ANAMMOX 기술 . SANI Process ^ Reff.

 

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=zissaqua&logNo=220771281749 

"ANAMMOX" 아나목스를 아시나요?

 

호기성ammoniumoxidation의약자 인 Anammox는 많은 자연 환경에서 발생하는질소 순환 [1]의 전 세계적으로 중요한 미생물 과정입니다. 이 과정을 매개하는 박테리아는 1999 년에 확인되었으며 과학계에 큰 놀라움이었습니다. [2] anammox 반응에서, 아질산염과암모늄 이온은이원자질소와 물로 직접 변환됩니다.

anammox 과정을 수행하는 박테리아는 박테리아 문Planctomycetota에 속하는 속입니다. anammox 박테리아는 모두 anammox 과정이 일어나는세포질내부의지질 이중층막 결합 구획인 하나의anammoxosome을 가지고 있습니다. 아나목소좀 막은사다리지질이 풍부합니다. 이 지질의 존재는 지금까지 생물학에서 독특합니다.

"Anammox"는델프트 공과 대학에서 개발 한 anammox 기반 암모늄 제거 기술 [3]의 상표명이기도합니다.

 

 

1932 년에 미국 위스콘신 주 멘도 타 호수의 퇴적물에서발효하는 동안 알려지지 않은 메커니즘을 통해이질소가스가 생성되었다고보고되었습니다. [15] 1965 년 F. A. Richards [16]는 유기물의 혐기성 재석 회화 중에 생성되어야하는 대부분의암모늄이 설명되지 않았 음을 발견했습니다. 이 변형에 대한 알려진 생물학적 경로가 없었기 때문에 암모늄의 생물학적 혐기성 산화는 더 이상 주목을받지 못했습니다. [17]

1977 년 Engelbert Broda는 열역학적 계산을 기반으로 암모늄을 이질소 가스로 산화 할 수있는 두 개의 화학 독립 영양 미생물의 존재를 예측했습니다. [18][19]암모늄의 혐기성 산화는 전임자들이 그러한 반응에 대한 생물학적 기초를 확립하려고 시도했지만 실패했다고 가정할 때 실현 가능하지 않을 것으로 생각되었습니다. 1990년대까지 아놀드 멀더의 관찰은 리처드의 제안과 일치했다. [20] 그들의 무산소 탈질 파일럿 반응기에서, 암모늄은 명확한 질소 생산과 함께아질산염을 희생시키면서 사라졌습니다. 반응기는 암모늄, 황화물 및 기타 화합물과 질산화 공장의질산염을 포함하는 메탄 생성 파일럿 반응기의 유출 물을 유입 수로 사용했습니다. 이 과정은 "anammox"로 명명되었으며 원치 않는 암모늄을 제거하는 데 큰 의미가 있음을 깨달았습니다.

 

그림 4. 가상의 대사 경로와 anammoxosome에서의 역전자 수송. (a) 아질산염을 전자 수용체로 사용하여 anammoxosomal 막 위에 양성자 원동력을 생성하는 Anammox 이화 작용. (b) 양성자 원동력 구동 역 전자 수송은 중심 이화 작용과 질산염 환원 효소 (NAR)를 결합하여 아세틸 -CoA 경로에서 이산화탄소 감소를위한 페레 독신을 생성합니다. HAO, 히드라진 산화 환원 효소; HD, 히드라진 탈수소효소; HH, 히드라진 가수 분해 효소; NIR, 아질산염 산화환원효소; Q, 퀴닌. 라이트 블루 다이아몬드, 사이토 크롬; 파란색 화살표, 감소; 분홍색 화살표, 산화.

 

 

폐수 처리에 적용[편집]

anammox 공정의 적용은 폐수 처리에서암모늄을 제거하는 데 있으며 두 가지 개별 공정으로 구성됩니다. 첫 번째 단계는암모니아 산화 박테리아에 의한 아질산염에 대한 암모늄의 절반의 부분질산화 (질화)입니다.

2NH+4 + 3O2 → 2N−2 + 4H+ + 2H2O

생성 된 암모늄과 아질산염은 anammox 공정에서 anammox 박테리아에 의해 이질소 가스 및 ~ 15 % 질산염 (표시되지 않음)으로 전환됩니다.

NH+4 + N−2 → N2 + 2H2O

두 공정 모두 두 길드의 박테리아가 소형 과립을 형성하는 1 개의 반응기에서 발생할 수 있습니다. [60][61]

anammox 유기체의 농축을 위해 과립 바이오 매스 또는생물막시스템은 20 일 이상의 필요한 슬러지 연령을 보장 할 수있는 특히 적합한 것으로 보인다. 가능한 반응기는시퀀싱 배치 반응기 (SBR), 이동 침대반응기 또는가스 리프트 루프 반응기입니다. 기존 질소 제거에 비해 비용 절감이 상당합니다. 이 기술은 아직 젊지 만 여러 본격적인 설치에서 입증되었습니다. [62]

anammox 박테리아의 적용을위한 최초의 본격적인 반응기는 2002 년 네덜란드에서 건설되었습니다. [63] 독일(Hattingen)과 같은 다른 폐수 처리장에서는 아나목스 활동이 우연히 관찰되지만 그 목적을 위해 건설되지는 않았습니다. 2006 년 현재 네덜란드에는 3 개의 본격적인 공정이 있습니다 : 하나는 도시 폐수 처리장 (로테르담)에, 다른 하나는 산업 폐수에 있습니다. 하나는 무두질 공장이고 다른 하나는 감자 가공 공장입니다. [인용 필요]

 

장점[편집]

암모늄이 풍부한 폐수에서 기존의 질소 제거는 호기성 암모니아 및 아질산염 산화 박테리아에 의해 매개되는 질산화와 질산염을N
2적절한 전자 공여체의 입력으로. 유기 기질 (일반적으로 메탄올)의 폭기 및 투입은이 두 과정이 다음과 같다는 것을 보여줍니다.[64]

1. 에너지 소비가 높습니다.
2. 과도한 슬러지 생성과 관련이 있습니다.
3. CO와 같은 상당한 양의 온실 가스 생성2및N
   2O및 오존층 파괴 NO.

아나목스 박테리아는 암모늄과 아질산염을 직접N
2혐기성으로,이 과정은 폭기 및 다른 전자 공여체를 필요로하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 암모니아 산화 박테리아에 의한 아질산염 생산에는 여전히 산소가 필요합니다. 그러나 부분 질화 / anammox 시스템에서는 암모늄의 절반 만 질산염으로 완전히 전환되는 대신 아질산염으로 산화해야하기 때문에 산소 요구량이 크게 감소합니다. anammox 박테리아와 암모니아 산화 박테리아의 독립 영양 특성은 낮은 수율을 보장하여 슬러지 생성을 줄입니다. [64] 또한, anammox 박테리아는 안정한자가 응집 생물막 (과립)을 쉽게 형성하여 높은 바이오 매스 농도와 최대 5-10 kg N m-3의 전환율을 특징으로하는 소형 시스템의 안정적인 작동을 허용합니다. [65] 전반적으로 폐수 처리에 anammox 공정을 효율적으로 적용하면 최대 60%[66][67]의 비용 절감과 CO 2 배출량 감소가 발생하는 것으로 나타났습니다. [64]

단점[편집]

배가 시간은 10 일에서 2 주 사이로 느립니다. [68] 이로 인해 폐수 처리 반응기에 충분한 슬러지를 성장시키기가 어렵습니다. 또한 사고에 의한 슬러지 손실 후 회수 시간이 기존의 질소 제거 시스템보다 길다. 반면에, 이러한 느린 성장 속도는 제거 및 처리가 필요한 잉여 슬러지의 감소로 인한 이점입니다. 정확한 종에 따라 최적의 pH 수준은 8입니다. [68] 따라서 부식제를 첨가하여 폐수의 pH를 조정해야 할 수 있습니다.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Anammox

Anammox - Wikipedia

 

독립영양 미생물을 이용한 고효율 질소제거시스템 개발/진창숙 外

 

https://scienceon.kisti.re.kr/commons/util/originalView.do?cn=TRKO201700005494&dbt=TRKO&rn= 

원문보기 - ScienceON

 

ANAMMOX공법 ~ 기술자료

http://www.jtch.co.kr/download/page3/3_demon.pdf

 

http://www.jtch.co.kr/theme/interwise/page/page3_2_2.php

(주)전테크

 

 

Anammox 기술의 진보 및 이슈 (전문가 보고서) / posco

 

https://kosen.kr/info/kosen/762573

KOSEN - Anammox 기술의 진보 및 이슈

 

 

AMX는 암모니아 절반을 아질산으로 전환하는 부분아질산화(PN, Partial Nitritation) 반응과 암모니아와 아질산을 이용해 질소 가스로 전환하여 질소를 제거하는 아나목스(Anammox) 반응이 결합된 단축 질소 제거(Short-nitrogen removal) 기술로서, 산소 소모량을 절감하고 외부 탄소원 없이도 폐수의 질소제거가 가능한 차세대 수처리 솔루션입니다.

 

https://www.bkt21.co.kr/technologies-amx

AMX 아나목스 — (주)부강테크

 

(1부) 탄소중립 및 에너지 절감형 ANAMMOX Process 구축

 

 

http://www.procon.co.kr/bbs/board.php?bo_table=magazine_new&wr_id=1427 

계장기술

 

 

(2부) 탄소중립 및 에너지 절감형 ANAMMOX Process 구축

 

http://www.procon.co.kr/bbs/board.php?bo_table=magazine_new&wr_id=1468 

계장기술

 

 

https://www.bkt21.co.kr/paper-link/2020/amx4

[AMX]Saline conditions effect on the performance and stress index of anaerobic ammonium oxidizing (anammox) bacteria — (주)

 

https://www.bkt21.co.kr/paper-link/2020/amx3

[AMX]주공정에서 아질산화-혐기성 암모늄 산화법에 의한 단축질소제거공정 연구동향(Main-stream Part

https://www.bkt21.co.kr/paper-library

논문/저널 — (주)부강테크

 

 

Conventional process

anammox process

 

히타치(Hitach) - What is “anammox” ?

 

https://www.hitachi.com/businesses/infrastructure/product_site/water_environment/nitrogen_removal_system/index.html

High Concentration Nitrogen Removal System Using Anammox Bacteria : Advanced Nitrogen Treatment - Microbial Immobilization Techn

 

입상 혐기성 암모늄 산화균을 이용한 초고율 질소제게 시스템 개발

Development of super high-rate nitrogen removal system by using

ANAMMOX granule

 

https://scienceon.kisti.re.kr/commons/util/originalView.do?cn=TRKO201100003254&dbt=TRKO&rn= 

원문보기 - ScienceON

 

ANAMMOX는

Anaerobic Ammonia Oxidation의 약자로,

산소가 없는 조건에서

아질산염(NO2-)을 전자수용체로 이용하여

암모니아(NH4)를 산화 시켜서 질소 기체를 만드는 과정이다.

 

ANAMMOX 박테리아를 사용하여

질산화 과정에서

암모니아를 질산염으로 완전히 산화시킬 필요가 없어 전력 소모를 대폭 절감할 수 있다.

 

ANAMMOX 공정을 적용할 경우,

운전 비용 절감(에너지 절감),

CO2 발생량 저감,

설비 부지 감소 등 다양한 이점이 있다.



ANAMMOX 공정을 적용하기 위해서는

아질산성 질소와 암모니아성 질소가 필요한데,

아질산화 반응을 수행하는 아질산화균(Nitrosomonas)과

ANAMMOX 반응을 수행하는 혐기성 암모니아 산화균(ANAMMOX균)의 경우,

생육 조건이 까다롭다.

 

독립영양균으로 증식속도가 느린 아질산화 균과

ANAMMOX균을 반응조 내에서 우점 화 시키기 어렵고,

고농도의 미생물을 확보하기 어려워,

실제 하/폐수 처리시설에 적용 하는 데 걸림돌이 되고 있다.

 

아질산화와 ANAMMOX 반응을 이용한

질소 제거 기술을 상용화하기 위해서는,

아질산균과 ANAMMOX균이

반응조 내에서 안정적으로 일정 비율이 유지될 수 있도록 하는 것이 가장 중요하다.

 

https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000002177

KOSEN - ANAMMOX공정을 이용한 고효율 질소 제거 시스템

 

 

크기의 확장은 입상 슬러지 수명주기에서 없어서는 안될 단계이지만 입상슬러지의 확대 메커니즘에는 거의 관심을 기울이지 않았습니다. 여기서, 우리는 이종 과립의 자기 조립에 의한 새로운 anammox 과립 확대 메커니즘을 제안합니다. 팽창된 입상 슬러지 베드 반응기에서 진한 빨간색 과립(DR-과립) 및 밝은 빨간색 과립(BR-과립)의 두 가지 다른 색상의 anammox 과립이 발견되었습니다. 이 두 개의 이질적인 과립은 분리되지 않았지만 중앙에 더 큰 DR-과립이 있고 표면에 응집된 많은 더 작은 BR-과립이 있는 과립으로 조립되어 전체 과립 크기가 증가했습니다. EPS, 순응도, 유변학적 특성 및 미생물 조성 측면에서 이들의 물리화학적 특성을 확인하고 비교하여 다양한 색상의 과립 간의 상호 작용을 설명했습니다. BR- 과립은 DR- 과립보다 92 % 더 많은 세포 외 고분자 물질을 생성했습니다. 이 물질은 가스와 기질의 통과를 차단하여 BR-과립의 크기가 작아지고 DR-과립보다 항복 응력이 약 48% 낮습니다. 그럼에도 불구하고, BR- 과립은 조밀 한 세포 외 단백질 2 차 구조와 DR- 과립의 표면에 대한 높은 부착 속도를 가지며, 그 위에 조밀 한 부착 층을 형성했다. 이러한 독특한 기능을 통해 코어의 DR-과립, 즉 큰 anammox 과립으로 자체 조립된 두 가지 이질적인 색상의 과립에 방향성 부착할 수 있었습니다. 확대 메커니즘은 DR-과립 (내부 층)에서 K- 전략 Ca.Kuenenia가 BR- 과립 (외부 층; 2.9 ± 0.4 % 대 0.4 ±0.1 %; p= 0.0003)을 실시하여 더 큰 BR-과립이 내부에 더 작은 DR-과립을 감싸고 있음을 확인하였다. 이것은 이질적인 anammox 과립이 큰 과립으로 활발하게 자체 조립된다는 것을 보여 주며, 이는 anammox 과립의 수명주기에서 중요한 단계입니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135420309891

Anammox Granule Enlargement by Heterogenous Granule Self-assembly

 

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720345812

Visual evidence for anammox granules expanding their size by aggregation of anammox micro-granules

 

 

 

 

https://www.semanticscholar.org/paper/Research-progress-on-Anammox-granular-sludge-Dong-dong-Da/8401a42a32671f9cebeae51e28bfef9a1865a445

Research progress on Anammox granular sludge | Semantic Scholar

 

https://www.researchgate.net/profile/Dang-Quoc-Anh-2/publication/283634372/figure/fig2/AS:315089098952705@1452134503267/Microscopic-morphology-of-Anammox-bacteria-a-Granular-sludge-b-and-c-Scanning.png

 

 

https://www.researchgate.net/publication/316742313/figure/fig3/AS:614058059366406@1523414258249/Schematic-representation-showing-the-microbe-mediated-biogeochemical-cycle-of-main.png

 

해양 퇴적물의 생지화학적 황 순환.pdf

2.33MB

 

해양 퇴적물의 황 순환은 주로 혐기성 미생물에 의한 황화물로의 해리성 황산염 환원(DSR)에 의해 주도됩니다(예: Jørgensen and Kasten, 2006 ). 이 과정은 유기물 분해의 복잡한 먹이 그물을 CO 2 로의 말단 유기 탄소 산화에 연결합니다 . 대부분의 황화물은 산소, 질산염, 망간[Mn(IV)], 철[Fe(III)] 및 기타 잠재적인 산화제(예: 리카드, 2012). 황화물의 일부는 철 및 기타 금속과 침전되거나 유기물과 반응하여 해저 깊숙이 묻힙니다. 미생물의 황 변형은 황산염과 황화물의 동위원소 구성에 영향을 미치며 결과적인 동위원소 분류는 황 순환의 공정 속도와 경로 모두를 진단합니다(예: Canfield, 2001 ).

 

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.00849/full

The Biogeochemical Sulfur Cycle of Marine Sediments

 

 

영원한 지구의 신비(1) - 생명의 탄생과 進化 - 광합성과 시아노 박테리아 (tistory.com)

영원한 지구의 신비(1) - 생명의 탄생과 進化 - 광합성과 시아노 박테리아

 

폐수 처리장 의 폐수에 있는 인산염(PO 4 3- -P)과 질산염(NO 3 - -N) 은 부영양화 의 주된 원인입니다 . 이 연구에서 벤치 규모의 전기화학 보조 수직 흐름 건설 습지 (E-VFCW)가 개발되었으며, 이는 유리한 PO 4 3 - P(89.7~99.4%), NO 3 - N(82.7~99.6%), 및 3차 폐수 처리에서 TN(51.9–93.7%) 제거 효율. 또한 N 2 O 축적이 거의 관찰되지 않았다(△NO 3 - -N의 0.32~2.19%). 이 연구는 PO 4 3--P는 공침(Fe (n+) OH-PO 4 ) 및 흡착(FeOOH-PO 4 ) 경로에 의해 양극실에서 주로 제거되었다. NO 3 - -N 환원 의 다중 경로 가 제안되었으며, 13.9~30.2%의 NO 3 - -N이 철 의존적 NO 3 - -N 환원 박테리아에 의해 양극 챔버에서 주로 제거되었습니다. 음극 챔버에서 S 사이클 동안 전자 저장 및 재공급 모드는 NO 3 - -N 환원에 중요한 역할을 했으며, 이는 충격 부하에 대한 E-VFCW의 탄력성을 향상시켰습니다. 화학량론적 분석은 3.3-6.6mmol e - /cycle이 S 0 의 형태로 저장되었음을 보여주었습니다.더 긴 HRT 또는 더 높은 전류 밀도에서 E-VFCW의 , FeS 및 FeS 2 . 그러나 증착된 S 는 더 짧은 HRT(1시간) 또는 더 낮은 전류 밀도(0.01mA cm -2 )에서 NO 3 - -N 환원 을 위해 전자의 19.6%와 28.3%를 재공급 했습니다. 더욱이, ferrous-driven NO 3 - -N-reducing 또는 DNRA 박테리아는 또한 음극 챔버에서 NO 3 - -N 제거를 촉진하였다. 이러한 발견은 S, Fe 및 H 사이클 간의 커플링 상호작용에 대한 새로운 통찰력을 제공할 뿐만 아니라 전기화학적으로 지원되는 NO 3 - -N 환원 시스템의 N 및 P 변환을 제공합니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135418310194

Sulfur and iron cycles promoted nitrogen and phosphorus removal in electrochemically assisted vertical flow constructed wetland

 

 

이 연구는 유기물이 부족한 폐수에서 N과 P를 동시에 제거하기 위한 자황철광 독립영양 탈질화 바이오필터( PADB ) 기술의 효율성을 조사했습니다. PADB는 바이오필터 매질로 천연 자황철광으로 구성되었고 혐기성 슬러지 에서 농축된 독립영양 탈질소가 접종되었습니다 . 247일의 운영 기간 동안 PADB는 유기물이 부족한 폐수에서3-와 PO43-수리학적 체류 시간(HRT), 유입수 NO3-및 PO43-농도는 NO3-및 PO 4 3- . 더 긴 HRT 는 유출수 의 NO 3 - 및 PO 4 3 - 농도를 낮추었습니다. PO 4 3- 제거는 제거된 NO 3 - 의 영향을 받았습니다 . NO 3 - 제거가 많을수록 PO 4 3 - 제거가 많아 집니다. 28 mg L -1 의 NO 3 - -N 및 6 mg L -1 의 PO 4 3 - P를 포함하는 합성 폐수를 HRT 24시간에서 PADB로 처리함에 따라 총 산화 질소(TON) ; NO 2 - -N + NO 3- -N) 및 PO 4 3 - -P 유출물의 농도는 각각 1.13 및 0.28 mg L -1 만큼 낮았 습니다. 24시간 HRT에서 21.11mg L -1 의 TON 및 2.62mg L -1 의 PO 4 3 - -P 로 도시 폐수 처리장 (WWTP) 2차 폐수를 처리할 때 폐수 TON은 1.89mg L -1 및 PO 4 3- -P 는 0.34 mg L -1 이었습니다. PO 4 3- 는 Fe와 Ca와 함께 2차 광물의 형성을 통해 제거되었다. 이러한 2차 광물에는 인이 증가하여 폐수에서 인을 회수할 수 있는 가능성이 있습니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135416301610

Simultaneous nitrate and phosphate removal from wastewater lacking organic matter through microbial oxidation of pyrrhotite coup

 

 

원소 황(S o )은 탈질 을 위한 전자 공여체 역할을 할 수 있습니다 . 그러나 고체 SO 표면 의 생물막 발달에 의존하는 SO 기반 탈질화 의 메커니즘과 속도는 잘 알려져 있지 않습니다. 우리는 벌크 질산염(NO 3 - ) 농도 및 생물막 발달 의 함수로서 SO 기반 탈질화 의 거동을 체계적으로 탐구하기 위해 SO 칩으로 채워진 완전 혼합 반응기를 사용 했습니다 . 성능의 차이를 알아보기 위해 고순도(99.5%) 및 농업용(90% 순도) S o 칩을 테스트했습니다. 아니오 3 -플럭스는 벌크 NO 3 - 농도 와 Monod 유형 관계를 따랐습니다 . 고순도 SO 의 경우 최대 NO 3 - 플럭스는 21일째 0.4gN/m 2 -d에서 100일 부근에서 0.9g N/m 2 -d로 증가하다가 0.65gN/m 2 -d 로 감소하였다. 161일에. 벌크 NO 3 - 농도 및 NO 3 - 에 기초한 NO 3 - K Sapp 에 대한 겉보기(현재) 반포화 상수생물막으로의 플럭스는 21일에 0.1 mgN/L에서 161일에 0.8 mgN/L로 증가했는데, 이는 생물막 두께가 증가함에 따라 물질 전달 저항이 증가함을 반영합니다. 아질산염(NO 2 - ) 축적은 0.2 mgN/L 이상의 벌크 NO 3 - 농도에서 중요해졌습니다. 농업 등급 S o 의 거동은 고순도 S o 와 매우 유사했습니다 . SO 기반 탈질화 의 동역학적 거동은 기질 역확산과 일치했으며, 여기서 용해성 황 종은 SO 입자에서 생물막 바닥으로 확산되는 반면 NO 3 -벌크에서 생물막으로 확산됩니다. 초기에 플럭스는 바이오매스 제한(얇은 바이오필름)으로 인해 낮았습니다. 시간이 지남에 따라 생물막 두께가 증가함에 따라 플럭스는 먼저 증가하고 안정화된 다음 감소했습니다. 감소는 아마도 두꺼운 생물막에서 확산 저항이 증가했기 때문일 것입니다. 결과는 종속영양 생물막 공정에 필적하는 플럭스가 달성될 수 있지만 높은 플럭스를 유지하기 위해 생물막 축적의 신중한 관리가 중요하다고 제안합니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135416303402

Sulfur-based denitrification: Effect of biofilm development on denitrification fluxes

 

 

황산화 박테리아(SOB)는 홍콩에서 식염수 하수 처리 의 본격적인 적용에서 효과적인 독립 영양 탈질 및 슬러지 최소화를 위해 성공적으로 사용되었습니다. 본 연구에서는 SOB 그래뉼화를 위해 GSAD(Granular Sludge Autotrophic Denitrification) 반응기를 600일 이상 연속 운전하여 SOB 그래뉼의 장기 안정성, 미생물 군집 및 탈질 효율을 평가하였다. 186.4μm의 평균 입자 크기와 5분 내에 40mL/g의 슬러지 부피 지수(SVI 5 )로 시작 후 첫 40일 이내에 슬러지 과립화가 시작되었습니다. 슬러지 과립은 SVI를 사용하여 평균 직경 1380 ± 20 μm의 거의 균일한 크기에 도달하도록 계속 성장했습니다.5 시간의 수리학적 체류 시간 및 0.33kg-N/m3 /d 의 질산염 부하율에서 600일 동안 GSAD 반응기 작동 동안 30mL/g 중 5개 . SOB 입상 슬러지가 있는 GSAD 반응기 는 종속 영양 탈질 공정보다 93.7 ± 2.1% 질소 및 0.15g의 휘발성 부유 고형물(VSS)/gN의 낮은 슬러지 수율 및 훨씬 낮은 아산화질소 (N 2 O) 배출로 완전한 황화물 제거를 달성했습니다. . 형광 제자리 교잡(FISH) 기술을 사용한 미생물 군집 분석 은 과립이 독립영양 탈질소화에 기여하는 SOB로 풍부하다는 것을 밝혀냈습니다. 또한, 16S rRNA 분석 은 다양한 독립영양 탈질소 관련 속을 보여주었다.티오바실러스 (32.6%), 설퓨리모나스 (31.3%), 아르코박터 (0.01%)는 제네릭 수준에서 전체 운영 분류 단위의 63.9%를 차지합니다. 종속영양탈질소 관련 속은 검출되지 않았다. 이 연구의 결과는 SOB 슬러지 과립화 및 황산염 환원-독립영양 탈질소 통합(SANI) 공정에서 본격적인 독립영양 탈질소화에 대한 후속 적용과 관련하여 유용한 설계 및 작동 조건을 제공할 수 있습니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135416306492

Granulation of sulfur-oxidizing bacteria for autotrophic denitrification

 

SANI Process-rpt.pdf

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SANI process

https://youtu.be/3q-dlC_lytw

 

 

COD, TP 및 TN을 조화된 공정으로 제거하기 위해 황/황철석 기반 독립영양 탈질소를 적용한 두 개의 병렬 바이오 필터가 조사되었습니다. 결과는 86.32% 대 87.14% COD 및 92.56% 대 89.65% NH 4 + -N을 제거하여 우수한 성능을 입증했습니다. 황(BS)이 있는 생물여과기는 질산염(89.74% 대 80.72%) 및 TN 제거(83.18% 대 70.42%)에서 더 우수한 반면 황철석(BP)이 있는 생물여과기는 TP 제거(82.58% 대 77.40%) 및 황산염( 27.56mg  /  L -1 대 41.55mg  /  L -1) 및 pH(7.13 대 6.31). 투수성 흡착제는 막힘 위험과 완충 하중을 낮췄습니다. 클론 라이브러리는 두 바이오필터의 다양성, pH 변화 및 황산염 축적의 이유를 밝혀냈습니다. 유황은 탈질에 효율적이지만 부산물이 번거롭고 황철석은 부산물이 적게 생성되지만 유기물에 민감합니다. 본 연구는 농촌 폐수 현장 처리에 대한 두 가지 유망한 대안과 장단점을 체계적으로 비교하려는 첫 번째 시도였습니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852416303777

Comparative investigation on integrated vertical-flow biofilters applying sulfur-based and pyrite-based autotrophic denitrificat

 

SANI-Process

 

물 부족은 전 세계적으로 오랫동안 지속되어 온 주요 문제였으며 앞으로도 계속될 것입니다. 현재 브라질, 러시아, 인도, 중국 인구의 약 63%가 물 부족에 시달리고 있습니다. 폐수 음용 가능한 재사용을 포함한 새로운 물 관리 조치가 도입되지 않는 한 2030년까지 이 비율은 80%로 증가할 것입니다. 그러나 1960년대 도입된 이후 폐수 재이용의 핵심 매개체 역할을 하는 기존 생물학적 질소 제거 공정의 주요 반응은 반세기 동안 변하지 않았습니다. 즉, 탄소는 CO 2 로 산화 되고 질소는 질소 가스로 환원됩니다. 일반적인 폐수처리장에서 유기탄소의 50~60%가 CO 2 로 전환됩니다.나머지 40-50%는 슬러지로 남겨집니다. 슬러지 처리 및 처리에는 슬러지 농축, 소화, 탈수 및 소각이 필요하며 전체 처리 비용의 50%를 차지합니다. 더 중요한 것은 주변 지역 사회에 악취와 대기 오염 문제를 야기한다는 것입니다.

 

Sulfate reduction A autotrophic denitrification and Nitrification I integrated (SANI ® ™) 공정은 슬러지 처리의 필요성을 크게 최소화합니다. SANI ® 에서™ 공정, 산소와 질산염에 의한 기존의 유기 산화(주요 에너지 소비자 및 슬러지 생성자)는 황화생성 혐기성 유기 전환(최저 에너지 소비자 및 슬러지 생성자)으로 변경됩니다. 이것은 황화물을 생성하여 독립영양 탈질소화(낮은 슬러지 생성자)를 유도하는 반면 질산화(최저 슬러지 생성자)만 변경되지 않은 상태로 유지합니다. 따라서 이 공정은 슬러지, 에너지 및 공간을 크게 줄여 이전 세기에 걸친 폐수 처리 방법을 개선했습니다. 1958년에 처음 도입되어 담수 수요의 22%를 절약할 수 있는 홍콩의 변기 수세에 해수를 사용한 결과인 염수 하수에서 유래한 황은 이 시스템에서 전자 운반체 역할을 합니다. 황산염은 CO로의 혐기성 유기 산화를 위한 전자 수용체를 제공합니다.도 2 에 도시된 바와 같이, 부산물 황화물이 독립영양 탈질화를 위한 전자 공여체로서 수행하여 용해된 황화물을 다시 무해한 황산염으로 산화시킨다. 이 유황 순환 생물 공정에서 생성된 많은 양의 CO 2 는 수중에서 중탄산염이 되어 반응기 pH를 7.5-7.8로 증가시키며, 이 수준에서 대부분의 황화물은 물에 머뭅니다. 이는 이 신기술의 장점입니다. 전자의 극소량만이 유기 전환의 동화 대사에 관여하기 때문에 슬러지 수율은 자연적으로 최소화되어 슬러지, 에너지 및 공간을 절약합니다.

(사료에 사용된 모든 생분해성 유기물 때문에) 합성 식염수 폐수를 폐기물 슬러지 없이 처리하는 500일 실험실 규모 실험에 이어 Chen의 연구팀은 225일 실험을 완료했습니다. 10m 3 /day 파일럿 규모의 실험 [P3, G2] 홍콩 Tung Chong의 실제 식염수 하수를 처리하고 폐기물 슬러지가 거의 발생하지 않습니다(0.02kgVSS/kgCOD)((2007–2009). 2013–2017년에 Chen의 팀은 다음을 얻었습니다. STSTW에서 1,000m 3 /일 전체 규모의 실증 시험을 두 단계 로 수행하기 위한 추가 자금 지원 : 실증을 위한 1단계 [P4, G3] 및 플랜트 최적화를 위한 2단계 [G4, G5] , 추가로 상당한 슬러지 최소화 확인 실제 규모로.

SANI ® ™ 프로세스 의 추가 개발

SANI ® ™ 공정 의 원래 개념은 해수에서 유래한 황산염에 의존하지만, 황 화합물은 산성 광산 배수, 연도 가스 탈황 폐기물, 원소 황 폐기물, 기수 및 해수 침투 등과 같은 다양한 출처에서도 사용할 수 있습니다.

 

https://vprd.hkust.edu.hk/Highlights-and-Recognition/Impact-Cases/SANI

The SANI®™ process – a paradigm-shift technology for Hong Kong sewage management | Office of the Vice-President for Researc

 

 

첨부파일 : SANI - Process (홍콩 과기대)

https://www.dsd.gov.hk/EN/Files/Technical_Manual/RnD_reports/RD2079.pdf

 

 

황산염 환원, 독립 영양 탈질 및 질화 통합(SANI) 공정은 90% 슬러지 최소화로 염수 하수 처리를 위해 개발되었습니다. 이 연구는 단순한 습식 FGD 및 에너지 효율적인 하수 처리를 통해 일반적인 하수와 함께 FGD(배연 탈황) 폐기물의 유익한 공동 처리를 위한 새로운 SANI, 즉 혼합 탈질소(MD)-SANI를 개발하는 것입니다. MD-SANI 공정의 잠재적 이점을 확인하기 위해 아황산염, 황산염 및 합성 담수 하수의 혼합물을 사용하여 실험실 규모의 시스템을 운영했습니다. 혐기성 반응기에서 아황산염과 황산염의 생물학적 동시 환원은 황화물에 대한 독립영양 탈질소(AD), 티오황산염에 대한 AD, 및 후속 무산소 상향류 슬러지 베드(AnUSB)에서 VFA에 대한 종속영양 탈질소(HD). MD-SANI 공정은 기존 SANI의 황화물 기반 AD와 비교하여 탈질율을 7배 증가시켰습니다. AD 및 HD는 최종 폐수에서 원소 황 또는 환원된 황 화합물의 축적 없이 각각 MD 용량의 72% 및 28%에 기여했습니다. MD-SANI 공정은 호기성 및 무산소 반응기에서 자체 소비할 뿐만 아니라 SO2에서 잠재적인 재사용을 위해 충분한 알칼리도를 생성했습니다. AD 및 HD는 최종 폐수에서 원소 황 또는 환원된 황 화합물의 축적 없이 각각 MD 용량의 72% 및 28%에 기여했습니다. MD-SANI 공정은 호기성 및 무산소 반응기에서 자체 소비할 뿐만 아니라 SO2에서 잠재적인 재사용을 위해 충분한 알칼리도를 생성했습니다. AD 및 HD는 최종 폐수에서 원소 황 또는 환원된 황 화합물의 축적 없이 각각 MD 용량의 72% 및 28%에 기여했습니다. MD-SANI 공정은 호기성 및 무산소 반응기에서 자체 소비할 뿐만 아니라 SO2에서 잠재적인 재사용을 위해 충분한 알칼리도를 생성했습니다.2 간단한 습식 FGD 연습에서 흡수. MD-SANI 공정의 전체 슬러지 수율은 0.03  kgVSS/kgCOD로 결정되었으며, 이는 슬러지 최소화에서 SANI 공정의 주요 특징을 계승하였다. 이 연구의 이러한 모든 주요 결과는 단순한 습식 FGD를 정당화하고 대기 오염 제어 및 수자원 산업 모두에 잠재적인 이점을 제공하기 위해 폐기물을 담수 하수로 공동 처리하는 것을 지원합니다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894714012625

Beneficial co-treatment of simple wet flue gas desulphurization wastes with freshwater sewage through development of mixed denit

 

5원소(나무^木. 흙^土. 물^水. 쇠^金. .. : 네이버블로그 (naver.com)

5원소(나무^木. 흙^土. 물^水. 쇠^金. 불^火) - 문명의 기원