• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.35 no.8
• /
• pp.564-570
• /
• 2013

Domestic treatment facilities for acid mine drainage (AMD) mostly used a passive treatment process. But some passive treatment facility discharged high manganese concentrations because it is required high pH (>9) for abiotic oxidation of Mn(II) to Mn(IV). This study was focused on the feasibility of biological manganese treatment using the manganese-oxidizing bacteria (Pseudomonas sp. MN5) from AMD and economical application method of it. To investigate the various conditions of water quality the most part of the experiments were based on batch test. And result of it showed that maximum manganese oxidation rate were $10.4mg/L{\cdot}h$ at the pH7. We also performed small column tests in which MOB were attached to the functional polyurethane (FPU) media containing alkaline chemicals. Manganese concentration decreased 42 mg/L to below 6 mg/L. But anaerobic condition formed by excessive bacterial respiration in column resulted in increasing effluent manganese concentration.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.44-52
• /
• 2006

Bio-filtration processes using honeycomb tubes (process 1) and aeration and manganese-sand filtration (process 2) were evaluated for the biological manganese removal efficiency. The concentration of manganese at effluent was stabilized after 20days operation in process 1. It was estimated the required time for attaching and growing microorganisms to honeycomb tubes. In long term of operation periods, manganese removal efficiency was dropped for the excessively attached biofilm and manganese dioxide to honeycomb tubes. It took several days for normal operation in process 2, after that manganese removal efficiency was increased to 98% and stabilized for 1.5 years. Microorganisms in process 1 and 2 were isolated and cultured to characterize manganese-oxidizing bacteria. Among the four types of colony, light brown colony was turned blue color by leuco crystal violet spot test. Stenotropomonas genus, known as manganese-oxidizing bacteria, was identified by 16S rDNA partial sequencing analysis which was isolated in process 1 and 2. For the biological treatment to remove manganese, these two considerations are important. One is to choose the proper media attaching manganese oxidant, another one is to define the cultural condition of isolated manganese-oxidizing bacteria.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.123-128
• /
• 2005

Buk-myeon area in Changwon is located near Nakdong river and not short of quantity of river but the water quality and quantity is changed extremely by seasons, and Fe, Mn, Cu are found at the base rock underground water. Therefore, bank filtrated water developing is settled. At this research, Pilot-Plant is built to find out Fe and Mn are detected and eliminated by biological process and the ammonia is exceeded the drinking water quality criteria at the bank filtrated water while designing and facilitating the local water supply facilities at Buk-myeon area. Also, check results of the changed treatment process of automatic precipitating filter, which is producing and supplying drinking water, and analyzing the Biological Process Effectiveness by building and running Buk-myeon Water Treatment Facility, which could provide $10,000m^3/day$.

• Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.421-422
• /
• 2000

VOCs 처리기술로는 촉매연소, 열적처리, 생물학적처리법 등이 있으며, 촉매연소방법의 경우 저온에서 처리가 가능하여 처리비용 절감 등의 효과를 고려할 때 가장 경제적인 방법으로 평가되고 있다(Guisnet, et al., 1999). VOCs 처리에는 대부분 고가의 귀금속촉매를 많이 사용하므로, 경제적 부담을 줄이기 위하여 귀금속을 담체(SiO$_2$, A1$_2$O$_3$, TiO$_2$등)에 담지시켜 활용하거나, 귀금속촉매를 대체하기 위한 Mn, Co, Cu 등의 금속 산화물 촉매에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. (중략)

• Environmental engineer
• /
• s.181
• /
• pp.70-75
• /
• 2001

본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.83-83
• /
• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.27 no.10
• /
• pp.1035-1042
• /
• 2005

Granular Activated Carbon(GAC) is widely used in drinking water treatment. At S and B Water Treatment Plant, GAC is used in place of granular media in conventional rapid filters(GAC Filter-Adsorber) for removal of Disinfection By-products(DBPs). The primary focus of this study is on the performance of existing filter-adsorber, and their operation. It was found that F/A process removed turbidity as effective as sand system. The ratio of Hydrophobic DOM (HPO) and hydrophilic DOM (HPI) fraction in the raw water at S and B WTP was similar. Filter Adsorber presented earlier DOC breakthrough and steady state condition which was contributed by biodegradation during operation period. The removal efficiency of DBPs were used to evaluate the filter performance. The DBPs concentration of F/A treated water was below treatment goal level (THM < $80\;{\mu}g/L$, HAA < $60{\mu}g/L$). The removal efficiency of THM decreased rapidly during operation period. However, HAA were removed steadily regardless of the influent concentration of HAA. These results indicate that the removal of THM depend upon the adsorption mechanism while the removal of HAA depend upon biodegradation as well as adsorption. The decrease of adsorption capacity and characteristic value of GAC may be attributed to the effect of high organic loading, residual free chlorine, coagulants, manganese oxidants and frequently backwashing. This study has confirmed that Filter adsorber process can be considered as effective alternatives for the removal of DBPs, especially HAA.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.187-194
• /
• 2013

This study was carried out to investigate the quality characteristics and antioxidant activity of fermented milk containing mushroom (Phellinus baumii, Ganoderma lucidum, and Lentinus edodes) extracts. As the ratio of the mushroom extract increased, the pH of the fermented milk decreased proportionally and titratable acidities increased significantly. The number of lactic acid producing bacteria was the highest in the fermented milk sample containing 1.0% Lentinus edodes extract. The DPPH and ABTS radical scavenging activities of the fermented milk containing mushroom extracts were higher than that of the controls. The quality characteristics, such as pH, titratable acidity, and the number of lactic acid producing bacteria were not remarkably different between the milk samples subjected to treatments with and without the addition of mushroom extracts during the storage period. From the sensory evaluation of the fermented milk samples containing mushroom extracts, the color, flavor, taste, texture, and overall acceptability of the fermented milk sample containing 1.0% Lentinus edodes extract was found to be considerably better than those of the other groups. In conclusion, the present study indicated that the fermented milk containing mushroom extracts could be used as a functional antioxidant containing food.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.396-404
• /
• 2011

An investigation on the removals of PAH-quinone compounds, which are commonly produced from the biological and/or chemical treatments of PAH-contaminated soils, from the aqueous phase via birnessite (${\delta}-MnO_2$)-mediated oxidative transformation is described. It was demonstrated that acenaphthenequinone (APQ), p-PAH quinone can be removed via birnessite-mediated oxidative-coupling reactions, and anthraquinone (AQ) and 1,4-naphthoquinone (1,4-NPQ), o-PAH quinones were efficiently removed by birnessite-mediated cross-coupling reactions in the presence of catechol (CAT) as a reactive mediator. The removals of PAH-quinone compounds followed pseudo-first-order reactions, and the rate constant (k, $hr^{-1}$) for the removals of 1,4-NPQ under the experiment conditions (1,4-NPQ = 10 mg/L, CAT = 50 mg/L, ${\delta}-MnO_2$ = 1.0 g/L, pH 5, Reaction time = 6~96 hr) was 0.0426, which was about 4 times lower than that of APQ (0.173). With the observed pseudo-first order rate constants with respect to birnessite loadings under the same experimental conditions, the surface-normalized specific rate constant, $K_{surf}$, for 1,4-NPQ was determined to be $8.5{\times}10^{-4}L/m^2{\cdot}hr$. The analysis of the kinetic data with respect to birnessite loading indicated that the cross-coupling reactions of 1,4-NPQ consist of two different reaction steps over time and the results have also been discussed in terms of the reaction mechanisms.