• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1119-1125
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• 2010

하수 슬러지의 혐기성 소화성을 향상시키기 위한 다양한 전처리 방법이 제시되어 있지만, 대부분 낮은 경제성 등의 문제로 현장 적용에 제한을 받고 있다. 본 연구는 장치의 구성 및 유지관리가 용이한 수리동력학적 캐비테이션 방법을 이용한 venturi cavitation system (VCS)의 전처리 효율을 향상시키기 위한 최적 설계 및 운전조건을 도출하기 위하여 수행하였다. VCS에서 벤츄리의 직렬 연결 개수는 3개일 때 가장 높은 전처리 효율을 나타내었고, 펌프는 흡입방식이 압송방식에 비하여 단위 에너지 투입량 당 1.6배 높은 전처리 효율을 나타내었다. 캐비테이션이 발생하는 조건에서 벤츄리의 목 직경 조합은 전처리 효율에 영향을 주지 않았다. 또한 3개의 벤츄리가 직렬로 연결된 벤츄리를 병렬로 설치할 경우 에너지 투입량 당 전처리 효율이 30% 향상되었다. 병렬 연결 운전조건으로 슬러지를 처리하였을 때, 에너지 소모량 당 가용화 효율은 5.6 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS/kWh로 기존의 수리동력학적 전처리장치보다 우수하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.98-105
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• 2007

본 연구에서는 초음파 cavitation을 이용한 슬러지의 전처리가 슬러지의 가용화와 혐기성 소화조의 운전효율에 미치는 영향을 바이오가스 생성을 중심으로 알아보고, 전처리의 효과를 ADM1 (Anaerobic Digestion Model No. 1)을 이용하여 시뮬레이션 한 결과와 비교하였다. 실험결과, 초음파 전처리는 하수슬러지의 탈수성을 감소시키며 SCOD의 생성을 증가시키는 것으로 나타났다. 실험실 규모의 혐기성 소화조는 초음파 미처리 슬러지(control)와 30분, 60분, 90분간 처리된 슬러지를 대상으로 4 계열로 운전되었으며, 그 처리효율은 TCOD의 경우, 각각 31.9%, 37.9%, 38.5%, 42.2%의 제거효율을 나타내었다. 또한 TS의 감량효율은 각각 15.9%, 20.8%, 21.5%, 24.1%로 평가되어 전처리에 따른 제거효율의 증가를 확인 할 수 있었고, 슬러지 부하와 전처리 시간의 증가에 따라서 바이오가스의 생성량도 증가하는 것으로 나타났다. 슬러지 전처리에 따른 혐기성 소화조의 운전결과와 시뮬레이션 결과의 추이는 전반적으로 일치하는 경향을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.424-429
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• 2012

The intention of this research was to investigate the solubilization of primary sewage sludge using lactic acid bacteria cultured in a glucose and yeast extract medium. Glucose as the carbon source and yeast extract as the source of nitrogen were chosen as an economic medium with the potential for the mass production of lactic acid bacteria. The optimal concentrations of the medium were 3% (w/v) glucose and 2% (w/v) yeast extract. In this study, in order to improve field applications for the solubilization of sludge at sewage treatment plants, a powdered form of lactic acid bacteria was produced. The optimal inoculum of the powder for the maximum efficiency of solubilization was 1% (w/v). In that condition, the SCOD value increased from 8600 (mg/L) at the beginning of experiment to 10290 (mg/L) at 96 h, with the highest solubilization rate (20.6% DDCOD) and 11.2% (SCOD). Also, the TVFAs of the lactic acid bacteria inoculation group were produced more than that of the control group. In particular, acetic acid was produced 5 times more in the experimental group than in the control group. In this research, the potential of lactic acid bacteria in the pretreatment of primary sewage sludge as a solubilizer, and as an energy source producer for microbial fuel cells was revealed.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.96-102
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• 2009

본 연구에서는 혐기성 소화 성능 향상을 위해 초음파 및 알칼리 전처리에 의한 폐활성 슬러지의 가용화 효과를 조사하였다. 초음파 및 알칼리 전처리는 세포벽의 파괴로 인하여 모세관 흡입 시간을 증가시킬 뿐만 아니라 상등액의 용존성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탁도 농도를 증가키는 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 병행한 슬러지 가용화가 초음파 전처리만을 수행한 경우에 비해 용존성 화학적 산소요구량과 단백질 증가가 높은 것으로 나타났다. 알칼리와 초음파 전처리를 동시에 수행한 경우 폐활성 슬러지의 고형물 농도 증가에 따라 가용화 효율이 감소하는 것으로 조사되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권3호
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• pp.297-302
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• 2016

Microbial electrochemical technology (MET) has recently been studied to improve the efficiency of a traditional anaerobic digestion (AD). The purpose of this study was to investigate the impact of MET in the system when MET was combined with traditional AD (i.e., AD-MET). Electrodes used in the MET were Cu coated graphite electrodes. They were supplied with a voltage of 0.3 V. AD started to generate methane in 80 days. But AD-MET started to generate methane from the initial operation after the system started. It was observed that AD-MET reached steady state faster and produced higher methane yield than AD. During the steady state, the average daily methane productions in AD and AD-MET were 2.3L/d and 4.9L/d, respectively. Methane yields were 0.07-CH₄/g‧CODre in AD and 0.25L-CH₄/g‧CODre in AD-MET. In AD-MET, the production rates of total volatile fatty acids (TVFAs) and soluble chemical oxygen demand (SCOD) were 0.12 mg TVFAs/mg VS‧d and 0.35 mg SCOD/mg VS‧d, respectively. They were significantly (p < 0.05) higher than those in AD. However, the concentrations of residual TVFAs in both systems were not significantly (p > 0.05) different from each other, confirming that methane conversion in AD-MET was greater than that in AD.

• 한국환경보건학회지
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• 제40권2호
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• pp.127-136
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• 2014

Objectives: This study was conducted to investigate the removal of high odor concentration from swine wastewater treatment facility by full scale biofilter using liquid with deodorant mixed with earthworm cast and distillery sludge. Methods: The supply of the culture liquid to the microorganism on the media in the biofilter increases the activity and growth of biomass. The experimental equipment was biofilter tower with treatment capacity of 90 m 3/min. The experimental conditions included gas flow of $60m^3/min$, retention time of 20 sec, and gas/liquid ratio of 67. Results: With changing season from winter to summer, the inlet odor concentration of ammonia increased from 2.5 ppm to 29 ppm, and of hydrogen sulfide from 21 ppm to 91 ppm, respectively. The odor treatment system with biofilter using the culture liquid was stable when the high loading rate increased and showed excellent removal grade with an average of 96.7% for ammonia, and an average of 93.7% for hydrogen sulfide. The pH and SCOD in the recirculating culture liquid near the bottom of the biofilter tower decreased with operation time, but its influence on the odor removal rate was negligible, because the organic matter (SCOD) was replaced by some culture liquid supplied 2-4 times per day. Conclusions: The biofilter using culture liquid could successfully remove high odor concentration which was generated from swine wastewater treatment facility.

• 유기물자원화
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• 제10권3호
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• pp.68-73
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• 2002

하수슬러지의 발생량 감소와 BNR공정의 외부탄소원 개발에 대한 해결방안으로 1차슬러지의 산발효가 연구되었다. 기존 혐기성 소화조를 활용한다는 측면에서 반응조의 형상, 온도, pH와 같은 환경인자는 변화시키지 않았고, HRT변화에 따른 가수분해율, 산생성율 및 환경인자의 특성변화를 검토하였다. 평균 가수분해율은 HRT가 3일과 1.5일 일때, 각각 0.0309., $0.0204mgSCOD_{prod.}/mgICOD_{inf.}$였다. 평균 산생성율은 HRT 3일에서 0.0068mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0652mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. HRT 1.5일에서 평균 산생성율은 0.0060mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0346mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. 실험기간 동안 알칼리도와 pH는 인위적인 조절없이 적정하게 유지되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.247-256
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• 2006

본 연구에서는 실험실 규모의 혐기성 소화 실험을 통하여 고온산발효를 거친 음식물찌꺼기 산발효액과 하수슬러지의 적정 혼합비와 유기물 부하율에 따른 반응조 운전특성을 분석하여 실제 플랜트에 적용가능성을 검토하여 얻은 결론은 다음과 같다. 음식물지꺼기 고온 산발효액과 하수슬러지를 혼합하여 반연속식으로 혐기성 소화실험을 실시한 결과 유기물 부하율 3.3 gVS/L.d(혼합비 1:1)에서 최적인 것으로 평가되었는데, 이때 SCOD 제거효율은 평균 74.2%, VS 제거효율은 73.6%, 주입된 VS당 생성된 가스량은 $0.440{\ell}/g\;Vs_{add}.d$였으며 평균 메탄 함량은 66.5%로 나타났다. 이는 기존에 음식물찌꺼기를 하수처리장의 중온 소화조에서 처리할 때의 유기물 부하보다 높아 효율성, 경제성에서 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권6호
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• pp.547-554
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• 2004

We found that the Bacterium Burkholderia cepacia in livestock wastewater treatment plant was predominant species. We investigated the growth rate of this and treatment characteristics for organic matter and nitrogen removal in livestock wastewater using this microorganism. First, we cultured B. cepacia. And then, to conducted treatment for livestock wastewater by using B. cepacia., we changed C/N from 0.2~4.4. When we operated A and B process, changing F/M ratio from 1.2 to 4.4. In experiment of C/N variations, when C/N was 1.8, we found that the optimal condition for organic matter and nutrient removal effect was higher and the removal efficiency of $SCOD_{cr}$, $SBOD_5$,$NH_4-N$ was 78.4%, 95% and 74.8%. So, It is possible to treat the wastewater having the lower C/N contents such as livestock wastewater using this microorganism. In experiment of A and B process for livestock wastewater, we found that the removal efficiency of organic matter and nitrogen in operating mode of A process was higher than that of B process. Also, the optimal F/M operating A process was 0.013 and the removal efficiency of $SBOD_5$, $SCOD_{cr}$, TN and TP were 97%, 60%, 95% and 91%.

• 청정기술
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• 제8권2호
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• pp.77-83
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• 2002

본 연구는 국내하수처리장에서 발생되는 하수내 질소와 인을 생물학적 영양소 제거공정을 이용하여 효율적으로 처리할 수 있는 설계 및 운전기술을 정립하는데 목적을 두고 있다. 혐기조 전단에 설치한 내생탈질조(Endogenous nitrate respiration, ENR)는 외부탄소원 없이 내생으로 반송슬러지내 포함된 질산성질소를 연속적으로 탈질시켜 질산성질소를 3mg/L 이하로 줄여 혐기조로 이송시킨다. 공정에 대한 성능 실험은 파이롯에서 수행하였다. 실험결과 운전기간동안 유입수내 TCOD/TP 비는 40에서 60범위를 보였고 TCOD/TKN 비는 5~7을 유지하였다. 유출수는 총질소는 10에서 12mg/L을 유지한 반면 총인은 최저 1mg/L을 가리켰다. 혐기조에서 $SP_{rel}/SCOD_{rm}$는 0.13에서 0.17을 유지하였다. 실험실규모에서는 ENR 반응률을 산정하였는데 0.042에서 $0.057gNO_3-N/gMv.d.$를 보였다. 이들 인자들은 생물학적 영양소제거공정을 설계하는데 유용하게 이용될 수 있고 ENR 반응은 저농도 하수에서 질소, 인 처리시 효과적임을 알 수 있었다.