. This enhanced the dissolution rate of elemental sulfur via a higher contact surface area.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.23-34
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• 2019

농촌지역 하천이나 호소수 수질 개선을 위한 비점오염원의 관리 및 저감은 시급한 현안이다. 본 연구에서는 농촌지역의 비점오염 저감을 위하여, 개비온 매트리스호안공에 혐기/호기의 구역을 적용한 자연형 비점오염처리 하천호안을 제안하고, 이의 축소모형 실험(1/6 축적) 및 현장 적용(가로2.0 m 세로 3.0 m 높이 0.4 m의 3단 격벽의 호안)을 통하여 활용성을 평가하였다. 개비온 매트리스 내부에 골재를 채운후 차수 격벽을 설치하고, 호안 법면의 자연 경사를 활용하여 혐기/호기 조건의 여과대를 조성하여 오염물질을 다단으로 처리하였다. 또한 호안공의 표면에 식생을 활착시켜, 토사의 표면 유입을 차단하고, 추가적으로 식생에 의한 정화 기능을 도모하였다. 본 호안공의 축소모형 및 현장 적용에서의 화학적산소요구량(COD) 및 질소성분(T-N, $NH_4{^+}-N$, $NO_3{^-}-N$)의 모니터링 결과, Lab Scale에서는 TCOD 17%, SCOD 35%, TN 14%, $NH_4{^+}-N$ 62%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었고, pilot plant 시운전에서는 TCOD 24%, SCOD 29%, TN 47%, $NH_4{^+}-N$ 50%, $NO_3{^-}-N$ 33%의 제거효율을 나타내었으며, pilot plant 시운전에서는 29%의 TP 제거효율도 달성하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.235-241
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• 2011

This study was performed to investigate the characteristics of nutrient removal of municipal wastewater in the submerged membrane bioreactor by addition of alum directly into aerobic tank. Membrane bioreactor consists of three reactors such as two intermittent anaerobic tanks and the aerobic tank with hollow fiber membrane. The removal efficiencies of $COD_{cr}$, BOD, SS, TN and TP on the membrane bioreactor were 94.0%, 99.1%, 99.9%, 66.9%, and 58.9%, respectively. In addition, The removal efficiencies of $COD_{cr}$, BOD, SS, TN and TP on the membrane bioreactor with alum addition were 93.4%, 99.0%, 99.9%, 63.2%, and 96.8%, respectively. There was little difference between them on the nutrient removal efficiencies except phophorus removal. The estimated sludge production, specific denitrification rate, specific nitrification rate and phosphorus removal content on the membrane bioreactor were 1.76 kgTSS/d, $0.055mgNO_3-N/mgVSS{\cdot}d$, $0.031mgNH_4-N/mgVSS{\cdot}d$, and 0.095 kgP/d, respectively. And The estimated sludge production, specific denitrification rate, specific nitrification rate and phosphorus removal content on the membrane bioreactor with alum addition were 2.90 kgTSS/d, $0.049mgNO_3-N/mgVSS{\cdot}d$, $0.030mgNH_4-N/mgVSS{\cdot}d$, and 0.160 kgP/d, respectively. The alum content added was 1.7 molAl/molP on an average. The increasing ratio of tran-membrane pressure on the membrane bioreactor was $0.0056kgf/cm^2{\cdot}compared$ to $0.0033kgf/cm^2{\cdot}d$ on the membrane bioreactor with alum addition. There was a slightly reduction effect on membrane fouling by alum addition.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.833-840
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• 2012

This study aimed to investigate growth rate and nutrient removal efficiency of Chlorella vulgaris according to nitrogen sources and frequency of pH adjustment. Nitrogen and phosphorus removal efficiencies were evaluated in the three different conditions using $NO_3{^-}$, $NH_4{^+}$ as a sole nitrogen source and mixed condition. Initial nutrient concentrations in artificial wastewater were 30 mg-N/L and 3 mg-P/L similar to secondary wastewater effluent. When nitrogen source was $NO_3{^-}$, there was no inhibition on the growth of C. vulgaris with adjusting pH every 24 hr while growth inhibition occurred with $NH_4{^+}$ caused by pH drop. N, P removal efficiencies were no significant depending on the nitrogen sources. As pH was adjusted to 7 by pH-stat, growth rate and nutrient removal efficiencies were increased compared to adjusting pH every 24 hr, however, growth rate and nutrient removal efficiencies were no significant depending on the nitrogen sources.

• 방사선산업학회지
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• 제2권1호
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• pp.9-14
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• 2008

Livestock wastewater containing high concentrations of organic matters and ammonia-nitrogen has been known as one of the recalcitrant wastewater. It is difficult to treat by conventional wastewater treatment techniques. This study was carried out to evaluate the feasibility of zeolite ion exchange and gamma-ray irradiation treatment of livestock wastewater. The removal efficiencies of $SCOD_{Cr}$ and $NH_3-N$ were significantly enhanced by gamma-ray irradiation after zeolite ion exchange as a pre-treatment. However, the effects of zeolite particle size on the $SCOD_{Cr}$ and $NH_3-N$ removal efficiencies were insignificant. These results indicate that the combined process of zeolite ion exchange and gamma-ray irradiation has potential for the treatment of livestock wastewater.

• KSBB Journal
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• 제13권3호
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• pp.238-243
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• 1998

양어장 순환수 속의 암모니아성 질소의 제거를 위한 Ba-alginate 와 Ca-alginate 반응기는 0.6시간의 수력학적 체류시간에서 51.0, 52.6 g $NH_3-N/m^3/day$의 거의 유사한 암모니아성 집소의 제거속도릎 나타내었다. Ca-alginate를 이용한 합성양어장수 속의 암모니아성 짖소의 제거 실험에서 본 반응기의 암모니아성 짐소의 제거속도는 수력학적 체류시간이 0.3시간인 지점에서 82.0 g $NH_3-N/m^3/day$로 서 최고의 재거속도릎 나타냈으며 이때 암모니아 제거율은 48% 이었다. 수중의 암모니아의 농도가 2mg/L 정도의 범위에서는 반응기 내에 주입되는 공가량을 0.1 vvm 으로 공급하더라도 용존산소 농도를 7.0 - 5.6 g/m3로 유지 할 수 있었으므로 질화에 필요한 용존산소량을 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH 는 7.2 - 7.9의 범위플 유지할 수가 있어서 pH 변화에 따른 위 해 요소는 없는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.561-567
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• 2017

본 연구는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력을 지닌 제올라이트 여재에 부착성장을 이용하여 저농도 $NH_4{^+}-N$의 생물학적 질산화에 대해 평가하고자 하였다. 대조군으로는 $NH_4{^+}-N$ 흡착능력이 없는 EPP (expanded polypropylene) 여재와 비교하였다. 각 여재는 미생물 접촉을 위해 활성슬러지에 8시간 폭기시킨 후 실험에 사용하였다. 회분식 실험결과 제올라이트에 흡착된 $NH_4{^+}-N$을 부착된 질산화 미생물들이 이용할 수 있기 때문에 EPP 여재보다 질산화가 더 잘 일어남을 확인하였다. 또한 연속운전결과 EBCT (empty bed contact time) 25분의 체류시간, 3 mg $NH_4{^+}-N/L$ 수준의 저농도 조건일 때 제올라이트 여재에서만 생물학적 질산화를 관찰할 수 있었다. 제올라이트 여재를 EBCT 10~60분으로 바꿔가며 운전한 결과 EBCT에 따른 질산화 수준의 차이를 확인할 수 있었으며, EBCT 60분일 때 최대 90% 이상의 $NH_4{^+}-N$처리율을 나타냈다. EBCT에 따라 유입되는 질소($NH_4{^+}-N$)농도대비 유출되는 질소($NH_4{^+}-N+NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$)농도의 차이가 발생함을 확인할 수 있었으며, EBCT 10분일 때 0.25 mg/L, 25분일 때 0.78 mg/L, 40분일 때 0.59 mg/L, 60분일 때 0.37 mg/L로 나타났다. 이는 $NH_4{^+}-N$의 흡착속도와 질산화속도의 차이로 발생한 것으로, 이 농도의 차이만큼 여재에 $NH_4{^+}-N$이 흡착된 상태로 존재하고 있을 것으로 사료된다.