• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.360-366
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• 2011

음식물 폐기물 침출수를 처리하는 분리막 결합 고온 혐기성소화공정(생물학적 반응조) (Anaeorobic Membrane Bioreactor, AnMBR)의 파일럿 운전에서 분리막의 교차여과 속도와 막간압력이 파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 연구 결과 정압여과 하에서 교차여과 속도가 증가할수록 파울링의 속도는 현격히 감소되었다. 그러나 이와 같은 영향은 낮은 막간압력에서 더욱 효과적이었다. 막간압력이 증가할수록 여과대상 물질의 압축성으로 인해 투과성이 상대적으로 낮은 파울링층(혹은 케익층)이 분리막 표면에 형성된 것에 기인된 듯하다. 여과대상 시료의 입도분석을 해 본 결과 입자크기는 약 $10{\sim}100{\mu}m$ 범위에서 분포하였고 이에 따라 브라운확산에 의한 역수송보다 분리막 표면에서 교차여과에 의해 발생하는 전단력이 입자의 역수송에 더욱 기여하고 있음을 예측할 수 있었으며 이는 AnMBR의 연속운전을 통해 재확인할 수 있었다. 운전 후 막 부검을 실시한 결과 유기 및 무기 파울링이 모두 관찰되었으나 어느 것이 지배적인 파울링 기작을 나타내는지는 앞으로 더욱 연구가 필요하다. 무기 파울링의 경우 대부분 분리막 표면에서 스케일링 형성이 지배적이었으며, 따라서 분리막의 공극 막힘에 주로 기여하는 작은 콜로이드성 유기물질의 경우 분리막 표면에서 전단력에 의한 역수송 효과는 그다지 크지 않을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권3호
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• pp.276-285
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• 2006

오염 하천수 수질개선 연구를 위해 pilot plant 규모의 호기성 생물여과 공정을 이용하여 실제원수를 적용한 경우 유입 공기량을 $0.1m^3air/m^2min$으로 고정하고 EBCT를 90, 60, 45, 30 min으로 운전 시 입자성 물질(SS, Turbidity, Chl.-a)의 경우 EBCT와 관계없이 80% 이상의 처리효율을 나타냈으며 암모니아성 질소의 경우 85% 이상의 처리효율을 보였다. BOD의 경우 하천수수질 환경기준 III-IV 급수로 유입되어 I 급수 미만으로 유출되 본 처리 공법 사용 시 생물학적 안정성을 충분히 확보할 수 있을 것으로 판단되었다. $COD_{Mn}$의 경우 약 60%의 제거효율을 보여 BOD 제거율에 비해 효율이 저하되는 것으로 나타났는데 이러한 원인을 규명한 결과 전체 COD 물질 중 30% 정도가 반응기 내부에 clogging된 조류에 의해서 발생되는 것으로 조사되었으며 이들 조류기원성 유기물들의 기질 비 소비율이 $0.0245mg{\cdot}COD_{Mn}/mg{\cdot}VSS{\cdot}day$로 생물학적 분해가 거의 되지 않는 것으로 나타나 이에 대한 대책으로 부분역세(partial backwashing)에 대한 필요성이 요구되었다. 이에 부분역세(상부 1 m 여재에 대한 1일 1회 역세)를 통해 BOD 5.5%, $COD_{Mn}$ 10% 정도의 제거율 상승을 얻을 수 있었고 이를 통해 생물학적으로 좀더 안정된 원수 확보가 가능해졌으며 역세 기간의 연장으로 역세수 절감 및 유량 확보 효과를 가져 올 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제24권5호
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• pp.350-357
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• 2014

하수방류수 재이용을 위한 RO 전처리로 부유물질 및 콜로이드 물질의 제거를 위해 가압식 MF를 사용하였다. 남양주 J 하수처리장의 생물학적 처리와 모래여과를 거쳐 방류되는 방류수를 원수로 사용하였으며 100 톤/일 규모의 pilot plant를 1년 이상 운전하여 성능을 검토하였다. 가압식 MF에 의해 원수 수질 및 온도의 변화에 상관없이 flux 40 LMH 운전이 가능하였으며 전처리로 응집제를 넣어 용존 유기물을 응집할 경우 60 LMH 운전이 가능하였다. RO 공정에서 장기간 정지 이후 운전을 재개하였을 때 1단 pressure drop이 급격히 증가하는 현상이 나타났고 이러한 결과는 배관 내 형성된 유기물과 이온물질의 복합오염물질이 1단 RO막에 침적된 결과로 사료된다.

• 멤브레인
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• 제22권6호
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• pp.489-501
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• 2012

두 개의 간헐반응조, 막분리조, 탈기조로 구성된 생물학적 MBR고도처리 공정에 동일한 유입수량과 수질의 하수가 유입되는 경우 운전 온도 및 SRT (Sludge Retention Time)변화에 따른 질소제거 특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 파악하였다. SRT가 25일이고 운전온도가 $25^{\circ}C$인 경우 간헐반응조를 간헐폭기 시키는 경우에 운전온도 $13^{\circ}C$의 59%에서 31%로 질소제거효율이 급격히 떨어지는데, 이는 운전온도 $13^{\circ}C$에 비해서 간헐반응조의 RBO (Readily Biodegradable Organic) 농도가 낮아져서 발생한 현상으로 파악되었다. 운전온도 $25^{\circ}C$에서 SRT를 12.6일로 운전하는 경우 간헐반응조 RBO농도는 증가하고 질소제거 효율은 회복되었다. 간헐반응조를 갖는 MBR시스템에서 SRT와 운전온도가 간헐반응조 RBO농도에 미치는 영향은 좀더 깊게 연구되어야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.77-84
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• 2011

본 연구에서는 부착/부유 미생물 혼재형 RBC (Rotating Biological Contactor)와 BAF (Biological Aerated Filter) 공정이 가지는 각각의 장점을 조합한 호기성 생물막 처리 시스템을 고안하여 고농도 도축폐수의 처리 특성을 평가하였다. 본 공정은 상당량의 부유 미생물이 함께 있는 RBC와 침전지 그리고 BAF 공정 순으로 구성되었다. 첫 번째 공정인 RBC와 침전지에서는 유기물의 산화, 질소의 질산화/탈질 및 부유물질의 제거가 이루어지며, 후속 공정인 BAF에서는 일부 제거되지 않은 유기물과 질소의 산화 및 부유물질의 여과가 이루어진다. 돈까스 소스(시판용)와 돼지피을 이용하여 모사한 고농도 도축폐수(TCOD $5.2{\sim}40.4g/m^2{\cdot}d$, TN $0.44{\sim}4.17g/m^2{\cdot}d$)의 처리 특성을 평가한 결과, 침전지를 포함한 RBC 공정에서 Soluble COD와 $NH_3-N$의 평균 제거율은 각각 90%와 82% 이상으로 양호하였으나 TCOD와 TN은 Suspended Solid (SS)의 대량 유출과 돼지피에서 기인한 콜로이드 물질 생성 때문에 각각 60%와 69%의 다소 낮은 제거율을 보였다. 후속 공정인 BAF가 잔존 TCOD와 TN을 제거하는 생물 반응조의 역할과 SS를 제거하는 여과기의 역할을 충분히 수행해 약 100 mg/L의 TCOD와 약 140 mg/L의 SS 추가 제거가 가능하였으나, 처리수질은 TCOD 300 mg/L, SS 180 mg/L 그리고 TN 53 mg/L로 상당히 높았다. RBC 유출수에 Polyaluminium Chloride를 투입한 결과, 침전성이 크게 향상되어 RBC+침전지 공정 유출수의 TCOD와 TN은 각각 93.8%, 25.6%의 제거율을 보였으며, BAF 유출수 수질은 TCOD 16.5 mg/L, SS 0 mg/L, NH3-N 12.0 mg/L, TP 1.3 mg/L로 우수하였다. 따라서 별도의 추가 처리공정 없이 본 연구에서 고안한 RBC+BAF 조합공정에 의한 처리만으로 고농도 도축폐수를 성공적으로 처리할 수 있었다.

• 멤브레인
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• 제27권5호
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• pp.375-388
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• 2017

하 폐수 처리 기술은 종래 단순 오염물질 처리에서 에너지 및 자원 절약형의 고도처리 기술로 발전되고 있으며, 공공 수역으로의 오염 물질과 유독 물질 배출을 최소화하고 설치 운영의 효율성을 높이기 위해 IT 및 BT와 같은 다양한 기술을 접목한 융합형 기술로 진화하고 있다. 국내 하 폐수 처리기술의 발전 추이를 살펴보기 위해 등록된 특허기술을 수집 조사하여 연도별 부문별로 분류하여 분석하였다. 본고에서 2010년~2017년 5월 간의 관련된 특허 등록 내용을 생물학적 물리화학적 처리공정, 장치 및 기기, 소재 제재, 슬러지처리, 분리막, 공정제어기술 등 10개 분야의 42개 세부 영역으로 나누어 추세를 분석했다. 총 3,356건의 특허가 등록되었으며 2013년에 638건으로 최고치를 기록한 이후 다소 감소하여 연간 3~400여 건을 유지하고 있다. 등록된 특허 총 건수는 아직 다른 국가에 비해 적지는 않으나 공정 제어 및 기기 분야, 신개념 처리 기술과 같이 세계 시장을 선도할 수 있는 첨단 기술의 특허는 타 분야에 비해 미흡한 것으로 나타났다.

• 환경위생공학
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• 제12권1호
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• pp.59-68
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• 1997

이 연구에서는 SBR에 Rotating disks를 부착하여 회전하면서 두 원판 사이에서 전단력이 발생하는 BS-SBR을 이용하여 용해성 유기물질 제거율과 슬러지 분리에 대해 비교 검토하였다. BS-SBR 공정에서는 부유성 활성슬러지와 생물학적 고정막에 대해 동시처리 되어 높은 처리효율을 보였다. SCOD 제거율은 SBR보다 높은 97%를 보였다. 처리수의 평균 SS 농도는 $4.8mg/{\ell}$ 정도로 나타났고, 1-cycle/d 및 3-cycle/d 모두 $10mg/{\ell}$ 이하를 유지하여 매우 효과적임을 알 수 있었다. 슬러지 침전 특성은 SBR과는 상이한 매우 좋은 결과를 보였다. 운전 중 슬러지는 진한 갈색으로 플록이 잘 형성되었고, 그 크기는 SBR에서 보다 크다는 것이 눈으로 확인할 수 있을 정도였다.

• 한국수산과학회지
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• 제46권6호
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• pp.675-681
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• 2013

There have been many studies on biofilter process regarding satisfactory water quality and the operational conditions of Recirculating Aquaculture Systems (RAS). For effective nitrification processes, it is necessary to dynamically identify and apply nitrifying microorganisms. Physical, chemical and biological processes concerning biofilms can be applied and influential factors including substrate, dissolved oxygen concentrations, organic matter, temperature, pH, alkalinity, salinity and mixing velocity intensity need to be considered. Also, designing and managing the process based on the dynamic interpretation of these factors are prerequisites for engineering applications of the biofilter process. This paper draws on current literature on the kinetics of nitrification of biofilms in the biofilter process. Influential factors for nitrification are crucial during the biofilter process and are expected to be critical in informing the design and operation of recirculating aquaculture systems.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.260-263
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• 2000

대량발효 후 미세여과막과 MWCO 100K, 50K의 한외여과막을 이용한 막분리시스템을 적용하여 MTGase를 분리한 결과 pore size 1.6, $0.7\;{\mu}m$의 cellulose fiber 재질의 예비여과막과 $0.45\;{\mu}m$ cellulose acetate재질의 미세여과막을 이용하여 얻어진 분리액을 MWCO 100K와 50K를이용하여 농축시킨 결과 enzyme의 농도가 1.29 units/ml, 효소 비활성도는 약 0.2 units/mg protein 으로 나타났으며 초기 배양액에 비해 3.7배의 농축효과를 보였다.

• 환경위생공학
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• 제12권2호
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• pp.1-12
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• 1997

This research aims to develop biofilm process for the nutrient removal of piggery wastewater. The developed process is the four stage anoxic-oxic biofilm process with recirculation of the final effluent. In summery, the results are as follows: 1. Nitrification in the piggery wastewater built up nitrite because of the high strength ammonia nitrogen. The nitrification of nitrobacter by free ammonia was inhibited in the total ammonia nitrogen loading rate with more than 0.2 kgNH$_{3}$-N/m$^{3}$·d. 2. The maximal total ammonia nitrogen removal rate was obtained at 22$\circ $C and without being affected by the loading rate. But total oxidized nitrogen production rate was largely affected by loading rate. 3. Autooxidation by the organic limit was a cause of the phosphorus release in the aerobic biofilm process. But the phosphorus removal rate was 90 percent less than the influent phosphorus volumetric loading rate of above 0.1 kgP/m$^{3}$·d. Therefore, the phosphorus removal necessarily accompanied the influent loading rate. 4. On the anoxic-oxic BF process, the total average COD mass balance was approximately 67.6 percent. Under this condition, the COD mass removal showed that the cell synthesis and metabolism in aerobic reactor was 42.8 percent and that the denitrification in anoxic reactor was 10.7 percent, respectively.