• 제목/요약/키워드: 암모니아

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생활폐수로부터 암모니아 분리를 위한 통합형 막증류 시스템 (Integrated membrane distillation process for separation of ammonia from domestic waste water)

  • 최영권;박윤경
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.338-338
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    • 2022
  • 2050년까지 탄소중립 사회구현을 위한 방안을 모색하기 위한 논의가 활발히 이루어지고 있으며, 이에 수소도시 실현을 통한 화석연료와 탄소배출을 줄이는 방법들이 주목받고 있다. 그린수소가스의 생산 및 운송, 저장과 가스형태의 수소를 액화 수소로 압축시키는데 드는 막대한 에너지가 소비되는 문제점에 대한 대안책으로 암모니아를 캐리어로 이용하여 운송 및 저장하고 수소를 생산하는 방식이 널리 이용되고 있으며, 효율 향상을 위한 추가 연구들이 진행되고 있다. 또한, 중국에 대한 우리나라의 요소수 수입 의존도가 높음에 따라 요소수 주요성분인 암모니아와 탄산가스를 합성한 요소수 생산 방식에 대한 연구가 이루어지고 있다. 하지만, 현재 산업계에서 석탄과 같은 석유자원에서부터 암모니아를 추출하는 방식이 가장 널리 적용되고 있다. 이와 같은 암모니아 생산에 대한 석유자원 의존도를 낮추기 위한 방안에 대한 도출 및 연구가 필요한 실정이다. 이와 같은 상황에 맞춰 본 연구에서는 생활하수로부터 암모니아를 추출하는 방법으로서 통합형 막증류 시스템에 연구하고자 한다. 분뇨, 음식물 폐기물 침출수 등 유기성 폐기물의 수집, 운송 및 처리에서 발생되는 생활하수에는 암모니아성 질소 및 탄소가 다량 포함되어 있어 이를 추출하여 순수한 암모니아 생산에 대해 석유자원을 대체할 수 있는 대안으로서의 효용성을 갖고 있다. 하지만, 이와같은 생활하수는 암모니아성 질소 이외 성분들이 고농도로 포함되어 있어 암모니아 생산에 대한 원료만을 선택적으로 분리하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 생활하수에서 암모니아를 선택적으로 분리하는 방법으로서 막증류(Membrane Distillation, MD) 기반의 통합 암모니아 분리기술을 개발하고 이에 대한 적용 가능성과 효율 향상에 대해 평가 하였다. 또한, 암모니아와 탄산가스 합성을 통한 요소수 생산 방법에 대한 연구를 진행하였다.

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한우 난포의 크기에 따른 암모니아 농도와 난자 체외 성숙 시 발생되는 배양액 내 암모니아의 농도와 배 발달

  • 이제협;김소섭;최석화;박민철;박윤미;박용수;김재명;박흠대
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2004년도 춘계학술발표대회
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    • pp.246-246
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    • 2004
  • 암모니아는 murine과 sheep의 난자의 체외 배양 시 배 발달과 착상, 태아 발달에 영향을 미친다고 보고되어져 있다. 본 연구는 한우 난포의 크기에 따른 암모니아 농도 측정과 체외 성숙 시간에 따라 발생되는 암모니아의 농도가 배 발달율에 미치는 영향을 검토하였다. 도축장 유래 한우 난소의 직경(3 ㎜∼30 ㎜)난포에서 난포액을 채취하였으며, 그리고 각각의 체외 성숙 시간에 따라 배양액을 회수하였다. 암모니아 농도 측정은 ammonia Kit를 이용 spectrophotometer로 630 ㎚에 측정하였다. (중략)

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DHA-INT를 이용한 활성슬러지의 암모니아 저해도 (Measurement of Ammonia Inhibition of Activated Sludge by DHA-INT)

  • 이상민;정진영;정윤철
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1969-1976
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    • 2000
  • 폐수의 복합독성과 다수의 미지 화합물의 영향을 평가하는 것은 많은 시간이 요구되고 분석상 어려움이 존재하는 경우가 많다. 그러므로 폐수중 독성을 나타내는 원인물질의 탐색과 처리효과를 평가하기 위한 방법을 확립하는 것이 절실히 요구된다. 본 연구에서는 질산화 저해제를 이용하여 혼합미생물중 질산화 미생물과 종속영양미생물을 구분하여 암모니아 저해도 실험을 수행하였으며, 이때 저해도는 dehydrogenase activity(DHA)를 이용한 미생물활성도의 차이로서 평가하였다. DHA에 의한 암모니아 저해 연구는 총 암모니아의 영향, 유리 암모니아의 영향, 질산화 미생물과 종속영양미생물의 암모니아 저해도에 대해 각각 평가되었다. 암모니아 독성은 총 암모니아 농도와 pH가 증가할수록 크게 나타나 유리 암모니아의 역할이 중요하게 작용함이 밝혀졌으나 미생물의 DHA는 총 암모니아와 유리 암모니아가 함께 고려되어야 정확히 평가될 수 있었다. 3.000mg/L 이상의 고농도의 암모니아에서는 질산화 미생물이 종속영양미생물 보다 심한 저해를 받는 것으로 나타났다.

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전해산성수를 이용한 암모니아 중화와 제거 (Ammonia neutralization and removal using electrolyzed-acidic water)

  • 최원경
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.185-190
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    • 2021
  • 전기분해 공정으로 제조한 전해산성수를 이용하여 생활 악취의 원인인 암모니아를 제거하는 방법을 연구하였다. 제조한 전해산성수는 pH와 ORP 변화 측정을 통해 안정적으로 알칼리성 암모니아를 중화 시킬 수 있는 전해수(중화제)로 확인되었다. 자외-가시선 흡광도 분석과 전기화학적 개방회로 전위 측정으로 전해산성수와 암모니아수를 혼합한 용액에서 암모니아가 제거되는 것을 확인하였다. 암모니아 가스 발생량 측정을 통해 전해산성수가 암모니아를 중화시켜 악취 발생시키는 암모니아가 효과적으로 제거되는 것으로 조사되었다. 친환경적인 전해산성수가 악취의 원인 물질인 암모니아를 효과적으로 안전하게 제거할 수 있는 것으로 확인되었다.

회전원판을 이용한 해수 순환여과 시스템에서 암모니아 부하율에 따른 암모니아 제거율 (Ammonia removal rate on ammonia loading rates in seawater filtering system using rotating biological contactor (RBC))

  • 손맹현;전임기;조기채;김광수
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.367-372
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    • 2000
  • 회전원판식 해수 여과시스템에서 암모니아성 질소 부하율과 수리학적 부하량이 암모니아 제거율에 미치는 영향을 조사하기 위하여 일련의 실험을 실시하였다. 이 실험에서 회전원판 시스템은 폴리비닐필름 원판으로 여과조를 제작하였는데, 여과조의 표면적은 $12m^2$으로 용적은 $0.075m^3$이다. 회전원판식 시스템에서 암모니아성 질소부하율에 따른 암모니아 제거율을 조사하기 위하여 암모니아원으로 염화암모늄을 $10{\~}150 g$ 첨가하였다. 회전원판식 순환여과 사육시스템의 사육수에 암모니아원으로 염화암모늄을 $10{\~}150 g$ 투입하여 사육수의 암모니아 농도 (x: NH_4-N mg/l)에 따라 회전원판 여과조에서의 암모니아 제거에 필요한 시간 (y: hr)을 조사하였으며, 그 관계식은 다음과 같았다. $y=3.51+7.76 lnx (r^2=0.936)$사육수의 암모니아 농도가 2mg/l일 때 회전원판 여과사육 시스템에서 암모니아 제거에 소요되는 시간은 10시간이었으나, 암모니아 농도가 5와 16.5mg/l에서는 각각 16과 27시간이 소요되었다. 따라서 사육수의 암모니아 농도가 높아질수록 암모니아 제거에 소요되는 시간이 감소하는 경향을 나타내었다. 결론적으로 회전원판 여과 사육시스템의 최대 암모니아 제거율은 사육수의 암모니아 농도가 16.5 mg/l까지 상승함에 따라 증가함을 알 수 있었다.

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암모니아 함유 악취폐가스의 광촉매반응공정과 바이오필터로 구성된 하이브리드시스템 처리 (Treatment of Malodorous Waste Air Containing Ammonia Using Hybrid System Composed of Photocatalytic Reactor and Biofilter)

  • 이은주;임광희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권2호
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    • pp.272-278
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    • 2013
  • 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서의 광촉매반응기와 바이오필터로 구성된 하이브리드시스템을 운전하였다. 암모니아 총 제거효율은 하이브리드시스템의 운전부하가 운전 단계별로 커졌음에도 불구하고 약 80%로 유지되었다. 광촉매반응기에서의 암모니아 제거효율은 광촉매반응기로의 암모니아 유입부하량이 증가함에 따라서 광촉매반응기의 암모니아 제거효율은 65%에서 약 22%로 감소하였다. 같은 암모니아 유입부하량일지라도 암모니아농도가 클 때보다 적은 경우에 광촉매반응기의 암모니아 제거효율이 상대적으로 높았다. 반면에 바이오필터의 경우는 운전 전반부에는 암모니아 처리효율이 현저하게 억제되었으나 광촉매반응기의 경우와 반대로 시간이 경과하면서 암모니아 유입부하량이 증가함에도 불구하고 바이오필터의 암모니아 제거효율은 지속적으로 약 78%까지 증가하여서 Lee 등의 연구결과에서의 암모니아 제거효율과 비슷하게 도달하였다. 광촉매반응기에 의한 최대 암모니아 제거용량($EC_{PR}$)은 약 16 g-N/$m^3$/h 이었고, 바이오필터에 의한 암모니아 제거용량($EC_{BF}$)은 운전 초기에 암모니아 총 부하가 작은 경우에는 암모니아 총 부하증가에 따른 $EC_{BF}$의 증가추세가 미약하였으나 운전 후반부에 암모니아 총 부하가 큰 경우에는 암모니아 총 부하증가에 따른 $EC_{BF}$의 증가추세가 급격하게 커졌다. 하이브리드시스템 운전 6단계에서 암모니아 총 부하가 약 80 g-N/$m^3$/h일 때에 광촉매반응기에서의 $EC_{PR}$은 약 16 g-N/$m^3$/h이었고, 2차 공정이고 주공정인 바이오필터에 걸리는 암모니아 부하는 나머지인 약 64 g-N/$m^3$/h이고 주공정인 바이오필터의 $EC_{BF}$은 약 48 g-N/$m^3$/h로 산출되었다. 이러한 바이오필터의 암모니아 제거용량은 Kim 등의 연구결과로서 최대 암모니아 제거용량인 1,200 g-N/$m^3$/day와 거의 비슷하였다.

암모니아 탈기공정을 이용한 침출수의 암모니아성 질소제거(I) (Removal of Ammonia-Nitrogen Contained in Landfill Leachate by Ammonia Stripping(I))

  • 이병진;조순행
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1893-1904
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    • 2000
  • 질소제거를 위한 처리기술은 아직까지는 주로 생물학적인 처리기술에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 생물학적인 처리기술은 하수 등과 같은 저농도 암모니아성 질소성분을 함유한 폐수에 대해서는 비교적 광범위하게 정립되어 있는 반면, 질소성분외에 난분해성 및 독성물질을 고농도로 함유하고 있는 침출수 및 산업폐수에 생물학적 처리기술을 적용하는 방법은 처리효율면에서 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 질소 처리기술이 비교적 정립되어 있지 않은 고농도의 암모니아성 질소 성분을 함유한 침출수를 대상으로 생물학적 처리공정의 이전에 질소제거를 위한 암모니아 탈기공정의 적용가능성을 타진하고 자원 재활용 측면을 고려하여 처리된 질소성분의 회수 가능성을 조사하는 데 목적을 두었다. 실험결과 암모니아 탈기공정을 위하여 pH를 조정하기 위해서는 NaOH보다 $Ca(OH)_2$를 사용하는 것이 적정한 것으로 조사되었다. 암모니아 탈기에 적정한 pH는 10.5로 조사되었으며, 목표치인 500 mg/L를 만족시키기 위하여 소요되는 반응시간은 $35^{\circ}C$, 10 L/L/min의 조건에서는 2시간, $55^{\circ}C$, 10.0 L/L/min의 조건에서는 1시간이 소요되는 것으로 조사되었다. 이에 따라 생물학적 처리공정의 전단에 air diffused system을 이용한 암모니아 탈기공정의 적용은 고농도의 암모니아성 질소를 함유한 침출수의 처리에 매우 효과적인 것으로 결론지울 수 있었다. 그러나 생물학적 처리공정인 MLE 공정(T-N 최대 제거율: 78%, 암모니아성 질소 제거율: 98~99%)과 혐기성 소화조, 폭기식 라군산화조에서 질소성분을 완전히 제거하기 위하여 이들 공정전에 적용한 암모니아 탈기공정의 운전에 소요되는 약품비를 각각 산출하여 비교한 결과 암모니아 탈기공정이 MLE 공정에 비해 약품 소모비가 약 16% 정도 더 많이 소요되는 것으로 조사되었으므로 암모니아 탈기공정의 경제성을 높이기 위하여 슬러지를 재이용하는 방안 등을 검토하여야 할 것으로 판단되었다.

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수평형 HRSG의 탈질설비에서 암모니아 분사위치 변동에 따른 암모니아 유량비교 (Comparison of Ammonia Mass Flow Rate between Two Ammonia Injection Positions in DeNOx system of a Horizontal HRSG)

  • 박재현;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제14권4호
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    • pp.48-54
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    • 2018
  • 발전설비에서의 질소산화물 배출 규제치가 강화됨에 따라 1990년대에 설치된 HRSG도 탈질설비를 추가로 설치해야 하는 상황이 되었다. 그러나 HRSG 내부에 촉매와 암모니아 분사장치 모두를 설치할 수 있는 공간이 없기 때문에 그 대안으로써 HRSG 내부에는 촉매만 설치하고 암모니아 분사장치는 가스터빈 배기덕트로 변동하여 설치하는 것을 검토하였다. 본 연구에서는 인천복합발전소를 대상으로, 암모니아 분사장치를 HRSG 중압 과열기 후단과 가스터빈 배기덕트에 설치하여 암모니아를 분사였을 때 대기 배출기준 8.5 ppm을 만족하는 암모니아 소비량을 각각 측정하였다. 연구결과 가스터빈 배기덕트 암모니아 분사방식이 HRSG 중압 과열기 후단 분사방식에 비해 소비량이 1.2배 정도 증가한 것으로 나타났다. 따라서 HRSG 수명 30년 운영을 고려한다면 HRSG 내부에 암모니아 분사장치를 설치할 수 없는 경우 가스터빈 배기덕트에 암모니아 분사장치를 설치하는 것이 추천된다.

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우분과 왕겨혼합물의 송풍식 통기 퇴비화 과정 중 암모니아 휘산 실험 (Ammonia Emission during Postive Aeration on Composting Dairy Manure Amended with Rice Hulls)

  • 홍지형
    • 한국농공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.55-60
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    • 1999
  • 퇴비호 과정중에 암모니아 휘산은 퇴비 내의 질소성분을 유출시키고 있는 동시에 악취를 발생한다는 측면에서 바람직하지 못하다. 아직까지 암모니아 휘산을 방지할 수 있는 방법은 개발되어 있지 않다. 본 연구에서는 퇴비화 과정에서 온도, 암모니아휘산및 엔탈피의 변화를 분석하였다. 퇴비화 온도가 높을 때는 암모니아 휘산도 많이 발생하였으나 퇴비화 15일 후 온도가 63$^{\circ}C$로 하강함에 따라 암모니아 휘산은 줄어들기 시작하여 온도가 6$0^{\circ}C$이하로 떨어지는 21일부터는 거의 발생하지 않았다. 퇴비화 온도에 의하여 진행과정과 암모니아 휘산의 추이를 추정할 수있었다.

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Biofilter를 이용한 축산 ${\cdot}$ 분뇨 중의 암모니아와 황화수소의 동시 제거

  • 강염석;황재웅;장석진;박성훈
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.516-519
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    • 2000
  • 암모니아와 황화수소를 동시 제거하기 위한 biofilter가 연구되었다. 암모니아 제거의 경우 공탑속도 30초에서 유입 암모니아 농도 80 ppmv까지 100 %의 제거율을 달성하였다. 암모니아와 황화수소의 동시 제거의 경우 공탑속도 30초에서 유입 황화수소 농도 40 ppmv와 암모니아 농도 80 ppmv가 제거율 100 %로 처리되었고 이 경우 pH의 변화가 암모니아의 산화에 매우 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

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