• 제목/요약/키워드: sequencing batch reactor(SBR)

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생물학적 인 제거 공정에서 탄소원에 따른 미생물군집구조의 변화 (Changes of the Bacterial Community Structure Depending on Carbon Source in Biological Phosphate Removing Process)

  • 여상민;이영옥
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.165-172
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    • 2006
  • 생물학적 인 제거공정에서 인 제거 효율에 따른 인제거관련 미생물을 포함하는 슬러지 미생물상의 변화를 분석하기 위하여 2개의 반응조(SBR)에 각기 다른 탄소원(초산나트륨, 포도당)을 주입하여 작동시켰다. 초산나트륨을 주입한 SBR1에서는 반응 100일 후, 유출수에서 $PO_4-P$가 3.92 mg/L 검출되었고(제거효율 60.8%) 이때의 미생물상은 ${\beta}$-subclass proteobacteria(39.67%)와 인제거미생물인 PAO(45.10%)가 우점하는 양상을 보인 반면, 포도당을 주입한 SBR 2에서는 $PO_4-P$가 8.3 mg/L 검출되었으며(제거효율 17%), ${\gamma}$-subclass proteobacteria(23.89%)가 우점하였고 PAO는 21.42%를 차지할 뿐이었다. DGGE결과에서도 ${\beta}$-subclass proteobacteria가 SBR1에서 우점하였다. 그러나 수온이 증가할수록 ${\beta}$-subclass proteobacteria and PAOs의 비율이 감소하였고 GAOs는 증가하였다. 그러므로 생물학적인 인제거공정에서 수온과 영양원의 상태 등 환경인자들이 인제거 미생물과 인제거를 저해하는 미생물의 우점도에 영향을 미친다고 할 수 있다.

Metabolic Responses of Activated Sludge to Pentachlorophenol in SBR Systems

  • 김성재
    • 한국환경과학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.273-284
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    • 1994
  • 이 연구의 목적은 SBR 처리장치를 사용하여 pentachlorophenol (PCP)를 함유한 폐수를 처리할 때 활성슬럿지의 대사작용에 미치는 PCP의 독성효과를 시험 분석하는 것이다. 이 연구에서 SBR 처리장치는 두가지 운전주기 1, 2 (8시간과 12시간)와 각각의 운전주기에 대한 두가지 운전조건 (I.II)으로 운전되었다. 운전조권 I은 유입폐수를 일시에 (5분 안에) 반응조에 부가하고 2시간 동안 폭기없이 교반만 하는 것이고, 운전조건 II는 운전조건 I과 똑같은 조건에서 유입폐수를 2시간 동안 서서히 반응조에 부가하는 것이다. 각 반응조의 슬럿지 일령은 15일이었다. 합설폐수가 유입폐수로서 사용되었고, 그것의 COD는 대략 380mg/l의 유입폐수 PCP 농도와 운전구기 2의 처리장치에서, MLVSS 농도는 감소하였고 미생물의 선택성 증가하므로 생태반응의 영역이 줄어 들었다. 또한 SOUR이 증가하므로 활성으럿지가 PCP에 의하여 저해를 받았음을 보여주었고, 활성슬럿지의 침전이 좋지않았다. 운전주기 2의 처리장치에서는 질산화가 거의 이러나지 않았다. 그래서 질산화가 일어나는 시기는 PCP의 저해작용으로 인하여 COD의 제거가 늦어지는 만큼 지체될 것이다. 생물학적인 인 제거는 운전주기 1 운전조건 1 그리고 저농도의 PCP에서 운전되는 처리장치에서 일어났으나 그 과정은 불안정하였고 쉽게 정지되었다. 그러나 준전주기 2, 운전조건 I과 II에서 운전되는 처리장치에서 생물학적인 인 제거는 유입폐수 PCP 농도가 1.0mg/l로 증가할 때까지 안정하게 일어났다. 유입폐수 PCP 농도가 5.0mg/l로 증가했을 때 생물학적 인 제거능력은 정지되었고 쉽게 회복되지 않았다.

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SBR 공정의 무산소조건에서 질산염농도에 따른 생물학적 인의 방출 및 흡수 특성 (Biological Phosphorus Release and Uptake on Nitrate Loadings in Anoxic Condition of SBR process)

  • 이희자;김광수;조양석;김이태
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1164-1168
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    • 2007
  • 질소 및 인 동시제거 공정 중 대표적인 연속회분식반응조(Sequencing Batch reactor: SBR)는 비교적 간편한 운전방법과 저렴한 건설비, 유입수의 부하변동에 큰 영향을 받지 않는 소규모 하수처리에 적합한 공정으로 알려져 있다. 또한 SBR 공정은 기존 활성슬러지 공법에 비해 적은 부지로 많은 양의 폐수를 처리할 수 있고 유입수 수질 및 유량변동에 따라 다양한 운전주기를 변화할 수 있으며, 유기물 제거뿐만 아니라 반응조의 변형에 의해 영양염류의 제거가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 bench scale SBR 실험을 통하여 질산염의 탈질속도 및 용해성 인의 흡수와 방출속도를 측정하고, SBR 공정의 무산소조건에서 인흡수 및 탈질을 동시에 수행하는 DPB 존재의 가능성을 파악하고자 하였다. 연구결과 무산소조건에서 S-P의 방출과 흡수가 동시에 진행되었으며, 무산소조건에서 S-P의 방출속도는 $0.08{\sim}0.94\;kgS-P/kgMLSS{\cdot}d$, 흡수속도는 $0.012{\sim}0.1\;kgS-P/kgMLSS{\cdot}d$를 나타내었다. 무산소조에서 S-P의 방출 및 흡수가 진행되는 동안 탈질과정도 함께 진행되었으며, 각각의 F/M비에서 탈질속도를 측정한 결과 F/M비 $0.44\;kgCOD/kgMLSS{\cdot}d$에서는 최대 $0.16\;kgNO_3^-N/kgMLSS{\cdot}d$의 탈질속도를 나타내었다. S-P이 방출되지 않는 경우와 방출되는 경우의 비탈질속도를 비교한 결과 S-P이 방출되지 않는 경우의 비탈질속도가 S-P이 방출되는 경우의 비탈질속도보다 높았다. 이렇게 S-P이 방출되는 경우의 비탈질속도가 더 낮은 이유는 무산소 조건에서 탈질과 S-P의 방출 및 흡수가 동시에 일어나는 경우 S-P의 방출에 관여하는 미생물과 탈질에 관여하는 미생물간의 경쟁반응 때문으로 판단된다.응답법의 적용이 가능함을 보였고, 이는 보다 복잡한 관망에서의 천이류 해석이 가능함을 시사한다.$경상도지리지$\lrcorner$(慶尙道地理志)에는 상주가 8곳으로 1/3의 자기 생산을 담당하고 있었다. $\ulcorner$경상도지리지$\lrcorner$(慶尙道地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와 동년대에 동일한 목적으로 찬술되었음을 알 수 있다. $\ulcorner$경상도실록지리지$\lrcorner$(慶尙道實錄地理志)에는 $\ulcorner$세종실록$\lrcorner$(世宗實錄) $\ulcorner$지리지$\lrcorner$(地理志)와의 비교를 해보면 상 중 하품의 통합 9개소가 삭제되어 있고, $\ulcorner$동국여지승람$\lrcorner$(東國與地勝覽) 에서는 자기소와 도기소의 위치가 완전히 삭제되어 있다. 이러한 현상은 첫째, 15세기 중엽 경제적 태평과 함께 백자의 수요 생산이 증가하자 군신의 변별(辨別)과 사치를 이유로 강력하게 규제하여 백자의 확대와 발전에 걸림돌이 되었다. 둘째, 동기(銅器)의 대체품으로 자기를 만들어 충당해야할 강제성 당위성 상실로 인한 자기수요 감소를 초래하였을 것으로 사료된다. 셋째, 경기도 광주에서 백자관요가 운영되었으므로 지방인 상주지역에도 더 이상 백자를 조달받을 필요가 없이, 일반 지방관아와 서민들의 일상용기 생산으로 전락하여 소규모화 되었을 것이라고 사료된다.장 운동기능을 향상시키는 유효성분의 보강 등이 필요하다는 점도 알 수 있었다.더불어 산화물질 해독에 관여하는 다른 유전자

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Starvation전 제올라이트 및 입상활성탄의 주입이 슬러지 침강성 및 오염물질 처리효율 회복에 미치는 영향 (Effectiveness of Zeolite and Granular Activated Carbon Addition before Starvation for the Performance Recovering of the Sludge Settleability and Removal Efficiency)

  • 오혜란;김상수;문병현;윤조희
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.234-240
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    • 2010
  • SBR시스템을 이용한 비염분 폐수와 염분 폐수의 생물학적 처리 시 starvation이전 제올라이트 및 입상활성탄 주입이 starvation 이후 시스템의 재가동시 시스템의 성능회복에 대해 조사하였다. Starvation 이후 시스템의 재가동시, SVI, floc의 크기, fractal dimension, 유기물 지표인 $COD_{Mn}$과 T-N, T-P의 처리효율에 미치는 영향을 알아보고 회복 기간을 도출하고자 하였다. 5일 동안 starvation 후 재가동하였을 때에 초기의 SVI는 증가하였으나 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 floc 크기 및 fractal dimension이 클수록, 유기물, T-N 및 T-P 처리효율도 증가하였다. 시스템의 성능회복은 floc 크기 및 fractal dimension에 상관성을 가지고 있었다. Starvation 이후 재가동시 오염물질($COD_{Mn}$, T-N, T-P) 처리효율이 정상상태로 회복하는데 필요한 시간은 담체 주입이 미주입보다 더 짧은 시간이 소요되었다.

호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 연속 회분식 공정의 도시하수처리에 대한 적용 (Applicability of the SBR Process Using Aerobic Granular Sludge (AGS) in Municipal Wastewater Treatment)

  • 예재빈;류재훈;홍성완;김현구;안대희
    • 한국환경과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.233-240
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    • 2018
  • The purpose of this study was to confirm the applicability of aerobic granular sludge (AGS) in the advanced sewage treatment process. Simulated influent was used in the operation of a laboratory scale reactor. The operation time of one cycle was 4 h and the reactor was operated for six cycles per day. The volume exchange ratio was 50%. The influent was injected in divisions of 25% to increase the removal efficiency of nitrogen in every cycle. As a result, the removal efficiencies of $COD_{Cr}$ and TN in this reactor were 98.2% and 76.7% respectively. During the operation period, the AGS/MLVSS concentration ratio increased from 70.0% to 86.7%, and the average $SVI_{30}$ was 67 mL/g. The SNR and SDNR were 0.073-0.161 kg $NH_4{^+}$-N/kg MLVSS/day and 0.071-0.196 kg $NO_3{^-}$-N/kg MLVSS/day respectively. These values were higher or similar to those reported in other studies. The operation time of the process using AGS is shorter than that of the conventional activated sludge process. Hence, this process can replace the activated sludge process.

소규모 쓰레기 매립장 침출수의 효율적인 처리 방안에 관한 연구 (Effective Treatment System for the Leachate from a Small-Scale Municipal Waste Landfill)

  • 조영하;권재현
    • 한국환경보건학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.51-65
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    • 2002
  • This study was carried out to apply some basic physical and chemical treatment options including Fenton's oxidation, and to evaluate the performances and the characteristics of organic and nitrogen removal using lab-scale biological treatment system such as complete-mixing activated sludge and sequencing batch reactor(SBR) processes for the treatment of leachate from a municipal waste landfill in Gyeongnam province. The results were as follows: Chemical coagulation experiments using aluminium sulfate, ferrous sulfate and ferric chloride resulted in leachate CO $D_{Cr}$ removal of 32%, 23% and 21 % with optimum reaction dose ranges of 10,000~15,000 mg/$\ell$, 1,000 mg/$\ell$ and 500~2,000 mg/$\ell$, respectively. Fenton's oxidation required the optimum conditions including pH 3.5, 6 hours of reaction time, and hydrogen peroxide and ferrous sulfate concentrations of 2,000 ~ 3,000 mg/$\ell$ each with 1:1 weight ratio to remove more than 50% of COD in the leachate containing CO $D_{Cr}$ between 2,000 ~ 3,000 mg/$\ell$. Air-stripping achieved to remove more than 97% of N $H_3$-N in the leachate in spite of requiring high cost of chemicals and extensive stripping time, and, however, zeolite treatment removing 94% of N $H_3$-N showed high selectivity to N $H^{+}$ ion and much faster removal rate than air-stripping. The result from lab-scale experiment using a complete-mixing activated sludge process showed that biological treatability tended to increase more or less as HRT increased or F/M ratio decreased, and, however, COD removal efficiency was very poor by showing only 36% at HRT of 29 days. While COD removal was achieved more during Fenton's oxidation as compared to alum treatment for the landfill leachate, the ratio of BOD/COD after Fenton's oxidation considerably increased, and the consecutive activated sludge process significantly reduced organic strength to remove 50% of CO $D_{Cr}$ and 95% of BO $D_{5}$ . The SBR process was generally more capable of removing organics and nitrogen in the leachate than complete-mixing activated sludge process to achieve 74% removal of influent CO $D_{Cr}$ , 98% of BO $D_{5}$ and especially 99% of N $H_3$-N. However, organic removal rates of the SBR processes pre-treated with air-stripping and with zeolite were not much different with those without pre-treatment, and the SBR process treated with powdered activated carbon showed a little higher rate of CO $D_{Cr}$ removal than the process without any treatment. In conclusion, the biological treatment process using SBR proved to be the most applicable for the treatment of organic contents and nitrogen simultaneously and effectively in the landfill leachate.e.

Development of Optimal Treatment Process Train of Leachate from Industrial Waste Disposal Site

  • Han Gee Baek;Choi Kwang Soo;Min Man Gi;Han Young Hwan;Im Jung Hoon;Lee Hae Goon;Choi Myung Won;Kim Chang Won;Park Dong Keun
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제2권2호
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    • pp.115-121
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    • 1998
  • Train of chemical and biological processes was investigated to treat leachate from industrial waste landfill. Organics and nitrogen concentrations of landfill leachate studied in this research were high and their BOD/COD ratio was 0.3. Biological process should be combined with chemical process for optimum treatment of leachate. PAC(Polyaluminium chloride) was the best coagulant among three chemicals tested, and the optimum condition of PAC coagulation was pH 6 and 1,250 mg/L of dosage. When SBR was operated for simultaneous removal of organics and nitrogen, removal efficiency of COD and T-N reached over $82\%,\;71\%,$ respectively and time distribution of 2/4/2/1 was most effective for one cycle of anoxic/aerobic/anoxic/aerobic.

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탈질조건에서 nitroglycerin의 생물학적 분해 동역학 및 미생물 군집 변화 (Nitroglycerin Biodegradation under Denitrification Conditions and Corresponding Microbial Community Shifts upon Acclimation)

  • 최원철;배범한
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제24권5호
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    • pp.42-54
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    • 2019
  • Biodegradation of an explosive compound, glyceryl trinitrate (GTN), was studied with a denitrifying microbial culture grown in a sequencing batch reactor and a GTN acclimated denitrifying culture. The GTN acclimated culture, which were fed on GTN for 1 month, degraded GTN regioselectively via denitration on C1 position as compared to C2 position denitration by denitrifying culture that has never been exposed to GTN. Accumulation of two isomeric glyceryl dinitrates (GDNs) in both culture medium suggests that GDN denitration is the rate-limiting step in GTN biodegradation. The first order GTN degradation rate normalized to cell concentration of the acclimated culture was calculated to be 0.045 (${\pm}0.002$) L/g-hr. Increasing concentration of electron acceptor(nitrate) resulted in discouraged GTN degradation. According to microbial community analysis, prolonged GTN exposure resulted in 25% increase in the genus level of the GTN acclimated culture with the disappearance of two dominating denitrifying microbial species of Methyloversatilis universalis and Hyphomicrobium zavarzinii in the denitrifying culture.

Changes in the Ammonia-Oxidizing Bacteria Community in Response to Operational Parameters During the Treatment of Anaerobic Sludge Digester Supernatant

  • Cydzik-Kwiatkowska, Agnieszka;Zielinska, Magdalena;Bernat, Katarzyna;Kulikowska, Dorota;Wojnowska-Baryla, Irena
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권7호
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    • pp.1005-1014
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    • 2012
  • The understanding of the relationship between ammonia-oxidizing bacteria (AOB) communities in activated sludge and the operational treatment parameters supports the control of the treatment of ammonia-rich wastewater. The modifications of treatment parameters by alteration of the number and length of aerobic and anaerobic stages in the sequencing batch reactor (SBR) working cycle may influence the efficiency of ammonium oxidation and induce changes in the AOB community. Therefore, in the research, the impact of an SBR cycle mode with alternating aeration/mixing conditions (7 h/1 h vs. 4 h/5.5 h) and volumetric exchange rate (n) on AOB abundance and diversity in activated sludge during the treatment of anaerobic sludge digester supernatant at limited oxygen concentration in the aeration stage (0.7 mg $O_2/l$) was assessed. AOB diversity expressed by the Shannon-Wiener index (H') was determined by the cycle mode. At aeration/mixing stage lengths of 7 h/1 h, H' averaged $2.48{\pm}0.17$, while at 4 h/5.5 h it was $2.35{\pm}0.16$. At the given mode, AOB diversity decreased with increasing n. The cycle mode did not affect AOB abundance; however, a higher AOB abundance in activated sludge was promoted by decreasing the volumetric exchange rate. The sequences clustering with Nitrosospira sp. NpAV revealed the uniqueness of the AOB community and the simultaneously lower ability of adaptation of Nitrosospira sp. to the operational parameters applied in comparison with Nitrosomonas sp.

SBR에서 아세트산을 이용한 양돈폐수의 질소·인 제거 특성 (Removal Characteristics of Nitrogen and Phosphorus in swine wastewater by Using Acetic acid on the SBR Process)

  • 허목;강진영
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.84-93
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    • 2004
  • 본 연구는 생물학적 처리공정의 하나인 SBR을 이용하여, 양돈폐수중의 유기물과 질소, 인의 동시 제거를 목적으로 적정의 수리학적 체류시간(HRT)과 반응기간 중 교반/폭기 시간비(M/A) 및 적정의 교반/폭기 시간비에서의 외부탄소원의 주입기간(Injection Time)에 따른 변화에 따른 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) $NH_4{^+}-N$의 제거효율은 M/A가 0.0/22.0일 때(Run 1) 가장 효율이 좋았으며, 외부탄 소원을 주입했을 경우 탈질균의 증식으로 인해서 질산화가 잘 이루어지지 않기 때문에 주입시간이 길어질수록 증가하였다. T-N의 제거효율은 M/A가 증가할수록, 외부탄소원 주입시간이 길어질수록 증가하였다. (2) T-P의 제거효율은 운전조건에 따라 큰 차이를 보이고 있으며, M/A가 증가할수록 제거효율은 증가하였으며, 외부탄소원의 주입기간을 두고 보았을때, 주입기간을 짧게 할 경우 탈질균의 증식으로 인해서 탈질이 더 효율적으로 이루어지기 때문에 그 제거효율은 증가하였다. (3) 총 반응시간 22시간 중 M/A 16.5/5.5, 무산소 기간의 16.5시간 중 15시간동안 외부탄소원을 주입했을 경우(Run 4-1)의 운전조건에서 유기물 및 질소 제거에 가장 효율적이었다. 각각의 효율을 살펴보면, $COD_{Cr}$, $COD_{Mn}$ 그리고 $BOD_5$인 경우, 각각 90.6%, 87.7% 그리고 96.1%이고, T-N의 경우 86.6%, T-P인 경우는 84.5%로 나타났다.

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