• 한국환경농학회지
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• 제13권3호
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• pp.386-395
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• 1994

산업폐수 및 광산폐수 등으로부터 분리한 중금속 처리능력이 있는 미생물 균주들을 실제폐수처리에 적용시키기 위한 기초실험으로서 생물학적 활성슬러지공법의 소형폐수처리조를 이용한 각 중금속의 단독처리능력 및 여러가지 중금속의 동시 복합처리 능력을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 소형폐수처리조의 연속적인 처리과정에서의 각 중금속 처리균주들과 각 중금속들을 각각 단독으로 처리하여 HRT를 24시간으로 조절하였을 경우, 처리 12일 후 각 중금속 처리율은 Pb 처리균과 Pb만 100mg/l 되게 단독처리 했을때 처리수중 Pb 처리율은 약 93%였으며, Cd처리균과 Cd만 100mg/l 되게 단독처리하였을 경우 처리 12일 후 Cd 처리율은 약 90%였다. 그리고 Zn 처리균과 Zn만 100mg/l 되게 처리하였을 경우 처리 12일 후의 처리수중의 Zn 처리율은 약 80%였으며, Cu 처리균과 Cu만 단독으로 처리했을 경우에는 처리 12일 후 약 39%의 Cu 처리율을 나타내었다. 생물학적 활성슬러지공법의 소형폐수처리조를 이용한 연속처리과정에서의 여러가지 중금속과 여러가지 중금속처리균주들을 동시에 복합적으로 처리했을 경우의 여러가지 중금속의 동시 처리율을 조사한 결과는 다음과 같다. 폐수중 중금속 Pb, Cd, Zn 및 Cu 농도를 각각 100mg/l 되게 중금속을 복합 처리하고 각 중금속 내성균주(Pb, Cd, Zn 및 Cu내성균주)를 각각 1500mg/l의 MLSS가 되도록 복합 접종하여 소형폐수처리조에서 연속적으로 처리할 경우 HRT를 24시간으로 조절하였을 때 처리 12일 후 Pb, Cd, Zn 및 Cu의 처리율은 각각 75%, 90%,, 74% 및 48%였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.152-158
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• 2015

본 연구는 소수성 막 재질에 대한 막오염도를 평가하고자 수동흡착의 개념을 도입하여 정상운전을 위한 막 모듈 이외에 수동흡착 시험용 막 모듈을 설치하여 유출을 시키지 않은 상태에서 막 표면에 부착되는 미생물에 의한 막오염 정도를 분석함으로써 소수성 막오염 잠재성을 평가하고자 하였으며, 이때 운전조건으로 유기물 유입부하를 변화시켜 평가하였다. 이와 더불어 오염된 멤브레인을 세 가지 세정방법(두가지 물리적 세정과 화학적 세정)을 통해 막 세정 전후의 막오염 회복률을 평가하였다. 막오염 평가인자로는 반응조 내 MLSS 농도와 EPS 농도를 조사하였으며, 여과저항 값을 산정하여 막오염 전과 후, 세정 3단계 전과 후를 비교 평가하였다. 실험 결과로서, COD 농도가 750 mg/L인 가장 높은 부하량 조건에서 반응조 내 EPS 농도와 수동흡착 시험용 멤브레인의 여과저항 값이 가장 높게 나타났다. 또한 여과저항 값이 초기 운전 시작 후 차이를 보였지만 60일 이후의 최종 여과저항은 거의 일정하게 나타났는데, 이는 막 표면에 부착된 미생물량이 임계점에 이르러 수동흡착만으로는 더 이상의 막오염은 진행되지 않은 것으로 판단된다. PAds 상태에서 유기물 유입부하에 따른 오염된 막의 세정 전후의 여과저항 측정 결과에서는 3단계 세정 후 평균 회복률이 각각 Run 1이 78%, Run 2가 72%, Run 2가 69%로 유기물 부하가 높을수록 회복률이 떨어지는 것으로 나타났으며, 반면에 물리적 세정에 의한 복원률이 40일 경부터 Run 2와 Run 3의 물리적 세정에 의한 회복률이 낮아지는 것으로 보아 높은 유기물 부하로 인한 막표면의 케이크 형성으로 막오염이 심화된 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.659-669
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• 2008

Two sets of four parallel activated sludge reactors (ASRs) maintaining an MLSS of 3000 mg/L were operated to investigate the effect of DO, HRTs and bio-contact media (BCM) packing ratios on the removal efficiency of organic matters and nitrogen. Packing ratios of BCM to BCM-ASR systems 1, 2, 3, and 4 were 0% (suspended growth only), 10%, 15% and 20%, respectively. All systems were operated at an HRT of 4 hr, 6 hr, and 8 hr, respectively; DO concentration was maintained 0.5~1.0 mg/L and 1.5~2.0 mg/L for each HRT condition. In terms of TSS, TCODcr and SCODcr removal efficiency, all systems had a similar level of the removal efficiency under varied HRTs, and DO. But organic removal efficiency of systems with BCM was approximately 3~5% higher than systems without BCM at the same HRT and the DO. About the nitrification efficiency, with high DO (1.5~2.0 mg/L), as HRT (4 hr, 6 hr, 8 hr) or BCM packing ratio increased, the slight increment of nitrification efficiency was observed. However, under the low DO (0.5~1.0 mg/L), increase of BCM packing ratio and HRT resulted in large increase of the nitrification efficiency. At the same HRT and BCM packing ratio, the nitrification efficiency increased greatly with up to 15% as DO increased. When the HRT increased from 4hr to 8hr, the denitrification efficiency slightly increased by 5~10% only, under all DO conditions. Systems with BCM had higher denitrification efficiency, ranged 62.7~91.1% than systems without BCM showed 32.1~65.6%. And the increase in BCM packing ratio from 10% to 20% resulted in about 14~16% denitrification efficiency increment. BCM packing ratio showed great effect on the denitrification. The increase of the DO (from 0.5~1.0 mg/L to 1.5~2.0 mg/L) at the same HRT and BCM packing ratio resulted in slight decrease of denitrification efficiency with up to 7% for systems with BCM. But for systems without BCM, the denitrification efficiency decreased with up to 28%. In all system, the denitrification efficiency had more influence on the TN removal efficiency than nitrification efficiency. So, BCM packing ratio (0%, 10%, 15%, 20%) has greater effect on the TN removal than HRT and DO. The TN removal efficiency increased as packing ratio of BCM increased with up to 45%. As a result, the highest TN removal efficiency was observed 73.7% at the condition showed the highest denitrification efficiency that DO of 0.5~1.0 mg/L, an HRT of 8 hr, and 20% of BCM packing ratio was maintained.

• 한국환경과학회지
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• 제25권9호
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• pp.1233-1239
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• 2016

This study aimed to evaluate changes in the TN and TP removal efficiencies, depending on whether or not a settling process is applied, in a sequencing batch reactor (SBR) process with a membrane bioreactor (MBR). Nutrient removal was considered in terms of developing an advanced water treatment system for ships in accordance with water quality standards set forth by 227(64). For these purposes, the TN and TP concentrations in the inflow and outflow water were measured to calculate the TN and TP removal efficiencies, depending on whether or not a settling process was used. Water discharged from a bathroom, which was constructed for the experiment, was used as the raw water. The experiment that included a settling process was conducted twice, and the operating conditions were: aeration for 90 min, settling for 30 min, agitation for 15 min, and settling for 15 min for one experiment; and aeration for 150 min, settling for 45 min, agitation for 15 min, and settling for 15 min in the other. Operating conditions for the experiment that did not include a settling process were: aeration for 180 min and agitation for 60 min. The concentration of the mixed liquor suspended solids (MLSS) in the reactor was 3,500 mg/L, while the aeration rate was 121 L/min and the water production rate was 1.5 L/min. For the two experiments where a settling process was applied, the average TN removal efficiencies were 44.39% and 41.05%, and the average TP removal efficiencies were 47.85% and 46.04%. For the experiment in which a settling process was not applied, the average TN removal efficiency was 65.51%, and the average TP removal efficiency was 52.51%. Although the final nutrient levels did not satisfy the water quality standards of MEPC 227(64), the TN and TP removal efficiencies were higher when a settling process was not applied.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.113-119
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• 2011

오존을 이용한 잉여슬러지 감량화 시스템이 결합된 생물학적 처리 공정에서 잉여슬러지의 무배출에 따른 생물반응조내의 영향 및 처리수질을 검토하였다. 잉여슬러지 인발량 배수($SDN_{min}$)가 3인 조건에서 잉여슬러지의 pH를 4 이하로 전 처리한 후 오존주입율 0.03 g $O_3/g$ SS로 처리한 결과 잉여슬러지의 인발 없이 안정적인 생물학적 처리가 가능하였다. $OUR_{max}$ 실험 결과, 오존주입율 0.03 g $O_3/g$ SS의 조건에서 대부분의 슬러지는 미생물 활성이 없어지는 것으로 조사되었다. 잉여슬러지의 가용화에 따른 생물반응조내에서의 MLVSS/MLSS의 변화는 거의 없었고, 반응조내 미생물의 인 축적 현상도 관측되지 않았다. 잉여슬러지 가용화 후 생물학적 처리수의 유기물 및 SS의 농도 증가 현상은 관측되지 않았고, 생물반응조내의 질산화 및 탈질율 증가로 유출수중의 T-N 농도가 감소하는 효과를 나타내었다. T-P의 경우에는 잉여슬러지의 무배출로 인해 대부분이 제거되지 않고 유출수중에 함유되어 유출되는 것으로 조사되었다.

• 유기물자원화
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• 제16권2호
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• pp.57-65
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• 2008

일반적 중 저농도형 하수처리시설을 통해서는 처리가 힘든 고농도 유기성 폐수의 경우 재생에너지 생산이 가능한 혐기성 분해로 처리하는 것이 유리하다. 기존 호기성 처리에서 이미 그 실용성과 우수성이 입증된 E-PFR을 혐기성 처리에 적용하여 그 효용성과 재생에너지 생산 효율 증대 효과 등을 검증하고, 효율적인 재생에너지 생산을 위한 조건 등을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. N 음식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 탈리액을 대상으로 수행한 Pilot Plant 규모의 실험 연구에서 반응기의 구조적 특성으로 인해 혐기성 분해의 효율 향상 및 메탄가스 발생량이 증가함을 확인하였다. 이러한 처리 효율의 향상은 유체 이동관과 각단을 분리하는 격벽을 설치한 E-PFR의 구조적 특성에 기인한 원활한 혼합조건 형성과 스컴제어로 혐기성 처리에 있어서도 매우 이상적인 반응 조건을 형성시키기가 용이하였기 때문이다. E-PFR은 상향류식 폐수 유입과 각 단별로 분리된 다단형 처리로 인해 폐수 유입 구역에는 상대적으로 높은 MLSS가 유지될 수 있으므로 충격부하에 대한 내성이 강하고, 전체적으로 혐기성 최적 pH인 7.0~8.0 정도를 유지하여 상대적으로 높은 가스 발생량 및 메탄가스 함량을 유지하는 것이 가능하였다. 뿐만 아니라, 각 단별로 각기 다른 MLSS를 유지시키면서 SRT를 상대적으로 길게 유지함으로써 유기물 분해 및 가스 발생 효율을 증가시키는 효과가 있었다. 향후, 반응기의 구조적 개선과 발생가스를 이용한 교반 효과 개선 등을 통해 메탄가스 함량 70 % 수준의 안정적 혐기성 분해가 가능한 실증 플랜트 설계가 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 한층 향상된 재생에너지 획득 시스템 확보가 가능할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.374-381
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• 2015

국내의 경우 항만과 연안해역 준설로 인하여 연간 수 천만톤 이상 준설토사가 발생하며 매년 증가하고 있으나, 대부분 투기장에 장기간 방치되며, 더구나 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지되고 있어 환경친화적인 준설토처리 및 재활용기술개발이 시급하다. 준설토 재활용기술에서는 중간처리과정후 발생하는 현탁수(유기물과 중금속 함유 $10{\mu}m$ 미만 미세오염퇴적물 포함)의 처리가 필요한데 현재 이 기술은 연구되어 있지 않다. 본 연구에서는 복합유용미생물제제(BM-S-1)을 이용하여 미세해양오염퇴적물($10{\mu}m$ 이하 입자)내 오염되어 있는 유기물질, 영양염류 및 중금속을 정화하여 배출함으로써 오염퇴적물 정화처리수 방류수질 기준을 충족하고자 하였다. BM-S-1 복합미생물제제를 이용한 해양준설토의 친환경정화시스템으로서 일일 50 L 처리용량의 Lab scale 실험장치를 HRT 6.5일, BOD 용적부하 $0.2-0.6kg/m^3{\cdot}day$의 조건으로 생물반응기를 100일 이상 운전하였다. SCOD, T-N 및 T-P의 제거효과는 각각 96.1%, 92.0% 및 79.0%로 나타나 오염미세퇴적토 내의 유기물의 처리효과가 매우 양호하였다. 또한 몇 가지의 중금속(Zn, Ni 및 Cr) 처리에도 효과적이었다. 아울러 물리적으로 분리하기 어려운 $10{\mu}m$ 이하의 미세토양의 고액분리가 가능함을 확인하였다. 미생물군집구조를 분석한 결과 Flavobacteria 및 Gammaproteobacteria 강이 매우 우점하였으며, 이들에 속한 미생물종들은 해양 내의 각종유기물(다당류, 단백질 및 기타 생물중합체)을 처리하는 것으로 알려졌다. 따라서 본 실험에서 사용된 BM-S-1 미생물제제와 처리시스템은 고농도의 염분이 함유되어있는 유기물 및 중금속 오염 해양퇴적물 정화에 효율적으로 적용가능한 것으로 판단되며, 정화, 분리된 미세해양퇴적물은 목적에 맞게 재사용 가능할 것으로 사료된다.