• 제목/요약/키워드: 생흡착

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부상여재반응기에서 ASM3를 이용한 질산화 공정 모사 (Modelling of Nitrogen Oxidation in Aerated Biofilter Process with ASM3)

  • 전병희
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • 하폐수의 생물학적 고도처리 공정의 설계와 운전 최적화에 필요한 자료를 제공하기 위하여 ASM3를 이용하여 부상여재반응기(ABF)에 대한 해석을 수행하였다. 대상 반응기로서는 수중의 부유물질 제거와 질산화 반응을 위해 이용되는 호기적 부상여재반응기로 하였다. 본 연구에서는 하폐수 고도처리공정 중 활성슬러지의 생흡착반응을 이용한 전체 시스템 중에 흡착조를 거친 유출수를 부상여재를 이용하여 질산화시키는 공정에 대한 해석을 목적으로 하였다. 민감도 분석과 영향평가를 위해서 상용 수처리 공정해석 프로그램인 GPS-X(V 5.0)을 이용하였다. 민감도 분석을 통해 공정거동에 영향이 큰 매개변수($Y_A$, $k_{sto}$, ${\mu}_A$, $K_{A,HN}$)가 결정되었고, 70일간의 pilot plant 운전자료를 이용한 동적 시뮬레이션을 통해 최적화하였다. 최적화된 매개변수 값들은 $Y_A$가 0.14, $k_{sto}$는 3.5/d, ${\mu}_A$는 2.7/d, $K_{A,HN}$는 1.1mg/L로 결정되었다. 최적화된 매개변수 값들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 부상여재반응기의 수리학적 체류시간(HRT)을 10분에서 4시간으로 변화시키면서 TN, $NH_4{^+}-N$, $NO_3{^-}-N$의 변화를 예측하여 실측값과 비교한 결과 HRT가 10분 정도로 매우 짧은 운전조건에서도 60%에 가까운 질산화율을 보여주고 있었다. 짧은 HRT에서 우수한 질산화 능력을 보인 부상여재의 특성을 이용하여 유량변동이 매우 큰 현장에 부상여재반응기가 효과적으로 적용될 수 있다고 판단되었다.

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Iron Oxide(II, III)와 Valine을 이용한 키토산 나노입자의 약물전달 연구 (Drug Delivery Study on Chitosan Nanoparticles Using Iron Oxide (II, III) and Valine)

  • 장소현;강익중
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권4호
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    • pp.514-520
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    • 2021
  • 나노입자에 기초한 약물 전달 시스템(DDS, Drug Delivery System)은 약물 방출의 매개체로서 약물의 방출량을 조절하고 적합한 장소에 전달하여 효능을 향상시키기 위해 사용되어왔다. 독성이 없고 생 분해성인 Chitosan은 좋은 생체 적합성을 가지고, 뛰어난 흡착력을 가져 약물전달체로 제조할 수 있다. 기본 아미노산 중 하나인 Valine은 근육의 성장과 조직의 회복을 돕는 물질이며 다른 아미노산과 함께 혈당 수치를 낮추고 성장호르몬 생산을 증가시키는 필수아미노산이다. 본 연구에서는 Valine을 약물 흡수가 가능한 자성 Chitosan에 흡착시켜 TPP (tripolyphosphate)와의 cross-linking을 통해 약물전달체를 제조한 후, 흡수 및 방출 경향성에 대해 알아보았다. 안정성이 비교적 높은 Fe3O4를 사용하여 약물전달체가 자성을 띠게 만들어 표적 부위로 약물을 전달할 수 있도록 하였다. 최적의 조건에서 제조한 약물전달체를 아미노산의 정색반응인 Ninhydrin test를 통해 흡수 및 방출 경향성을 UV-Vis로 분석하여 확인하고 입자의 크기를 측정함으로써 약물전달체로 적합한 것을 확인하였다.

노화(aging)가 연안 퇴적물 내 납과 카드뮴의 흡/탈착 거동에 미치는 영향 (Effect of aging on the sorption and desorption behaviors of Pb and Cd in the coastal sediment)

  • 곽문용;신원식
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.247-252
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    • 2006
  • 오염 퇴적물내 중금속의 방출과 이에 따른 생이용성(bioavalability)은 기존의 가역 평형관계로써 설명하기에 불충분한 것으로 알려져 있다. 최근 연구결과에 의하면 이러한 탈착 저항성을 설명하기 위한 비가역적 모델에 의해 퇴적물내 중금속의 탈착저항성 부분이 존재함이 밝혀졌다. 탈착저항성에 대해서는 아직 충분한 규명이 이루어지지 않았으나, 오염물질의 노화(aging)에 의해 일단 탈착저항성을 띠게 되면 생이용성(bioavailability)이 감소되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 노화(aging)가 연안 퇴적물 내 납과 카드뮴의 흡/탈착 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 연속 탈착실험과 biphasic 탈착모델을 적용함으로써 납과 카드뮴의 탈착저항성을 규명하고자 하였다. 그리고 연속 추출 실험을 통해서 노화(aging)에 따른 퇴적물 내 납과 카드뮴의 흡착 기작을 규명하고자 하였다. 연속탈착 실험 결과 시간이 경과함에 따라 탈착저항성부분의 크기가 증가하였으며, 연속추출 실험 결과 납의 경우 carbonate fraction에서 추출된 납이 가장 많았으며, 노화(aging) 따라 exchangeable fraction에서 추출된 납이 감소하는 반면 reducible, organic material, residual fraction에서 추출된 납의 양이 증가하였다. 카드뮴의 경우 가장 많은 양이 추출된 단계는 exchangeable fraction이였으며, organic material fraction에서는 카드뮴이 추출되지 않았다. 노화(aging) 따라 reducible fraction과 residual fraction에서의 추출량이 증가하는 경향을 보였으나 그 양은 매우 적은 것으로 나타났으며, 노화(aging)에 따른 exchangeable fraction과 carbonate fraction에서의 추출량은 큰 변화가 없었다. 대해서는 북한지역의 분포상황을 밝혔다.것을 알 수 있었으며, 크롬과 비소의 경우는 초기에 많이 용출되고, 구리의 경우는 꾸준히 용출되는 것을 알 수 있었다. 3년 된 통나무집이 8년 된 통나무집보다. 용출양이 더 컸으며, 이는 CCA성분이 초기에 많이 용출된다는 것을 의미한다. 억제 효과를 나타내었고 Hep3B에서는 부탄을 분획물 (1 mg/mL)에서 82%의 비교적 높은 성장억제효과를 나타내었다.as a "front" and "back". Thus, Germany′s private space may face a genuine public space and street, which is rare in the Korean housing. Although the layout of indoor space in the korean housing tends to be open, such an openness may be outstanding in living and dining spaces, kitchen and various accesses to rooms. In the case of Germany, such indoor spaces are usually closed to each other. Thus corridors act to separate these spaces. Such differences are analysed to be due to the different perceptions of interpersonal and socio-cultural attributes as intra-family and inter-neighbor relationships or communications. 알 수 있었다.도 질소와 인산처럼 토양지지대가 있는 경우가 낮은 함량을 유지하였다.pe from the daily life, to fantasize and daydre

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부유 및 부착성장 미생물을 이용하는 공정의 유기물, 질소 및 인 제거 특성 비교 (Comparison of Removal Characteristics of Organic Matter, Nitrogen and Phosphorus Between Suspended-Growth and Attached-Growth Biological Processes)

  • 류홍덕;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.206-214
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    • 2005
  • 본 연구는 도시하수 처리시 부유성장 미생물만을 이용하는 표준 활성슬러지 공정(Conventional Activated Sludge; CAS) 및 MLE(Modified Ludzack-Ettinger) 공정과 부유 및 부착 미생물을 동시에 활용하는 하이브리드(hybrid)형 공정인 M-Dephanox(Modified-Dephanox) 공정의 유기물, 질소 및 인 제거효율을 상호 비교 검토하고자 하였다. M-Dephanox 공정은 기존 Dephanox 공정의 단점을 극복하기 위하여 고안된 공정으로서 기존 Dephanox 공정에 비해 탈질 효율을 증가시킬 수 있다. 연구 결과 부유 성장 미생물을 이용하는 MLE 공정에 비해 하이브리드형 공정인 M-Dephanox 공정의 TCOD, T-N 및 T-P 제거효율이 각각 12.3, 18.6, 28.2% 더 높게 관찰 되었다. M-Dephanox 공정이 MLE 공정에 비해 유기물 및 질소 제거 효율이 더 높은 원인은 M-Dephanox 공정이 하이브리드 공정이자 다단 슬러지 공정(multi-sludge)인 동시에 생흡착(biosorption)을 이용한 효과적인 유기물 이용 기작이 있기 때문이다. M-Dephanox 공정의 질산화 반응조에서의 암모니아성 질소 제거효율은 약 2hr의 수리학적 체류시간에서 약 96.7%로 나타나 Dephanox 공정과 관련한 기존 문헌에서 보고된 5 hr의 체류시간 보다 3 hr 짧은 수리학적 체류시간에서도 높은 암모니아성 질소 제거효율을 관찰 할 수 있어 전체 공정의 수리학적 체류시간을 줄이는데 커다란 역할을 할 것으로 기대된다.

고율 조류 바이오매스 반응기에서 조사시간으로 본 Zygnema sterile과 Lepocinclism textra 바이오매스의 질소, 인 이온 생흡착의 비교 (Comparison of Biosorption of N, P ions by Zygnema sterile and Lepocinclism textra Biomass under Irradiation Period in High Rate Algae Biomass Reactor)

  • 공석기
    • 환경위생공학
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    • 제22권4호
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    • pp.11-21
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    • 2007
  • The recent investigation indicates that the kinetic constants for anionic ions were merely the result of ion exchange between the algae cell wall surface and the anionic ion. In this study, Zygnema sterile and Lepocinclism textra, floating flagellate alga as the dominant algae strains, were cultivated using HRABR(High Rate Algae Biomass Reactor) and the cultivation conditions were 24 hrs. and 12 hrs. irradiation and it was studied how this algal biomass acts on the biosorption mechanism of anionic N and P. Results are as follows : 1. Calculating the specific chl.-a growth rate using Michaelis-Menten model, the one of 24hrs. irradiation was about 55 times higher than the one of 12 hrs. irradiation 2. Calculating the specific chl.-a growth rate using Kuo model, the one of 24 hrs. irradiation was about 2.26 times higher than the one of 12 hrs. irradiation 3. Langmuir model can apply to the biosorption mechanism of anionic N and P in HRABP. 4. Regarding the chlorophyll-a concentration as unit weight of sorbent, the ion selectivity coefficients for N and P are as follows : $(NH_3-N)+(NO_3-N)$ in 24 hrs. irradiation ; 44.984 $PO_4-P$ in 24 hrs. irradiation ; 24.237 $(NH_3-N)+(NO_3-N)$ in 12 hrs. irradiation ; 1432.851 $PO_4-P$ in 12 hrs. irradiation ; 599.076

정수처리에서의 생물활성탄 공정 (Biological Activated Carbon (BAC) Process in Water Treatment)

  • 손희종;유수전;노재순;유평종
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.308-323
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    • 2009
  • 생물활성탄 공정은 정수처리에서 획기적인 공정으로 평가받고 있으며, 전 세계적으로 많은 정수장에서 BAC 공정을 채택하여 운전하고 있다. BAC 공정의 장점은 활성탄에 흡착된 오염물질들이 활성탄 표면에서 서식하고 있는 다양한 미생물 집합체(생물막)에 의해 생물분해되어 자연적으로 활성탄의 재생이 이루어져 활성탄 사용기간의 연장을 유도하여 정수처리 비용을 감소시킬 수 있다는 것이다. 또한, 유입수중의 생분해 가능한 유기물질들을 제거하여 배 급수관망에서 미생물의 재성장을 억제하는데 탁월하다. 그러나 BAC 공정의 효율이 활성탄 표면에 형성되어 있는 생물막에 의해 제한되어지는 문제점도 있다. 본 논문에서는 GAC에서 BAC로의 전환, BAC 생물막의 특성, 오염물질의 제거 메카니즘, BAC 공정에 영향을 미치는 인자들, BAC 공정의 제어 및 BAC 공정의 모델링에 대해 크게 여섯 부분으로 상세하게 기술하였다.

PAHs의 생물학적 처리를 위한 분해 미생물 분리 동정 (PAHs Degrading Bacterium Separation and Identification for Biological Treatment)

  • 김만;최경균;고명진;박정훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권6호
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    • pp.70-77
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    • 2007
  • 토양에 존재하는 다핵방향족탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)의 처리를 위하여 자연계로부터 분리된 균주는 Pseudomonas sp.로 동정되었으며, 이 균주를 KM1으로 명명하였다. 균주의 최적 성장조건은 회분식 배양에서 $35^{\circ}C$, pH 7로 나타났다. 분리균주 Pseudomonas sp. KM1에 의한 7-PAHs(naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, fluoranthene and pyrene)의 분해실험결과 배양 1일 만에 fluoranthene을 제외한 naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene and pyrene 이 분해됨을 확인할 수 있었다. 그리고 토양유무에 따른 PAHs 분해실험 결과, 흡착분배계수와 유기물함량(%)이 큰 신동방이 경방이나 봉동보다 분리균주에 의한 생분해율(%)이 낮았다. 토양에 오염된 유기화합물의 분배특성과 토양 내 유기물함량(%)이 오염된 토양의 생물학적 처리효과에 영향을 미치는 중요한 인자인 것으로 나타났다.

공중합 고분자를 이용한 수식셀룰라아제의 당화 특성 및 반응속도에 관한 연구 (Saccharification Characteristics and Kinetic Analysis of Modified Cellulase with a Copolymer)

  • 전영호;신호철박진원
    • KSBB Journal
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    • 제11권6호
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    • pp.712-717
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    • 1996
  • 셀룰라아제, polyoxyethylene 유도체와 maleic acid anhydride의 공중합고분자로 중합한 수식셀룰 라아제를 제조하고, 당화 특성과 효소 반응 속도론 등을 검토하였다. 수식 반응에서, 공중합고분자-효소 질량비가 증가함에 따라 수식률은 증가하며, 질량비 4 이상에서는 수식률이 일정하였다. 이 때 최 대수식률은 55% 이며 최대수식률의 수식생룰라아제 는 75%의 높은 효소활성을 나타내었다. 수식효소와 미수식효소의 당화 실험에서, 수식효소가 전 반응시 간에 걸쳐 미수식효소보다 높은 당화반응안정성을 유지하였으며, 그로 인해 최종 전화율은 수식효소가 더 큰 값을 가졌다. 기질에의 강한 흡착으로 인한 효소 deactivation을 고려한 반응식을 적용한 결과, 생 성환원탕놓도의 실험값과 계산치는 잘 일치하였다. 그로부터 반응속도상수를 구하고 생성환원당농도와 유리효소농도의 모사그래프를 구할 수 있었으며, 반 응시간에 따른 유리효소의 농도를 수치모사한 결과, 미수식효소에 비해 수식효소의 유리효소 농도가 더 높았고 그로 인해 더 높은 당전화율을 나타내였다.

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유류오염 토양/지하수 환경복원 조사${\cdot}$설계 사례 (Environmental Remedial Investigation and plan for the soil and groundwater contaminated with petroleum)

  • 김영웅
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2001년도 정기총회 및 제3회 특별지포지움
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    • pp.57-74
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    • 2001
  • 유류오염 토양${\cdot}$지하수의 위해성은 널리 알려져 있다. 따라서 오염부지에 대한 조사 및 복원방법도 많이 개발되어 적용되고 있다. 그러나 유류는 그 종류가 다양하고 지중에 스며들면 그 성분들이 휘발, 흡착, 용해, 생분해 그리고 지하수 유동에 따른 확산 등 다양한 기작에 의해서 거동하게 되므로, 조사와 공법 적용 시에는 이에 대한 충분한 이해가 필요하다. 따라서 부지조사시 조사항목의 선정은 물론이고 오염성분 및 농도조사를 위한 시료 채취과정도 매우 중요하다. 또한 공법 선정과 설계 시에는 오염성분의 종류와 농도 외에도, 지층의 구성과 부지의 입지특성 등을 세밀히 파악하고, 관계법령의 숙지, 그리고 복원공사 실시 후 발생할 수 있는 문제의 검토에 이르기까지 체계적인 관찰이 필요하다. 본 고에서는 부지조사방법과 복원공법 선정과정에 대해서 실제 공사 사례를 인용하여 서술하였다.

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통수실험에 의한 갯벌의 오염물질 정화능력 평가 (Evaluation to Purification Capacity of Pollutants by Column Test with the tidal flat sediment)

  • 김종구;유선재
    • 한국환경과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.223-228
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    • 2000
  • 충남 서천군 춘장대에서 채취한 갯벌을 통수칼럼에 넣고 오염물질 정화능력을 평가 해 보았다. 각 칼럼에 사용된 시료수는 하수를 G2여과지(6$\mu\textrm{m}$)로 여과한 여액(R1), 생하수를 GF/C여과지(12$\mu\textrm{m}$)로 여과 후 하수중의 미생물에 의한 영향을 제거하기 위하여 고압멸균기(autoclaver)로 12$0^{\circ}C$에서 15분간 멸균한 하수(R2), 여과ㆍ멸균된 하수를 membrane filter로 여과한 해수와 1:1 (하수:해수)로 혼합한 시료수(R3) 그리고 R3에서 사용된 하수와 해수를 이용해 그 비를 1:2로 혼합한 시료수(R4)를 이용하였다. 4종류로 조제된 시험수를 이용한 통수실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 통수실험에 의해 제거된 COD 양은 시료수에 하수의 함유량이 증가할수록 증가하였다. 암모니아질소의 경우 각 칼럼에서 580분 실험한 후 총 누적 제거양은 R1 90.1mg, R2 81.0mg, R3 27.6mg, R4 4.1mg이었다. R1과 R2에서 총 누적 제거 양이 해수가 1:1로 함유된 R3보다는 약 3배 높았고, 생하수와 해수가 1:2로 함유된 R4보다는 약 20배 높아 시료수에 하수의 함량이 높을수록 COD와 마찬가지로 암모니아질소가 잘 제거되는 것으로 판단되었다. 총인의 경우 각 칼럼에서 580분 실험한 후 제거된 총 누적 양은 R1 3.4mg, R2 4.2mg, R3 5.6mg, R4 2.0mg이었다. 평균 유입수 농도와 평균 유출수 농도로 구한 Pb의 평균 제거율은 R3와 R4에서 94.6%와 94.9%로 R1과 R2에서의 65.5%와 77.0%보다 약간 높았고, Cd의 평균 제거율도 R3와 R4에서 93.1%와 88.5%로 R1과 R2에서의 61.2%와 82.7%보다 약간 높았다. 이상과 같이 칼럼실험에서 중금속은 해수가 첨가된 시료에서 제거율이 높았다. 하지만 초기 20분간 흡착된 중금속의 양은 580분 동안 흡착된 총 양의 3~4%로 유사한 값을 나타내었다.

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