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논문 상세정보

도시 하수의 생물학적 고도처리를 위한 분리막 공정의 개발 및 동역학적 계수 산정 연구

Estimation of Kinetic Coefficient in Submerged Membrane Bioreactor for Biological Nutrient Removal

초록

본 연구는 혐기조, 안정화조, 무산소조, 막분리호기조로 구성된 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 슬러지 체류시간(SRT) 및 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.2시간, 34.1일과 19.6 L/$m^2$/hr (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.3%, 99.9%, 69.4% 및 74.6%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.653 kgVSS/kgBOD/d, 0.044 $mgNO_3$-N/mgVSS/d, 0.035 $mgNH_4$-N/mgVSS/d, 51.0 mgP/gVSS/d 및 5.4 mgP/gVSS/d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.86%와 3.5%였다.

Abstract

This study was performed to investigate the characteristics of nutrient removal of municipal wastewater in membrane bioreactor system. Membrane bioreactor consists of four reactors such as the anaerobic, the stabilization, the anoxic and the submerged membrane aerobic reactor with two internal recycles. The hydraulic retention time (HRT), sludge retention time (SRT) and flux were 6.2 h, 34.1 days and 19.6 L/$m^2$/hr (LMH), respectively. The removal efficiency of $COD_{Cr}$, SS, TN and TP were 94.3%, 99.9%, 69.4%, and 74.6%, respectively. The estimated true biomass yield, specific denitrification rate (SDNR), specific nitrification rate (SNR), specific phosphorus release rate (SPRR) and specific phosphorus uptake rate (SPUR) were 0.653 kgVSS/kgBOD/d, 0.044 $mgNO_3$-N/mgVSS/d, 0.035 $mgNH_4$-N/mgVSS/d, 51.0 mgP/gVSS/d and 5.4 mgP/gVSS/d, respectively. The contents of nitrogen and phosphorus of biomass were 8.86% and 3.5% on an average.

참고문헌 (8)

  1. 지대현, 신상우, 이광호, 이재근, "연속회분식 반응 공정에서 동역학적 계수 및 미생물 합성에 사용된 영양물질 산정," 한국물환경학회지, 23(5), 607-612(2007) 
  2. 차기철, 황명구, 정형근, 김동진, 유익근, 한상국, "MBR공정에 있어서 미생물 성장 특성과 SMP의 거동," 대한환경공학회지, 25(2), 155-162(2003) 
  3. Gander, M., Jefferson, B., and Judd, S., "Aerobic MBRs for domestic wastewater treatment: a review with cost consideration," Separation and Purification Technology, 18, 119-130(2000) 
  4. Wu, C. Y., Chen, Z. Q., Liu, X. H., and Peng, Y. Z., "Nitrification-denitrification via nitrite in SBR using realtime control strategy when treating domestic wastewater," Biochem. Eng. J., 36(2), 87-92(2007) 
  5. 환경부, 하수도통계(2007) 
  6. 김규진, 윤성훈, "Membrane Bioreactor(MBR)를 이용한 오.폐수 처리," J. Korean Ind. Eng. Chem., 12(3), 239-248(2001) 
  7. Xiao-Jun Fan, Vincent Urbain, Yi Qian and Jacques Manem, "Nitrification and mass balance with a membrane bioreactor for municipal wastewater treatment," Water Sci. Technol., 34(1-2), 129-136(1996) 
  8. 여상민, 이영옥, "생물학적 인 제거 공정에서 탄소원에 따른 미생물군집구조의 변화," 대한환경공학회지, 28(2), 165-172(2006) 

이 논문을 인용한 문헌 (2)

  1. Ahn, Kwang-Ho ; Ko, Kwang-Baik ; Kim, I-Tae ; Kim, Kwang-Soo 2012. "Pollutant Removal in Variable HRT Using the Aerobic Biofilm" 한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, 21(12): 1495~1501 
  2. Kang, Zion ; Kim, Byung-Hyuk ; Shin, Sang-Yoon ; Oh, Hee-Mock ; Kim, Hee-Sik 2012. "Municipal Wastewater Treatment and Microbial Diversity Analysis of Microalgal Mini Raceway Open Pond" Korean journal of microbiology = 미생물학회지, 48(3): 192~199 

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