High-solid anaerobic digestion of sewage sludge achieves highly efficient volatile solid reduction, and production of volatile fatty acid (VFA) and methane compared with conventional low-solid anaerobic digestion. In this study, the potential mechanisms of the better performance in high-solid anaerobic digestion of sewage sludge were investigated by using 454 high-throughput pyrosequencing and real-time PCR to analyze the microbial characteristics in sewage sludge fermentation reactors. The results obtained by 454 highthroughput pyrosequencing revealed that the phyla Chloroflexi, Bacteroidetes, and Firmicutes were the dominant functional microorganisms in high-solid and low-solid anaerobic systems. Meanwhile, the real-time PCR assays showed that high-solid anaerobic digestion significantly increased the number of total bacteria, which enhanced the hydrolysis and acidification of sewage sludge. Further study indicated that the number of total archaea (dominated by Methanosarcina) in a high-solid anaerobic fermentation reactor was also higher than that in a low-solid reactor, resulting in higher VFA consumption and methane production. Hence, the increased key bacteria and methanogenic archaea involved in sewage sludge hydrolysis, acidification, and methanogenesis resulted in the better performance of high-solid anaerobic sewage sludge fermentation.
Since there are very limited numbers of thermophilic anaerobic digesters being operated, it is often difficult to start up a new one using sludge from an existing reactor as a seed. However, for obvious reasons it seems few attempts have been made to compare the start-up performance of thermophilic anaerobic digestion using different sources of seed sludges. The purpose of this study was to evaluate the start-up performance of anaerobic digestion using aerobic Waste Activated Sludge (WAS) from a plant and mesophilic Anaerobic Digested Sludge (ADS) as the seed source at both mesophilic ($35^{\circ}C$) and thermophilic ($55^{\circ}C$) temperatures. In this study, two experiments were conducted. First, thermophilic anaerobic reactors were seeded with WAS (VSS = 4,400 mg/L) and ADS (VSS = 14,500 mg/L) to investigate start-up performance with a feed of acetate as well as propionate. The results show that WAS started to produce $CH_4$ soon after acetate feeding without a lag time, while ADS had a lag time of 10 days. When the feed was changed to propionate, WAS removed propionate down to below the detection limit of 10 mg/L, while ADS removed little propionate and produced little $CH_4$. Second, in order to further compare the methanogenic activity of WAS and ADS, both mesophilic and thermophilic reactors were operated. WAS acclimated to anaerobic conditions shortly and after acclimating it produced more $CH_4$ than ADS. WAS at mesophilic temperature biodegraded acetate at the same rate as for thermophilic. However WAS at mesophilic temperature biodegraded propionate at a much faster rate than at thermophilic. WAS as the seed source of anaerobic digestion resulted in much better performance than ADS at both mesophilic and thermophilic temperatures for both acetate and propionate metabolism.
Ultrasonic sludge pre-treatment has been studied to enhance the performance of anaerobic digestion by increasing sludge hydrolysis which is regarded as the rate-limiting-step of anaerobic digestion. In this study, the effect of ultrasonic pre-treatment on sludge hydrolysis (solubilization) and methane production was investigated. Sludge solubilization efficiency increased with ultrasonic energy input. However, it is uneconomical to apply more than 720 kJ/L as the solubilization efficiency per energy input declines afterwards. Volatile fatty acids concentration increased after the ultrasonic sludge hydrolysis. Anaerobic batch digestion showed that methane volume reached 64.7 and 84.5 mL after 18 days of incubation with the control sludge and ultrasonically hydrolyzed sludge, respectively. Methane production potential, maximum methane production rate, and the lag time of modified Gompertz equation were changed from 70 mL, 6.4 mL/day, and 1.2 days to 89 mL, 9.6 mL/day, and 0.5 day, respectively, after the ultrasonic sludge treatment. The results proved that ultrasonic pre-treatment contributed significantly not only for the methane production but also for the reduction of anaerobic digestion time which is critical for the performance of anaerobic sludge digestion.
The purpose of this study was to investigated the effect of taping intervention applied to the diaphragm on the anaerobic performance in 30 seconds. 18 healthy college students were randomly divided into experimental group(KT=9) and control group(Sham=9). In both groups, pre and post measurement was performed by wingate test, and post measurement was performed with taping application after a week rest. The statistics between two groups on the rate of change pre and post were analyzed through Mann-Whitney U test. Statistically, it showed that only the average power(AP) of control group was significantly different. This means that diaphragmatic taping did not affect the performance of anaerobic exercise for 30 seconds. However, considering the increase in aerobic metabolism during long-term anaerobic exercise longer than 30 seconds, further studies on anaerobic exercise performance within various time ranges are needed.
Purpose: The objective of this study was to investigate the high-efficiency anaerobic digestion of organic wastes with high fat content. Specifically, the analysis focused on biogas production performance with a focus on carbon number and the double bond count of the long-chain fatty acids (LCFAs), which are hydrolysis products of triglycerides. Methods: Experiments were performed under mesophilic anaerobic conditions with a feed-to-microorganism ratio (F/M) of 1.0. Biogas production performance was analyzed through biogas production patterns, lag-phase, and the time required for 90% biogas production (T90). Results: Biogas production increased when the content of unsaturated LCFAs (containing relatively large numbers of carbon atoms) increased. In substrate containing LCFAs with four or more double bonds, although the initial lag-phase in biogas production was shortened, development of a three-step lag-phase resulted in decreased biogas production. These results suggest that high rates of anaerobic digestion are possible when the LCFAs have high unsaturated fatty acid content with three or fewer double bonds. Conclusions: When various types of LCFAs are digested anaerobically, biogas production performance can be improved if the unsaturated fatty acid content and number of double bonds are optimized for maximum production.
The performance of chamber and bag digesters for solid state anaerobic digestion (SS-AD) of separated solid fraction of swine manure was investigated using lab-scale digester (4,460 mL total volume and 1,800 mL of effective volume) operating at $37^{\circ}C$ for 63 days. The performance of two different digester types was evaluated in terms of the kinetic constants of methane production obtained from the Gompertz and Gaussian equations. Methane production potential of chamber and bag digester was 202 and $218N{\cdot}mL$$CH_4/g$ VS. Time to produce 95% methane production potential (T95) and calculated effective anaerobic digestion time were 55.5 days and 41.8 days for chamber digester and 52.8 days and 43.5 days for bag digester, respectively. Our results reveal that the performance was not significantly different between chamber and bag digester.
This study was carried to investigate the biodegradability of phenol wastewater in the sluge blanket-packed bed reactor(SBPBR). The reactor consisted of two regions. The lower region was a sludge blanket of 0.5 m height and the upper region was a packed-bed. The phenol and COD concentration of the effluent, the gas production and the composition of gas were measured to determine the performance of the anaerobic wastewater treatment system as the phenol concentration of the influent was increased from 600 to 1800 mg/l. Stable biodegradation of phenol wastewater could be achieved with the anaerobic treatment system from 600 to 1200 mg/l of the influent phenol concentration. But the SBPBR system was getting more serious at 1800 mg/l of influent phenol concentration. At the steady state of the influent phenol concentration of 600-1200 mg/l, the treatment performance showed the phenol removal efficiency of 94.5~96.3%, the COD removal efficiency of 93.3~96% and the gas production of 4.94~9.64 l/day.
Hur Joon Moo;Son Bu Soon;Jang Bong Ki;Park Jong An;Lee Jong Whoa;Kim Joon Hyun
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
/
v.2
no.2
/
pp.99-108
/
1998
Results obtained from this research showed that the anaerobic contact process was applicable to pear waste with COD removal efficiencies of up to $95\%$ depending on conditions, provided ammonium and phosphate salts were added as well as other nutrients, present in the commercial fertilizer, Milorganite or in yeast extract. These latter materials were required in minimum concentrations of 5 and 1.5 g/L, respectively, in the feed independent of HRT and volatile solids loading rate, with part of the effect due to the mineral fraction. Digestion was satisfactory over the whole range of volatile solids loading rates and liquid retention time of 30 to 0.5 days tested, although treatment efficiency dropped off noticeably between 1 and 0.5 day liquid retention time because of poorer flocculation and separation of anaerobic bacteria. Settling of anaerobic bacteria including methane producing bacteria was related to settling of mixed liquor suspended solids only at 1 to 5 days liquid retention times, at other liquid retention times anaerobic microorganism settled markedly less efficiently than mixed liquor suspended solids. Further studies are being made to provide information of practical and basic interest. Data on the composition of the active fraction of yeast extract might solve many practical nutrient problems encountered with the anaerobic contact process and improve its economics. Further improvement in the flocculation and settling of anaerobic bacteria as well as other bacteria would improve overall performance and allow the use of shorter liquid retention times with dilute waste. Knowledge about the numbers of methane formers present would allow a degree of understanding and control of the process not presently attainable.
A novel two-phase anaerobic treatment technology was developed to treat high-concentration organic cassava bioethanol wastewater. The start-up process and contribution of organics (COD, total nitrogen, and $NH_4^+$-N) removal in spatial succession of the whole process and spatial microbial diversity changing when sampling were analyzed. The results of the start-up phase showed that the organic loading rate could reach up to $10kg\;COD/m^3d$, with the COD removal rate remaining over 90% after 25 days. The sample results indicated that the contribution of COD removal in the pre-anaerobic and anaerobic phases was 40% and 60%, respectively, with the highest efficiency of 98.5%; TN and $NH_4^+$-N had decreased to 0.05 g/l and 0.90 g/l, respectively, and the mineralization rate of total nitrogen was 94.8%, 76.56% of which was attributed to the anaerobic part. The microbial diversity changed remarkably among different sample points depending on the physiological characteristics of identified strains. Moraxellaceae, Planococcaceae, and Prevotellaceae were dominant in the pre-anaerobic phase and Bacteroidetes, Campylobacterales, Acinetobacter, Lactobacillus, Clostridium, and Bacillus for the anaerobic phase. Methanosarcinaceae and Methanosaeta were the two main phylotypes in the anaerobic reactor.
The anaerobic oxidation of methane (AOM) in anaerobic sewage sludge was characterized. The net methane oxidation was observed in samples amended with methane plus sulfate or with methane alone, whereas methane formation was observed in the samples without methane, indicating that methane oxidation and formation occurred simultaneously. The ratio of the net methane oxidation rate to $H_2S$ formation was 100:1, suggesting that the AOM was not closely associated with sulfate reduction in the anaerobic sludge. The net AOM was positively associated with the methane concentration and sludge dilution ratio. However, the rate of AOM was negatively correlated with organic substrate (acetate) concentration. Therefore, the production and oxidation of methane could be controlled by environmental conditions and dissolved organic compounds in the bulk solution.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.