• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.295-303
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• 2012

본 연구는 DEPHANOX 공정내 분리조에 Al(III) ($Al_2(SO_4)_3{\cdot}17H_2O$)를 주입하여 유출수의 T-P 농도를 0.2 mg/L 이하로 유지하기 위한 주입량을 도출하고 Al(III) 첨가에 따른 질소 및 인 제거 효율을 평가하였다. 반응조 내에 Al(III)을 5, 10, 15 mg/L주입하여도 pH와 알칼리도 저감에 대한 영향은 나타나지 않았으며 반응조 내의 pH는 7~8 사이로 유지하였다. 응집제의 주입량이 증가할수록 유기물과 T-N 제거효율은 감소하였으나, T-P 제거효율은 주입량이 5, 10, 15 mg/L로 증가할수록 76.28, 84.02, 94.66% 증가하였다. Al(III)주입량 15 mg/L에서 유출수의 T-P 농도는 0.17 mg/L로 관찰되어 유출수의 T-P 농도를 0.2 mg/L 이하로 유지하기 위한 Al(III)의 주입량은 최소 15 mg/L 이상임을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권3호
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• pp.249-254
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• 1997

농어촌 지역의 오폐수처리에 적용 가능한 인공습지를 이용한 자연처리시설에서 오수 중에 포함되어 있는 영양염류와 대장균의 변화상항을 생활오수를 이용하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유입수의 $NH_4\;^+$ 농도는 $91.57mg/l{\sim}275.88mg/l$이었는데, 습지를 통과한 처리수의 농도는 $62mg/l{\sim}180.92mg/l$로 낮아져 평균 약 40%의 감소율을 나타내었다. $NH_4\;^+$의 감소는 휘발, 식물에의 흡수, 토양입자에의 흡착, 그리고 질산화작용에 의한 것으로 판단된다. 2. $NO_2\;^-$는 유입수의 농도보다 유출수의 농도가 낮은 경우도 있었으나 높은 경우도 많아서 일정한 경향을 보이지 않았다. 이유는 $NH_4\;^+$가 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 질산화되는 과정에서 유입수의 특성에 따른 질산화과정의 속도차이 때문인 것으로 생각된다. 3. $NO_3\;^-$의 경우는 유입수의 농도보다 처리수의 농도가 모두 증가하였는데, 이는 $NH_4\;^+$로 유입된 성분이나 처리조내의 $NO_2\;^-$등이 $NO_3\;^-$로 질산화되어 농도가 증가하였고, $NO_3\;^-$는 토양입자에의 흡착율도 낮고, 처리조각 혐기성상태가 아니어서 탈질화작용에 의한 제거가 불가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 4. Total-N 측면에서 분석해보면 $NH_4\;^+$가 감소하기는 하였으나, 대부분 $NO_2\;^-$를 거쳐 $NO_3\;^-$로 변환되었을 뿐이고 제거된 것이 아니므로, 제거율은 5% 정도로 매우 낮았다. 처리조에서 질소성분이 혐기성상태에 의한 탈질화작용이 일어나지 않았다는 것은 처리조가 호기성을 유지하여 BOD 등의 제거에 효과적일 수 있다는 의미이기도 하다. 그러나 질소제거기능의 부족으로 인하여 수질문제를 야기시킬 수 있으므로 이 부분에 대한 보완성 추가 연구가 요구된다. 5. $PO_4\;^{3-}$의 경우 오수는 평균 92%의 매우 높은 제거율을 나타냈다. 따라서 Total-P도 87%의 높은 제거율을 나타내 습지처리가 인의 제거에는 탁월한 기능이 있음을 알 수 있는데, 이유는 인의 토양에 대한 강한 흡착력 때문인 것으로 판단된다. 6. 대장균군의 경우 유입원수의 농도가 1,600,000/100ml까지로 높았으나, 평균 약 83%의 비교적 높은 제거율을 나타내었으며, 주요 제거기능은 토양에의 흡착 그리고 토양에 이미 형성되어 있는 미생물군과의 경쟁에서 져서 죽기 때문인 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.196-204
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• 2018

하수처리 혐기성 유동상 생물반응기(Anaerobic Fluidized Bed Bioreactor : AFBR)는 높은 표면적을 갖는 입상활성탄을 유동 메디아로 적용함으로써 생물막 형성 및 유지에 유리하며 이로 인해 우수한 유기물 제거 효율을 나타내나 처리된 유출수 내의 질소와 같은 영양염류의 잔존이 여전히 문제로 남아있다. 본 연구에서는 AFBR에 의해 처리된 유출수 내의 질소 배제를 위하여 정삼투막(FO membrane)을 유도용액의 종류와 농도에 따라 적용하였다. 실험결과 유출수의 총질소 배제 효율은 FO막에 적용하는 유도용액(draw solution : DS)의 종류 및 농도에 크게 의존하였다. 유도용액 농도가 증가함에 따라 FO막의 수투과량이 증가하였으며, 1 M의 NaCl을 유도용액으로 사용한 경우 총질소 배제 효율은 55%이었으나 1 M의 glucose를 유도용액을 사용한 경우 거의 완벽한 총질소 배제 효율을 나타내었다. AFBR 유출수를 FO막으로 24시간 동안 여과를 진행하였으나 파울링에 의한 수투과량의 감소는 관찰되지 않았다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권6호
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• pp.896-902
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• 2015

Milking center wastewater (MCW) has a relatively low ratio of carbon to nitrogen (C/N ratio), which should be separately managed from livestock manure due to the negative impacts of manure nutrients and harmful effects on down-stream in the livestock manure process with respect to the microbial growth. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is linked to inhibition of the second nitrification and reduces around 40% of the carbonaceous energy available for denitrification. Thus, this study was conducted to find the optimal operational conditions for the treatment of MCW using an attached-growth biofilm reactor; i.e., nitrogen loading rate (NLR) of 0.14, 0.28, 0.43, and $0.58kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ and aeration rate of 0.06, 0.12, and $0.24\;m^3\;h^{-1}$ were evaluated and the comparison of air-diffuser position between one-third and bottom of the reactor was conducted. Four sand packed-bed reactors with the effective volume of 2.5 L were prepared and initially an air-diffuser was placed at one third from the bottom of the reactor. After the adaptation period of 2 weeks, SND was observed at all four reactors and the optimal NLR of $0.45kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ was found as a threshold value to obtain higher nitrogen removal efficiency. Dissolved oxygen (DO) as one of key operational conditions was measured during the experiment and the reactor with an aeration rate of $0.12\;m^3\;h^{-1}$ showed the best performance of $NH_4-N$ removal and the higher total nitrogen removal efficiency through SND with appropriate DO level of ${\sim}0.5\;mg\;DO\;L^{-1}$. The air-diffuser position at one third from the bottom of the reactor resulted in better nitrogen removal than at the bottom position. Consequently, nitrogen in MCW with a low C/N ratio of 2.15 was successfully removed without the addition of external carbon sources.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권1호
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• pp.73-80
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• 2007

본 연구는 생물학적 폐수 처리 공정인 연속 회분식 반응기(sequencing batch reactor, SBR)에서 질소 제거 최적화를 위해 활성 오니 공정모델(activated sludge model, ASM No.1, ASM1)과 반복 동적 프로그래밍(iterative dynamic programming, IDP)을 이용하여 SBR의 처리 기준을 만족하면서 최적 운전 조건을 탐색하고 하는 것을 목적으로 하였다. 연속 회분식 반응기의 최적화를 위해 에너지 최소화와 최소 회분 시간이 질소 처리의 농도 그래프의 면적과 비례하는 점을 이용하여 이를 고려한 새로운 performance index를 제안하였다. 회분 시간과 에너지에 대항하는 면적에 적절한 비중(weight)을 줌으로써 최소 회분 시간과 최소 에너지 문제를 동시에 고려하였다. SBR에서 IDP를 이용한 최적 운전서 최적 용존 산소 농도의 설정치가 전체 회분 시간과 전체 에너지 비용에 동시에 영향을 미침을 알 수 있었고 최적 운전시 기존의 운전 방법과 같은 유기물과 질소 제거가 가능하고 동시에 전체 비용을 20％까지 줄일 수 있었다. 더 나아가 공정이상으로 실제 공정이 모델과 다른 모델링 에러에 의해 잘못된 모사의 경우에도 IDP를 이용하여 다시 재최적화할 수 있음을 보였다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권3호
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• pp.479-482
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• 2012

Membrane process has been one of the widely applied wastewater treatment options, especially in field. However, one of the tricky issues in the process is to treat concentrates generated from reverse osmosis (RO) system in a manner of saving cost with maximum efficiency for treating a wide range of contaminants. Stimulated with the challenging issues, we have conducted a series of experimental studies in the evaluation for removing organics and nutrients using activated carbon. Results indicated that while powdered activated carbon (PAC) efficiently removed organics and the extent of removal was proportional to the PAC dosage, little removal of nitrogen and phosphorus was observed despite increasing the PAC dose. Interestingly, applying PAC was superior in removing organics than using granular activated carbon (GAC). These results suggest smaller particle size with higher surface area could provide greater chemical reactivity in removing organics.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.611-614
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• 2003

A Korean Type Biofilter system combined with a conventional anoxic tank(septic tank) process was investigated in regard to its feasibility for removing organic as well as nutrients from the rural wastewater in Korea. At recirculation, the removal rate in BOD and SS increased slightly as much as 93 and 95% compared with non-recirculation system. On the other hand, removal rates of the total nitrogen(T-N) and total phosphorous(T-P) in recirculation system increased significantly as much as 62 and 57%, respectively compared with non-recirculation system. The recirculation system provides sufficient treatment to improve the removal rate in T-N and T-P.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1993년도 Proceedings of International Conference for Agricultural Machinery and Process Engineering
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• pp.1379-1394
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• 1993

The purpose of this study is to examine the purification efficiency of the septic tank method which has been applied by the most of Korean livestock farms, in terms of anaerobic and aerobic treatment. Except several days in summer, BOD of effluent shows 1,500 -3,000 ppm by anaerobic process. In most cases , it exceeds according to the seasons show an increase by decrease of temperature. The removal effect on T-N is hardly found. The suspended solids contents of effluent are reduced to the level of 50-90%. Although BOD contents of effluent are kept high in the beginning, the removal rate of BOD shows 80 percent in the latter half by the aerobic treatment . The removal efficiency of total nitrogen does not appear through the experimental period, but the contents of T-N are not increased in the aerobic process unlike in the anaerobic process. The total phosphorous contents in effluent keep a constant level of 14 mg/L in average. The removal rate of phosphorous shows 91 percent i the last stage.

• 상하수도학회지
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• 제27권6호
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• pp.815-826
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• 2013

Using a developed mathematical model and calibrated kinetic constants, numerical experiments for a aerobic digestion of wastewater sludge by SBR aerobic digestion process combined with ultrasonication (USSBR) were performed in this study. It simulated well the phenomena of the decomposition of particulate organics and the release of organic nitrogen and transformation. To achieve 40 % of particulate organics removal, USSBR process requires only 6 days of SRT and 14 W/L of ultrasonic power whereas SBR aerobic digestion process requires 12 days of SRT. Based on the model simulation results, an empirical equation was presented here. This equation will be used to predict digestion efficiency for the given variables of SRT and ultrasonic power dose. USSBR aerobic digestion process can reduce the nitrogen concentration. The optimal operation strategy for the simultaneous removal of solids and soluble nitrogen in this process is estimated to 7 days of SRT with 14 W/L of ultrasonic power dose while anoxic period was 6 hours out of 24 hours of cycle time. In this condition, 40 % of particulate organics as well as 36 % of total nitrogen will be removed and the soluble nitrogen concentration of the centrate will be lower less then 40 mg/L.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권4호
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• pp.265-275
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• 2019

This study aimed to develop a compact partial nitritation step by forming granules with high Ammonia-Oxidizing Bacteria (AOB) fraction using the Air-lift Granulation Reactor (AGR) and to evaluate the feasibility of treating reject water with high ammonium content by combination with the Anammox process. The partial nitritation using AGR was achieved at high nitrogen loading rate ($2.25{\pm}0.05kg\;N\;m-3\;d^{-1}$). The important factors for successful partial nitritation at high nitrogen loading rate were relatively high pH (7.5~8), resulting in high free ammonia concentration ($1{\sim}10mg\;FA\;L^{-1}$) and highly enriched AOB granules accounting for 25% of the total bacteria population in the reactor. After the establishment of stable partial nitritation, an effluent $NO_2{^-}-N/NH_4{^+}-N$ ratio of $1.2{\pm}0.05$ was achieved, which was then fed into the Anammox reactor. A high nitrogen removal rate of $2.0k\; N\;m^{-3}\;d^{-1}$ was successfully achieved in the Anammox reactor. By controlling the nitrogen loading rate at the partial nitritation using AGR, the influent concentration ratio ($NO_2{^-}-N/NH_4{^+}-N=1.2{\pm}0.05$) required for the Anammox was controlled, thereby minimizing the inhibition effect of residual nitrite.