• 유기물자원화
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• 제24권4호
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• pp.31-37
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• 2016

본 연구는 하수와 연계처리 되고 있는 분뇨의 유기물부하를 저감시킬 수 있는 전처리기술로서 마이크로버블을 이용하여 OH radical에 의한 유기물 산화 및 부유물질 저감 효과를 검토하였다. 가압식 마이크로버블 발생장치를 이용하여 생분뇨를 4시간의 HRT로 3개월간 연속 실험하였다. 마이크로버블을 이용하여 분뇨를 부상처리할 경우 SS 제거율은 평균 71.0%이었으며, 부상분리에 의한 스컴 및 고형물질이 제거됨에 따라 $TCOD_{Cr}$, TBOD, 총질소, 총인의 제거율은 각각 평균 51.5%, 47.9%, 17.1%, 14.7%로 나타났다. OH radical에 의한 용존성 유기물질의 분해능을 검토한 결과, $SCOD_{Cr}$의 경우 평균 25.0% 제거되었고 SBOD의 경우 평균 17.1% 제거되었다. 용존성 질소와 인은 각각 평균 11.9% 및 7.4% 정도 제거됨으로써 수중에서 마이크로버블이 소멸되면서 발생되는 OH radical의 강력한 산화력에 의하여 용존성 유기물질들이 제거됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분뇨처리공정 전단부에 마이크로버블 부상조를 설치할 경우 부상분리에 의한 고형물 제거는 물론 용존성 유기물질의 산화에 의하여 후속 생물학적 처리시설의 안정적 운영에 충분한 기여를 할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제24권2호
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• pp.87-98
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• 2018

인은 모든 생명체 유지에 필수적이며 대체 불가능한 원소로서 비료로 많이 이용되고 있다. 그러나 인 자원은 100년 이내에 고갈될 것으로 예상되고 있다. 슬러지 소각재는 인 함량이 높아 인 회수를 위한 대체 자원으로 알려져 있다. 그러나 소각재는 중금속과 인의 낮은 생물이용 가능성으로 인해 비료로 직접 사용할 수 없다. 염소 공여체를 이용한 열화학적 처리는 소각재의 중금속 함량을 낮추고 인의 생물이용 가능성을 높인다고 알려져 있다. 본 총설은 소각재의 중금속 감소와 생물이용 가능성 향상을 위한 열화학적 처리에 의 한 최신 인 회수 기술과 향후 인 회수를 위한 연구 전략을 세우기 위한 것이다. 그 결과 $CaCl_2$와 $MgCl_2$가 가장 효과적인 염소 공여체이며 반응온도(< $1000^{\circ}C$) 가 중금속 감소에 가장 중요한 운전 요소였다. 중금속 제거율은 원소에 따라 다르다. 열화학적인 슬러지 처리기술은 소각재에서 인 회수를 위한 상업적 응용이 곧 가능해지리라 사료되며 인 고갈에 의한 인류의 지속가능성 위기 극복에 큰 기여를 할 것이다. 향후 비용절감과 에너지 소비를 줄이는 환경 친화적 공정 개발이 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권3호
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• pp.212-221
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• 2011

우리나라의 공공하수처리시설은 생물학적 인 제거공정을 운전하고 있으나, '12년부터 지역구분(I, II, III)에 따라 각각 0.2, 0.3 및 0.5 mg/L로 강화되는 방류수수질기준을 준수하기 위해서는 화학물질을 이용한 추가적인 인 처리시설을 적용할 필요성이 대두되었다. 강화된 총인의 수질기준을 만족하기 위해 적용된 물리화학적 처리기술 성능의 구체적인 운영자료 구축을 위하여, 화학적 응집제 사용 중인 인 처리시설 중 모범적으로 가동하고 있는 국내 시설의 운영 데이터를 분석하여 처리성능을 평가하였다. 또한, jar 테스트를 이용해 물리화학적 인 제거공정 적용 시 최적 응집제 주입율 도출, 인 제거 및 슬러지 발생특성을 관찰하고 약품비용과 슬러지 발생증가량을 산정하여 실처리장에 응집제 적용 시 예상되는 경제성 분석을 하였다. 활성슬러지를 이용한 jar 테스트 결과, 0.5와 0.2 mg/L 이하의 총인 농도를 달성하기 위해 필요한 최소한의 응집제(황산알루미늄, 폴리염화알루미늄)의 주입농도는 각각 25와 30 mg/L (as $Al_2O_3$)이며, 2차 처리수의 경우에는 동일한 총인 농도를 달성하기 위해 요구되는 응집제 주입농도가 활성슬러지에 비해 약 1/12~1/3 수준으로 감소하였다. jar 테스트 결과, 활성슬러지에 응집제를 주입할 경우에 고형물 농도가 약 10~11%가 증가할 것으로 예측되었다. 한편, 활성슬러지에 응집제를 주입하는 경우의 응집제(황산알루미늄) 구입비는 2차 처리수에 주입하는 경우에 비해 약 4~10배 정도가 증가할 것으로 산정되었다. 또한, 슬러지 발생량은 약 4~10배 정도 증가할 것으로 예측되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.816-821
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• 2017

하수 및 폐수 내 고농도의 인 및 부유물질 제어를 위해 개발한 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 이용하여 하수처리장의 반류수 내 부유성 고형물 및 인 처리에 적용했을 경우에 따른 성능을 검토하고자 하였다. 6가지 Mode로 실험을 하였으며, 16.7, 33.3, 41.7 및 50.0 ton/day 유량과 Al/P 몰비 2~4의 조건에서 실험을 행하였다. 응집제를 주입하였을 경우에 모두 높은 총인(T-P) 제거 효율을 보였지만 연속운전시간이 7.8 min~11.4 min으로 짧아지는 단점이 생겼다. 이를 극복하기 위해 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 응집/급속교반/공기주입/완속교반/침전공정 및 여과공정으로 진행 시 연속운전시간이 88.2 min으로 다른 모드로 운전한 결과에 비해 8~11.3배 정도 증가하였다. 역세수량율도 5.4%로 매우 낮게 나타남에 따라 이 공정이 가장 효율적인 처리방안으로 평가되었다.

• 유기물자원화
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• 제11권1호
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• pp.132-137
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• 2003

본 연구는 생물학적처리공정인 SBR에서 아세트산의 주입시간에 따른 질소와 인의 제거특성을 알아보기 위해서 수행되었으며, 실험기간동안 사용된 폐수는 유기물에 비해 질고농도가 상대적으로 높은 특성을 갖는 양돈폐수이었다. 아세트산의 주입시간에 따른 실험에서 Run 1은 무산소기간에 아세트산을 주입하지 않았고, Run 2는 무산소기간 15시간동안 간헐적으로 아세트산을 주입하였다. 그리고 Run 3은 폐수유입의 종료시로부터 3시간의 무산소기간동안에 간헐적으로 주입하였다. 그리고 폐수의 유입시간은 모든 조건에서 20시간으로 하였다. 본 실험에서 유기물과 질소에 있어서 가장 제거효율이 높게 나타난 조건은 Run2(교반/폭기 시간비 : 16.5/5.5, 아세트산주입시간 15시간)이었고, T-P에 있어서는 Run 3조건(교반/폭기 시간비 : 16.5/5.5, 아세트산주입시간 : 3시간)에서 가장 높은 효율을 나타내었으며 각각의 제거효율은 $BOD_5$ 96.1%, $COD_{Mn}$ 87.7%, $COD_{Cr}$ 90.6%, T-N 86.6% 그리고 T-P는 84.5%로 나타내었다.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.861-866
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• 2007

본 연구는 하 폐수 중의 유기물뿐만 아니라 질소, 인을 생물학적으로 제거하기 위하여 Bacillus sp. 미생물을 사용하였다. Bacillus sp. 미생물이 생존하기에 알맞지 않은 상황에서는 포자를 형성하고, 증식과 포자화를 반복하면서 우점화되는 특성을 발현시키기 위해 점감포기를 실시하였다. 반응기 용존산소 농도는 포기조 1단; $1.2{\sim}l.5mg/L$, 포기조 2단; $0.3{\sim}$0.5mg/L, 포기조 3단 ; 0.2mg/L이하로 유지하였다. 또한 공정내 미생물의 유실을 방지하고 미생물이 고농도 상태로 유지 가능한 부착성장의 한 공법인 RBC에 끈상 나선형 미생물 접촉재를 설치한 반응기를 이용하였다. 식종한 Bacillus sp.가 적응하는 기간에서의 유입유량은 173 L/d, 내부반송율 200%, 슬러지반송율 100%로 운전을 하였으며, 방류수질을 기준으로 단계적으로 유입유량을 증가시켰다. 정상상태에서 유입유량은 346 L/d이고, 내부반송율과 슬러지 반송율은 각각 50%로 결정하여 실험을 수행하였고, 원수는 Glucose 1,800 mg/L. $NH_4Cl\;500mg/L,\;KH_2PO_4\;5mg/L$를 혼합한 인공폐수를 제조하여 공정에 주입하였고, 그 결과 각각 미생물이 폐수에 적응하는 단계인 Period 1에서는 각 수질 분석 항목의 농도가 점차적으로 감소하는 경향을 보였으며. 정상상태라고 판단한 Period 2에서는 최종적으로 유입수에 대한 유출수의 제거율은 각각 TCODCr 94%. BOD 87%, T-N 85%, T-P 89%의 결과를 나타내었다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.231-237
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• 2019

연속 유입식 SBR 공정의 BOD 제거효율은 체류 시간 9 ~ 15 h에서는 92.1 ~ 96.0%에서 체류 시간 6 h에서는 86.9 ~ 90.7%로 감소하였으나, 체류 시간 6 h까지 안정적인 제거효율을 보였다. T-N 제거효율은, 체류시간 12 ~ 15 h에서는 80.1 ~ 87.9%, 체류시간 9 h에서는 71.9 ~ 87.0%, 체류시간 6 h에서는 60.1 ~ 65.7%로 감소되었다. 유기물 및 질소 제거 결과 실험결과 연속 유입식 SBR 반응조의 최적 체류시간은 9 h로 판단된다. 체류시간 9 h에서 반송률(1 ~ 5Q) 변화에 따른 유기물 제거효율 검토 결과, TCODcr의 제거율은 88.4 ~ 96.0%, TBOD 제거효율은 92.1 ~ 98.1%로 조사되어 내부반송률 변화가 유기물 제거에 미치는 영향은 미미한 것으로 조사되었다. 내부반송률 변화에 따른 T-N은 1 ~ 2Q에서 70.3 ~ 80.4%, 3Q는 77.2 ~ 85.6%, 4 ~ 5Q는 61.5 ~ 80.8%로 조사되어, 내부반송률 3Q에서 질소 제거효율이 가장 높게 조사되었다. T-P는 1 ~ 4Q에서 제거효율은 75.0 ~ 84.6%, 5Q에서는 63.3 ~ 72.4%로 감소하였는데, 이러한 이유는 반송률 5Q 이상에서는 미생물에 의한 인(P)의 용출 및 섭취가 원활하게 이루어지지 않기 때문으로 판단된다. 따라서 유기물 및 영양염류 제거를 위한 최적 반송률은 3Q로 조사되었다.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.286-289
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• 2001

본 실험은 Pseudomonas p$mu$tida 82를 접종한 biofilter에서의 H2S 제거능올 알아 보았다. 담체로는 유기담체로 peat moss, 무기탐체로 perlite 그리고 활성탄(GAC)을 각각 부피비로 50:25:25로 혼합하여 사용하였고, P. putida B2가 접종된 실험구는 본 균주가 접종되지 않은 대조구와 비교해본 결과 30% 정도의 제거율 향상을 볼 수 있었고, 운전중 $H_2S$ 부하 변동에 대해 대조구보다 안정되고 높은 제거율을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 염계 부하량은 제거율 100%를 기준으로 할 때 살헝구의 경우 $14.83 g/m$3hr$인 것으로 나타났고, 대조 구의 경우 최대 $4.93 g/m$3hr$나타냐 약 3배 정도 질험구가 더 큰 부하량 처리능력을 나타내였다.- 본 질험결파로 탈취 균주로서 P. putida B2의 가능성을 타진해 본 결파 충불한 $H_2S$ 제거력을 발휘했으며, 아울러 활성탄을 점가하여 부하 변동에 대해 보다 안정적인 제거효과를 보여 현 탈취공정의 부하 변동에 대한 안정성과 순치 기간의 필요성율 극복할 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.91-96
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• 2007

선박에서 발생하는 오수를 처리하기 위하여 연속 회분식 공정을 이용하여 유기물의 제거 특성과 미생물 활성제제 투입에 따른 변화, 반응조내에서 우점하고 있는 Bacillus sp. 균주의 상태를 알아보기 위하여 연구를 하였다. 반응조에서 COD의 제거효율은 98.5%, 암모니아성질소는 90%, 총질소의 제거효율은 95%, 인의 제거효율은 93%로 나타났다. SBR를 이용하여 선박폐수를 처리한 결과 안정적인 처리성능을 나타내었다. 미생물 활성제를 첨가하면 바실러스균의 증식율에 좋은 효율을 타나낼 수 있을 것으로 보인다. $NH_4-N$의 제거율은 활성제 주입량이 많을수록 제거율이 향상됨을 알 수 있으나 T-N의 제거율에서는 차이가 없음을 나타내었다. 반응조에서 바실러스균의 평균 우점율은 24.2% 로 나타났고 각 반응단계에서 안정적인 처리효율을 얻을 수 있어 충분히 우점화 되었다고 판단할 수 있었다.