• 한국양식학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.142-150
• /
• 2003

Performance of a biological filter, the rotating biological contactor (RBC), is affected by rotational speed and hydraulic residence time (HRT). A RBC with a disc diameter of 62 cm, total surface area of 48.28 $m^2$, volume of 0.34 ㎥, and submergence ratio of 35.4% was tested for the combinations of five rotational speeds (1, 2, 3, 4 & 5 rpm) and three HRT (0.5, 1.0 & 2.0 hr) to find out the maximum removal efficiencies of total ammonia nitrogen (TAN) and nitrite nitrogen of a simulated recirculating aquaculture system. Ammonia loading rate in the system was 25 g of TAN/ ㎥. day. Removal efficiencies were checked when TAN concentrations in the system stabilized for 3 days in each treatment. The concentration of TAN in the system decreased with increasing rotational speed of the RBC up to 4 rpm in all HRT (P<0.05). At the rotational speed of 5 rpm, the efficiencies decreased in all HRT (P<0.05). When the rotational speeds were 1, 2, 3, 4, and 5 rpm, TAN concentrations in the system were 1.35, 0.94, 0.69, 0.66, and 0.76 mg/L at the 0.5 hr HRT, 2.86, 1.18, 0.96, 0.87, and 1.11 mg/L at the 1.0 hr HRT, and 5.30, 2.44, 1.99, 1.77, and 2.01 mg/L at the 2.0 hr HRT, respectively. The TAN removal efficiencies of the RBC at the rotational speeds of 1, 2, 3, 4, and 5 rpm were 32.9, 49.5, 65.1, 72.9, and 62.9% in 0.5 hr HRT,33.1, 74.1, 87.1, 95.8, and 78.5% in 1.0 hr HRT, and 35.5, 76.7, 89.6, 97.0, and 85.5% in 2.0 hr HRT, respectively. TAN removal efficiency of RBC per pass increased with increasing HRT. However, TAN concentration in the system also increased. The best operating condition among the treatments was obtained at the treatment of 0.5 hr HRT and 4 rpm (P<0.05). The TAN concentration was 0.66 mg/L. Concentrations of nitrite nitrogen (NO$_2$$^{[-10]}$ -N) in the system decreased with increasing rotational speed in all HRT while that in the system increased with increasing HRT in all rotational speeds. The ranges of NO$_2$$^{[-10]}$ -N concentrations at HRT of 0.5, 1.0, and 2.0 hr in the system were 0.26~0.32, 0.31~0.56, and 0.43~l.45 mg/L, respectively. The ranges of daily removal rates of TAN in this system were 20.03~23.0 g TAN/㎥ㆍday and those of nitrite nitrogen were 19.65~30.25 g NO$_2$$^{[-10]}$ -N/㎥ㆍday.

• 대한환경공학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.77-84
• /
• 2011

본 연구에서는 부착/부유 미생물 혼재형 RBC (Rotating Biological Contactor)와 BAF (Biological Aerated Filter) 공정이 가지는 각각의 장점을 조합한 호기성 생물막 처리 시스템을 고안하여 고농도 도축폐수의 처리 특성을 평가하였다. 본 공정은 상당량의 부유 미생물이 함께 있는 RBC와 침전지 그리고 BAF 공정 순으로 구성되었다. 첫 번째 공정인 RBC와 침전지에서는 유기물의 산화, 질소의 질산화/탈질 및 부유물질의 제거가 이루어지며, 후속 공정인 BAF에서는 일부 제거되지 않은 유기물과 질소의 산화 및 부유물질의 여과가 이루어진다. 돈까스 소스(시판용)와 돼지피을 이용하여 모사한 고농도 도축폐수(TCOD $5.2{\sim}40.4g/m^2{\cdot}d$, TN $0.44{\sim}4.17g/m^2{\cdot}d$)의 처리 특성을 평가한 결과, 침전지를 포함한 RBC 공정에서 Soluble COD와 $NH_3-N$의 평균 제거율은 각각 90%와 82% 이상으로 양호하였으나 TCOD와 TN은 Suspended Solid (SS)의 대량 유출과 돼지피에서 기인한 콜로이드 물질 생성 때문에 각각 60%와 69%의 다소 낮은 제거율을 보였다. 후속 공정인 BAF가 잔존 TCOD와 TN을 제거하는 생물 반응조의 역할과 SS를 제거하는 여과기의 역할을 충분히 수행해 약 100 mg/L의 TCOD와 약 140 mg/L의 SS 추가 제거가 가능하였으나, 처리수질은 TCOD 300 mg/L, SS 180 mg/L 그리고 TN 53 mg/L로 상당히 높았다. RBC 유출수에 Polyaluminium Chloride를 투입한 결과, 침전성이 크게 향상되어 RBC+침전지 공정 유출수의 TCOD와 TN은 각각 93.8%, 25.6%의 제거율을 보였으며, BAF 유출수 수질은 TCOD 16.5 mg/L, SS 0 mg/L, NH3-N 12.0 mg/L, TP 1.3 mg/L로 우수하였다. 따라서 별도의 추가 처리공정 없이 본 연구에서 고안한 RBC+BAF 조합공정에 의한 처리만으로 고농도 도축폐수를 성공적으로 처리할 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.69-76
• /
• 1996

Biological process have the potential to remove pollutants such as biodegradable organic fraction, $NH_3-N$, ABS, etc. that may be partially removed by conventional water treatment. This study was performed to evaluate four different processes of biological pretreatment as Biological Fluidized Bed(BFB), Biological Filter(BF), Rotating Biological Contactor(RBC) and Honey Comb(HC). In a given condition it proved out that BFB and BF are prospective biological pretreatment processes because they were the most effective on the removal of organic matter and ammonia. Preozonation of raw water for biological processes increased in biodegradable organic fraction about 10-40% with 0.425-0.85 mg $O_3/mg$ DOC.

• 미생물학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.169-176
• /
• 2010

회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 실험용 규모의 폐수처리 공정을 식품산업폐수를 유입수로 사용하여 5개월 동안 운전하였으며, 16S rRNA 유전자의 말단단편길이다형성(T-RFLP) 분석과 계통분류학적 분석방법으로 폐수처리 공정의 세균군집을 조사하였다. 유기물 외에 고농도의 질소와 인이 함유된 식품산업폐수를 적용하였음에도 불구하고, 안정화 기간 동안 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 제거효율은 각각 98%, 93%, 95% 이상이었다. 가동 초기의 세균 군집과 안정화 이후의 세균군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 안정화 기간 동안 가장 우점한 세균군집은 Bacteroidetes였다. 운전 기간중의 주요 세균 군집은 사상균으로 분류되는 Haliscomenobacter, Sphaerotilus, Candidate division TM7이었으나, 이들 사상균에 의한 슬러지 팽화 현상은 관찰할 수 없었다. Haliscomenobacter와 유연관계가 가까운 세균군집이 안정화 시기에 증가하여 최대 우점 군집이 되었다. 본 연구결과는 회전접촉장치와 점감포기 생물반응조를 이용한 폐수처리공정의 영양물질 제거에 사상균이 중요함을 제시한다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제45권2호
• /
• pp.113-121
• /
• 2007

The bacterial diversity inherent to the biofilm community structure of a modified rotating biological contactor wastewater treatment process, referred to as the Rotating Activated Bacillus Contactor (RABC) process, was characterized in this study, via both culture-dependent and culture-independent methods. On the basis of culture-dependent methods, Bacillus sp. were found to exist in large numbers on the biofilm (6.5% of the heterotrophic bacteria) and the microbial composition of the biofilms was quite simple. Only three phyla were identified-namely, the Proteobacteria, the Actinobacteria (High G+C Gram-positive bacteria), and the Firmicutes (Low G+C Gram-positive bacteria). The culture-independent partial 16S rDNA sequence analysis revealed a considerably more diverse microbial composition within the biofilms. A total of eight phyla were recovered in this case, three of which were major groups: the Firmicutes (43.9%), the Proteobacteria (28.6%), and the Bacteroidetes (17.6%). The remaining five phyla were minor groups: the Planctomycetes (4.4%), the Chlorobi (2.2%), the Actinobacteria (1.1%), the Nitrospirae (1.1%), and the Verrucomicrobia (1.1%). The two most abundant genera detected were the endospore-forming bacteria (31.8%), Clostridium and Bacillus, both of which are members of the Firmicutes phylum. This finding indicates that these endospore-forming bacteria successfully colonized and dominated the RABC process biofilms. Many of the colonies or clones recovered from the biofilms evidenced significantly high homology in the 16S rDNA sequences of bacteria stored in databases associated with advanced wastewater treatment capabilities, including nitrification and denitrification, phosphorus accumulation, the removal of volatile odors, and the removal of chlorohydrocarbons or heavy metals. The microbial community structures observed in the biofilms were found to correlate nicely with the enhanced performance of advanced wastewater treatment protocols.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
• /
• pp.97.1-97
• /
• 2001

One of the main problems to constitute control method on biologically oriented wastewater purification processes, e.g. activated sludge process, sequential batch reactor, rotating bio-disk contactor, etc. is that it is hard to control the target component directly. For instance, while biochemical oxygen demand, suspended solids, and chemical oxygen demand are the key components to check the process performance, one may not control them directly since they are the results of microbial activities related to numerous physiochemical factors. Therefore controllers for bioprocess should be designed to make favorable condition for microorganisms´ living, e.g. dissolved oxygen level favorable, mixed liquor suspended solids concentration suitable ...

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
• /
• pp.185-186
• /
• 2000

순환여과식 양식 시스템은 주위 환경에 영향을 최소로 할 수 있는(Ackefors and Enel, 1992) 환경친화적 양식 방법으로, 대부분의 순환수를 버리지 않고 재 이용하기 위해서는 사육시스템 내 생성된 어류 노폐물을 처리하기 위한 인위적인 처리 장치가 필수적이다. 이들 노폐물 중 암모니아 농도는 시스템 내 생산성을 제한하는 인자로서, 생물여과조를 이용한 수질관리가 이루어지고 있다. (중략)

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제2권1호
• /
• pp.52-57
• /
• 1999

Air-drived rotating biological contactor (RBC) system, which is effective method in filtering performance, was tested for the nitrification capacity in a recirculating system. At ammonia concentrations between 0.029 and 0.528 mg/l, the effect of ammonia loading rate on ammonia removal rate at three different hydraulic loading rates could be defined by the following first­order regression models: Hydraulic loading rate of $14.8 m^3/m^3/day:\;y=39.2\times+3.4 (r^2=0.9137)$, Hydraulic loading rate of $26.5 m^3/m^3/day: y=53.3\times+4.0 (r^2=0.8686)$, Hydraulic loading rate of $37.3 m^3/m^3/day: y=58.4\times+4.2 (r^2=0.7755)$, where, $\times$ is ammonia loading rate (mg/l), y is ammonia removal rate $(g/m^3/day)$, The equations showed the optimal ammonia removal rate at the hydraulic loading rate of $26.5m^3/m^3/day$. Below the ammonia concentration of 2.72 mg/l, first-order regression models between ammonia loading rate and ammonia removal rate at three different rates of speed are defined as follows: Rotational speed of $0.75 rpm: y=28.5\times+4.7 (r^2=0.9143)$, Rotational speed of $1.0 rpm: y=33.6\times+8.4 (r^2=0.9534)$, Rotational speed of $2.0 rpm: y=28.9\times+3.6 (r^2=0.9488)$, where, x is ammonia loading rate (mg/l), y is ammonia removal rate $(g/m^3day)$. The equations show the ammonia removal rate at the rotational speed of 1.0 rpm is significantly higher than that at the rotational speed of either 0.75 rpm or 2.0 rpm (P<0.05).

• 한국수산과학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.70-76
• /
• 2001

우리나라의 실정에 적합하고 실용적인 순환 여과식 양식 시스템을 개발하여 package 형태로 개발하기 위하여 $2.5 m^3$ 규모의double drain 형태의 사육조와 침강성 고형물질을 제거하기 위한 침전조, 부유성 고형물의 제거를 위한 floating bead filter, 용존고 형물을 제거하기 위한 포말 분리기와 암모니아성 질소를 제거하기 위한 회전 원판 반응기를 조합한 순환 여과식 양식 시스템을 설계하고 제작하였다. 본 시스템에 평균 어체중 392.8g의 나일 틸라피아 173마리를 수용하여 일간 보충수를 사육조 용적의 $10\%$를 사용하여 14일간 어류사육을 실시한 걸과 사육조의 수질을 보충수와 거의 동일한 수질로 유지할 수 있었으며 사료계수 1.4, 일간 성장률 0.64를 얻을 수 있었다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.132-140
• /
• 1998

회전원판공정(rotating biological contactorRBC)과 화학적 처리공정을 결합한 처리시스템을 이용하여 도시하수내 포함된 유기물과 영양염류를 제거할 경우에 수리학적 부하 (hydraulic loading)와 처리수 반송율 (recirculation rate)의 시스템 처리효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각의 수리학적 부하 0.031, 0.0535 및 0.076 $m^3/m^2/d에서 반송율을 100%, 200%, 300%로 변화시켰고, 질산화에 필요한 알카리도의 보충 및 화학적 처리를 위하여 lime(CaCO$_3$)을 가하여 유입수의 pH를 10.4-11.0으로 유지시켰다. 실험결과 수리학적 부하 0.0535 $m^3/m^2/d에서 BOD, COD의 제거효율이 가장 높게 나타났으며, 질산화 효율 및 질소 제거효율에서는 수리학작 부하 0.035 $m^3/m^2/d, 반송율 300%에서 가장 높았으며, 반송율별에서는 수리학적 부하를 고려할 때 300% 반송하는 것이 가장 높은 유기물 제거효율을 보였다. 반송율과 수리학적 부하를 증가시킬 경우에 발생되는 슬러지내 유기물 함량은 점점 증가하였고, 수리학적 부하 0.076 $m^3/m^2/d, 반송율 300%일 경우에는 유기물 함량이 47%로 매우 높았다. 이는 부하증가에 따른 미생물 성장의 증가와 더불어 수리학적 부하 증가에 따른 전단력의 증가가 영향을 미쳤기 때문이다. 인을 제거하기 위하여 pH를 10.4-11.0으로 유지시킨 경우에 인을 90%이상 제거할 수 있었으며, 유출수내 평균 SS농도는 40 mg/l를 상회하였다.