Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.37
no.7
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pp.418-425
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2015
Anaerobic Filters (AF) packed with porous ceramic floating media were operated at different operational conditions to identify the feasibility of the renewable bioenergy, methane production from swine wastewater and to verify the suitability of effluent from anaerobic filters for the subsequent biological nitrogen and phosphorus removal. Stepwise increase in organic loading rates (OLRs) or decrease in hydraulic retention times (HRTs) with influent TCOD concentration of 14,000 mg/L were utilized at mesophilic temperature. The maximum methane productivity of 1.74 volume of $CH_4$ per volume of reactor per day (v/v-d) was achieved at an hydraulic retention time (HRT) of 0.5 day (OLR 28 g TVS/L-d). Based on the biogas production, the highest total volatile solids (TVS) removal efficiency of 63% was obtained at an HRT of 3 days (OLR 4.67 g TVS/L-d), however based on the result from the effluent total chemical oxygen demand (TCOD) analysis, the highest TCOD removal efficiency of 75% was achieved. The effluent alkalinity concentration over the range of 2,050~2,980 mg/L as $CaCO_3$ at all operational conditions, could compensate the alkalinity destruction caused by nitrification. The effluent from the anaerobic filter operated under the HRT of 2 days showed the COD/TKN ratio of 15~35 and COD/TP ratio of 38~56. Therefore effluent C/N/P ratio is able to satisfy the optimum COD/TKN ratio of greater than 8.0 and COD/TP ratio of 33 for the subsequent biological nutrient removal.
The Ti incorporation at Fe-site in the double perovskite lattice of $Sr_2FeNbO_6$ (SFNO) system is studied. The Ti concentration optimization yielded an efficient photocatalyst. At an optimum composition of Ti as x = 0.07 in $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$, the photocatalyst exhibited 2 times the quantum yield for photolysis of $H_2O$ in presence of $CH_3OH$, than its undoped counterpart under visible light (${\lambda}{\geq}420nm$). Heavily Ti-doped $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$ lattice exhibited poor photochemical properties due to the existence of constituent impurity phases as observed in the structural characterization, as well as deteriorated optical absorption. The higher electron-density acquired by n-type doping seem to be responsible for the more efficient charge separation in $Sr_2Fe_{1-x}Ti_xNbO_6$ (0.05 < x < 0.4) and thus consequently displays higher photocatalytic activity. The Ti incorporated structure also found to yield stable photocatalyst.
Kim, Jeong-Min;Lee, Yeung-Ho;Jung, Sung-Hoon;Lee, Jin-Tae;Cho, Moo-Hwan
Clean Technology
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v.16
no.1
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pp.51-58
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2010
Methane was produced from the anaerobic digestion of marine macro-algae. Elemental analysis was first performed to estimate the theoretical methane production of three macro-algae (Undaria pinnatifida, Laminaria japonica, Hizikia fusiformis). Three algae were found to contain C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, and ash 14~21%, and the theoretical methane content was in the range of 56 ~ 60%, which can produce 442 ~ 568 mL $CH_4$ per g of volatile solid (VS). Using the biological methane potential (BMP) test, we found that L. japonica resulted in the highest yield of methane (52%). Moreover, various operational conditions, such as algae amount, pH, salinity, particle size, and pre-treatment, were investigated in order to find an optimal condition of anaerobic digestion. At pH 8.0, the autoclaved L. japonica (5g VS/200 mL), when used without washing salt, produced 268.5 mL/g VS which is 65% of the theoretical methane productions. Furthermore, using a CSTR (with the working volume of 7 L out of the total volume of 10 L), we have successfully operated the reactor for 65 days and obtained maximum methane production rate of 1.4 L/day with purity of 70%.
The gasification technology is a very flexible and versatile technology to produce a wide variety products such as electricity, steam, hydrogen, Fisher-Tropsch(FT) diesels, Dimethyl Ether(DME), methanol and SNG(Synthetic Natural Gas) with near-zero pollutant emissions. Gasification converts coal and other low-grade feedstocks such as biomass, wastes, residual oil, petroleum coke, etc. to a very clean and usable syngas. Syngas is produced from gasifier including CO, $H_2$, $CO_2$, $N_2$, particulates and smaller quantities of $CH_4$, $NH_3$, $H_2S$, COS and etc. After removing pollutants, syngas can be variously used in energy and environment fields. The pilot-scale coal gasification system has been operated since 1994 at Ajou University in Suwon, Korea. The pilot-scale gasification facility consists of the coal gasifier, the hot gas filtering system, and the acid gas removal (AGR) system. The acid gas such as $H_2S$ and COS is removed in the AGR system before generating electricity by gas engine and producing chemicals like Di-methyl Ether(DME) in the catalytic reactor. The designed operation temperature and pressure of the $H_2S$ removal system are below $50^{\circ}C$ and 8 kg/$cm^2$. The iron chelate solution is used as an absorbent. $H_2S$ is removed below 0.1 ppm in the H2S removal system.
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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v.27
no.2
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pp.51-56
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2019
$H_2S$ is a detrimental impurity that must be removed for upgrading biogas to biomethane. This study investigates an economic method to mitigate $H_2S$ content, combining scrubbing and aeration. The desulfurization experiments were performed in a laboratory apparatus using EDTA-Fe or landfill leachate as the catalyst and metered mixture of 50-52% (v/v) $CH_4$, 32-33% (v/v) $CO_2$ and 500-1,000 ppmv $H_2S$ balanced by $N_2$ using the C city landfill gas. Dissolved iron concentration in the liquid medium significantly affected the oxidation efficiency of sulfide. Iron components in landfill leachate, which would be available in a biogas/landfill gas utilization facility, was compatible with an external iron chelate. More than 70% of $H_2S$ was removed in a contact time of 9 seconds at iron levels at or over 28 mM. The scrubbing-aeration process would be a feasible and easy-to-operate technology for biogas purification.
Wonggeeratikun, A.;Noppanakeepong, S.;Leelaruji, N.;Hemmakorn, N.;Moriya, Y.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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2003.10a
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pp.1648-1653
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2003
The paper studies effect of quasi-periodic or airplane flutter phenomenon on television broadcasting signal. Airplane flutter is a very important problem. It causes the receiving antenna to receive both direct signal by the Tx (Transmitter antenna) and reflected signal scattered by the airplane with phase delay. The sum of two signals results in fading, sometime collapse and distortion of picture on TV screen. We performed measurement and modeling this phenomenon on TV signal when the airplane flew across and range Tx and Rx (Receiver antenna). The frequency 60.75MHz (Aural frequency of CH3) is used under tests. A single scatter multipath model is introduced. It is used to duplicate some of the measured data and show the dependence of power variation on the airplane fluttering. The fluctuation of the airplane flutter phenomenon was calculated to be around 2-4dB. The Yaki antenna is used for improving airplane flutter problem because it can make high gain and high directivity.
This study aims to analyze region-specific trends in changing greenhouse gas emissions in incineration plants of local government where waste heat generated during incineration are reused for the recent five years (2009 to 2013). The greenhouse gas generated from the incineration plants is largely $CO_2$ with a small amount of $CH_4$ and $N_2O$. Most of the incineration plants operated by local government produce steam with waste heat generated from incineration to produce electricity or reuse it for hot water/heating and resident convenience. And steam in some industrial complexes is supplied to companies who require it for obtaining resources for local government or incineration plants. All incineration plants, research targets of this study, are using LNG or diesel fuel as auxiliary fuel for incinerating wastes and some of the facilities are using LFG(Landfill Gas). The calculation of greenhouse gas generated during waste incineration was according to the Local Government's Greenhouse Emissions Calculation Guideline. As a result of calculation, the total amount of greenhouse gas released from all incineration plants for five years was about $3,174,000tCO_2eq$. To look at it by year, the biggest amount was about $877,000tCO_2eq$ in 2013. To look at it by region, Gyeonggido showed the biggest amount (about $163,000tCO_2eq$ annually) and the greenhouse gas emissions per capita was the highest in Ulsan Metropolitan City(about $154kCO_2eq$ annually). As a result of greenhouse gas emissions calculation, some incineration plants showed more emissions by heat recovery than by incineration, which rather reduced the total amount of greenhouse gas emissions. For more accurate calculation of greenhouse gas emissions in the future, input data management system needs to be improved.
WGS(Water Gas Shift)반응은 일산화탄소(CO)를 이산화탄소($CO_2$)로 전환하는 반응으로 일체형 수소생산시스템의 실현을 위한 고순도 수소생산에 있어서 중요한 단계이다. WGS 반응은 열역학적 평형을 고려하여 고온전이반응(HTS: High Temperature Shift)과 저온전이반응(LTS: Low Temperature Shift) 두 단계 반응으로 진행된다. 두 단계 공정의 통합을 위해 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 개발이 필요하다. 최근 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 귀금속 촉매에 다양한 담체를 적용시킨 연구가 활발히 진행되고 있다. 선행 연구 결과, Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 특성 변화를 관찰하였다. 따라서 낮은 온도에서 높은 활성을 갖는 WGS 반응용 촉매 제조를 위해 환원성 담체인 $CeZrO_2$에 Pt 을 담지시켜 성능을 평가하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)으로 제조 하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 제조된 담체에 백금(Pt)을 함침법(Incipient Wetness Impregnate)으로 담지시켰다. 특성분석은 BET를 이용하여 표면적을 측정하였다. 촉매 반응 실험조건은 $200^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$ 온도범위에서 기체공간속도(GHSV: Gas Hourly Space Velocity) 45,000 ml/$h{\cdot}g-cat$ 으로 혼합가스($H_2$:60%, $N_2$:20%,$CH_4$:1%,CO:9%,$CO_2$:10%)를 흘려 반응 후 배출되는 가스를 Micro-Gas Chromatography 를 이용하여 측정하였다.
The dinuclear half-sandwich CGCs (constrained geometry catalyst) with a polymethylene bridge, $[Ti({\eta}^5 : {\eta}^1-indenyl)SiMe_2NCMe_3]_2(CH_2)_n]$[n = 6 (1) and 12 (2)], have been employed in the copolymerization of ethylene and norbornene (NBE). To compare the mononuclear metallocene catalysts; $Ti({\eta}^5 : {\eta}^1-2-hexylindenyl)SiMe_2NCMe_3$ (3), $(Cp^* SiMe_2NCMe_3)$Ti (Dow CGC) (4) and ansa-$Et(Ind)_2ZrCI_2$ (5), were also studied for the copolymerization of ethylene and NBE. It was found that the activity increased in the order: 1 < 2 < 3 < 5 < 4, indicating that the presence of the bridge between two the CGC units contributed to depressing the polymerization activity of the CGCs. This result strongly suggests that the implication of steric disturbance due to the presence of the bridge may playa significant role in slowing the activity. Dinuclear CGCs have been found to be very efficient for the incorporation of NBE onto the polyethylene backbone. The NBE contents in the copolymers formed ranged from 10 to 42%, depending on the polymerization conditions. Strong chemical shifts were observed at ${\delta}$42.0 and 47.8 of the isotactic alternating NBE sequences, NENEN, in the copolymers with high NBE contents. In addition, a resonance at 47.1 ppm for the sequences of the isolated NBE, EENEE, was observed in the $^{13}C-NMR$ spectra of the copolymers with low NBE contents. The absence of signals for isotactic dyad at 48.1 and 49.1 ppm illustrated there were no isotactic or microblock (NBE-NBE) sequences in the copolymers. This result indicated that the dinuclear CGCs were effective for making randomly distributed ethylene-NBE copolymers.
Global warming effect was intensified due to rapid growth of fossil fuel consumption caused by urbanization and industrialization. Various efforts was being done to solve the problems leading to anomaly climate such as flood, downpour, heavy snow. As a results of international efforts for management of global warming, Kyoto Protocol, which was passed in Kyoto, Japan in 1997, designated $CO_2$, $CH_4$, $N_2O$, HFCs, PFCs, $SF_6$ as a global warming gases. And IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) suggested IPCC guideline for systematic establishment of national greenhouse gas inventory. Among five categories in IPCC guideline, the representative emission source of waste category is SWDS(solid waste disposal site). The concentrative research should progress for effective management of greenhouse gas related with waste. In this study, Tier1 and Tier2 methods which was suggested by 2006 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) guideline, was used to predict methane generation from C sanitary landfill located in Chungju area. To predict methane generation from C sanitary landfill, all factors were defaults values that were provided by 2006 IPCC guideline and Korea emission factors for Tier1 and Tier2 method. And economics of generated methane was estimated. From the predicted result using IPCC guideline, the methane generation was persistingly increased over a 9-year period(2000 ~ 2008). Aggregated amount of methane generation was about 3,017ton and 3,170ton predicted by Tier1 and Tier2, respectively. From the results of estimated economic value gained by generated methane from the C sanitary landfill for ten years from now(2010 ~ 2020), the profit was about 2.39 ~ 2.76 hundred million won.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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