• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.444-450
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• 2009

본 연구는 폐 활성슬러지를 이용하여 $Pb^2+$와 $Cr^2+$의 생체흡착속도 및 평형을 도출하였으며, 가압부상법이 이용하여 A/S 비에 따른 폐슬러지의 분리효율을 비교하였다. 흡착량 및 접촉시간은 흡착평형과 동역학 모델식을 이용하여 모사하였다. 폐 활성슬러지상에서 $Pb^2+$와 $Cr^2+$의 흡착평형은 Langmuir와 Redlich-Peterson식에 의해 잘 예측될 수 있었다. 흡착속도는 유사 1차 반응식보다는 유사 2차 반응식에 의해 더 잘 예측되었다. 가압부상법을 이용한 폐 활성슬러지의 분리효율은 90%이상 유지하는 것이 가능하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2017-2023
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• 2000

정유폐수의 성상에 적합한 동역학적 모델을 적용하여 활성슬러지법으로 처리할 때 모델의 적합성을 검토하기 위하여 실제 정유폐수 처리장 포기조내의 환경인자의 변화와 유출수 특성을 비교하였다 활성슬러지 포기조내 DO, pH, MLSS, COD의 실제 측정값과 비교하였다. Simulation한 결과, 유출수 평균 COD가 19.0~19.4mg/L로 측정 COD 23.1mg/L와 잘 일치하였고, 포기조내 평균 DO는 1.9~2.4mg/L로 예측되었는데 측정된 평균 DO가 2.2mg/L로 잘 일치하여 모델의 정유폐수 처리장의 적용 가능성이 검토되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.409-413
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• 2005

본 논문에는 자가영양균의 최대비성장율 추정법이 제시되었다. 먼저 질산화균의 농도가 질산화 된 암모니아, 슬러지 일령 및 사멸계수를 이용하여 시뮬레이션 되었고, 다음단계로 과잉암모니아를 공급하여 질산화균의 호흡율을 측정하였다. 자가영양균의 최대비성장율은 ${\mu}_{max,A}\;=\;OUR_{max,A}/Y_A$의 관계를 통해 계산되어질 수 있으며 추정된 최대비성장율은 운전기간에 걸쳐 일정한 값을 가지지 앉고 시간에 따라 변화한다는 결과를 얻었다. 본 연구를 통해 최대호흡율을 이용한 최대비성장율의 동적 추정법이 수행되었고, 일정한 최대비성장율를 이용한 처리장 운전결과 예측은 처리장 거동을 예측할 수 없으며 활성슬러지공정의 성능예측을 위한 시뮬레이션을 위해서는 동적 추정된 매개변수의 사용이 필요함을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2175-2185
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• 2000

호흡율은 활성미생물의 상태를 정확하게 나타낼 수 있는 상태변수로서 활성슬러지 공정을 모사하는데 유용하게 이용될 수 있다. 크게 competitive, noncompetitive, uncompetitive로 분류되는 독성물질은 미생물의 반속도상수와 비성장율을 증가/감소시켜 기질제거능을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 장기폭기법으로 운전되는 pilot-scale 활성슬러지 공정을 대상으로 대표적인 noncompetitive 억제물질인 산성폐수가 유발하는 독성영향을 예측할 수 있는 모델을 도출하고 호흡율을 중심으로 활성슬러지의 거동을 모사하였다. Noncompetitive 억제 모델을 이용하여 pH 3.9~5.5의 산성폐수 유입시 호흡율의 실측치와 계산치는 상관계수가 0.96 이상으로 매우 근사한 결과를 보였다. 그러나 COD로 표현된 유출수 기질농도는 독성영향에도 불구하고 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 유입수중의 생분해성 기질(readily biodegradable substrate) 농도가 낮기 때문인 것으로 판단되었다. 그리고 유입수의 기질농도 감소에 의한 호흡율의 감소보다 산성폐수에 의한 호흡율의 감소가 훨씬 크게 나타나 기질농도 감소에 따른 호흡율 기초 독성감지 장치의 오류 가능성은 적은 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권11호
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• pp.2037-2046
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• 2000

산성 혹은 염기성 pH가 활성슬러지 공정에 미치는 저해 작용은 비경쟁적 저해 동력학(noncompetitive inhibition kinetics)을 따르는 것으로 알려져 있으나, pH를 저해 물질의 농도항으로 정량화하기 어렵기 때문에 실질적으로 비경쟁적 저해 동력학식(noncompetitive inhibition kinetic equation)으로 해석하기 어렵다. 따라서 pH에 의한 저해 작용을 기술하는 경험식들이 여러 연구자들에 의해 개발되어 왔는데, 이들은 주로 산성 조건에 대해서만 적용 가능한 것들이다. 본 연구에서는 의사독성농도(pseudo toxic concentration, $C_{PT}$) 개념을 이용하여 pH가 활성슬러지 공정에 미치는 저해 영향을 정량화하는 기법을 개발하였고, 기존에 알려진 모델들과 비교하였다. 그 결과 $C_{PT}$ 개념을 이용한 모델은 넓은 범위의 pH에 대해 최대비성장속도(${\mu}_{max}$)의 감소를 비교적 정확하게 예측할 수 있었고, 같은 동력학식을 이용하여 산성 조건뿐만 아니라 염기성 조건에 대해서도 적용 가능한 것으로 나타났다. 또한 저해계수(inhibition coefficient. $K_I$)의 추정이 간단하다는 장점이 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.433-437
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• 2006

최근, 활성 슬러지 공법에 대한 수학적 모델링은 폐수처리장의 설계와 운영에 있어서 매우 중요한 인자로 인식되고 있다. 그럼에도 불구하고, BNR 공정에서 미생물의 성장 및 호흡과 관련한 내 외부 기질의 이용 경로에 관한 정보는 여전히 부족한 실정이다. 본 논문에서는 ASM No.3와 비교되는 새로운 개념의 활성슬러지 모델을 제시하고자 한다. 미생물의 단계별 성장이론에 근거한 이 모텔의 구조는 호기성 저장, 내부저장물질(ISCs; Intercellular Storage Compounds)과 외부기질 활용에 따른 미생물의 성장, 내생호흡과 내부저장물질을 이용한 호기성 호흡 등 5 단계로 구성되어 있다. 단계적 성장모델에 기초한 예측결과는 산소이용율(OUR)과 TCOD에 의한 실험결과에 있어 ASM No.3의 결과보다 더욱 일치함을 나타냈다.

• 환경위생공학
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• 제10권2호
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• pp.23-29
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• 1995

In this research effect of SRT, feeding pattern and reactor configuration on intermittently aerated activated sludge system was evaluated by using computer simulation model. T- N removal was affected to the SRT. SRT for the effective T- N removal was 156ay or longer. Feeding pattern in intermittently aerated activated sludge system was affect to the T- N removal. Feeding pattern which 100% loading to the first reactor was most effective for T- N removal. When multi- stage of 2- stage or more was operated, COD and T- N in effluent removal was nearly the same.

• 대한환경공학회지
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• 제29권5호
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• pp.548-555
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• 2007

하폐수 처리에 대한 제어는 2가지의 장점을 가지고 있다. 유출수의 수질을 제어할 수 있다는 것과 하폐수 처리 비용의 절감이 그것이다. 본 연구의 목적은 부영양화의 원인물질로 잘 알려져 있는 암모니아성 질소를 제어함을 목적으로 한다. 제어는 간략화된 활성슬러지 모델 1(ASM No. 1)에 기초하고 있으며, 제어 방법은 다음과 같다. 우선, 유입수중 암모늄 농도를 측정하고, 간략화된 활성슬러지 모델 1(ASM No. 1)에 의하여 유출수 암모늄 농도가 1.0 mg/L가 아닐 경우 유출수의 암모늄 농도가 1.0 mg/L가 되도록 최적의 포기 시간을 산정하고 결정한다. 다음단계에서 유입수의 암모늄 농도를 교정한다. 이 과정은 계속적으로 반복되었다. 이와같은 방법에 의해 호기-무산소 조건을 반복하는 SBR 반응조가 한달간 제어되었다. 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유출수의 암모늄 농도는 $0.22\sim3.1$ mg/L 범위를 순회하였으며, 유출수 암모늄 농도의 평균값은 1.1 mg/L이었다. 본 연구에서 사용된 Adaptive control 방법은 암모늄의 유출수 농도를 제어하고 예측하는데 매우 효과적이었다.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.897-905
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• 2012

Based on the activated sludge model, a simple aerobic digestion model which represents the aerobic sludge digestion by sequencing batch reactor(SBR) equipped with ultrasonicator was composed and performed in this study. The results are as follows. Aerobic digestion efficiency can be increased by adopting ultrasonic pretreatment. For the 5 days of SRT, 24 % of particulate component is predicted to be removed by ultrasonic pretreatment and aerobic digestion. This is 7 %p higher than that of conventional aerobic digestion. A Hybrid SBR aerobic digestion combined with ultrasonication shows higher digestion efficiency than aerobic digestion and ultrasonic pretreatment system. In case of this hybrid system, the digestion efficiency was predicted up to 49 % when the ultrasonication was performed every 2 hours, repeatedly. However, excessive treatment like every hours of ultrasonication in an aerobic digestion process results in adverse effect on TCOD removal because biomass disintegrated completely and the solubilized COD can not be used for the biomass synthesis again.

• 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.