• 환경위생공학
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• 제11권3호
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• pp.63-68
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• 1996

This study was to discuss limiting factors influenced on the removal efficiencies of nitrogenous compounds investigated using the polypropyrene media which was to attach microorganism in order to apply the fixed-biofilm process. The main limiting factors are the hydraulic retention time (HRT), C/N ratio, $COD/NO_{3}-N$ ratio and temperature. The hydraulic retention time HRT were 6, 8, 10, 12 hrs and the C/N ratio range was 2.5-9.5. The $COD/NO_{3}-N$ ratio range was 3.2-21.9 and the temperature were 15, 20, 25, 30, $35^{\circ}C$, respectively. The results of this study are summerized as follows. 1. Hydraulic retention time (HRT) to obtain removal efficiencies of T-N higher than 85% had to be 10 hrs above. 2. The removal efficiencies of T-N decreased at C/N ratio from 6.2 to 4.8 in this anoxic-contact aeration system. 3. Denitrification rate decreased at $COD/NO$_{3}$-N$ ratio from 8.0 to 5.0 4. As temperature increased, removal efficiencies of T-N increased.

• 한국환경과학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2013

A fixed biofilm reactor system composed of anaerobic, anoxic(1), anoxic(2), aerobic(1) and aerobic(2) reactor was packed with synthetic activated ceramic (SAC) media and adopted to reduce the inhibition effect of low temperature on nitrification activities. The changes of nitrification activity at different wastewater temperature were investigated through the evaluation of temperature coefficient, volatile attached solid (VAS), specific nitrification rate and alkalinity consumption. Operating temperature was varied from 20 to $5^{\circ}C$. In this biofilm system, the specific nitrification rates of $15^{\circ}C$, $10^{\circ}C$ and $5^{\circ}C$ were 0.972, 0.859 and 0.613 when the specific nitrification rate of $20^{\circ}C$ was assumed to 1.00. Moreover the nitrification activity was also observed at $5^{\circ}C$ which is lower temperature than the critical temperature condition for the microorganism of activated sludge system. The specific amount of volatile attached solid (VAS) on media was maintained the range of 13.6-12.5 mg VAS/g media at $20{\sim}10^{\circ}C$. As the temperature was downed to $5^{\circ}C$, VAS was rapidly decreased to 10.9 mg VAS/g media and effluent suspended solids was increased from 3.2 mg/L to 12.0 mg/L due to the detachment of microorganism from SAC media. And alkalinity consumption was lower than theoretical value with 5.23 mg as $CaCO_3$/mg ${NH_4}^+$-N removal at $20^{\circ}C$. Temperature coefficient (${\Theta}$) of nitrification rate ($20^{\circ}C{\sim}5^{\circ}C$) was 1.033. Therefore, this fixed film nitrogen removal process showed superior stability for low temperature condition than conventional suspended growth process.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1789-1797
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• 2000

질산화에 요구되는 산소량과 탈질소화에 요구되는 탄소원의 양을 감소시킬 수 있는 암모니아성 질소의 아질산성 질소로의 부분적 질산화 반응을 유도하기 위해 생물막 반응기를 이용하여 고농도 암모니아성 질소를 함유하고 있는 혐기성 소화슬러지 탈수여액을 대상으로 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비, pH, FA(free ammonia), 온도변화에 따른 아질산성 질소의 축적현상에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 유입수의 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비를 증가시킴에 따라 유출수의 아질산성 질소의 축적도 증가하였으며, 이는 알칼리도의 농도가 증가함에 따라 반응기내의 pH가 높게 유지됨으로서 FA의 농도가 증가하게 되어 Nitrobacter의 성장을 선택적으로 저해시키기 때문인 것으로 판단된다. 일정한 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비 조건에서 온도가 증가할수록 아질산성 질소의 축적도 증가하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권5호
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• pp.301-306
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• 2013

본 연구는 퍼클로레이트($ClO_4{^-}$)와 질산염($NO_3{^-}$)의 직접적인 처리방법으로 무산소/호기생물막반응조와 MF막에 의한 연속처리의 적용 가능성을 조사하였다. 생물막 처리공정은 첫 번째 단계로 퍼클로레이트와 질산염의 제거를 위해 무산소생물막반응조를 이용하였고 두 번째 단계로 이화적 퍼클로레이트와 질산염 환원을 위해 사용된 잔류탄소원의 제거를 위해 호기생물막반응조가 도입되었다. 그리고 마지막 단계로 탁도제거를 위해 중공사형 MF막을 적용하였다. 본 연구에서 102 ${\mu}g/L$ $ClO_4{^-}$와 61.8 mg/L $NO_3{^-}$ (14 mg/L $NO_3$-N)가 유입수로 주입되어 퍼클로레이트는 IC 검출농도 이하(5 ${\mu}g/L$ $ClO_4{^-}$)로 제거되었으며 질산염은 최종 처리수의 농도가 4.4 mg/L $NO_3{^-}$ (1 mg/L $NO_3$-N)로 제거되었다. 탄소원으로 사용된 과잉의 179 mg/L 유입 $CH_3COO^-$는 무산소생물막반응조의 유출수에서 117 mg/L, 호기생물막반응조의 유출수에서 11 mg/L로 감소하였다. 3 NTU의 유입 탁도는 무산소/호기생물막반응조의 유출수에서 1.5와 0.3 NTU였으며 최종 MF막의 유출수에서 0.2 NTU였다. 이 결과는 지표수와 지하수에 포함된 저농도 퍼클로레이트와 질산염 오염의 직접적인 처리방법으로 무산소/호기생물막반응조와 MF막의 연속처리가 적용될 수 있음을 의미하는 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.992-998
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• 2008

SND 공정은 최근에 하수내 질소제거를 위한 새로운 공법으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 무산소조, 혐기조 및 담체를 충진한 포기조로 구성된 DMR(Daiho Microbic Revolution)공정을 이용하여 포기량을 2.0, 1.0, 0.5, 0.4 및 0.2 L/min으로 변화시키면서 영양염류 제거효율과 동시 질산화/탈질 효율을 검토하였다. 유기물제거율은 포기량에 차이를 보이지 않았으며 모든 조건에서 93%의 제거율을 얻을 수 있었다. T-N 제거효율은 포기량이 적어짐에 따라 높아져 0.2 L/min의 조건에서 80%의 효율을 얻었으며, SND효율 또한 각 조건에서 62, 65, 72 및 78%를 나타내어 포기량 조절만으로 높은 질소제거율을 얻을 수 있었다. T-P는 포기량에 따라 75$\sim$96%의 제거율을 보였지만, 0.2 L/min의 조건에서는 2차 인방출이 발생하였다. 0.5 L/min의 조건에서 슬러지의 poly-P함량은 5.08%였으며 소모된 유기물 양과 방출된 인 농도의 비는 0.72 mg P/mg HAc였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.837-847
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• 2000

고농도의 유기물과 질소성분을 포함하는 맥주공장과 석유화학 산업폐수를 처리하기 위하여 실험실 규모의 혐기/호기 순산소-생물막 공정 (POB)이 이용되었다. 그리고 A/O POB process와 장기폭기법의 경제성분석도 수행되었다. TOC 농도기준으로 70에서 150 mg TOC/L 범위의 맥주공장폐수가 유입되었을 때 TOC 제거율은 각각 92% 이상으로 좋은 효율을 보였다. 석유화학폐수의 경우 초기 TOC제거율은 52%로 매우 낮았지만 32일 이후에는 86%의 TOC 제거율을 나타내었으며, TKN의 제거율은 유입부하가 증가함에도 불구하고 27일 이후에 71%의 제거율로 유지되었다. 순산소 생물막공법은 초기 건설비인 순산소 발생장치 (PSA)와 메디아 설치비가 소요되기 때문에 장기폭기법에 비하여 약 2.9배 정도 높았다. 이에 반해서 순산소 생물막공법은 극히 적은 잉여슬러지 발생량과 슬러지의 재순환의 불필요, 낮은 에너지 소요량 등의 많은 장점들로 인하여 운전비와 유지비가 약 2.5배 정도 장기폭기법 보다 적었다. 그러므로 장기적인 측면에서 보면 순산소 생물막공법이 높은 처리효율을 가지면서도 장기폭기법보다 경제적인 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1021-1027
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• 2008

본 연구에서는 비점오염물질을 처리하기 위해 생물막 공정이 도입되었다. 반응기내의 생물막의 성장으로 위해 세라믹 담체가 사용되었으며, 담체의 충전률은 각각 5% 및 15(v/v)%였다. 이후, 반응기는 각각 0, 5, 10, 15일의 무강우기간에 따라 회분식으로 운전되었다. COD 및 NH$_4{^+}$-N의 제거효율이 담체 충전률, 온도 및 무강우기간에 따라 조사되었으며, 추가적으로 polymerase chain reaction (PCR)-denaturing gel gradient electrophoresis(DGGE)와 INT-dehydrogenase activity(DHA) test를 통하여 미생물 군집 및 활성도가 해석되었다. 운전 결과, 무강우기간이 늘어남에도 충전률에 관계없이 COD의 제거는 안정적으로 일어났다. COD는 25$^{\circ}C$에서는 6$\sim$8 hr, 10$^{\circ}C$에서는 약 15 hr의 반응시간이 필요하였다. DGGE 분석 결과, 무강우기간이 늘어남에 따라 식종 슬러지에서 발견되는 미생물에서 저니토에서 주로 발견되는 미생물로 변화됨을 확인할 수 있었다. 또한 INT-DHA법에 의한 미생물의 활성도 측정 결과, 15일의 무강우기간에도 활성도의 감소는 관찰되지 않았다.

• 한국환경보건학회지
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• 제32권5호
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• pp.451-461
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• 2006

Laboratory scale experiments were conducted to study the conversion of sludge from conventional activated sludge to nitrogen-phosphorus removal sludge using two types of sequencing batch reactor (SBR) systems, a conventional SBR and sequencing batch biofilm reactor (SBBR). The nitrogen and phosphorus removal characteristics were similar between SBR and SBBR and the removal efficiencies were very low when the influent TOC concentrations were low. The nitrogen and phosphorus removal efficiencies in SBR were 96% and 77.5%, respectively, which were higher than those in SBBR (88% and 42.5%) at the high influent TOC concentration. In SBBR, the simultaneous nitrification-denitrification was occurred because of the biofilm process. The variations of pH, DO concentration and ORP were changed as the variation of influent TOC concentration both in SBR and SBBR and their periodical characteristics were cleary shown at the high influent TOC concentration. Especially, the pH, DO concentration and ORP inflections, were cleary occurred in SBR compared with SBBR.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.543-558
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• 2019

In comparison to alternative advanced wastewater treatment technologies, the main problem associated with membrane bioreactor (MBR) technology, which has become prominent in recent years, is biofouling. Within these systems, biofouling is typically the result of a biofilm layer resulting from bacterial gathering. One biological system that can be employed to interrupt the process of bacterial gathering is called 'Quorum Quenching (QQ)'. Existing QQ applications can be classified using three main types: 1) bacterial/whole-cell applications, 2) direct enzyme applications, and 3) natural sourced compounds. The most common and widely recognized applications for membrane fouling control during MBR operation are bacterial and direct enzyme applications. The purpose of this review was to identify and assess biofilm formation mechanism and results, the suggestion of the QQ concept and its potential to control biofilm formation, and the means by which these QQ applications can be applied within the MBR and present QQ MBR studies.

• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1082-1087
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• 2006

BAC backwashing process in ozone-BAC advanced water treatment process was experimentally studied. The operation and performance of backwashing were evaluated by measuring the effects of water temperature and water input rate on the backwashing interval and duration, and also the change of the amounts of biofilm and HPC in treated water before and after backwashing. The experiments were carried out with the pilot scale test module built in a existing water treatment plant, and the following results were obtained. Longer backwashing time than that of design operating condition was needed for satisfying the suitable turbidity of washing water effluent. Depending on water temperature, 7 days of backwashing cycle was recommended for the period lower than $15^{\circ}C$, and 10 days for the period higher than $15^{\circ}C$. After backwashing, the amounts of biofilm and HPC decreased to 1/10 and 80%, respectively.