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Expanded Polystylene(EPS) 여재를 이용한 BNR(Biological Nutrient Removal) 공정 개발
Development of BNR(Biological Nutrient Removal) Process Using Expanded Polystylene(EPS) Media

류홍덕   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 민경국   (환경관리공단 상하수도지원처CC0188639  ); 이정훈   ((주) 자연과 환경CC0154752  ); 최경영   ((주) 자연과 환경CC0154752  ); 임헌은   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 김철환   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  ); 이상일   (충북대학교 공과대학 환경공학과UU0001309  );
  • 초록

    본 연구에서 수행한 입상형의 발포 폴리스티렌을 이용한 고도처리 공정은 기존의 상용화되거나 개발중인 영양염류 처리공정에 비해 수리학적 체류시간을 상당히 줄일 수 있고 동절기에도 온도의 영향을 크게 받지 않는 장점을 가지고 있다. 도시하수를 이용하여 bench-scale 연구를 수행한 결과 T-N 제거효율의 경우 HRT 6 hr 및 4 hr에서 각각 약 55% 및 51%로서 HRT가 짧아졌을때 단지 약 4%의 처리효율 감소가 관찰되었다. 온도 영향에 있어서 여름철과 겨울철의 T-N 제거효율을 비교해본 결과 T-N 제거 효율이 각각 약 65% 및 54%로 관찰되어 여름철이 겨울철에 비해 약 11% 더 높은 효율이 관찰되었으며 겨울철 효율저하는 주로 암모니아성 질소의 질산화가 원활이 이루어지지 않았기 때문인 것으로 관찰되었다. 유입부하 및 C/N 비에 관한 연구에서는 유량 및 농도의 변화가 심한 하 폐수 처리에 있어서도 안정된 처리수질을 확보할 수 있었으며, C/N 비가 감소에 따른 처리효율 저하가 크지 않음을 관찰 할 수 있었다. 따라서 본 개발 시스템을 기존의 중 소규모 하수처리장에 적용할 경우 유입수내의 유기물을 최대한 활용하여 영양염류를 처리할 수 있을 것이라 기대된다.


    Biological nutrient removal(BNR) process used in this study, which was packed with EPS(expanded polystylene) media, has more many advantages in aspect of reducing hydraulic retention time(HRT) of the process and having less effect of temperature in the winter season than commercial process in the present. Bench-scale study was performed using domestic wastewater. In the results, it was observed that the T-N removal efficiencies in HRT 6 hr and HRT 4 hr were 55% and 51%, respectively, showing the small reduction (about 4%) of T-N removal efficiency according to shortening of HRT. In comparison of T-N removal characteristic in summer and winter seasons, it showed that T-N removal efficiencies in summer and winter seasons were 65% and 54%, respectively, showing the 11% lower T-N removal efficiency in winter season than in summer season due to deterioration of nitrification in winter season. In the studies of influent loading rate and C/N ratio, the process showed stable effluent quality under the condition of broad influent loading rate and C/N ratio. Therefore, it is anticipated that the developed process in this study could be applicable to small wastewater treatment plant in nutrient removal.


  • 주제어

    부상여재 .   수리학적 체류시간 .   온도 .   도시하수 .   유입부하 .   C/N 비.  

  • 참고문헌 (11)

    1. Liu, J., Wang, B., Li, W., Jin, C., Cao, X., and Wang, L., 'Removal of Nitrogen from Coal Gasfication and Coke Plant Wastewaters in A/O Submerged BiofilmActivated Sludge(SBF-AS) Hybrid System,' Water Sci. Technol., 34(10), 17 -24(1996) 
    2. Tarek, A. E., Vladimir, S., Grietje, Z., and Gatez, L., 'Low Temperature Pre-Treatment of Domestic Sewage in an Anaerobic Hybrid or an Anaerobic Filter Reactor,' Bioresource Technology, 82, 233 -239(2002) 
    3. Lee, H. S., Park, S. J., and Yoon, T. I., 'Wastewater Treatment in a Hybrid Biological Reactor Using Powdered Minerals: Effects of Organic Loading Rates on COD Removal and Nitrification,' Process Biochemistry, 38, 81-88(2002) 
    4. Pedro, R. C., Alejandro, P. F., and Faustino, S., 'Improved Performance of a Hybrid Design Over an Anaerobic Filter for the Treatment of Dairy Industry Wastewater at Laboratory Scale,' Journal of Fermentation and bioengineering, 79(3), 270 - 272(1995) 
    5. Wang, J., Shi, H., and Qian, Y., 'Wastewater Treatment in a Hybrid Biological Reactor (HBR): Effect of Organic Loading Rates,' Process Biochemistry, 36, 297 - 303(2000) 
    6. 환경부, 환경백서(2004) 
    7. Liu, J., Li, W., Wang, X., Liu, H., and Wang, B., 'Removal of Nitrogen from Coal Gasification by Nitrosofication and Denitrosofication,' Water Sci. Technol., 38(1), 39-46(1998) 
    8. Jun, B. H., Miyanaga, K., Tanji, Y., and Unno, H., 'Removal of Nitrogenous and Carbonaceous Substances by a Porous Carrier-Membrane Hybrid Process for Wastewater Treatment,' Biochemical Engineering Journal, 14, 37-44(2003) 
    9. Orris, E. A., Takashi, A., Tony, K., James, L. B., Steve, L. L., Edwin, F. B, III, Alan, W. M., Bechir, M. H., Matsch, L. C., James, J. B. Jr., Isadore, N., Trevor, R. B., Robert, W.O., David, C. C., Raymond, P., Ronald, S. D., Clair, N. S., John, F. F., Robert, E. S., Gregory, M. G., Arthur, S., Carl, L. H. Jr., Stensel, H. D., William, R. H. Jr., Richard, W. S., Robert, H., Richard, A. S., Bruce, J., Richard, E. T., John, S. J., and Eliot, F. T., 'Nutrient Control; Manual of Practice No. FD-7,' in Water Pollution Control Federation, 2626 Pennsylvania Avenue, N. W. Washington, D. C. 20037, pp. 65-135(1983) 
    10. Nurdan, B. and Ayse, F., 'Concentrated Wastewater Treatment Studies Using an Anaerobic Hybrid Rreactor,' Process Biochemistry, 38, 771-775(2002) 
    11. Misra, C. and Gupta, S. K., 'Hybrid Reactor for Priority Pollutant Trichloroethylene Removal,' Water Res., 35(1), 160 - 166(2001) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Min-Ho ; Kim, Young-Gyu ; Kim, Soo-Bok 2010. "Phosphorus Removal (Characteristics by Anoxic Oxic Process) by Anoxic and Oxic Processed Combined with Iron Electrolysis" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, 36(6): 502~509     

 저자의 다른 논문

  • 류홍덕 (15)

    1. 2004 "유입부하가 DEPHANOX 및 Modified-DEPHANOX 공정에 미치는 영향" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 20 (1): 24~31    
    2. 2005 "부유 및 부착성장 미생물을 이용하는 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 27 (2): 206~214    
    3. 2006 "낮은 C/N 비에서 운영되는 SBR 유형의 Two-Sludge 공정의 질소 제거 특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (1): 7~14    
    4. 2006 "수리학적 체류시간에 따른 부유성장 미생물을 이용한 공정과 하이브리드 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 28 (1): 15~25    
    5. 2007 "이단 슬러지 형태의 SBR 운영시 유기물 및 질소 부하율이 처리에 미치는 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 29 (10): 1121~1125    
    6. 2007 "간수를 이용한 축산폐수의 struvite 결정화" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 23 (1): 138~143    
    7. 2009 "Struvite 결정화를 이용한 반도체 폐수처리 시 불소제거를 위한 최적 조건" 水質保全 = Journal of Korean Society on Water Quality 25 (6): 916~921    
    8. 2009 "질산화 반응조에서 유기물 부하에 따른 암모니아 제거 특성" 환경위생공학 = Journal of environmental and Sanitary engineering 24 (3): 7~15    
    9. 2011 "인 제거를 위한 흡착제로서 란타늄-황토 복합체의 흡착특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (2): 143~148    
    10. 2011 "고농도의 불소함유폐수 처리시 칼슘원에 따른 영향" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (5): 307~313    
  • 이정훈 (1)

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