• 대한환경공학회지
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• 제32권1호
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• pp.97-104
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• 2010

현재 강화된 방류수 수질 기준에 발맞춰 질소 인 제거를 포함한 고도처리 공정을 건설 중이거나 기존 표준활성슬러지 공정에서 고도처리공정으로의 개선이 추진되어지고 있다. 그러나 다양한 고도처리공정의 적용을 검토함에 있어 제거 효율 측면에서의 단순 평가만이 사용되고 있다. 따라서 고도처리공정 적용 시 제거 효율 뿐 아니라 슬러지 생산, 포기 비용 등을 복합적으로 평가할 수 있는 방법이 필요하였다. 따라서 본 연구에서는 표준활성슬러지 공정으로 운영 중인 S 하수처리장을 Biological nutrient removal(BNR) 공정으로 개선할 경우를 가정한 대안 공정 평가 방법을 제안하였다. 시간적, 비용적 장점을 가지며 객관적인 평가 기준으로 대두되고 있는 수학적 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 대안 공정으로 선정된 Anaerobic/anoxic/oxic ($A^2$/O), Virginia initiative plant (VIP), Daewoo nutrient removal (DNR) 공정에 대해 평가하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 공정의 처리 성능 뿐 아니라 슬러지 생산량 및 에너지 효율을 포함한 5가지 성능 지수들을 적용함으로써 개별 항목간의 비교 평가가 가능하였으며, 최적 공정을 제시하기 위한 객관적 판단과정을 퍼지 추론을 통하여 구현하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1473-1480
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 미생물은 퍼클로레이트를 무해한 최종산물로 환원시킬 수 있으므로 퍼클로레이트제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 미생물이 퍼클로레이트를 환원시키기 위해서는 전자 공여체가 필요하다. 퍼클로레이트를 환원하기 위한 기존의 기술들은 전자 공여체로서 유기물을 사용하는 종속영양방식의 퍼클로레이트환원세균을 사용한다. 그래서 종속영양 방식으로 퍼클로레이트를 연속 제거하기 위해서는 지속적으로 유기물을 공급해야 하므로 처리비용이 많이 든다. 본 연구에서는 원소 황 입자와 활성 슬러지를 이용하여 독립영양방식의 퍼클로레이트제거가능성을 조사하였다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고 활성 슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 회분배양 실험결과 활성 슬러지 미생물은 전자 공여체로서 황 입자가 존재할 때 퍼클로레이트를 제거할 수 있다는 것이 증명되었다. 이러한 퍼클로레이트 분해는 퍼클로레이트가 분해됨에 따라 생성되는 Cl-의 몰 농도를 통해 검증할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 황 입자의 표면에 간균 형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 황 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 황입자가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화 배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성 슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석결과 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제26권3호
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• pp.5-14
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• 2018

하수재이용시설 막여과 농축수가 하수처리장 생물반응조 미생물에 미치는 영향을 알아보기 위하여 기 운영 중인 하수재이용시설 농축수를 채취 분석하고 농축수 주입에 따른 산소섭취율 변화 및 연속식 활성슬러지 실험을 수행하였다. 기 운영 중인 하수재이용시설 농축수를 분석한 결과 농축수의 유기물과 T-P 농도는 SS 농도와 밀접한 관계가 있고 농축수 내의 이온성 물질은 $Cl^-$ > $Na^+$ > $Ca^{2+}$ > $K^+$ > $Mg^{2+}$ > $F^-$순으로 높게 나타났으며 농축수의 항목별 분석값은 농축수 채취시기에 따라 크게 변함을 알 수 있었다. 농축수 비율에 따른 미생물 산소섭취율(OUR) 실험을 실시한 결과 농축수 비율이 증가함에 따라 농축수가 활성슬러지 미생물에 유기물로 작용하여 산소섭취율이 증가함을 알 수 있었으며 OUR 실험만으로는 독성영향을 주는 농축수 비율을 산정할 수 없었다. 연속 활성슬러지 실험을 실시한 결과 농축수 주입비율이 증가함에 따라 MLSS 농도, 유기물 제거효율 그리고 T-N 제거효율은 서서히 감소하였다. 따라서, 실험결과 농축수가 활성슬러지의 처리효율에 영향을 주기 시작하는 주입비율은 25% 이상인 것으로 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.533-536
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• 2001

본 연구는 제약폐수 처리에 있어서 폐수처리장내의 미생물 활성을 최대로 하여 운전효율을 높이는 것을 목적으로 하고 있다. 각 부하에 따른 영향을 살펴보고 각종 동력학 계수를 측정하여 실제 폐수처리 공정에 있어서 최적의 조건으로 운전할 수 있도록 하는 것이 목적인데, 이에 MLSS 부하, COD 부하에 따른 결과들을 구할 수 있었다. 반복실험을 통하여 더욱 정확한 동력학 계수를 측정할 수 있으리라 기대한다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 1996

본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.77-87
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• 1987

미국 오하이오주 콜럼버스시에 소재한 하수처리장(an conventional activated sludge treatment plant: 일 평균 처리 용량은 46.4 MGD)을 대상으로 filamentous bulking(Schizothrix calcicola)의 원인규명을 위한 연구가 수행되었다. 하수관거 및 하수처리장내에서의 실제 운영조건을 실험실에서 재현하기 위하여 주정폐수와 하수의 혼합액을 산화시키기 위한 산화조와 활성슬러지 처리조를 설치하여 산화조에서의 유출수를 활성슬러지 처리조에 유입수로 투입하였다. 실험결과로 sludge bulking의 주원인은 하수 관거내에서 혐기성으로 산화되어 유입원 주정폐수와 낮은 용존산소임이 밝혀졌다. 아울러 본 연구대상 하수처리장의 일차침전지에서 대량으로 검출된 volatile fatty acids는 sludge bulking의 지표일 뿐 유일한 원인이 아니며 주원인은 낮은 용존산소하에서 정상적인 슬러지의 성장을 억제하거나 혹은 filamentous microorganisms의 과대성장을 촉진시키나 아직은 그 실체가 규명되지 않은 유기물이라고 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.395-403
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• 2020

CaO원 산업부산물은 CaO, SO3 및 Al2O3 등으로 구성되어 있어 CaO 화합물의 원료로 사용되고 있다. 이러한 CaO원 산업부산물을 레미콘 회수수에 적용할 경우 슬러지수의 pH를 높여주어 콘크리트 분말 원료의 수화 반응을 촉진하여 콘크리트 조직을 치밀하게 하여 성능 향상이 가능할 것이다. 본 연구에서는 레미콘 회수수에 CaO원 산업부산물 중 하나인 탈황석고를 혼입하여 제조된 활성슬러지의 효과를 확인하기 위해 콘크리트의 특성을 분석하였다. 그 결과 콘크리트에 대한 시험 결과 작업성을 확보하면서 강도 및 건조수축에 대한 문제점이 없는 것을 확인할 수 있었으며, 활성슬러지를 이용한 콘크리트 적용에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.85-86
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• 2014

본 연구에서는 유입수의 변동이 심하고 전문가가 부재한 환경인 선박에서 발생하는 오수의 효과적인 처리를 위하여 RCM공법을 선박오수처리장치에 적용하는 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소 인의 고도처리 효율과 선박이라는 특수환경과의 접목성을 검토한 결과 RCM공정에 유효미생물을 주입하는 방법은 선박환경에 적합한 것으로 평가되었다. 또한 RCM공정은 활성슬러지 공정에서 배출되는 슬러지는 배출시키지 않고 슬러지액화분해조(SDC)에서 재분해하여 순환함으로써, 최근 해양투기가 금지됨으로 인해 문제가 되고 있는 슬러지의 발생량을 최소한으로 하여 친환경적인 수처리가 가능하다. 복합미생물제제 주입 후 미생물 관찰결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현을 확인하였으며 이들의 상호기작으로 질소 인의 처리에 도움을 주어 처리효율이 높은것이라 판단된다. 유기물 제거효율 실험결과 $BOD_5$, CODcr T-N, T-P의 처리효율이 각각 96, 97, 78, 81.68 %로 나타나 Membrane이나 Filter없이도 강화되어가는 해양오염기준을 충족시킬 수 있는 공정으로 판단된다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제17권
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• pp.45-52
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• 1999

하수슬러지의 퇴비화를 촉진할 수 있는 방안을 검토하기 위하여 2월 및 8월에 하수슬러지를 채취하여 생균수를 측정한 결과 하수종말처리장에서의 폐수처리시 유입수량 변동, 양이온성 polyacrylamide의 사용량 및 기후 변동을 포함하는 여러 조건의 변화에 따라 미생물 종과 미생물수의 변동이 많았으며, 미소후생동물의 종류 및 활동성도 계절에 따른 차이가 있었다. 양이온성 polyacrylamide가 미생물 생육에 미치는 영향을 조사한 결과 양이온성 polyacrylamide의 농도가 0.8% 이상일 때는 모든 균주의 생육이 저해되었으나 0.2% 이하에서는 균 생육에 지장을 초래하지 않았다. 하수슬러지의 퇴비화 과정중에 관여하는 미생물의 균종과 균수를 조사하고자 하였으나 미생물의 생태적 생리적 특성과 퇴비화의 일정한 상관관계를 도출할 수는 없었다. 그러나 유기물 함량과 bulking agent로 톱밥을 투여하였을 경우 미생물의 균종과 균수의 증가가 관찰되었다. 하수종말처리장의 폭기조 투입직전 활성슬러지, 폭기조내 활성슬러지, 하수슬러지와 bulking agent로 톱밥을 혼합처리하여 관찰한 결과 Fragilaria sp., Proales sp., Vorticella sp., Schizothrix sp., Anabaena sp., Zoothaminium sp., Epstylis sp., Arcella sp., Balantidium sp., Actinophrys sp., Synedra sp., Euglypha sp., Ulothrix sp., Anacystis sp., 및 Clostium sp. 등의 다양한 미소 후생동물이 관찰되었다. 특히 전기간에 걸쳐 Fragilaria sp., Proales sp., Vorticella sp. 몇 Schizothrix sp.가 관찰되었다. 슬러지 내에 존재하는 세균, 효모, 방선균, 곰팡이, 미세조류, 원생동물 및 하등동물은 하수슬러지의 퇴비화 또는 감량화 과정 중에 존재하여 공극의 확보와 같은 물리적인 퇴비화 촉진과 생물학적 분해작용에 의한 퇴비화 촉진 효과를 얻을 수 있을 것이다.