• 한국환경과학회지
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• 제13권10호
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• pp.911-919
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• 2004

The purpose of this research was evaluated economical effect to apply alternative external carbon source. Conventional activated sludge process in municipal wastewater treatment plant was adapted and introduced to Biological nutrient removal processes to meet the newly enforced effluent quality standard for nutrient removal in Korea. Low $COD/NH_4^+-N$ ratio and higher nutrient concentration of influent characteristics force to inject external carbon source for denitrifying recycled nitrate. In the most case, methanol was used as external carbon source. But Methanol is expensive and very dangerous in handling. So we could find cheaper and safer external carbon source substituted methanol in last study. This alternative external carbon source is named RCS(recoverd carbon source) and a by-product of fine chemical product at chemical plant. When RCS was applied real municipal wastewater treatment plant, average $55\~65\%$ of T-N removal efficiency, 8.8mg/l of effluent T-N concentration, 11.3mg/l of effleunt COD concentration were obtained without effluent COD increase as against used methanol. To apply RCS in municipal wastewater treatment plant obtain approximately $\74.5%$ expenditure cost reduction in comparison with methanol dosage cost.

• 한국환경과학회지
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• 제21권3호
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• pp.383-390
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• 2012

For the cost-effective biological nitrogen removal (BNR) process whose characteristics of influent have low COD/N ratios, the automatic control system for the addition of external carbon based on oxidation-reduction potential (ORP) data in an anoxic reactor has been developed. In this study, it was carried out with a pilot-scale Bardenpho process which was consisted of anoxic 1, aerobic 1, aerobic 2, anoxic 2, aerobic 3 tank and clarifier. Firstly, the correlation coefficient ($R^2$) of the dosage of external carbon source and ORP value was about 0.97. Consequently, the automatic control system using ORP showed that the dosage of external carbon source was decreased by about 20% compared with a stable dosage of 75 mg/L based on the COD/N ratio of the anoxic influent.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.491-498
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• 2005

B시 J하수처리장은 질소성분의 제거를 위해 메탄올을 외부탄소원으로 이용하고 있다. 메탄올은 외부탄소원으로 널리 쓰이고 있으나 고가의 약품비용과 취급상 위험도가 높아 약품비 절감을 위해 저렴한 대체 탄소원의 개발이 요구되었다. 정밀화학 부산물(보습코팅제 부산물)은 한외여과막을 이용 셀룰로오스와 같은 고분자 물질을 제거하여 유기성분 중 RBDCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) 비율을 $98{\sim}99%$(COD기준)로 상승시켰다. 이 정밀화학 부산물의 주유기성분은 메탄올(methanol), 프로필렌글리콜(prophylenglycol), 메톡시프로판올(methoxypropanol)로 모두 알콜기를 가지고 있어 메탄올과 탄소원 호환성을 가진다. 때문에 대체탄소원으로 빠르게 순응되며, 수급차질 등의 비상 시 갑작스런 메탄을 사용에도 순응에 따른 지체기간 없이 공정을 운용할 수 있다. 현장적용평가에서 정밀화학 부산물을 대체외부탄소원으로 사용한 실험군은 메탄올을 투입하는 대조군과 비교하여 동등의 처리 성능 및 수질 안정성을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 J하수처리장 고도처리 공정 3개 계열 중 2개 계열의 외부탄소원을 전량 정밀화학 부산물로 대체하였으며, 탄소원 교체 계열의 경우 55.4%의 외부탄소원비용 절감 효과가 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.480-486
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• 2006

B시 S하수처리장에서 화학침전 공정에서 MLE 공정으로 공법을 변경하였으며, 생물학적으로 탈질시 부족한 탄소원을 보충하기 위해 외부탄소원이 요구되었다. 본 연구에서는 약 4.7%의 아세트산을 포함하는 TPA(Terephthalic Acid) 생산부산물의 대체탄소원으로 적용 가능성을 평가하기 위해 NUR(Nitrate Uptake Rate) 및 OUR(Oxygen Uptake Rate) 실험과 현장 적용실험을 수행하였다. 실험 결과 TPA 생산 부산물은 일반 상용 외부탄소원으로 널리 쓰이는 메탄올보다 빠른 순응특성을 나타내었고 비탈질율이 $8.24mg{NO_3}^--N/gVSS/hr$, 단위 질산성 질소 제거당 COD 소모비는 $3.70COD_{Cr}/g\;NO_3$, RBDCOD 함량 99.4%로 나타났다. S하수처리장에 대한 TPA 생산부산물 현장 적용 실험을 통해 안정적인 영양염류 제거효율을 나타내었으며 방류수 T-N 농도가 8.2 mg/L로 생물학적 탈질에 요구되는 탄소원을 보충할 수 있는 대체탄소원으로 적합하다고 판단되었다.

• 환경위생공학
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• 제17권3호
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• pp.52-59
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• 2002

Pilot-scale PSSBR(Phase Separated Sequencing Batch Reactor) was operated to evaluate requirement of external carbon sources(${\Delta}gCOD/{\Delta}gNO_3^{-}-N$) in denitrification. Methanol and fermented food waste were used as external carbon sources. Methanol and fermented food waste were fed to the anoxic state of first reactor and concentration were 50 and 40 mgCOD/L on the basis of concentration in reactor, respectively. In case that external carbon source was not used, average $NO_3^{-}-N$ concentration in effluent was 22.49 mg/L. When methanol and fermented food waste were fed, average $NO_3^{-}-N$ concentration in effluent were 10.13 mg/L and 6.3 mg/L, respectively and requirement of external carbon sources were 4.04 and 2.5 ${\Delta}gCOD/{\Delta}gNO_3^{-}-N$, respectively. Fermented food waste was better than methanol in denitrification efficiency. Therefore fermented food waste could be one of the excellent external carbon sources for nitrogen removal in biological nutrient removal process.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.84-93
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• 2004

본 연구는 생물학적 처리공정의 하나인 SBR을 이용하여, 양돈폐수중의 유기물과 질소, 인의 동시 제거를 목적으로 적정의 수리학적 체류시간(HRT)과 반응기간 중 교반/폭기 시간비(M/A) 및 적정의 교반/폭기 시간비에서의 외부탄소원의 주입기간(Injection Time)에 따른 변화에 따른 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) $NH_4{^+}-N$의 제거효율은 M/A가 0.0/22.0일 때(Run 1) 가장 효율이 좋았으며, 외부탄 소원을 주입했을 경우 탈질균의 증식으로 인해서 질산화가 잘 이루어지지 않기 때문에 주입시간이 길어질수록 증가하였다. T-N의 제거효율은 M/A가 증가할수록, 외부탄소원 주입시간이 길어질수록 증가하였다. (2) T-P의 제거효율은 운전조건에 따라 큰 차이를 보이고 있으며, M/A가 증가할수록 제거효율은 증가하였으며, 외부탄소원의 주입기간을 두고 보았을때, 주입기간을 짧게 할 경우 탈질균의 증식으로 인해서 탈질이 더 효율적으로 이루어지기 때문에 그 제거효율은 증가하였다. (3) 총 반응시간 22시간 중 M/A 16.5/5.5, 무산소 기간의 16.5시간 중 15시간동안 외부탄소원을 주입했을 경우(Run 4-1)의 운전조건에서 유기물 및 질소 제거에 가장 효율적이었다. 각각의 효율을 살펴보면, $COD_{Cr}$, $COD_{Mn}$ 그리고 $BOD_5$인 경우, 각각 90.6%, 87.7% 그리고 96.1%이고, T-N의 경우 86.6%, T-P인 경우는 84.5%로 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제20권6호
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• pp.829-836
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• 2006

The reaction rate of denitrification is primarily affected by the utilization of organics that are usually limited in the anoxic period in a sequencing batch reactor. It is necessary to add an extemal carbon source for sufficient denitrification. An adaptive model of state-space based on the extended Kalman filter is applied to manipulate the dosage rate of extemal carbon automatically. Control strategies for denitrification have been studied to improve control performance through simulations. The normal control strategy of the constant set-point results in the overdosage of external carbon and deterioration of water quality. To prevent the overdosage of external carbon, improved control strategies such as the constrained control action, variable set-point, and variable set-point after dissolved oxygen depletion are required. More stable control is obtained through the application of the variable set-point after dissolved oxygen depletion. The converging value of the estimated denitrification coefficient reflects conditions in the reactor.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권3호
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• pp.56-65
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• 2014

Contamination of explosive compounds in the soils of military shooting range may pose risks to human and ecosystems. As shooting ranges are located at remote places, active remediation processes with hardwares and equipments are less practical to implement than natural solutions such as bioremediaton. In this study, a series of experiments was conducted to select a suitable carbon source and to optimize dosing rate for the enhanced bioremediation of explosive compounds in surface soils and sediments of shooting ranges with indigenous microorganisms activated by external carbon source. Treatability study using slurry phase reactors showed that the presence of indigenous microbial community capable of explosive compounds degradation in the shooting range soils, and starch was a more effective carbon source than glucose and acetic acid in the removal of TNT. However, at higher starch/soil ratio, i.e., 2.0, the acute toxicity of the liquid phase increased possibly due to transformation products of TNT. RDX degradation by indigenous microorganisms was also stimulated by the addition of starch but the acute toxicity of the liquid phase decreased with the increase of starch/soil ratio. Taken together, the optimum range of starch/soil ratio for the degradation of explosive compounds without significant increase in acute toxicity was found to be 0.2 of starch/soil.

• 한국물환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.371-377
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• 2002

The purpose of this study is to develop effective operating process in order to achieve more suitable conditions of Anoxic-Oxic-Anoxic-Stripper(AOAS) SBR through real-time control. To improve the removal efficiency, glucose, methanol and synthetic food waste acid fermentant were added as an external carbon source, In the case of glucose and synthetic food waste acid fermentant, TN, TP were removed to average 86.9%, 73.0% respectively. Methanol was removed to average 64.6%, 55.4% respectively. The synthetic food waste acid fermentant proved to be the most efficient and allowed for the substitution of an external carbon source. The removal rate of $COD_{Cr}$, was approximately 90% at all cases. The results of the study that a correlation between ORP (Oxidation-Reduction Potential), pH and DO and nitrification or denitrification when an external carbon source is added and when it isn't was showed that ${\Delta}ORP$ is suitable parameter. ORP reacted properly to denitrification (${\Delta}ORP<-10$) and nitrification (${\Delta}ORP<0$). The use of real-time control saved anywhere between 61 and 67 minutes at the anoxic(1) stage and 26 to 52 minutes at the oxic(1) stage. When the time saved from the anoxic(1) and oxic(1) was added to the anoxic(2) stage for the removal efficiency of TN and TP increased from 0.7 to 13.9% and 12 to 35 % respectively.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.147-152
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• 2004

선박에서 발생되는 오${\cdot}$폐수를 처리하기 위하여 생물학적 영양염류 제거공정에서 질소와 인 등의 제거효율은 유기물의 양과 구성성분에 따라 영향을 받는 경향이었다. 선박에서 발생되는 음식폐기물을 이용하여 생성된 산발효액을 이용하여 영양염류를 효율적으로 제거하기 위한 외부탄소원으로 사용하여 산발효액의 적용성을 평가하였다. 음식폐기물 산발효액의 탈질율을 평가한 결과 질산성 질소가 완전히 제거되는 시간은 140분이였고, 탈질속도는 0.30g $NO_3-N/g\;VSS{\cdot}day$로 나타났다. 산발효액의 주입으로 인하여 유출수 중의 $COD_cr$ 농도가 증가함을 알 수 있었는데 이것은 산발효액에 존재하는 유기물을 미생물이 다 이용하지 못하는 부분이 존재하고 주입량의 증가에 따른 유출수 중의 $COD_cr$ 농도를 증가시켰다. 암모니아성 질소의 성상은 산발효액의 첨가에 크게 영향을 받지 않았으며 산화된 질소의 변화는 산발효액 주입량이 증가할수록 무산소단계에서 농도가 감소하여 전체 제거효율이 증가함을 볼 수 있었다.