• 제목/요약/키워드: 고농도 질소

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입력가스의 유량변화와 첨가가스에 따른 고농도 오존발생특성 (High Concentration Ozone Generation Characteristics by Variation of Additional Gases and Flow Rates of Inlet Gas)

  • 박승록;이대희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.95-101
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    • 2002
  • 고농도의 오존발생에 영향을 주는 많은 변수들이 존재한다. 이러한 변수들은 오존발생장치 설계시 매우 중요한 요소가 되고 설계전에 반드시 고려되어야 할 것들이다. 오존발생장치 설계 후에도 고농도 오존발생에 크게 영향을 주는 주변변수들이 있다. 본 연구에서는 오존발생에 영향을 주는 많은 주변변수들중에서 입력산소가스의 유량과 여기에 첨가되는 첨가가스가 고농도의 오존발생에 미치는 영향을 조사하였다. 결과적으로, 입력산소가스의 유량을0.75[LPM]~2.00[LPM]으로 변화시키면서 오존농도를 측정한 결과 1.25[LPM]에서 71145[ppm]의 최대오존발생량을 보여주었다. 입력산소가스에 첨가되는 질소가스의 유량을 0.0[vol%]~6.4[vol%]으로 변화시켜가면서 발생되는 오존농도를 측정한 결과 첨가되는 질소가스량이 0.8[vol%]인 경우 최대 73135[ppm]의 오존을 얻을 수 있었다. 이것은 순수산소만을 입력가스로 사용했을 때보다 최대오존발생량이 3[%]가량 증가한 결과이다. 입력산소가스에 첨가되는 아르곤가스의 유량을 0.0[vol%]~6.4[vol%]으로 변화시켜가면서 발생되는 오존농도를 측정한 결과 첨가되는 아르곤가스량이 0.8[vol%]인 경우 최대 67288[ppm]의 오존을 얻을 수 있었다.

양액재배(養液栽培)에 있어 근류균(根瘤菌)의 접종(接種) 및 질소반응(窒素反應)에 관(關)한 연구(硏究) 1. 근류균(根瘤菌)의 접종(接種) 및 질소시용량(窒素施用量)이 대두품종(大豆品種)의 근류착생(根瘤着生), 전질소(全窒素) 및 Allantoin 질소함량(窒素含量)과 종실중(種實中)의 조지방(粗脂昉) 및 조단백함량(粗蛋白含量)에 미치는 영향(影響) (Studies on the Response of Rhizobium Inoculation and Nitrogen Concentration to the Soybean Growth in Nutri-Culture I. Effects of Rhizobium Inoculation and Nitrogen Concentration on the Nodulation, Total and Allantoin Nitrogen Contents of the Plants, and Contents of crude fat and Protein of Soybean Seeds in Nutri-Culture)

  • 이홍석;구자환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.245-252
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    • 1989
  • 4개(個) 대두(大豆) 품종(品種) 및 1개(個)의 근류비착생계통을 공시(供試)하여 근류균의 접종여부(接種與否)와 4수준(水準)의 질소농도(窒素濃度) 및 2수준(水準)의 재식밀도조건(栽植密度條件)에서 대두(大豆)의 양액재배시험(養液栽培試驗)을 실험(實驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 근류의 착생은 근류균의 접종에 의하여 현저히 증가(增加)되었고 품종별(品種別)로는 생육중기(生育中期)에는 clark에서 가장 많았으나 개화기미(開花期未)에는 황금콩에서 가장 많았고 팔달콩에서 가장 적었으며 양액중(養液中)의 질소농노증가(增加)에 따라 감소(減少)되었는데 그 정도는 품종(品種)에 따라 달랐으며 밀식(密植)의 경우에 개체당(個體當) 근류(根瘤)의 착생수(着生數)가 적은 것으로 나타났다. 2. 식물체중(植物體中)의 전질소(全窒素) 함량(含量)은 생육시기(生育時期)에 따라 다소(多少) 차이가 있으며 품종별(品種別)로는 황금콩과 장백콩에서 높고 근류균의 접종(接種)에 의하여 증가(增加)되었으며 밀식(密植)에 의하여 감소(減少)되었다. 그리고 양액중(養液中)의 질소농도 증가(增加)에 의하여 생육중기(生育中期)에는 전질소(全窒素) 함량(含量)이 증가(增加)되었는데 개화기말(開花期末)에는 근류균 접종 시에는 전질소 함량이 별로 증가(增加)하지 않았으나 근류균 비접종 시에는 질소농도(窒素濃度)의 증가(增加)에 따라 증가(增加)하였다. 3. 줄기 중의 allantoin질소 함량은 전체적으로 볼때에 팔달콩에서 떨어지고 근류균의 접종에 비하여 크게 증가(增加)되어 allantoin질소 함량은 근류의 착생과 고도(高度)의 유의적(有意的)인 정상관(正相關)을 나타내었고 그 증가정도(增加程度)는 질소농도가 높은 경우에 떨어지는 경향이었다. 그리고 질소농도(窒素濃度)가 높은 경우 및 밀식(密植)의 경우에 allantoin질소 함량이 낮게 나타났다. 그런데 근류균 비착생계통에서는 질소농도(窒素濃度)에 관계없이 allantoin질소 함량이 매우 낮았다. 4. 줄기 중의 전질소(全窒素) 함량(含量)에 대한 allantoin 질소함량(窒素含量) 비율(比率)은 근류균 접종에 의하여 증대(增大)되었는데 그 정도는 황금콩 및 팔달콩에서, 그리고 밀식조건(密植條件)에서 더욱 뚜렷하게 나타났으며 특히 근류비착생계통에서 매우 낮았다. 그리고 질소농도(窒素濃度)의 증가(增加)에 따라 현저히 감소(減少)하였고 무질소구(無窒素區)에서 높게 나타났다. 5. 종실중(種實中)의 조지방(粗脂肪) 함량(含量)은 양액중(養液中)의 질소농도(窒素濃度)가 증가(增加)함에 따라 또는 밀식(密植)에 의하여 감소(減少)되었고 근류균 접종의 영향은 나타나지 않았다. 6. 종실(種實) 중(中)의 조단백(粗蛋白) 함량(含量)은 양액(養液)의 질소농도가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)되는 경향이었고 근류균의 접종 및 재식밀도(栽植密度)의 영향은 현저하지 않았다.

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SPAD(Sulfur Particle Autotrophic Denitrification) 공법의 고농도 질산성 질소 함유 페수에 대한 파일럿 스케일 적용사례

  • 박우신;김성연;범민수;김인수
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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    • pp.68-71
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    • 2002
  • SPAD공법은 탈질을 위한 전자공여체로 입자상의 황과 소량의 메탄올을 이용하는 생물학적 공법이다. 이번 연구에서 SPAD공법은 특정 폐수에의 적용가능성을 평가하기 위해 고농도의 칼슘이온을 함유한 울산의 S특수강 폐수(200-300$NO_3\;^-$ -N/L)에 적용되었다. 운전기간은 2001년 11월부터 2002년 3월 초까지였으며 반응조 내부의 온도는 약 $20^{\circ}C$ 부근으로 유지되었고, 그러한 낮은 온도조건하에서도 탈질 효율은 90%이상으로 유지되었으며 유출수 농도는 약 20mg $NO_3\;^-$ -N/L정도로 유지되었다. 따라서 SPAD공법은 고농도의 칼슘이온을 함유한 폐수에 대해 적용이 가능한 것으로 사료되어진다.

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폐수처리에 있어 질산화 공정 인자의 영향 (Effect of Factors of Nitrification Process in Wastewater Treatment)

  • 정귀택;박석환;박재희;임은태;방성훈;박돈희
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.296-302
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    • 2009
  • 질산화 미생물은 환경조건에 대단히 민감하여 질산화 영향인자의 변화에 의하여 미생물의 성장과 활동이 좌우되고, 이에 의해 질산화 공정의 성공여부가 좌우된다. 질산화에 영향을 미치는 인자로는 배양온도, pH, 용존산소, 기질량, C/N비, 미생물량 등이 있다. 본 연구에서는 폐수처리장의 활성슬러지를 이용하여 합성폐수의 질산화 공정에 미치는 인자들에 대한 연구를 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 고농도의 암모니아성 질소(100 mg/L 이상)를 함유한 경우에 있어서는 합성폐수의 pH가 초기 8에서 pH 6.8까지 감소하였다. 이는 질산화 과정을 통하여 아질산성 질소와 질산성 질소가 생성되어 합성폐수 중의 pH 변화를 가져온 것으로 판단된다. 질산화 공정에서 각각 초기 암모니아성 질소 농도, 공급공기량, 접종한 활성슬러지 양에 비례해서 일정구간에서는 암모니아성 질소의 제거속도가 증가하였다. 질산화 공정에서 C/N 비의 영향은 일정 C/N 비 범위에서는 탄소원이 존재할수록 초기에 암모니아성 질소의 제거율이 증진되는 결과를 얻었다.

Mainstream ANAMMOX 공정 적용시 암모니아성 질소 대비 아질산성 질소 비율 도출 연구 (Determination optimal ratio of ammonium to nitrite in application of the ANAMMOX process in the mainstream)

  • 이다원;이지원;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.60-66
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    • 2021
  • 도시화와 산업화로 인해 하수처리장으로 유입되는 하수 내 질소 농도가 증가함에 따라 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향의 정도 또한 증가하고 있다. 고농도의 질소가 포함된 하수를 처리하기 위해 생물학적 질소 제거 공정에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 기존의 생물학적 질소 제거 공정에 있어 산소공급과 외부탄소원 보충에 따른 상당한 비용이 요구된다. 이러한 측면에서 경제적인 개선이 이루어진 고도의 질소 제거 공정이 요구됨에 따라 최근 기존의 질산화·탈질 공정 보다 효율적이고 경제적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. 본 연구에서는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 안정성을 확인하고, Mainstream ANAMMOX 공정구현을 위한 암모니아성 질소(NH4+) 대비 아질산성 질소(NO2-) 비율을 도출하는데 목적이 있다. 선행연구에서 제시된 기질비율을 바탕으로 산정한 비율을 적용해 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조를 운전하였다. Initial 구간에서 NH4+ 제거효율은 58~86%, 평균 제거효율은 70%였다. Advanced 구간에서 NH4+ 제거효율은 94~99%, 평균 제거효율은 95%였다. 연구 결과 NH4+/NO2- 비율이 증가함에 따라, Mainstream ANAMMOX 공정의 안정성이 확보되어 NH4+ 제거효율 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구결과는 이후 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정 적용과 공정 안정성 확보에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

Struvite 결정화에 의한 질소 및 인의 제거 (Removal of Nitrogen and Phosphorus Using Struvite Crystallization)

  • 원성연;박승국;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.599-607
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    • 2000
  • 본 연구는 연안의 부영양화에 주원인으로 지적되고 있는 비료공장의 질소를 struvite 결정화에 의해 제거하였다. Struvite의 결정화는 $MgNH_4PO_4$의 형태로 알칼리성 용액에는 불용성이다. 여천공단내 N 비료화학폐수는 유기물 및 질소의 농도가 각각 330mg/L 및 550mg/L로 질소의 농도가 높고 유기물의 농도가 낮은 폐수로 물리화학적 전처리없이 기존 생물학적 처리 방법으로는 불가능한 실정이다. 실험은 마그네슘원으로 간수와 $MgCl_2$$Mg(OH)_2$를 이용하였으며 반응시 미치는 물리화학적 영향인자를 검토하였다. 이때 질소의 제거효율은 각각 71, 81 및 83%이었으며 인의 제거효율은 각각 99, 98 및 93%이었다. 반응시 최적 pH는 10.5~11이었으며, 교반시간 변화에 따른 반응은 매우 신속히 진행되어 2분만에 완료되었다. 따라서 질소 및 인의 제거시에는 간수 및 $MgCl_2$를 이용한다면 짧은 시간에 높은 제거효율의 기대가 가능하며, 소금제조공정의 부산물인 간수의 이용은 화학약품을 대체하여 보다 경제적인 처리방법이 될 수 있다.

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Leclercia Adecarboxylata를 이용한 합성폐수의 암모니아성질소 제거특성 및 질소거동 (Removal Characteristic of Ammonia Nitrogen and Behavior of Nitrogen in Synthetic Wastewater Using Leclercia Adecarboxylata)

  • 이현희;배재근
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.460-465
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고농도 암모니아성질소로 오염된 고체배지로부터 분리해 낸 Leclercia adecarboxylata를 이용하여 암모니아성질소의 제거특성 및 기작을 파악하여 폐수처리의 적용가능성에 대해 살펴보았다. 질소제거에 있어서 가장 널리 알려진 생물학적 질산화와 후탈질에 의한 질소의 대기로의 방출이 아닌 질소합성균주를 이용한 질소의 체내합성을 이용한 영양물질의 제거 가능성에 대해 접근해 보았다. L. adecarboxylata는 무염분조건에서 암모니아성질소의 제거와 균체중식이 가장 왕성했으나, 염분이 4%를 넘어서게 되면 그 효율은 급격히 저하되었다. 약 80 mg/L의 암모니아성질소는 20시간 이내에 거의 대부분 제거되었으나, 500 mg/L인 시료는 탄소원의 부족으로 인해 50시간 이상 처리후에도 50%의 제거율에도 미치지 못해 탄소원이 많을수록 질소제거율은 높음을 알 수 있었다. 탄소원이 모두 소모되고 난 이후에는 더 이상 질소제거는 이루어지지 않았으나, 탄소원을 추가로 공급했을 때 제거효율은 다시 증가했다. 시료의 pH는 미생물의 증식에 의해 8에서 6.36까지 감소했다. 암모니아성질소가 제거되는 동안 아질산성질소와 질산성질소의 축적은 일어나지 않았고, TKN값은 큰 차이를 보이지 않은 것으로 미루어 볼 때 유기질소로의 합성을 추측할 수 있었다. 유기질소 중 단백질의 농도를 측정해 본 결과 초기시료에서는 불검출 되었으나, 48시간 경과후의 시료에는 193.1 mg/L의 단백질이 검출 되었다. 따라서 L. adecarboxylata는 암모니아성질소를 유기질소로 합성하는 능력이 탁월하여 폐수중의 암모니아성질소의 제거에 이용가치가 클 것으로 판단된다.

하수처리수의 방류를 받는 하천감조부에서의 N2O생성 (Production of Nitrous Oxide in Tatara Estuary Receiving Treated Wastewater)

  • 이승윤
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권8호
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    • pp.631-641
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    • 2009
  • 본 연구는 부영양화되어 있는 하구감조역에서의 $N_2O$생성과 거동을 파악하는 것을 목적으로 도시역에서의 N2O발생에 착안하여 그 중에서도 인위적 임팩트가 크다고 판단되는 하수처리수 생활폐수 등이 유입되는 도시하천감조역을 대상으로 현지 정점조사를 실시하여 수역의 사계절에 걸친 각 질소성분의 농도변화와 flux를 상세히 파악하고 저질간극수 중의 연직분포를 측정하였다. 그 결과, 완혼합이고 염수쐐기설(楔)가 형성되는 Tatara천(川)에서 하수처리수는 해수의 혼합형태의 영향을 크게 받고 고농도수괴(水塊)로서 표층을 이동하고 있으며, 이 수역의 질소변환기구 및 $N_2O$생성과정에 큰 영향을 미치고 있는 것이 밝혀졌다. 이 수역에서 관측된 $N_2O$농도는 1.8-20.9 $\mu M$로서 대기중의 포화농도와 담수중의 포화농도를 고려하면 항상 포화농도상태이며, 주발생원은 수역저토였다. 저질간극수 중의 각 질소성분의 농도분포는 호소와 인근해역에서의 분포와는 달리 분자확산 이외의 수송경로가 있다는 것이 시사되었다.

유입수 유기물 성상이 반류수와 가축분뇨 아질산화 반응에 미치는 영향 (Effect of Influent COD Fraction on Nitritation from Wastewater and Piggery wastewater)

  • 길경익;임지열
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.185-192
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    • 2011
  • BNR공정은 반류수와 가축분뇨에 포함된 고농도의 질소를 제거하는데, 효과적인 공정이다. 특히 고농도의 질소제거에 있어서 완전질산화 반응에 비해 이점을 가지는 아질산화 반응을 유도하고 영향을 미치는 인자들에 대해 다양한 연구결과가 보고되었다. 그 중 유기물의 영향에 대해 많은 연구가 이루어졌는데, 유기물은 아질산화 반응에 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 반류수 중 혐기 소화 상징액, 가축분뇨, 혐기 소화를 거친 가축분뇨를 이용하여 실험실 규모의 아질산화 반응조를 운전하였다. 운전 결과를 분석하여, 아질산화 반응에 유기물이 미치는 영향에 대해, 유기물 성상에 따라 분석하였다. 분석 결과 아질산화 반응은 유기물에 영향을 받으며, 유기물 성분 중 $S_S$에 대해 영향을 가장 크게 받는 것으로 나타났다. 따라서 유기물을 하나의 성분으로 보지 않고 그 형태에 따라 세분화하여 관리해야 한다.

다양한 하수를 대상으로 아질산화 반응 적용성 평가 (Applicability Evaluation of Nitritation with Various Wastewater)

  • 임지열;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-18
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    • 2015
  • 질소에 의한 수질 오염의 심각성이 부각되면서 하 폐수 내 질소제거를 위한 연구가 수행되고 있다. 특히 아질산화 반응을 기반으로 하는 경제적이며 친환경적인 장점을 지닌 혁신적인 질소 제거 공법에 관한 연구가 주목받고 있다. 하지만 아질산화 반응을 기반으로 하는 공법의 현장 적용성 및 효율화 방안에 관한 연구는 완전히 이루어지고 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 하수처리장 유입 하수, 최초 침전지 상등액, 반류수 그리고 가축분뇨의 특성분석 및 실험실 규모 반응조를 운전하였다. 반류수 및 가축분뇨의 경우 다른 하수에 비해 고농도의 질소를 함유한 것으로 나타나 수처리 계통 질소 부하를 증가시키는 것으로 나타났다. 반응조 운전 결과 낮은 암모니아성 질소의 농도로 인해 유입 하수와 최초 침전지 상등액의 경우에는 아질산화 반응이 유도되지 않음을 확인하였다. 또한 하수 종류 별로 아질산화 반응이 유도되는 체류시간 조건이 차이를 보였는데 이는 유기물 및 암모니아성 질소 농도에 의한 것으로 판단된다. 아질산화 반응이 유도된 하수 중 혐기 소화 상등액이 가장 높은 효율을 보이는 것으로 나타났다.