• 한국물환경학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.865-870
• /
• 2006

The behavior and influence of EPS on membrane fouling by changing of hydraulic retention time was investigated, using lab. scale submerged membrane bio-reactor, which was operated with gravitational filtration and fed supernatant of primary sedimentation in waste water treatment plant as influent. The membrane was adopted micro-filter of polyethylene hollow fiber. EPS was analysed as polysaccharides and protein especially, into soluble and bound EPS separately. The concentration of soluble EPS was increased at short HRT, then membrane fouling was rapidly progressed and flux was depressed. The most of EPS clogged membrane pore were polysaccharides, while protein was important parameter affected on membrane fouling because of it's more accumulating in the more term operating.

• 상하수도학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.157-163
• /
• 2000

An experimental study was conducted to evaluate the treatment efficiency of paper-mill wastewater using pure oxygen activated sludge process. Effects of hydraulic retention time (HRT) and organic loading on process performance and kinetics were investigated. The raw paper-mill wastewater(BOD concentration ${\leq}500mg/L$) and the effluent from dissolved air flotation(DAF) treatment(BOD concentration ${\geq}500mg/L$) were used as influent for pure oxygen activated sludge process. Average BOD removal efficiencies were above 89.3% under 6hours or longer of HRT, while under 3hours of HRT they decreased to about 82%. With the effluent from DAF process, the half saturation constants($K_S$) and the maximum specific substrate removal rate($K_{max}$) were 85 mg/L and 2.25 L/day, respectively. However, with the raw paper-mill wastewater, both $K_S$ and $K_{max}$ increased to 156 mg/L and 3.84 L/day, respectively. The microbial yield coefficient(Y) and the decay coefficient($K_d$) were 0.46 gVSS/gBOD and 0.03 L/day, respectively, with effluent from DAF process. While, Y and $K_d$ were 0.24 gVSS/gBOD and 0.035 L/day, respectively, with the raw paper-mill wastewater.

• KSBB Journal
• /
• 제23권4호
• /
• pp.323-328
• /
• 2008

본 연구에서는 혐기조 및 무산소조, 호기조로 구성된 미생물이 부착된 고정상 담체를 이용한 $A^{2}O$ 생물막 장치와 부유 수생식물인 부레옥잠을 이용한 자연정화장치에서 생활오수를 이용하여 성능실험을 수행한 후 HRT에 따른 유기물 및 T-N, T-P의 제거 특성을 알아보았다. 평균 SS 제거율과 $COD_{Cr}$ 제거율은 HRT가 증가함에 따라 증가하다가 HRT 12 hr 이상에서는 각각 제거율이 93%, 89% 정도의 일정한 수치를 나타내었다. 반면에 평균 $BOD_5$ 제거율 및 평균 $COD_{Mn}$ 제거율은 HRT가 증가함에 따라 제거율은 계속 증가하는 양상을 보여주고 있으며 HRT 26 hr일 때 각각의 제거율은 84.91%, 76.03%이었다. 한편 평균 T-N 제거율 및 T-P 제거율은 HRT 61 hr까지는 계속 증가하다가 HRT 61 hr 이상에서는 거의 비슷한 수치이었으며 HRT 61 hr일 때의 평균 T-N 및 T-P 제거율은 각각 70.20%, 77.86%이었으며 영양염류 제거 관점에서 최적 HRT는 61 hr임을 알 수 있었다. 부레옥잠의 잎에서는 실험 전 후의 질소 함량이 비슷하였으나 뿌리에서는 5.5%가 더 많은 질소가 발견되어 부레옥잠이 질소를 흡수한다는 사실을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.781-788
• /
• 2008

본 연구는 실험계획법과 통계학적 분석을 이용하여 세가지 유기성 폐기물(축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기)의 혼합 산발효를 위한 최적 운전 조건을 구하였다. 먼저, 세가지 기질의 최적 혼합비 도출을 위해 15회의 회분식 실험을 진행하였고, 획득한 실험 값의 통계학적 분석 결과 도출된 최적 혼합비는 chemical oxygen demand(COD) 기준으로 축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기 순으로 0.4 : 1.0 : 1.1로 나타났다. 도출된 최적 혼합비율로 준비된 기질을 대상으로 산발효 연속 운전 최적화를 수행하였다. 중요 운전 인자로서 hydraulic retention time(HRT)과 기질 농도를 설정하고, 실험계획법의 일종인 반응표면법(Response surface methodology, RSM)을 적용하였다. 3단계의 실험 계획에 의거한 연속 운전 결과, total volatile fatty acids(TVFA) 생성을 극대화 할 수 있는 최적 운전 조건은 HRT 2일, 기질 농도 29,237 mg COD/L로 밝혀졌고, 제시된 2차 경험적 모델식을 통해 최적 운전 조건에서 73%의 TVFA 증가율을 예상할 수 있었다. 도출된 모델식의 정확도 검증을 위한 실험 결과, 약 4%의 상대오차를 나타내 반응표면법을 비롯한 실험계획법과 통계학적 분석 방안이 성상 변화가 큰 실 폐기물의 최적화에도 효과적으로 적용될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국양식학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.47-56
• /
• 1999

순환여과식 어류 양식 시설에서 호기성 미생물의 질산화 작용에 의하여 암모니아는 질산염으로 산화되어 축적되며 이를 제거하기 위하여 협기성 미생물을 이용한 탈질산화 과정을 많이 이용하고 있다. 이 과정에서 혐기성 미생물에 의한 탈질산화 효율은 외부 탄소원의 종류, 수리학적 체류시간(hydraulic retention time, HRT) 및 외부 탄소원 농도에 대한 수중 질산염의 농도비율 ($COD/NO_3^-N$, C;N)에 따라 달라진다. 따라서 우리 나라 순환여과식 양식장에서 일반적으로 이용되고 있는 선라이트 골판을 여과 재료로 한 침지식 여과조를 탈질 여과조로 이용하여 적정 유기 탄소원 제거 조건을 구명하기 위해 질산염의 농도를 순환여과식 양어장의 일반적인 농도인 $20.0mg/\ell$로 고정하고 외부 탄소원으로 메탄올과 글루코스를 사용하여 HRT와 C:N 비율 변화에 따른 적정 제거 조건을 알아보았다. 외부 탄소원의 종류에 따른 질산성질소의 제거 효율은 어떤 실험 조건에서도 메탄올이 글루코스보다 높게 나왔으며 HRT의 경우 글루코스와 메탄올 어느 쪽도 HRT 4시간 보다 8시간에서 효율이 좋았다. (P<0.05). HRT 8시간에서 C:N의 비율 3,4,5,6 중에서 5까지는 효율이 증가하여 글루코스의 경우 최대 제거 효율은 76.5%였고 일간 제거속도는 $223.5 g/m^2/day$였다. 그러나 외부 탄소원으로 메탄올을 사용할 경우 C:N 비율이 6으로 증가하면 효율이 감소되었다. HRT가 4시간일 경우 일간제거속도는 C:N 비율 5의 조건에서 메탄올이 $355.6g/m^2/day$로 가장 높았으나 배출수에 포함된 유기물 농도가 $40.9 mg/\ell$로 양어 용수에는 부적당하였다. 적정 제거 조건으로 생각되어지는 HRT 8시간, C:N 비율 5, 유기탄소원으로 메탄올을 사용하여 유입수의 질산성질소 농도를 $40.9 mg/\ell$ 로 높일 때 일간 제거속도는 질산성질소 농도가 20.6 mg/\ell$일 때 보다 2.2배가 증가하였다. 또한 배출수의 질산성질소 농도도 $5.6 mg/\ell$로 나타나 질산성질소의 일간제거속도는 높아졌으나 C:N 비율 5를 맞추기 위한 메탄올의 농도 증가로 인하여 배출수의 메탄올 농도가 $71.3 mg/\ell$로 증가하여 양식 dydt로는 부적당하였다. 따라서 선라이트 골판을 이용한 침지식 탈질조의 최적 운전 조건은 HRT 8시간, C:N 비율 5및 외부 탄소원으로 메탄올을 이용하는 것이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 유입수의 질선성질소 농도가 증가하면서 질산성질소의 일간제거속도도 함께 증가하였고 이에 따라 수중 pH도 8.0에서 8.8까지 점차적으로 증가하는 결과를 나타내었다.

• KSBB Journal
• /
• 제24권4호
• /
• pp.353-360
• /
• 2009

본 연구에서는 혐기조 및 무산소조, 호기조로 구성된 상향류식 고정상 담체 반응장치와 호기조로 고정상 담체 대신에 유동상 담체를 사용한 Loop Reactor로 이루어진 장치에서 생활하수를 이용하여 성능실험을 수행한 후 HRT에 따른 유기물 및 T-N, T-P 등 오염물질의 제거 특성을 비교 분석하였다. 두 반응기 모두 평균 BOD 제거율과 SS 제거율은 HRT가 증가함에 따라 증가하다가 HRT 16 h 이상에서는 일정한 수치를 나타내고 있으며 HRT 16 h에서 고정상 담체 반응기와 Loop Reactor의 평균 BOD 제거율은 각각 86.6%, 90.9%이었으며 평균 SS 제거율은 각각 78.0%, 88.2%로 Loop Reactor의 경우가 각각 4.3%, 10.2%의 더 높은 BOD와 SS 제거율을 나타내었다. 또한 평균 $COD_{Cr}$, 제거율 및 평균 $COD_{Mn}$ 제거율은 BOD와 SS 제거율과 마찬가지로 HRT가 증가함에 따라 증가하다가 HRT 16 h에서 일정한 수치를 나타내고 있으며 고정상 담체 반응기와 Loop Reactor의 평균 $COD_{Cr}$, 제거율은 각각 63.5%, 75.2%이었으며 평균 $COD_{Mn}$ 제거율은 각각 60.7%, 73.6%로 Loop Reactor의 경우가 11.7%, 12.9% 더 높은 제거율을 나타내었다. 반면에 평균 T-N 제거율 및 T-P 제거율은 두 반응기 모두 HRT가 증가함에 따라 제거율은 계속 증가하는 양상을 보여주고 있으며 HRT 16 h에서 Loop Reactor의 경우 평균 T-N 제거율 및 평균 T-P 제거율은 각각 33.6%, 54.5%로 고정상 담체 반응기보다 14.1%, 10.8%의 더 높은 제거율을 나타내었다. 이상의 결과에서 Loop Reactor가 성능이 훨씬 더 우수하였으며 최적 HRT는 16 h임을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.246-253
• /
• 2011

농업용수를 확보하기 위하여 조성한 호소에 장기간 물을 담수함에 따라 수질오염으로 이용가치 저하와 하류 하천이 건천화 되어 하천의 기능을 상실하는 등 유역내 잘못된 물 관리체계로 여러 가지 문제점이 발생하고 있다. 충남 대전지역을 중심으로 농업용 호소의 운영현황을 조사한 결과 대부분 호소수의 체류시간은 8개월 이상을 유지하여 그 기간 동안 하류하천의 건천화가 나타났고, 호소수의 수질은 생활계 및 축산계 오염물질의 유입과 강수량에 따른 물 순환특성과 상당히 밀접한 것으로 분석되었다. 따라서 호소 유역내수질오염물질 저감과 함께 하류하천이 건천화가 되지 않도록 담수량과 담수시기를 조절하고, 호소수 체류 시간은 가급적 짧게 유지하는 등 유역내 물 순환체계를 개선할 필요가 있다.

• 환경위생공학
• /
• 제14권3호
• /
• pp.130-138
• /
• 1999

The feasibility of municipal sewage sludge digestion was investigated by using thermophilic anaerobic sequencing batch reactor(ASBR). One-day settle time was enough for the high performance of solid-liquid separation. The conversion of semi-continuous mode to sequencing batch mode is easily achieved without any adverse effects, although the large amount of sludge equal to the volume ratio of 0.3~06 to reactor volume was added in the feed step of the start-up. The ASBRs had higher conversion capability of organics to biogas than the control reactor. Gas yields of the ASBRs were increased by the average of 50% over the control reactor across a range of hydraulic retention time(HRT)s from 10days to 5days. The thermophilic reactors showed higher gas production than mesophilic reactor. Removal efficiencies of organic matter exceeded 80% on the basis of supernatants, except that at the reactor. Solid-liquid separation was essential in the performance of the ASBR, especially, at the lower HFT. The ASBRs were highly efficient in the retention of activated biomass within the reactor. thus compensating for increased equivalent organic loading rate through increased solids retention times followed by the increased solids, while maintaining shorter HRTs.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제12권2호
• /
• pp.81-91
• /
• 2007

A membrane bioreactor (MBR) was used to investigate the aerobic degradation of foam active substance - non-ionic surfactant, APG 2000 UP. The surface aeration using the propeller loop reactor (PLR) guaranteed sufficient $O_2$ for substrate removal and bacteria growth and avoided foam development. Moreover, the cross-flow membrane filtration enabled the separation of the bacteria still loaded with surfactant in the collecting container. The biological degradation of the surfactant with varying hydraulic retention time (HRT) and influent concentration $c_{S0}$ showed high substrate removal of nearly 95% at high volumetric loading rates up to $7.4\;kgCOD\;m^{-3}d^{-1}$ and at sludge loading rates up to 1.8 kgCOD $(kgVSS\;d)^{-1}$ for biomass concentration $c_B\;{\approx}\;constant $. The increasing $c_B$ from 3.4 to $14.5\;gL^{-1}$ TSS respectively sludge retention time (SRT) from 5.1 to 442 d under complete biomass retention by the membrane filtration resulted in high removal of substrate ${\alpha}\;>\;90%$ with reducing excess sludge production.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.167-174
• /
• 1998

It is known that the anaerobic fermentation of organic matter (OM) is divided into 2 phases, acidogenic phase in which OM is digested into volatile fatty acid (VFA), and methanogenic phase where the produced VFA is converted to CH4 and CO2. In a natural fermenting procedure, these 2 phases occur at the same time. However the total production of end products (methane) may be limited if these 2 phases occur at the same time. This is believed to be due to the difference in growth rate, substrate-utilizing efficiency and favorable environment for each microbes (acidogens and methanogens), involved in each phase. It is therefore suggested for the maximum recycling of organic waste (such as animal waste) through providing 2 different steps in fermenting procedure, acidogenic phase and methanogenic phase, in each case the activity of involved microbes can be maintained at the maximum level. The results obtained from these experiments are summarized as follows : The loading rates of swine waste were made through 2.5, 5 and 10 gVS / l / d to identify its acidogenic fermenting character in this study. The VFA yield was maximized at 10 gVS / l / d of loading rate. On the basis of this study was executed to identify the optimum HRT of 1, 2 and 4 days at 10 gVS / l / d of loading rate in acidogenic phase. The maximum VFA yield was obtained at 1 days of HRT.