• 제목/요약/키워드: $CO_2/H_2O$ Co-Reduction

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음식물찌꺼기의 재활용에 관한 연구 - 퇴비화로서 - (A Study on Recycling of Food Garbage - For Compost -)

  • 김남천
    • 유기물자원화
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    • 제2권1호
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    • pp.51-64
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    • 1994
  • 본보는 종합병원에서 발생되는 유기성쓰레기인 음식물찌꺼기를 미생물에 의해 고속발효공법을 동원하여 24~48시간 이내에 퇴비 또는 토양개량제로 전환시키기 위한 중간처리방법이 된다. 처리를 위한 발효조건은 함수율이 60%, 발효온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$, 산소공급을 위한 송풍량은 $50{\sim}200L/min{\cdot}m^3$ 정도가 필요하다. 함수율을 60%정도로 조정하기 위해서 두부비지와 톱밥을 사용하였고 고속발효에 필요한 미생물균주는 호기성 균주로서 발효물의 전체중량의 1/300정도 투입하였다. 운전방법은 1차발효가 끝난 다음 감량 및 인출량을 체크하고 그 상태에서 새로운 음식물찌꺼기를 투입하는 형식을 취하였다. 발효물에 대한 감량은 비교군과 실험군에서 각각 56.6%와 35.6~47.7%를 나타내었고 발효물에 대한 감량은 bulking agent에 따라 차이가 다소 있었으나 대략 50% 수준이었다. 발효시에 발생되는 탄산가스 농도는 1,000~1,500ppm 정도였고 연속발효일수록 황색에서 갈색, 검은색으로 변하였다. 발효물에 대한 퇴비화의 이화학적 분석에서는 pH는 약산성, 함수율은 10%미만이였고, 수분조정제에 따라 퇴비화 시간과 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$에는 차이가 있었고, C/N 비에도 차이가 컸다. 보편적으로, 음식물찌꺼기를 대상으로한 고속발효화는 퇴비 또는 토양개량제로서 가치는 있으나 완숙정도가 부족하기 때문에 중간처리 방법으로서는 가능하다고 사료된다.

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활성탄에 담지된 귀금속 촉매를 이용한 셀룰로우스의 폴리올로의 전환 (Conversion of Cellulose into Polyols over Noble Metal Catalysts Supported on Activated Carbon)

  • 유수진;김샛별;김용태;박은덕
    • 청정기술
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    • 제16권1호
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    • pp.19-25
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    • 2010
  • 결정성의 셀룰로우스를 수소분위기하에서 다양한 귀금속 촉매를 이용하여 폴리올로 전환시키는 연구를 수행하였다. 촉매는 단일 귀금속(Pt, Ru, Ir, Rh, Pd)을 활성탄에 습식함침법으로 담지시켜서 제조하였으며, Pt/$\gamma-Al_2O_3$와 Pt/H-mordenite를 비교촉매로 사용하였다. 생성물은 고압액체크로마토그래피로 분석하였다. 촉매는 질소흡착, X-선 회절법, 유도결합플라즈마분광법(ICP-AES), 수소-승원환원분석($H_2$-TPR), 그리고 일산화탄소 화학흡착을 통하여 분석하였다. 셀룰로우스의 전환율은 사용한 촉매와 연관관계가 낮은 것으로 나타났으며 활성탄에 담지된 귀금속 촉매중에서 Pt/AC가 높은 폴리올의 수득률에 바람직한 것으로 조사되었다.

염산 산세 폐액에서의 철산화물의 회수 (Formation of Iron Oxides in a Waste Pickling Liquor)

  • 이성룡;정유엽;안영민;윤정;황용길
    • 자원리싸이클링
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    • 제1권1호
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    • pp.44-50
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    • 1992
  • 소규모공장 규모의 알카리 및 산공정법에 의해 철강의 산세 폐액으로부터 $\alpha$-FeOOH를 제조하였으며, 이 때 합성된 분체를 TEM, SEM, TG-DTA, XRD, VSM 및 화학분석으로 물성을 조사하였다. 실험결과에 의하면, $\alpha$-FeOOH의 제조에 있어서 알카리 공정의 반응 시간이 짧으며, 제조된 분체는 약 $0.5\mu\textrm{m}$의 크기로 침상을 나타내었다. 또한 제조 방법에 따라 $\alpha$-FeOOH 와 $\alpha-Fe_2O_3$가 생성되며 이들은 미려한 황색 및 적색을 띠고 있었고 $\alpha-Fe_2O_3$$370^{\circ}C$의 수소 분위기에서 1시간 환원하면 367(Oe) 및 86.7 (emu/g)의 자성을 갖는 $Fe_3O_4$ 가 얻어질 수 있었다.

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규불화염계 복합 조성물을 혼입한 콘크리트의 균열제어 및 내구성 (Durability and Crack Control of Concrete Using Fluosilicates Based Composite)

  • 윤현도;양일승;김도수;길배수;한승구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.57-64
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    • 2006
  • 콘크리트에 균열이 발생하면 구조물의 구조적인 결함, 내구성 저하, 외관손상 등을 유발하여 치명적인 손실을 초래하기 때문에 균열제어를 통한 내구성능의 증대가 필수적이다. 국내 콘크리트 구조물의 동향을 살펴보면 LCC개념에 비추어 구조물의 신축비용이 25%에 불과하고, 다양한 형태의 균열보수, 개수, 유지관리 및 폐기처분에 대한 비용이 75%를 차지함에 따라 구조물의 시공시 콘크리트의 균열발생과 시공 후 콘크리트 내 철근부식을 억제하는 기술이 요구된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 1990년대 후반부터 인산(H3PO4) 및 불산(HF)을 제조하는 공정 중에 액상형태의 부산물로 회수되는 불화규산(H2SiF6)을 활용하여 안정한 액상형태로 제조되는 규불화염계 화합물에 의한 균열저감 특성과 내구성에 대한 검토를 수행한 결과, 규불화염계 무기 조성물의 첨가로 수밀성이 증진되어 치밀한 경화조직을 형성함으로써 경화 후 급격한 수분의 손실에 따른 경화수축이 억제되어 건조수축을 저감시키는 특성을 발휘하였다. 또한 수화온도 및 수축 저감에 의해 조기에 균열발생을 억제하고, 수밀성을 증진시킴으로써 중성화, 동결융해저항성 및 염소이온침투깊이에 있어서 무첨가 콘크리트에 비해 상당히 개선되는 효과를 확인하였다. 마지막으로, 콘크리트 변형이 크게 발생되는 복합열화 환경 하에서도 SWP-2에 의한 내구성 향상 효과가 확인되었다.

Aqueous U(VI) removal by green rust and vivianite at phosphate-rich environment

  • Sihn, Youngho;Yoon, In-Ho
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제11권3호
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    • pp.207-215
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    • 2020
  • Vivianite (Fe32+(PO4)2·8H2O) and green rust ([Fe42+Fe23+(OH)-12][SO42-·2H2O]2-), ferrous containing minerals, could remove aqueous U(VI) in 5 min. and the efficiencies of green rust were roughly 2 times higher than that of vivianite. The zeta potential measurement results implies that the better performance of green rust might be attributed to the favorable surface charge toward uranyl phosphate species. The removal behaviors of the minerals were well fitted by pseudo-second order kinetic model (R2 > 0.990) indicating the dominant removal process was chemical adsorption. Effects of Ca2+ and CO32- at pH 7 were examined in terms of removal kinetic and capacity. The kinetic constants of aqueous U(VI) were 8 and 13 times lower (0.492 × 10-3 g/(mg·min); 0.305 × 10-3 g/(mg·min)) compared to the value in the absence of the ions. The thermodynamic equilibrium calculation showed that the stable uranyl species (uranyl tri-carbonate) were newly formed at the condition. Surface investigation on the reacted mineral with uranyl phosphates species were carried out by XPS. Ferrous iron and U(VI) on the green rust surface were completely oxidized and reduced into Fe(III) and U(IV) after 7 d. It suggests that the ferrous minerals can retard U(VI) migration in phosphate-rich groundwater through the adsorption and subsequent reduction processes.

가스조성에 따른 선택적 환원촉매의 수은 산화 특성 (Characteristics of Mercury Oxidation by an SCR Catalyst with Gas Composition)

  • 이상섭;김광렬;오광중;전준민;김도증;김주영
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.125-132
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    • 2012
  • Mercury oxidation in an SCR(selective catalytic reduction) catalyst was tested in this study with the conditions simulating the SCR system in full-scale coal-fired flue gas. A commercially available SCR catalyst was located in a temperature-controlled reactor system, and simulated gas was injected into the reactor. Mercury oxidation efficiency was determined from the difference between inlet and outlet elemental mercury concentrations. A control experiment was carried out with the gas composition of 12% $CO_{2}$, 5% $H_{2}O$, 5% $O_{2}$, 500 ppm $SO_{2}$, 400 ppm NO, 400 ppm $NH_{3}$, 5 ppm HCl, and 20 ${\mu}g/m^{3}$ Hg. Additional tests were conducted with different gas composition from the control condition to investigate the effect of gas composition on mercury oxidation in the SCR catalyst.

폐촉매 부산물로부터 대체 응집제 제조 및 응집성능 평가 (Production of Alternative Coagulant Using Waste Activated Alumina and Evaluation of Coagulation Activity)

  • 이상원;문태섭;김효수;최명원;이대선;박상태;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.514-520
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    • 2014
  • 본 연구에서는 상용 응집제와 동일한 응집 성능을 확보할 수 있는 대체 응집제(황산알루미늄 용액)의 제조 가능성을 평가하였다. 사용된 대체 응집제 원료는 폴리머 제조 공정에서 발생하는 폐촉매 부산물(Waste activated alumina)이며, 대체 응집제는 1) 강열 및 분쇄, 2) 황산과의 화학적 중합 및 치환 반응, 3) 용해 및 희석, 4) 침전 및 분리과정을 거쳐 제조되었다. 실험실 규모의 autoclave 및 용해조에서의 최적 운전 조건을 도출하기 위해 황산 순도, 반응 온도, 황산 주입비 및 용해조에서의 물 주입비의 변화 등에 따른 대체 응집제 내 $Al_2O_3$ 함량이 분석되었다. 연구 결과, 황산 순도 50%, 반응 온도 $120^{\circ}C$, 황산 주입비 5배 및 용해조 물 주입비 2.5배의 조건하에서, 7~8% 범위의 $Al_2O_3$ 함량을 가지는 대체 응집제가 제조된다는 것이 확인되었다. 대체 응집제의 응집 성능을 평가하기 위해 호기조 유출수를 대상으로 Jar-test를 수행한 결과, Al/P의 몰비를 1.5 및 2.0으로 주입한 두 가지 경우 모두에서 기존 응집제의 인 제거 성능과 유사하거나 더 높은 제거 성능이 확인되었다. 추가적으로 경제성 평가를 통해 상용 응집제와 비교했을 때 50% 이상의 생산 단가 절감이 가능하였고, 생태독성 평가를 통해 환경적 문제없이 대체 응집제가 실제 하수처리장 또는 폐수처리장에 적용될 수 있는 것이 확인되었다.

Recovery of Ammonium Nitrogen and Phosphate from the Piggery Wastewater as Struvite and Its Assessment for the Reduction of Water Pollution Through the Field Test

  • Daeik Kim;Sun Jin Hwang;Su Ho Bae;Keon Sang Ryoo
    • 한국환경농학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.83-92
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    • 2023
  • Excess N and P from the livestock manure applied to farmlands, have entered the water systems and poses a serious threat to the natural environment. Consequently, there has been recent awareness towards the management of livestock manure and its related fields. In this study, piggery wastewater was collected from a piggery in Pohang city, Korea. At 800℃, thermal decomposition of a natural stone, magnesite (MgCO3), yielded powered MgO with particle sizes ranging between 10 to 100 ㎛. Furthermore, NH4+-N and PO43--P were recovered as struvite precipitates from the piggery wastewater, by adjusting the pH with MgO and H3PO4. At pH 10, the recovery efficiencies of NH4+-N and PO43--P were found to be 86.1% and 94.1%, respectively. Using an X-ray Diffractometer (XRD), the struvite in the precipitate was confirmed to be consistent with standard pure struvite. Further, the purity of the struvite precipitate was analyzed using an energy dispersive X-ray (EDX) and thermal gravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), and found to be between 79.2% and 93.0%. Additionally, struvite-containing piggery wastewater and sawdust were mixed in a weight ratio of 2.5:1 and processed into a mature compost. The newly manufactured compost passed all quality standards required for first-class graded livestock composts. Moreover, this compost was sprayed directly onto the soil at the test site, and various parameters of the soil's effluent, such as total organic carbon (TOC), total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and dissolved oxygen (DO), were analyzed and measured. Based on these results, it is determined that the newly manufactured compost can more significantly reduce water pollution than commercial compost.

Artificial Photosynthesis Using Zeolites

  • Castagnola, Norma B.;Dutta, Prabir K.
    • Journal of Photoscience
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    • 제6권3호
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    • pp.91-96
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    • 1999
  • Zeolites and microporouos materials continue to attract attention as novel hosts for photochemical reactions. Zeolities are attractive because of their ability to selectivity exchange and incorporate species within the void spaces and interconnecting channels, providing a spatial arrangement of molecules. Our research has primarily focused on intrazeolitic electron transfer from excited Ru(bpy)32+ in supercages of zeolite Y to a series of bipyridinium ions. In the Ru(bpy)32+ viologen-zeolite Y samples, the slowing of the back electron transfer from the bipyridinium radical cation to Ru(bpy)32+ allows for charge propagation via self exchange between diquat molecules. This provides an opportunity for permanent charge separation. When the migrating charge on the diquat radical within the zeolite reaches the surface, it can be transferred to a neutral viologen (PVS) in solution, resulting in permanent charge separation. The advantage of long-lived charge separation can be exploited for useful chemistry if suitable catablysts can be assembled on the zeolities. We have studied Ru(bpy)2 as water oxdiation catalysts. We have demonstrated that synthesis of RuO2 fibers on a zeolite via thermal decomposition of Ru3(CO)12 leads to the most active water decomposition catalyst reported to date. Because of the extensive interest of photochemical water reduction to H2, much is known about catalytic systems usin gone electron catalyst, and even more importantly, that no reaction of viologen occurred with H2 over this catalyst. The present challenge is to incorporate all these elements of the system into an architecture and we are examining zeolite membranes for this purpose.

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TM-3 cell에서 eritadenine 함유 신령버섯균사체 액체배양물의 testosterone 생성 촉진효과 (Enhancement of Testosterone in TM3 Leydig Cells by an Eritadenine-containing Agaricus blazei Mycelial Liquid Culture Extract)

  • 김영숙;정재은;정희정;문연규;김정옥;하영래
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.648-655
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    • 2018
  • 신령버섯 액체배양추출물(Agaricus blazei mycelial liquid culture extract: ABMLCE)과 eritadenine (EA)의 mouse 정소 Leydig TM3 세포에서 testosterone (TS) 생성에 관한 연구를 정상 조건과 산화스트레스 조건에서 수행하였다. 정상 조건에서는 TM3 세포를 DMEM 배지에 배양하면서 EA (0~100 ppm)와 EA (0~50 ppm) + ABMLCE (10 ppm)를 24 hr처리하였다. 산화스트레스 조건에서는 TM3 세포를 $H_2O_2$ ($50{\mu}M$)를 4 hr 처리하고 정상 조건과 동일하게 처리하였다. DMEM 배양물에 함유된 TS 함량, HSD3B2 효소 활성, $5{\alpha}-R2$ 효소 활성과 NO 함량을 assay kit를 사용하여 측정하였다. EA는 정상 조건이나 산화스트레스 조건에서 TS 함량을 유의성 있게 증가시켰고, ABMLCE와 ABMLCE + EA도 TS의 함량을 증가시켰다. TS 전구체 생성에 관여하는 HSD3B2 효소 활성은 두 조건에서 모두 EA, ABMLCE, ABMLCE + EA에 의해서 증가되었다. 또한 TS를 DTH로 전환시켜 TS함량을 감소시키는 역할을 하는 $5{\alpha}-R2$ 효소활성은 정상 조건 및 산화스트레스 조건에서 ABMLCE에 의해서만 감소되었다. Free radical로 작용하는 NO의 함량은 두 조건 모두 EA, ABMLCE, ABMLCE + EA에 의해 감소되었다. 이 결과는 EA, ABMLCE, ABMLCE + EA 처리가 TM3 세포의 HSD3B2 효소 활성을 증가시키고, NO 생성을 억제하여 TS 함량을 증가시켰음을 의미하며 EA + ABMLCE 혼합물이 남성 성기능개선 물질로 사용될 수 있음을 의미한다.