Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.27
no.6
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pp.635-641
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2005
Batch experiments were performed to evaluate the effect of sulfate reduction on methane production and reductive dechlorination, both compete for hydrogen with sulfate reduction. Dechlorination was inhibited by sulfate reduction at lower hydrogen concentration because their threshold values for hydrogen are similar (2 nM). Unlike methane production mainly inhibited transformation of cDCE to ethene, sulfate reduction inhibited the initial dechlorination step, PCE reduction into cDCE as well as cDCE dechlorination. The presence of sulfate eliminated methanogens as hydrogen competitor because of its high threshold value of 10 nM. When sulfate coexisted with PCE, dechlorination efficiency was not affected by the increase of seed concentration as both dechlorination and sulfate reduction were stimulated simultaneously by the increased seeding culture.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.35
no.1
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pp.10-16
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2013
Characteristics of biological hydrogen production rate and organic acid under anaerobic fermentation process were investigated with sugar wastewater. Hydrogen production rate was higher with alkaline pre-treatment than acidic pre-treatment, resulting in 70% increment. An adequate supply of the nutrients (N or P) into raw sugar wastewater could increase hydrogen production rate. Carbohydrate degradation of the anaerobic fermentation process was not directly related with hydrogen production. Sugar wastewater with the addition of the nutrients shows 3 times higher B/A ratio than the raw sugar wastewater. B/A ratio of the wastewater with alkaline pre-treatment and nutrients addition was most higher than other samples, showing 4.02 of B/A ratio. Higher B/A ratio shows higher hydrogen production rate at each sample.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.2
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pp.139-146
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2009
In this study, characteristics of biological hydrogen production and microbial distribution were investigated with the wastewater of Tofu manufacturing process. Comparison of hydrogen production was conducted with acid or base pre-treatment of the wastewater. Maximum hydrogen production was acquired with combination of heat and acid treatment. Hydrogen production ($P_h$) and maximum hydrogen production rate ($R_h$) was calculated 661.01 mL and 12.21 mL/g dry wt biomass/hr from the modified Gompartz equation. Most of microbial community was analyzed as Streptococcus sp. from PCR-DGGE experiment of 16S rDNA. It was concluded that most significant microorganism for hydrogen production was Streptococcus gallolyticus sub sp. in this experiment.
수소는 자원이 무한하고 청결한 에너지이다. 수소는 무공해 청정 대체연료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 풍부한 자원으로부터 얻을 수 있다. 수소에너지는 물을 분해하여 얻거나 화석연료를 수증기개질 또는 부분산화 시킴으로써 얻을 수가 있다. 수소에너지는 1차 에너지를 변환시켜 얻을 수 있는 2차 에너지로서 환경에 대한 부하가 거의 없어 향후 화석연료를 대체할 수 있는 가장 가능성이 높은 에너지이며, 연료전지의 상용화를 앞두고 있어 중요성이 더욱 증대되고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 가장 이상적인 방법으로는 물분해함으로써 수소를 제조하는 방법이 있다. 그러나 물분해에 의한 수소생산은 제조비용이 비싸 경제성이 떨어진다는 점과 수소의 대량생산에 필요한 기술확보가 여의치 않아 어렵다. 그러므로 수소를 저 비용으로 대량 생산할 수 있는 수소 제조 기술의 확보가 선행되어야 할 것이다. 현재 상용화되어 있는 수소제조방법은 거의 석유나 천연가스의 수증기 개질에 의한 수소 제조 방법이다. 그러나 이러한 방법은 유해 환경 물질인 CO나 $CO_2$를 배출하는 단점을 지니고 있다. 이러한 단점을 보완키 위한 수소 제조공정의 대안 중 하나는 탄화수소연료의 수소와 탄소로의 직접분해에 의한 수소생산이다. 이 중 원하는 생성물인 수소 외에 부산물이 카본이 동시에 얻을 수 있는 메탄분해에 의한 수소생산방법은 생산된 수소의 약 15%만 연소시킴으로서 필요한 에너지를 공급할 수 있으며, 동시에 지구온난화의 주범인 CO 또는 $CO_2$가 생성되지 않는 장점이 있다. 하지만 메탄을 분해하기 위해서는 매우 높은 에너지가 필요로 하게 된다. 이에 반해 프로판은 메탄보다 낮은 열원에서 분해할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 메탄보다 분해하기 쉬운 프로판을 직접 분해하여 수소를 생산하고자 하였다. 프로판 직접분해반응는 $500\sim750^{\circ}C$의 온도 범위에서 이루어 졌으며, 촉매로서는 국내에서 생산되는 상용촉매인 카본블랙을 이용하였다.
The influences of pH on hydrogen production were also investigated over the pH range from 4.1 to 8.0 at HRT 10 hours. The hydrogen content for the produced gas was changed from 41 to 71% with corresponding pHs throughout this experiment. The produced hydrogen/carbon dioxide ratio was not vary significantly up to 6.0, then steepenly increased with increases in the pH. The maximal hydrogen yield was found to be 3.16 $\ell$/g sucrose at pH 5.0. Acetate production yield increased with increased pH, but butyrate production yield decreased with increased pH. Biomass yield increased with increased pH.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2010.04a
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pp.188-188
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2010
수소 에너지는 화석연료의 한정된 매장량과 연소시 발생되는 환경문제를 해결하기 위해 가장 이상적인 대체에너지로서 주목을 받고 있다. 그러나 현재까지의 기술로는 경제성 있는 수소 제조가 쉽지 않다. 그 방법 중 바이오매스 및 유기성폐기물의 가스화를 통한 수소제조분야는 자원의 재순환, 페기물 처리, 열원의 이용, 직접적인 $CO_2$ 삭감 등의 부수적인 효과가 높아 경제성 있는 수소제조법으로 평가되고 있다. 이에 본 연구에서는 수소 생산을 목적으로 하는 가스화기와 초고온개질기로 구성된 Twin-Bed 가스화 시스템을 개발하고, 이를 이용한 Wood pellet(미송)의 가스화 특성 및 생성 가스의 초고온개질 특성을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 가스화기의 시간변화에 따른 생성 가스 수율에 대한 결과, 생성 가스 수율은 약 20분경과 후 안정화되었으며, 실험 2시간 동안의 $H_2,\;CH_4,\;CO,\;CO_2$의 평균 수율은 각각 17.77, 11.94, 42.13, 28.16 Vol.%의 결과를 보였다. 가스화기로부터 생성된 가스는 down-draft 형태의 고온개질기로 도입시켜, $1100^{\circ}C$의 초고온에서 개질반응을 수행하였다. $CH_4$의 경우 11.95 Vol.%에서 0 Vol.%로 거의 대부분 분해되었으며, $H_2$는 17.77 Vol.%에서 25.46 Vol.%로 약 65.8% 증가하는 결과를 나타냈다. 또한 수소 생성량은 평균 5 L/min kg-Biomass이었다. 냉가스 효율은 72.1%로서 나타나, 일반적으로 폐기물의 냉가스 효율인 약 50% 전후의 결과에 비하여 높은 효율을 보였다.
In this paper, we optimized the structure of hydrogen water generator and assessed by developing a generator with dissolved hydrogen amount(1,000~1,200 ppb) of world-class level. Evaluation is divided into four types, such as dissolved hydrogen amount, pH, maximum pressure, redox potential, and it was evaluated for each of the targets. It was performed through the experiment of four in all five times and all of them show superiority results appearing in the target range. In addition, the assessment got 25/30 functionality, 17/20 maintainability, 26/30 usability, and 19/20 efficiency. In particular, we proved the validity of this study in high efficiency. We developed this hydrogen water generator system as possible to be substitution of water purifier.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.29
no.1
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pp.54-61
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2007
The influences of pH were investigated for anaerobic hydrogen gas production under the constant pH condition ranged from pH 3 to 10. Carbon dioxide and hydrogen gas were main components of the gas but methane was not detected in the produced gas when sucrose was added in enrichment medium. When the modified Gompartz equation was applied for the statistical analysis of experimental data, a hydrogen production potential and maximum gas production rate at pH 5 were 1,182 mL and 112.46 mL/g dry wt biomass/hr. The hydrogen conversion ratio was 22.56%. The butyrate/acetate ratios at pH 5 and pH 6 are 1.63 and 0.38. Higher butyrate/acetate ratio produced more hydrogen gas generation. The Haldane equation model was used to find the optimum pH and fitted well with the experimental data$(r^2=0.98)$. The optimum pH and specific hydrogen production were 5.5 and 119.61 mL/g VSS/h.
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2001.05a
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pp.129-132
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2001
감마선 조사에 의한 TCE와 PCE의 분해에 있어서, TCE는 과산화수의 영향을 거의 받지 않았지만, PCE는 과산화수소의 농도증가에 따라 분해가 감소되었다. 이들의 원인을 밝혀내기 위해 과산화수소의 첨가에 따른 $\cdot$OH의 생성량 변화를 EPR/spin-trapping의 방법에 의해 확인한 결과, EPR의 DMPO-OH의 신호강도 조사에서 과산화수소를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우 모두 차이가 거의 없었다. 따라서 감마선 조사에 과산화수소를 별도로 첨가해도 $\cdot$OH의 생성량 증가가 없는 것으로 보아, 방사선에 의한 TCE 분해에 있어 과산화수소의 첨가는 큰 영향을 주지 않는다는 것을 밝힐 수 있었다. 그러나 PCE의 경우는 향우 계속 연구될 예정이다.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2003.05b
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pp.237-238
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2003
과산화수소와 organic peroxide는 대류권내 광화학반응에서 생성되는 중요 부산물이다. 이들은 대류권내의 OH와 HO$_2$ 라디칼의 농도를 지시하여 대기의 산화도를 나타내는 지시자가 된다. 이 라디칼들은 $O_3$를 생성하는데 필수적인 성분이므로, 대류권내 광화학 반응을 이해하기 위해서는 과산화수소의 농도와 분포를 이해하는 것이 필수적이다. 대기중의 hydroperoxide는 유리코일 내에서 포집 용액에 의해 포집된 후 HPLC 시스템의 postcolumn reactor에서 효소와 반응하여 형광을 띠게 되고, 형광검출기에서 검출된다. 이 모든 과정은 자동화되어 과산화수소의 실시간 관측 및 연속관측이 가능하게 되었다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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