• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.88-96
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• 2006

생물학적 폐수처리과정에서 폐활성슬러지가 적게 발생하도록 하는 방법 중 현재 그 효과가 가장 확실한 것은 반응조 내의 F/M비를 낮게 유지하는 방법이다. 본 연구에서는 반응조 내의 미생물 농도를 높게 유지함으로써 F/M비를 낮게 유지할 수 있는 부직포 여과막 생물반응조에 COD농도가 약 300 mg/L이고 SS를 함유하지 않는 합성폐수를 단속적으로 주입하는 실험을 반복하여 폐활성 슬러지의 감량화 가능성을 파악하였다. 실험 결과, 반응조내의 MLSS농도가 최고 31,010 mg/L까지 증가함으로써 F/M비는 최저 0.02 g COD/g MLSS-day까지 감소하였다. 그러나 MLSS의 내생분해계수 및 산소섭취율을 측정한 결과 MLSS농도가 증가함에 따라 MLSS의 활성도는 감소하는 것으로 나타났다. 폐수주입기간 중 반응조내의 MLSS증가 및 전체 실험기간의 물질수지에 근거한 평균 미생물 성장계수 값이 각각 0.148 및 0.139 g MLSS/g COD의 낮은 값을 보임으로써 본 연구에서 채택된 부직포 여과막 생물반응조가 잉여슬러지 발생량을 감량화시키는 데 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.724-729
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• 2013

동시 질산화 탈질은 미세 용존 산소하에 한 반응조내에서 일어난다. 따라서, 본 연구에서는 인 방출을 위해 공기가 공급되는 MBR 전단에 혐기성 존을 만들어주었으며, 높은 DO 농도에서 탈질효율을 향상시켜 주기 위해서는 MBR 내에 배플을 설치하여 무산소 존이 이루어지게 하였다. 그리고 인 제거를 위한 테스트는 MBR 전단의 혐기성 반응조에 알럼 응집제를 투입하여 수행하였다. 질소 제거를 위한 SND의 최적 DO 농도 도출은 MBR 내 DO 농도를 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L의 다양한 조건에서의 운전을 통해 수행하였다. 심지어 높은 알칼리성 하수라 알럼 응집제를 투입하였을 때 알칼리 용액 첨가 없이도 pH는 7.0~8.0로 유지되었다. TCODcr와 $NH_4^+$-N의 제거 효율은 모든 DO 농도에서 90% 이상이었다. DO 농도 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L에서의 TN 제거효율은 각각 50, 51, 54, 66%이었다. DO 농도 0.75 mg/L 조건에서 알럼을 첨가한 결과 TN 제거효율은 54%로 감소하였다. 혐기성 반응조에 알럼을 투입한 결과 TP 제거효율은 29%에서 95%로 향상되었다. 그리고 알럼 투입 후 분리막 모듈의 화학적 세정 주기는 15~20일부터 40~50일으로 늘어났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.486-486
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• 2023

하수처리장 내 생물반응조에서는 유기물을 제거하거나 질산화(Nitrification) 반응을 일으키기 위하여 산소를 요구하고 있으며, 필요한 산소는 송풍기 운영을 통해 공급하고 있는 상황이다. 질산화 반응을 일으키기 위해서 처리장 내 일정 이상의 산소가 수중에 공급되어야 한다. 생물반응조내 용존산소가 부족할 경우 활성슬러지의 침전성이 저해되어 오염물질 저감 효율이 떨어지게 되며, 과도한 산소가 공급되어도 수처리의 효율은 개선되지 않으며 반응에 사용되지 않은 산소들은 대기중으로 방출된다. 또한 유입수질에 따라 실시간으로 반응조 내 필요한 산소는 달라지게 되므로 유입수질에 맞는 효율적인 하수처리장 운영이 요구되고 있다. 하수처리장 내 적절한 산소를 공급하기 위하여 많은 연구들이 활발하게 진행되어 왔으나 실제생물학적 처리시 요구되는 산소의 양을 산정할 수 있는 한계점을 지니고 있으며, 하수 성분, 용량과 같은 환경에 따라 차이를 보이고 있어 범용적으로 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 적용 한계점을 극복하기 위하여 하수도 설계 시 사용되어지고 있는 하수도 시설기준의 산소요구량 및 공기공급량 산정식을 통하여 유입수질에 따라 실제 하수처리장에 필요한 산소요구량 & 공기공급량을 산정하는 시스템을 개발하고자 하였다. 하수도 설계기준의 여러 가지 수식을 실제 하수처리장 내 필요한 요소로 변환시켜 범용적으로 사용가능한 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 하수처리장 송풍량 산정 시스템 적용에 따른 송풍량 절감 효율을 비교분석하기 위하여 2021년 A하수처리장의 4월 월간 데이터를 활용하여 하수처리장에서 필요한 송풍량을 산정하여 실제 사용된 송풍량과 비교 분석하여 송풍량 절감 효율을 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 실제 하수처리장 내 송풍량 산정 시스템을 도입하게 된다면 운전자 경험에 의존하고 있는 수동적인 제어 방식에서 벗어나 자율 제어를 통한 효율적인 하수처리장을 운영할 수 있어 송풍량 절감 및 탄소중립에도 이바지 할 수 있을 것이라고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.135-141
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• 1989

고로(高爐) 슬래그는 미생물(微生物) 부착이 쉬운 거친 표면(表面)과 pH를 중화(中和)시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 다량 함유하고 있으며, 반응조내(反應槽內)의 미생물(微生物)을 응집(凝集)시킬 수 있는 알루미늄이나 철염을 비롯한 미생물(微生物)의 영양소를 함유하고 있어, 혐기성(嫌氣性) 생물막(生物膜) 공법(工法)의 여재(濾材)로서의 사용가능성(使用可能性)을 검토(檢討)하여 보았다. 유가공(乳加工)의 탄수화물(炭水化物), 폐기물(廢棄物) 침출수(浸出水) 및 당밀폐수와 같은 산성폐수(酸性廢水)를 슬래그를 여재(濾材)로 사용(使用)한 실험실(實驗室) 혐기성(嫌氣性) 반응조(反應槽)에 주입(注入)하였는데 예측한 대로 pH를 중화(中和)시키며 미생물(微生物)을 확보시키는데 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 특히 푸라스틱을 사용한 경우의 유가공폐수(乳加工廢水)의 운전결과(運轉結果)와 비교할때에 고부하(高負荷)에서 슬래그를 사용한 경우의 COD 제거효율(除去效率)이 높았다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.674-684
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• 2020

하수의 종류(생활하수, 축산폐수) 및 다양한 처리 공정에 따른 미생물군집구조를 비교하기 위해 A2O공법으로 운영되는 생활하수처리시설(안심·서부·신천)의 10개 생물학적 반응조와 축산폐수처리시설의 활성슬러지를 채취해 DNA 유전체를 추출한 후 세균은 프라이머 27F/518R, 고세균의 경우, 프라이머 Arch519F/A958R를 이용해 유전체를 증폭시켰고 그 염기서열을 Roche 454 GS-FLX Titanium을 이용한 pyrosequencing 법으로 분석하였다. 그 결과, 생활하수와 축산폐수에 따른 미생물 군집구조의 차이는 컸지만 A2O공법에 따른 산소 유무 등의 환경 변화와 관련된 군집구조의 변화는 크지 않았다. 혐기조 및 무산소조 반응조들에서만 분석한 고세균 군집 결과에서는 동일 하수처리시설의 반응조들의 고세군군집들끼리만 모이는 하수처리시설별 집괴현상을 나타냈다. 세균다양성 및 종 풍부도가 높은 서부처리시설이 다른 시설보다 더 높은 질소 및 인 제거율을 나타냈다.

• 상하수도학회지
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• 제25권4호
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• pp.565-572
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• 2011

The effects of chemical pretreatments on the excess sludge production in the membrane-coupled bioreactor were investigated. In addition, their effects on membrane fouling were also evaluated. Two membrane bioreactors were operated. In one reactor, a part of the mixed liquor was t reated with NaOH and ozone gas consecutively and was returned to the reactor. T he f lowrate of the chemical pretreatment stream was 1.5% of the influent flowrate. During the 200days of operation, the MLSS level in the bioreactor with mixed liquor pretreatment was maintained relatively constant at the range of 8,000 ~ 10,000$mg/{\ell}$ while it increased steadily up to 26,000 $mg/{\ell}$ in the absence of the pretreatment. Each reactor was equipped with two laboratory membrane modules where the flux for each module was 20, and 30 ${\ell}/m^2{\cdot}h$, respectively. With pretreatment, almost constant transmembrane pressure(TMP) was observed throughout the operation at the flux of 20 ${\ell}/m^2{\cdot}h$. Without pretreatment the membrane module at the same flux could also be operated at relatively stable condition. However, as the MLSS increases up to 25,000 $mg/{\ell}$, a fast TMP increase was observed. In conclusion, a complete control of excess sludge production in the membrane-coupled bioreactor was possible without significant deterioration of the treated water quality. In addition, it was shown that stable operation in terms of TMP is possible with sludge pretreatment and recirculation.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-24
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• 2005

본 연구에서는 간헐적으로 포기되는 부직포 여과막 생물반응조에 하수를 연속적으로 주입하면서 수리학적 체류시간(HRT)을 12, 10 및 8시간으로 감소시키면서 17개월간 실험을 실시하였다. 먼저 각 HRT에서 질소 제거효율이 가장 좋은 포기/비포기 시간비를 찾기 위하여 포기/비포기 시간비 1에서 주기시간을 3, 2, 및 1시간으로 변화시키며 질소 제거효율을 비교한 후, 질소 제거효율이 가장 좋았던 2시간의 주기시간에서 포기/비포기 시간비를 다시 50분/70분, 40분/80분 그리고 30분/90분으로 변화시키면서 질소 제거효율을 비교하였다. 실험기간 동안 처리수의 SS농도는 항상 1.2 mg/L 미만으로 유지되었으며, BOD 제거효율은 95% 이상을 나타내었다. 모든 HRT에서 최대 질소 제거효율을 나타낸 포기/비포기 시간비는 40분/80분이었으며, HRT 10시간에서 질소 제거효율이 90.1%로 가장 높았다. 그리고 ORP가 반응조 내의 질산화 및 탈질 정도를 잘 나타냄을 알 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.169-176
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• 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.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.401-408
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• 2018

하수처리 공정모델링 소프트웨어인 EQPS(Effluent Quality Prediction System, Dynamita, France)를 적용하여 A하수처리시설 생물반응조 설계의 적합성을 분석하였다. A하수처리장은 친수용수 수준의 목표수질을 준수하기 위하여 이차침전지 유출수 설계농도를 총질소와 총인, 각 10 mg/L, 1.8 mg/L로 설정하여 설계하였다. 4-Stage BNR 공정인 반응조의 체류시간은 총 9.6시간으로 전무산소조 0.5, 혐기조 1.0, 무산소조 2.9, 호기조 5.2시간이었다. 동절기 공정모델링 결과 친수용수 수준의 목표수질을 만족하기 위하여 혐기조의 체류시간을 0.2시간 늘렸고 당초 설계조건이던 외부탄소원 비상시 주입을 상시적으로 주입해야 하는 것으로 조사되었다. 모델링 결과의 왜곡을 배제하기 위하여 소프트웨어 제조사가 제시한 one step nitrification denitrification 모델의 Default 계수를 사용하였다. 공정모델링은 대체적으로 최적의 상태를 제시하기 때문에 생물반응조 여유율을 고려하면 4-Stage BNR의 체류시간은 9.8시간보다 증가시켜야 한다. 하수처리장 설계단계에서 공정 모델링의 정확한 사용은 하수처리장 건설 후 처리성능과 효율의 안정성을 담보할 수 있는 방법이므로 설계단계에서 철저한 평가가 필요하다.

• 환경위생공학
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• 제14권1호
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• pp.103-115
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• 1999

생물학적 처리공정내 미생물은 물리화학적, 생태학적으로 처리공정의 운전조건과 유입하·폐수 특성에 따라 존재량 및 반응조내 존재하는 우점종이 달라진다. 특히,폐수의 생물학적 처리시 유입수내 존재하는 독성 및 저해물질은 생물반응조내 존재하는 미생물의 양을 감소시키거나 미생물의 종류를 단순화시키거나 환경조건 및 폐수 특성변화에 능동적으로 대처할 수 있는 능력을 감소시킨다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 생물능력향상(bio-augmentation)이 필요하며, 여러 가지 방법으로 생물능력향상을 이룰 수 있다. 본 연구에서는 생물능력향상을 위하여 기존의 효소활성이 강한 미생물군을 투입함으로써 처리효율향상에 미치는 영향 및 제한성을 고찰하였다. 처리효율 향상을 위해서는 생존성, 폐수에 대한 순응기간 및 미생물의 체류가 매우 중요하였으며, 특히 누입된 미생물군이 처리효율을 향상시키기 위해서는 일정기간 이상의 순응기간이 필요하였다. 한편, 토착미생물군인 UB-1의 경우 기존 생물능력향상 미생물군과 거의 동일한 처리효율을 나타내고 있으며, 사전에 순양기간을 거친 UB-2의 경우도 기존 생물능력향상 미생물군과 비슷한 처리효율을 보였다. 따라서 본 결과로 볼 때 생물능력향상 미생물군 투입에 의한 처리효율의 향상은 크지 않으며, 하·폐수의 생물학적 처리공정에 적요하는데는 다소 제한성이 있은 것으로 판단되었다.