• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.125-131
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• 2003

본 연구는 오수중의 유기물 및 질소 인의 동시제거를 위한 오 폐수 고도처리장치인 간접폭기형 침적생물막여과장치(Indirected Aerated Submerged Biofilter : INSUB)를 개발하기 위하여 실험실적 모형실험을 수행하였다. INSUB에서 오수를 처리함에 있어서, HRT 18시간, 공탑속도 42.5m/hr, 충전율 40%인 경우가 실제로 경제적인 효율을 고려하였을 때, 가장 효율이 좋았다. 각각의 제거효율을 살펴보면, $COD_{cr}$, 90.6%, $COD_{Mn}$ 85.3%, $BOD_5$ 95.0%, T-N 52.3% 그리고 T-P 56.8%로 나타났다. 질소 인의 고효율처리를 위해서는 전탈질공정에 의한 산화질소의 제거를 위해 무산소, 호기조의 조합 등에 의한 system의 일부 다단화가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제16권6호
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• pp.670-678
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• 2002

Since Korean government imposed a stricter regulation on effluent T-N and T-P concentrations from wastewater treatment plant, a new process has to be developed to meet these rules and this process should remove T-N and T-P, economically, from weak wastewater that is typical for Korea's combined sewer system sewage. In this study, a computer simulator, BioWin from EnviroSim, Inc. was used. Three processes - A2/O, Modified Johannesburg, UCT- had been simulated under same operational conditions and a new process - Parallel BNR Process - had been developed based on these simulation results. The Parallel BNR process consists of two rows of reactors: One row has anaerobic and aerobic reactors in series, and the other row has RAS anoxic1 and RAS anoxic2 reactors in series. In order to ensure anaerobic state in anaerobic tank, a part of influent is fed to RAS anoxic1 tank in second row. This process had been simulated under same conditions of other three processes and the simulation results were compared. The results showed that three existing processes could not perform biological phosphorus removal when the average influent was fed at any operation temperatures. However, the Parallel BNR process was found that biological phosphorus removal could be performed when both design and average influent were fed at any operation temperatures. This process showed the T-N concentration in effluent had a maximum value of 15mg/L when design influent was fed at $13^{\circ}C$ and a minimum value of 14mg/L when average influent was fed at $20^{\circ}C$. Also, T-P concentrations had a maximum value of 1.3mg/L when average influent was fed at $20^{\circ}C$ and a minimum value of 1.1mg/L when design influent was fed at $13^{\circ}C$. Based on these results, we found that this process can remove nitrogen and phosphorus biologically under any operational conditions.

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.33-41
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• 2015

대규모 시설확장 없이 기존하수시설의 운영 방식개선으로 처리효율을 극대화할 수 있는 방법을 찾아보고자 하였다. 충분한 질소제거를 위해 체류시간 79%는 호기조에 할애할 필요가 있었다. 포기시간이 길어질수록 질산화가 많이 진행되었는데 인 농도는 반대의 경향을 보여주었다. 긴 포기시간에서 높은 농도의 인 배출을 보여주고 있었다. 높아진 $NO_3-N$의 방해로 PAOs의 활동이 저하되어 TP 및 $PO_4-P$의 흡수가 저조해지는 현상으로 추정되었다. 충분한 질소제거를 위해 긴 포기시간을 선택해야 하지만 TP 및 $PO_4-P$의 농도를 낮출 수 있는 방법도 강구해야 할 필요성이 생겨 혐기조 체류시간을 가변적으로 확장하는 방법을 고안하였다. 혐기조와 무산소조를 두 칸으로 하지 않고 3등분하여 중앙 칸을 가변적으로 사용하는 경우를 설정해 보았다. 중앙 칸을 무산소 또는 혐기조로 사용하는 경우로 설정한 것이다. TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$ 등은 충분히 낮추면서 TP 및 $PO_4-P$의 농도를 더욱 낮출 수 있었다. 혐기조 체류시간이 증가되어 탈질촉진이 생긴 것으로 판단되었다. 중앙 칸을 가변적으로 사용할 수 있는 방법으로는 호기조에서 오는 내부반송수를 두 번째와 세 번째 칸으로 밸브 연결하여 두 번째 칸을 선택적으로 혐기조로 운영하는 방법이다. 이러한 방식은 계절에 따라 수온변화에 대응하는 우수한 대안이 될 것으로 사료되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제11권2호
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• pp.135-146
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• 2005

본 연구는 돈 분뇨 액비에 미생물 첨가가 배추의 발아지수에 미치는 효과를 구명하기 위해서 수행하였다. 돈 분뇨 액비는 107일 동안 폭기와 무폭기 상태로 액상비료를 제조하여 공시하였고 미생물 첨가는 $0.05\%,\;0.1\%,\;0.2\%,\;0.3\%$ 수준으로 하였다. $0.05\%$ 미생물 접종 처리구에서 식물 독성이 낮고 발아지수가 높게 나타났다. 첨가수준별 돈분 액비 이용시험에서 초기 돈 슬러리의 액비성상은 T-N 2,873 ppm, T-P 753 ppm, $NH_4-N$ 1,441.6 ppm, $NO_3-N$ 16.48ppm으로 50일이 되면서 폭기조건에서 T-N 3,672 ppm, T-P 164 ppm, $NH_4-N$ 183.87 ppm, $NO_3-N$ 21.97 ppm로 변화하였으며, 무폭기 조건에서 T-N 1,261 ppm, T-P 68 ppm, $NH_4-N$ 161 ppm, $NO_3-N$ 16.87 ppm로 나타났다. 미생물을 처리하지 않고 107일동안 폭기조건과 무폭기 조건으로 액비화한 시료의 발아지수는 각각 83과 40.4이였다. 돈 분뇨 액비를 무산소 제조시 $40\%$ 이상, 호기제조시 $50\%$ 이상의 발아지수가 개선되었다. 이와 같은 결과는 액비제조 처리가 무산소 제조보다는 호기제조 처리가 작물에 양호한 것으로 판단되어지며 이는 호기처리시 총질소의 함량을 높게 유지할 수 있도록 하는 결과인 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제24권4호
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• pp.386-395
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• 2015

유역의 수질환경기준(중권역 목표기준) 또는 수질오염총량관리 목표수질을 달성하기 위하여 유역내 지역별 시설규모별 하수처리장에 대한 방류수 수질 준수농도(안)을 설정하는 것이 필요하다. 공공하수처리시설에서 하수처리기술은 혐기-무산소-호기 하수처리법에서부터 다양한 처리기술이 적용되고 있으며, 운영관리에 따라 효율의 차이가 나는 등 다양한 요인에 따라 처리효율이 달라질 수 있다. 또한 처리효율뿐만 아니라 전력 등 에너지 소요비용도 고려하여 각 유역환경 조건에 맞는 적합한 처리기술을 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 유역하수도정비계획 수립 시 공공하수처리시설에 적용하는데 필요한 최적처리기술을 평가하기 위해 미국과 유럽의 산업계 배출수 처리시설에 대한 최적처리기술 평가 방법을 검토하여 우리나라 공공하수처리시설의 운영관리에 적합한 최적처리기술 평가지침의 평가항목을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.147-152
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• 2004

선박에서 발생되는 오${\cdot}$폐수를 처리하기 위하여 생물학적 영양염류 제거공정에서 질소와 인 등의 제거효율은 유기물의 양과 구성성분에 따라 영향을 받는 경향이었다. 선박에서 발생되는 음식폐기물을 이용하여 생성된 산발효액을 이용하여 영양염류를 효율적으로 제거하기 위한 외부탄소원으로 사용하여 산발효액의 적용성을 평가하였다. 음식폐기물 산발효액의 탈질율을 평가한 결과 질산성 질소가 완전히 제거되는 시간은 140분이였고, 탈질속도는 0.30g $NO_3-N/g\;VSS{\cdot}day$로 나타났다. 산발효액의 주입으로 인하여 유출수 중의 $COD_cr$ 농도가 증가함을 알 수 있었는데 이것은 산발효액에 존재하는 유기물을 미생물이 다 이용하지 못하는 부분이 존재하고 주입량의 증가에 따른 유출수 중의 $COD_cr$ 농도를 증가시켰다. 암모니아성 질소의 성상은 산발효액의 첨가에 크게 영향을 받지 않았으며 산화된 질소의 변화는 산발효액 주입량이 증가할수록 무산소단계에서 농도가 감소하여 전체 제거효율이 증가함을 볼 수 있었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 춘계 학술대회 학술발표 논문집
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• pp.275-278
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• 2003

본 연구에서는 축산폐수공공처리장내에 설치된 Pilot-scale SBR(유효부피,20㎥)를 이용하여 sub-cycle의 폭기/무산소구간을 최적화하기 위하여 DO를 입력으로 하여 넓은 운전조건에서 적용될 수 있는 퍼지제어기를 개발하고, 또한 부하이상을 신속히 진단하여 유입부하량을 제어할 수 있는 퍼지 시스템 제어기를 개발하였다. DO값을 입력으로 한 퍼지제어기로서 안정성과 연속성에서 우수하였으나 시스템에 따라서 소속함수의 범위를 재조정해야 할 필요가 있다. DO미분값은 변화폭이 큰 지점을 검출함으로써 지연시간(lag time)의 DO값에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다. 제어기의 적용성과 안정성을 높이기 위해서는 두 가지 제어인자를 동시에 고려할 필요가 있으며 퍼지 소속함수에 대한 입력으로서 DO값과 DO미분값을 적용하였다. 그 결과 폭기구간에서 매우 안정적이고 신속하게 폭기제어지점의 검출을 보여주고 있어 최적화된 제어가 가능함을 보여준다. 현장실험결과 지연시간에서의 DO가 높고 외란이 심한 경우에도 적용될 수 있음을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권2호
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• pp.231-239
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• 2000

본 연구는 $A_2O$ 공정을 적용한 고정생물막법을 이용하여 고농도의 총무기성질소(TIN) 유입으로 인해 C/N비가 낮은 폐수를 처리하기 위하여 최적의 운전조건 탐색과 생물학적 호기탈질을 평가하였다. 혐기조와 무산소조에 세라믹 여재를 그리고 호기조에 PVC 여재를 충전한 실험장치는 C/N(TOC/TIN)비를 0.5로 일정하게 유지하고 알칼리도를 변화시켜 실험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 유기물제거는 운전조건에 관계없이 96.0% 이상의 높은 제거효율을 얻었다. 유입수의 알칼리도를 약 1210mg/L(Run 5)로 운전하였을 때, $NH_4{^+}-N$와 총 질소 평균 제거효율은 각각 93.5%, 81.8%이었으며, 제거된 총 질소 중 64.9%가 호기조에서 생물학적 탈질에 의해서 제거되었다. 호기조에서 물질수지를 이용하여 질소와 알칼리도를 분석한 결과, 1mg의 $NO_2{^-}-N$가 탈질에 의해 제거될 때 2.49~3.46mg의 알칼리도가 생성되었다. 호기조에서의 생물학적 탈질은 ${\Delta}TOC/{\Delta}DEN$의 이론적인 비 1.22보다 낮은 0.84(Run 5)에서 일어났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.610-618
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• 2008

실제 하수 처리 시스템에서 유입조건, 공법, 다양한 운전조건과 복잡한 인자에 대하여 실험을 통하여 많은 처리공법을 비교하고 각 공정별 최적조건을 찾는 것은 쉽지 않은 일이며, 많은 비용과 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 하수 처리 시스템의 주요 생물학적 하수처리 공정인 $A_2O$(혐기/무산소/호기), Bardenpho(4단계), VIP(Virginia Initiative Plant), UCT(University of Cape Town) 공정의 활성오니공정모델을 이용한 모델링을 수행하고, 이를 바탕으로 공법별 환경성과 경제성 평가의 비교 분석을 수행하였다. 이를 위해 다양한 하수처리 공정의 처리 효율을 비교하고 새로운 지표로 나타낼 수 있는 환경성 평가 기준과 동시에 비용 산출을 고려한 평가 지표를 제시하였다. 제시된 지표를 바탕으로 통해 각 공정 최적화와 유입조건에 따른 고도처리공정의 공법 선정에 유용하게 쓰일 수 있음을 보였다. 또한 유입유량과 호기조 부피의 변화에 따른 경제성과 환경성 지표의 변화를 파악하고, 나아가 다양한 운전 조건하에서의 최적 지표를 예측할 수 있었다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.183-188
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• 2021

소규모 하수처리장의 경우 유입수량의 변동폭이 크고 하수관거 노후화로 인한 불명수 유입 등에 의해 하수처리 운영이 어려운 것으로 보고되고 있다. 특히, 동절기 수온저하로 인한 전반적인 운영문제가 많아 본 연구에서는 산악지역에 위치한 소규모 하수처리시설의 운영현황과 온도에 따른 수질변화를 분석하였다. BOD, COD, SS의 경우 온도에 따라 방류수 수질 농도가 크게 변화하는 것으로 나타났으며, 특히 COD가 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 한시적으로 동절기 수온 저하 대책을 적용하고자 생물반응조 수위를 0.4m 상승시켰으며, 생물반응조 덮개를 설치하고 운영하였을 때 결과를 비교 분석한 결과 유의미한 개선효과가 발생하였다. 이외 동절기 생물반응조 처리효율 저하에 대한 개선방안을 생물반응조 체류시간 연장하는 방안으로 생물반응조 규격을 확대하는 방안, 유량조정조를 신설하고 외부반송하는 방안, 무산소에 산기장치를 설치하여 동절기 비상시 호기조로 사용하는 개선방안을 제시하였다. 본 연구결과는 동절기 소규모 하수처리시설 운영방안에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.