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마이크로버블 오존 고도산화를 이용한 축산폐수 혐기소화 배출수의 COD와 색도의 제거
이인규 ( In Kyu Lee ),이은영 ( Eun Young Lee ),이혜정 ( Hye Jung Lee ),이기세 ( Ki Say Lee ) 한국공업화학회 2011 공업화학 Vol.22 No.6
축산폐수 혐기소화 유출수 중의 생물학적 난분해성 유기물의 분해를 위하여 오존 기반의 고도산화 기술을 적용하였다. 배출수의 COD 및 색도는 각각 9200~9500 mg/L 및 0.384 (400 nm)이고 1/10 희석하여 실험에 사용하였다. 공급 오존은 버블의 크기가 13 μm인 마이크로버블 오존과 105 μm인 일반 오존버블과의 차이를 고찰하였다. 마이크로버블 오존을 사용함으로써 오존의 용해도와 라디칼 생성량이 증가되었고 일반 오존버블에 비하여 COD 및 색도의 제거효율이 각각 85% 및 26% 향상되었다. 마이크로버블을 포함한 O3/UV, O3/H2O2, O3/UV/H2O2의 조합을 비교한 결과 오존 단독 처리에 비하여 색도 제거율이 5~10% 정도 증가되었으며, 오존에 비하여 UV나 H2O2의 색도제거에 대한 기여가 크지 않음을 알 수 있었다. 반면 COD에 대해서는 O3/UV/H2O2 적용시 오존 단독에 비하여 2배 이상 제거율이 증가하였으며 UV보다는 H2O2의 기여도가 더 컸다. 한편 마이크로 오존의 사용시 증가된 용존오존 및 라디칼 활성으로 인하여 오존 공급을 중단한 후에도 UV 또는 H2O2를 적용함으로써 추가적인 COD 분해 효과를 지속적으로 유지할 수 있었다. Ozone-based advanced oxidation was applied for the treatment of anaerobic digestion effluent of livestock wastewater. Initial COD and color value were 930 mg/L and 0.04, respectively, and the 1/10-diluted wastewater was used for the study. The treatment characteristics were compared between the conventionally generated ozone (105 μm) and microbubbled ozone (13 μm). The use of microbubbled ozone improved the removal of chemical oxygen demand (COD) and color by 85% and 26%, respectively, compared with the conventionally bubbled ozone. The application of microbubbled O3/UV, O3/H2O2, O3/UV/H2O2 combinations resulted in 5~10% higher color removal than ozone alone, which implies that the contribution of UV or H2O2 is not significant in color removal. On the other hand, COD removal could be increased two folds compared with ozone alone through O3/UV/H2O2 combination. The contribution of H2O2 was bigger than UV for COD removal with microbubbled ozone. Due to the enhancement of dissolved ozone and radical activity, the microbubbling enabled us to additional COD removal even after stopping ozone supply in the presence of UV or H2O2.
축산폐수 고도처리를 위한 미세조류 Scenedesmus acuminatus의 이용 가능성
박기영,임병란,이기세,이수구,Park, Ki-Young,Lim, Byung-Ran,Lee, Ki-Say,Lee, Soo-Koo 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.1
The green algae Scenedesmus acuminatus was cultured in different media: animal wastewater and an artificial culture medium in order to evaluate potential use for tertiary treatment. The experiments were conducted with air flowrate 1~2 L/min at $28{\sim}30^{\circ}C$. The nitrogen and phosphorus showed very similar removal efficiencies (68~77 % and 69~80 % for nitrogen and phosphorus respectively). The optimal fed period was estimated as three days in the semi-continuous experiment. The effects of $CO_2$ (4.5 %) injection on nutrient uptake from animal wastewater (biological treatment effluent) were compared to an air injection under the same conditions of light and photoperiod. The uptake rates of nutrient with air injection were observed 0.009 gN/gChl-a/day, 0.028 gN/gChl-a/day and T-P 0.003 gP/gChl-a/day for nitrate, total nitrogen and phosphorus respectively. The rates were enhanced by addition of $CO_2$ to 0.026 gN/gChl-a/day, 0.076 gN/gChl-a/day and T-P 0.018 gP/gChl-a/day. This study establishes that $CO_2$ addition during nutrient deprivation of microalgal cells may accelerate tertiary wastewater treatment.