Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2001.04a
/
pp.172-181
/
2001
Upflow anaerobic sludge blanket (UASB) system employs granular sludge to treat various wastewaters including landfill leachate. CH$_4$ production of the granules determines overall performance of a UASB reactor. Sludge granules are developed by self-granulation of microorganisms and dynamic balance between granule growth and decay results in coexistence of granules with different sizes in the reactor. In this study, granules taken from a laboratory-scale UASB reactor were classified into 4 groups based on their diameters and their Physicochemical characteristics we were investigated. Each group was analyzed for settling ability, specific methanogenic activity (SMA), and elemental content. Settling ability was proportional to granule diameter. suggesting effective detainment of larger granules in the reactor. When acetate or glucose was used as a substrate, all groups showed relatively slight difference in SMA. However SMA with a volatile fatty acid mixture showed significant increase with granule diameter, suggesting better establishment of syntrophic relationship in larger granules. Larger granules showed higher value of SMA upon environmental changes (i.e., PH, temperature, or toxicant concentration). Comparative analysis of elemental contents showed that content (dry weight %) of most tested elements (iron, calcium, phosphorus, zinc, nickel. and manganese) deceased with granule diameter, suggesting importance of these elements for initial granulation. Taken together, this study verified experimentally that Physicochemical Properties of granules are related to granule size distributions. Overall results of physicochemical characterization supports that larger.
Park, Kyung-Soon;Bae, Hyokwan;Chung, Yun-Chul;Park, Yong Keun;Jung, Jin-Young
Journal of Korean Society on Water Environment
/
v.23
no.3
/
pp.397-402
/
2007
Anammox reactor seeded with sewage sludge from RBC reactor and anaerobic granule from full-scale UASB reactor treating distillery wastewater was operated. Mixed granule and suspended sludge in the ammonium oxidizing process were taken and analyzed to investigate microbial community structure by molecular methods such as gene cloning and phylogenetic tree analysis after 250 days of continuous cultivation. The average nitrogen removal rate showed $0.9kg\;N/m^3-day$ after 250 days of continuous operation, then the maximum nitrogen removal rate showd $1.9kg\;N/m^3-day$ when $2.1kg\;N/m^3-day$ of nitrogen loading rate was applied. As results of gene cloning and phylogenetic tree analysis, Three kinds of phylum were found to be Proteobacteria, Acidobacteria and Planctomycetes (anammox bacteria) in mixed granule. Five kinds of phylum were found to be Proteobacteria, Chlorobi, Planctomycetes, Nitrospirae and Verrucomicrobia in suspended sludge. We found planctomycete KSU-1 and putative new anammox bacteria in the reactor. Microbial structure represented different consortia depending on the types of sludge in the anammox reactor.
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
/
v.15
no.2
/
pp.136-146
/
2007
Landfill leachate was successfully treated in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors regardless of the addition of granular sludge. Initial operating period was significantly reduced by the addition of granular sludge. At hydraulic retention time (HRT) of one day, chemical oxygen demand (COD) removal rates in Control and Granule reactor were maintained over 90%, respectively with organic loading rate (OLR) of $4-8kgCOD/m^3.d$. During the experiment, the inorganic precipitates were accumulated in and around the sludge, and in the wall of the reactors were formed in both reactors regardless of addition of granular sludge. Specific methanogenic activity (SMA) increased as adaptation of microorganism to the substrate and OLR were increased. The maximum SMA value of the sludge for Granule reactor was about $0.57gCOD/g{\cdot}VSS{\cdot}.d$. The SMA value was not decreased because of excessive inorganic accumulation, however, it was needed to have pre-treatment process of influent to remove the inorganic metals.
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
/
v.16
no.4
/
pp.91-97
/
2008
The objective of this research is to investigate the effect of the addition of granular activated carbon (GAC) and granular sludge on the performance of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors for treating leachate. For the control reactor, sludge obtained from an anaerobic digester was used as a seed material. On the other hand, GAC and granular sludge were incorporated with the seed sludge in the GAC reactor and the Granule reactor, respectively. The shortest acclimation period was observed in the Granule reactor. The GAC reactor also gave comparable performance to the Granule reactor at the beginning of operation. However, as the adsorptive capacity of GAC was exhausted, the effluent COD concentration increased gradually. Once the systems were stabilized, the GAC reactor showed slightly better results than the other two reactors in terms of chemical oxygen demand (COD) removal. COD removal in all reactors was more than 90% at hydraulic retention time of 1.0 day. Furthermore, GAC reactor showed little variation in COD removal rate and remained at 95% with organic loading rate (OLR) of 4.0 to $8.2kg\;COD/m^3.d$. Initial operating period was reduced by the addition of granular sludge, while the treatment efficiency was enhanced by the addition of GAC.
Design approach of upflow Anaerobic Sludge Blanket(UASB) process based on the biological kinetic parameters are known to be very difficult since the characteristics of the granular slut비e depends on the type of wastewater and size distribution of the granular sludge also depends on the upflow velocity in the UASB reactors. Furthermore, industrial wastewater containing toxic substances has been treated by UASB process without the clear knowledge of toxic effects on the granular slut형e. Hence, the present research was aimed on the intensive evaluation of biological kinetic parameters of the granular sludge in UASB reactor with and without toxic substance of 2, 4-dichlorophenol in order to present the basic design measures for UASB process design. The results could be summarized as follows. The biological kinetic parameters(k and Ks) considerably varied with the granular size of the sludge. Generally, 연e k and ks values of the granular sludge increased with the particle size of the granule. The biological kinetic parameters(k and Ks) of the granular sludge obtained from batch test were not applicable to design purpose of UASB process due to substrate diffusional limitation into the granular sludge in the completely mixed UASB reactors. The toxic effects on k and Ks greatly varied with the granular sixte. And as the toxicant concentration increased, the k value decreased while the Ks value increased. Inhibition constant(hi) for k with the toxicant of 2, 4-dichlorophenol varied from 0.5 to 2.3 depending on the granular sizes while the inhibition constant(Ki) for Ks varied from 20.7 to 80.1, showing the mixed inhibition.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.28
no.10
/
pp.1055-1064
/
2006
Extremely slow growing anammox(anaerobic ammonium oxidation) bacteria were cultivated using a combination of UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reactor seeded with anaerobic granular sludge and carbon-fiber cultivating reactor. After 180 days of continuous cultivation, average nitrogen removal rate showed 0.54 kg $N/m^3-day$ when 0.6 kg $N/m^3-day$ of nitrogen loading was applied. The black granule was changed to brown and red granule as continuous operation, and the red granule was highly dependant on the high anammox activity. Microbial community structure of red granule in the UASB reactor was analyzed by molecular methods such as gene cloning, phylogenetic tree analysis, and FISH(Fluorescence In Situ Hybridization) method. As a result of gene cloning and phylogenetic tree analysis, 5 kinds of phylum were found to be Planctomycetes, Proteobacteria, Acidobacteria, Chlorobi and Chloroflexi. 13 clones were matched to anammox bacteria among 51 clones in the red anammox granule. In-silico test which used cloning information and FISH probe of the AMX368 was conducted to detect the presence of anammox bacteria in the red anammox granule. As a result of in-silico test only one clone was exactly matched to AMX368 but 11 clones was mutated one base among 18 bases representing all 12 clones are anammox bacteria. A filamentous Chloroflexi might be related to the granulation of anammox bacteria. As a result of FISH analysis, anammox bacteria was abundant in the red anammox granule.
The representative microorganism of autotrophic denitrification using sulfur granule, oxidizes the reduction from S and performs denitrification by reducing $NO_3{^-}-N$ to $N_2$ gas. The sampling of autotrophic denitrification microorganisms has been performed from foreshore sludge, condensed sludge, and active sludge, but the analysis of autotrophic denitrification microbial community characteristics has been lacking. Based on the separation and identification of each sample using the PCR and DGGE methodologies, many types of sulfuric microorganisms and autotrophic denitrification microorganisms were found.
The upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor can be effective for treating simple organic compounds containing high concentration of ammonia nitrogen. The chemical oxygen demand (COD) removal efficiency was about 80% at ammonia nitrogen concentration up to 6,000 mg-N/L. This result also showed that it would be possible to treat propionate effectively at free ammonia nitrogen concentration up to 724 mg-N/L if sufficient time was allowed for adaptation. However the specific methanogenic activity (SMA) of granule was lower than that of granule in the reactor with lower ammonia nitrogen concentration. At 8,000 mg-N/L, the inhibition of high ammonia concentration was observed with evidence of increase of the volatile suspended solids (VSS) concentration in the effluent. It might be ascribed to the decrease in the content of extracellular polymer (ECP), which resulted to the sloughing off of obligated proton-reducing acetogens and heterogenotrophic methanogens from the exterior of granular sludge. This caused a great portion of the finely sludge to be easily washed out. Therefore, failure to maintain the balance between these two groups of microorganism cause accumulation of the hydrogen partial pressure in the reactor, which could have inhibited the growth of acetate utilizing methanogens.
Mesophilically-grown granular sludge seeded in thermophilic UASB reactor was monitored to better understand the start-up process of the reactor. The reactor was fed with a synthetic wastewater containing glucose. As COD loading rate increased stepwise, methane production rate increased. Maximum values of COD removal efficiency (95%) and methane production rate (5.3 l/day) were achieved by approximately day-80 and remained constant afterward. However, physicochemical and microbial properties of granules kept changing even after day-80. Specific methanogenic activity (SMA) was initially negligible, and increased continuously until day-153 and remained constant afterward, showing the maximum value of $1.51{\pm}0.13\;g\;CH_4-COD/g$ VSS/day. Deteriorated settling ability of granules recovered the initial value by day-98 and was maintained afterward, as determined by sludge volume index. Initially reduced granule size increased until day-126, reaching a plateau of 1.1 mm. Combined use of fluorescence in situ hybridization and confocal laser scanning microscopy (CLSM) allowed to localize families of Methanosaetaceae and Merhanosarcinaceae in granules with time Quantitative analyses of CLSM images of granule sections showed abundance patterns of the methanogens and numerical dominance of Methanosaeta spp. throughout the start-up period. The trend of SMA agreed well with abundance patterns of the methanogens.
Geumhee Yun;Jongbeom Kwon;Sunhwa Park;Young Kim;Kyungjin Han
Membrane and Water Treatment
/
v.15
no.1
/
pp.1-9
/
2024
Biological nutrient removal is gaining increasing attention in wastewater treatment plants; however, it is adversely affected by low temperatures. This study examined temperature effects on nutrient removal and morphological stability of the granular and denitrifying phosphorus accumulating organisms (PAO and DPAO, respectively) using sequencing batch reactors (SBRs) at 5, 10, and 20 ℃. Lab-scale SBRs were continuously operated using anaerobic-anoxic and anaerobic-oxic cycles to develop the PAO and DPAO granules for 230 d. Sludge granulation in the two SBRs was observed after approximately 200 d. The average removal efficiency of soluble chemical oxygen demand (SCOD) and PO43--P remained >90% throughout, even when the temperature dropped to 5 ℃. The average removal efficiency of NO3--N remained >80% consistently in DPAO SBR. However, nitrification drastically decreased at 10 ℃. Hence, the removal efficiency of NH4+-N was decreased from 99.1% to 54.5% in PAO SBR. Owing to the increased oxygen penetration depth at low temperatures, the influence on nitrification rates was limited. The granule in DPAO and PAO SBR was observed to be unstable and disintegrated at 10 ℃. In conclusion, morphological characteristics showed that changed conversion rates at low temperatures in aerobic granular sludge altered both nutrient removal efficiencies and granule formation.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.