• 한국환경농학회지
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• 제29권3호
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• pp.232-238
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• 2010

본 연구에서는 UST-AF 시스템에 전(前)응집 후(後)생물학적 처리 공정을 도입하여 질소와 인을 동시에 제거하고자 하였다. 연속공정은 유기물 및 SS의 제거 효율이 90%이상으로 균등화 효과와 질산화 효율이 높았다. 호기성 여과조에서 질산화 효율이 95% 이상이었으며, 반송을 통한 탈질화 효율은 80% 이상이었다. 하수원수에 화학적 처리 공정을 도입하여 총인을 90% 이상 제거하였으며, 후속공정의 생물반응에 영향을 주지 않은 alum 주입량은 40 mg/L이었다. 그러나 하수원수에 포함된 응집제에 의한 생물반응의 저해는 관찰되지 않았으나, 향후 장기간 운전하였을 경우 공정내 축적된 응집 슬러지의 영향에 대한 고찰이 필요할 것으로 예상된다.

• 상하수도학회지
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• 제21권5호
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• pp.521-529
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• 2007

Nutrient removal from synthetic wastewater was investigated using a MLE (Modified-Ludzack Ettinger) type MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor), with different phenol ($C_6H_5OH$) concentrations, in order to determine the inhibition effects of phenol on biological nutrient removal and the biodegradation of phenolic wastewater. The wastewater was prepared by mixing a solution of molasses with known amounts of phenol and nutrients. The experiments were conducted in a lab-scale MLE type MBBR, operated with four different phenol concentrations (0, 67, 100 and 168mg/L) in the synthetic feed. Throughout the experiments, the ratio of the phenolic COD concentration to the total COD was varied from 0 to 1. Throughout batch test, the SNR (Specific Nitrification Rate) and SDNR (Specific Denitrification Rate) were significantly influenced by changes of the phenol concentration. Phenol was inhibitory to the nitrification/denitrification process, and showed greater inhibition with higher initial phenol concentrations. The SNR observed with 0, 67, 100 and 168mg phenol/L were very different like 10.12, 6.95, 1.51 and $0.35mg\;NH_{3^-}N/gMLVSS$ hr, respectively. Similarly, the SDNR observed at 0, 67, 100 and 168mg phenol/L were different like 0.322, 0.143, 0.049and 0.006mgN/gMLVSS day, respectively.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.5-14
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• 2010

A pilot-scale biological aerated filter (BAF) was operated with an anaerobic, anoxic and oxic zone at $23{\pm}1^{\circ}C$. The influent sCOD and total nitrogen concentrations in the feedwater were approximately 250 mg/L and 35 mg N/L, respectively. sCOD removal at optimum hydraulic retention time (HRT) of 3 hours with recirculation rates of 100, 200 and 300% in the column was more than 96%. Total nitrogen removal was consistently above 80% for 4 and 6 hours HRT at 300% recirculation. For 3 hours HRT and 300% recirculation, total nitrogen removal was approximately 79%. Based on fitting results, the kinetic parameter values on nitrification and denitrification show that as recirculation rates increased, the rate of ammonia and nitrate transformation increased. The ammonium loading rates for maximum ammonium removed were 0.15 and 0.19 kg $NH_3$-N/$m^3$-day for 100% and 200% recirculation, respectively. The experimental results demonstrated that the BAF can be operated at an HRT of 3 hours with 200 - 300% recirculation rates with more than 96 % removal of sCOD and ammonium, and at least 75% removal of total nitrogen.

• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.983-988
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• 2009

본 연구는 산업단지 폐수종말처리 시설내로 유입되는 니켈폐수의 독성평가 및 이의 효과적 처리방안을 도출하기 위하여 수행되었다. 처리장내로 유입되는 폐수를 24시간 동안 1시간 간격으로 시료를 채취하여 니켈 농도를 분석한 결과 0.33 mg/L~116.0 mg/L의 농도범위로 조사되었으며, 평균 24.0 mg/L로 조사되었다. 본 대상폐수의 농축질화균을 이용한 니켈의 독성도 조사 결과 Nitrosomonas와 Nitrobacter에 대한 $IC_{50}$값이 각각 5.5 및 4.9 mg/L인 것으로 나타났으며, 이는 본 유입폐수를 5배 희석하여 주입하여도 질산화 미생물의 50%를 사멸시킬 수 있는 농도인 것으로 나타났다. 또한 Nickel hydroxide형성에 의한 니켈 제거효율 실험결과 응집 pH에 따라 잔류 니켈 농도는 pH 11에서 1.7 mg/L, pH 12에서 0.6 mg/L로 나타났으며, 이는 상기 니켈 함유 폐수의 $NH_4$-N 및 $NO_3$-N에 대한 $IC_{50}$ 독성농도 조사 결과와 비교시 69.1~89.1% 및 65.3~87.8%의 독성도가 제거될 것으로 판단된다. 따라서 pH 10~11 이상으로 니켈 함유폐수를 응집처리 후 생물학적 처리를 수행한 결과 83.8%~99.4%의 범위로 평균 97.6%의 질산화 반응효율을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.992-998
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• 2008

SND 공정은 최근에 하수내 질소제거를 위한 새로운 공법으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 무산소조, 혐기조 및 담체를 충진한 포기조로 구성된 DMR(Daiho Microbic Revolution)공정을 이용하여 포기량을 2.0, 1.0, 0.5, 0.4 및 0.2 L/min으로 변화시키면서 영양염류 제거효율과 동시 질산화/탈질 효율을 검토하였다. 유기물제거율은 포기량에 차이를 보이지 않았으며 모든 조건에서 93%의 제거율을 얻을 수 있었다. T-N 제거효율은 포기량이 적어짐에 따라 높아져 0.2 L/min의 조건에서 80%의 효율을 얻었으며, SND효율 또한 각 조건에서 62, 65, 72 및 78%를 나타내어 포기량 조절만으로 높은 질소제거율을 얻을 수 있었다. T-P는 포기량에 따라 75$\sim$96%의 제거율을 보였지만, 0.2 L/min의 조건에서는 2차 인방출이 발생하였다. 0.5 L/min의 조건에서 슬러지의 poly-P함량은 5.08%였으며 소모된 유기물 양과 방출된 인 농도의 비는 0.72 mg P/mg HAc였다.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.128-135
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• 2005

본 연구에서는 CFSTR(Continuous-flow Stirred-Tank Reactor) 형식의 반응조에 담체가 채워진 호기-혐기조합 공법에 따른 질산화 및 탈질화에 관한 효율의 증대와 유입수 및 침전조 상등액의 유량대비를 조절 하므로써 질소제거의 효율 증대에 관한 방법을 모색하고자 하였다. 탈질조 내의 탈질효율에 비례하여 포기 반응조 내의 질산성 질소 농도를 산출하고자 유입수와 침전조 내에서의 상등액을 탈질조로 반송하여 유입하고 유입수와 반송되는 침전조 상등액 유입의 유량대비를 통하여 최종적으로 반응조에 대한 질소제거의 효율을 파악하고자 하였다. 적절한 유량대비를 이용하였을 때 탈질조 내의 필요한 탄소원의 공급이 유입수로 통해 이루어지는 것으로 판단되어지며, 외부탄소원의 주입 없이 유입수 만으로도 완벽하게 탈질이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었다. 하지만 유입수와 침전조 상등액의 유량대비에서 침전조 상등액의 유량비가 커지면 커질수록 유입수내의 탄소원의 유입이 줄어들기 때문에 이에 대한 탄소원의 농도에 대한 산정이 중요하다고 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.367-367
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• 2022

토지이용의 고도화에 따라 비점오염원 부하는 증가하는 추세이며 기후변화에 따른 강우강도 증가 등으로 지표면에 축적된 고농도의 비점오염물질이 하천으로 유출, 수질오염을 가중시키고 있어 비점오염원 관리가 필요하다. LID 기법은 자연적 기작(mechanisms)과 공정(process)을 이용하여 생태계의 물질순환(물순환 포함)과 에너지 흐름이 원활하도록 조성하는 기법으로, 불투수층면에서 발생되는 강우유출수를 관리 가능하다. LID 시설에는 전처리 시설을 두어 초기 고농도의 입자상 물질을 저감시키고, 강우유출수 저류공간을 통한 유출저감, 첨두유량 등을 저감시킨다. 이러한 전처리 시설에는 유기물질 및 영양소의 생물학적 제거를 위한 미생물 서식공간의 제공 등의 역할을 수행하기 위하여 다양한 여재를 적용하고 있다. 본 연구는 비점오염물질 유입이 LID 기법 전처리 시설 내 여재층의 물리·화학적 및 생물학적 환경을 평가하였다. 3개 시설 모두 100%의 불투수층에서 발생되는 강우유출수를 처리하는 LID 시설을 연구대상으로 선정하였으며, 각각의 전처리 시설에는 자갈, 우드칩, 쇄석 등이 적용되어 있다. 퇴적물의 경우 가장 상부에 존재하는 층으로 퇴적물의 오염물질 농도는 2~10.7배 이상 매우 높게 나타났다. 우드칩의 경우 다른 여재에 비해 높은 함수량과 유기물 함량을 보였으며 이는 우드칩의 수분을 보유하는 능력과 거친 표면공극에 오염물질이 부착되기 때문으로 나타났다. 또한, 같은 무기성 여재인 쇄석과 자갈의 경우 여재 크기의 차이를 보임에도 불구하고 미생물의 군집구성과 함수량의 차이를 보이는 것으로 평가되었다. 유기물의 함량이 낮은 강우유출수의 생물학적 처리능력을 향상시키기 위해서는 유기성 여재가 필요하며, 다공성 무기 멀칭재를 적용하고 하부의 토양은 적정 유기물을 배합하여 질산화 및 탈질화 유도가 가능하도록 설계가 필요한 것으로 분석되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 1999

강둑여과의 적지로 판단되는 지역의 배후 농경지 표층토에 대한 무기질소 변환 활동도를 호흡량 측정기에서 소비한 산소량에 기준하여 조사하였다. 초기 표층토 pH(약 4.8~5.7)를 변화시키지 않고 수분함량을 약 20%로 조정한 상태에서 무기질소의 변환을 관찰한 결과 대조군과 실험군의 뚜렷한 호흡량 및 무기질소변환은 관찰할 수 없었고 조사한 실험조건에서 수분 25%, pH 8 정도에서 가장 활발한 미생물 활동도가 관찰되었다. 또한 초기 ${NH_4}_2$$SO_4$400 mg $NH_4$-N의 농도에서 98%정도의 질산화가 조사되었으나 탈질화는 거의 발생하지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.107-111
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• 1997

양어장에서 어류의 배설물 및 어류에 의해 소비되지 않고 있는 사료에 의한 암모니아성 질소이 제거를 위한 수처리 공법의 하나로써 질산화세균 및 탈질화 세균을 이용한 고정화 방법의 개발을 위해서는 우수한 암모니아 산화능력이 있는 미생물의 분리가 절대적이다. 이를 위하여 여러 곳으로부터 분리한 암모니아 산화 세균 가운데 생유깅 빠르고 $NO_{2}$ 생성이 뛰어난 Nitrosomonas sp. PK1을 선별하였다. 분리된 균의 생육에 따른 $NO_{2}$ 생성은 non-growth asso-ciated pattern을 보여주고 있었다. 또한 생육에 영향을 미치는 탄소원 가운데 glucose가 생유게 가장 좋았으나 농도가 0.1% 이상에서는 오히려 $NO_{2}$생성이 감소되었다. 따라서 고정화 방범에 이용하기 위해서는 생육과 $NO_{2}$생성 능력이 유지를 위한 적절한 생육 배지의 필요성을 보여주었다. Ion 첨가에 의한 영향을 검토한 결과 $ZnCl_{2}$의 첨가가 생육 및 $NO_{2}$ 생성량의 증가를 보여 주었으며 그 농도는 1~10mM로서 제한적임을 나타내었다.