• 한국양식학회지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.177-187
• /
• 1994

본 연구는 삼상유동층 반응기를 양어장 순환수 처리장치로 설치하여 질산화제거를 정량화하고 최적운전방법을 도출하였다. 메디아 농도가 85g/l 일시 유기물질 부하율이 2.739-0.086 kg $COD/m^3/day$인 유동층공법에서 $56.3-94.7\%$의 SCOD 제거효율을 나타냈으며 SCOD 제거효율은 유기물질 부하가 증가할수록, HRT가 작을수록 낮아지는 경향을 보였다. 본 반응조의 최대 유기물질 제거율은 1,200 mg COD/l/day였다. 암모니아성 질소부하율이 $1.575-0.128kg\;NH_4\;^+-N/m^3/day$에서 $67.3-92.6\%$의 암모니아성 질소 제거효율을 얻었으며 암모니아성 질소제거량은 $11.2-488mg\;NH_4\;^+-N/l/day$였다. 메디아농도가 50g/l에 비해 85g/l에서 유기물질 제거 및 암모니아성 질소제거효율이 더 높았으며 메디아농도의 증가는 암모니아성 질소제거에 더 큰 효과를 보인다. 공기주입율은 일단 미생물이 부착을 하고 나면 유기물질 제거에 미치는 영향을 적으나 암모니아성 질소제거에 영향을 주므로 최소 유동가능한 공기주입율과 암모니아성 질소제거측면을 고려한 공기주입율의 산정이 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제2권2호
• /
• pp.69-77
• /
• 1997

염분약층으로 발달한 강력한 성층에 의해 저염분-유산소의 표층수와 고염분-무산소의 저층수로 분리된 시화호의 한 정점에서 퇴적물을 시추하였다. 공극수 암모니아와 납은 매우 높은 농도로 분포하여, 암모니아는 퇴적깊이 9cm에서 1420 ${\mu}M$에 이르고 낚은 3 cm에서 최대 농도 1348 nM에 이른다. 환원상태에서 안정한 암모니아와 납의 고 농도분포는 성층으로 형성된 저층수와 퇴적층의 무산소 환경이 심각한 상태임을 시사한다. 저층수의 고립은 저층용출에 의한 저층수의 수질오염 가능성을 제시한다. 암모니아의 총 저층용출량과 저층수의 암모니아 총량으로부터 저층수의 암모니아 체류시간을 3.1년로 유도하였는데, 이 시간은 방조제 완공후 조사 당시까지의 경과시간 2.5년과 거의 일치한다. 두 시간의 일치는 적어도 암모니아에 대해서 저층수의 수질오염이 대부분 시화호 바닥 퇴적물에서 발원하는 저층용출에 의해 진행되고 있음을 시사한다. 저층수 납의 체류시간은 20일 정도로 상당히 빠르게 나타나는데, 이것은 퇴적물에서 저층수로 용출된 납이 곧바로 침전되어 퇴적물로 돌아옴을 시사한다. 저층수의 높은 황화수소 농도와 쇄설성 입자의 높은 침강량은 납황화물 형태의 침전 가능성을 높여준다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.18.2-18.2
• /
• 2011

생활수준이 향상되고, 환경오염이 가속되면서 환경에 대한 관심이 더욱 증대되고 있다. 수질센서의 경우, 그 측정 항목이 매우 다양하고, 높은 정밀도를 요하고 있을 뿐만 아니라 지속적인 실시간 모니터링을 요구하고 있어, 기술적으로 해결해야 할 문제가 많이 남아 있다. 또한, 현재 약 15% 정도로 매우 낮은 국산화율을 보이고 있어, 대부분의 주요 센서들이 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수질을 측정하기 위한 센서는 크게 두 가지 형태로 나누어 질 수 있는데, 하나는 flow injection analysis (FIA) 방식이며, 다른 하나는 Probe 방식의 센서이다. 본 발표에서는 수질 센서에 대한 최근 국내 기술 동향과, 수질 모니터링을 위한 Lab-on-a-chip 형 암모니아 분석 칩, Probe 형 중금속 센서 연구 개발 결과를 요약하고자 한다. 암모니아 분석 칩은 마이크로 유체 소자 내에서 Berthelot reaction을 유도하고, 흡광법에 의하여 물 속에 존재하는 암모니아를 간접적으로 측정하는 방법이다. 또한, 중금속 센서로 일반적인 working electrode 소재로 사용되는 독성이 있는 Hg 보다 친환경적인 개발된 bismuth-modified carbon nanotube와 같은 Bi계 복합소재를 적용하여 물 속에 존재하는 저 농도의 Pb, Cd, Zn을 측정 분석할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 분석칩과 중금속 센서를 이용하여 하천에서 샘플링된 물에서의 암모니아 및 중금속 농도를 각각 분석할 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제27권2호
• /
• pp.168-173
• /
• 2021

도금폐수의 처리는 폐수의 pH, 중금속 및 시안(CN)함유에 따라 다양하고 복잡한 공정이 적용된다. 이중 시안(CN)의 처리는 차아염소산(NaOCl)을 이용한 알칼리 염소 처리법이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 암모니아성 질소(NH₃-N)와 시안(CN)이 동시에 함유될 경우 암모니아성 질소(NH₃-N)의 처리를 위해 차아염소산(NaOCl) 이 과다하게 소비되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구는 시안(CN)처리에 있어서 1) 알칼리염소법에서 암모니아성 질소(NH₃-N)농도에 따른 차아염소산(NaOCl)의 소모량을 조사하고 2) ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 처리할 수 있는지를 평가하였다. 모의폐수를 이용한 실험결과 알칼리염소법에서는 암모니아성 질소(NH₃-N)농도가 높을수록 시안(CN)의 제거율이 감소하였으며 차아염소산(NaOCl)의 소비량이 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 따라 선형적으로 증가하였다. Ferrate (VI)를 이용한 시안(CN) 제거에서는 암모니아성 질소(NH₃-N) 농도에 관계없이 시안(CN)의 제거를 확인하였으며 이때 암모니아성 질소(NH₃-N)의 제거율은 낮아 ferrate (VI)가 시안(CN)을 선택적으로 제거함을 확인하였다. Ferrate (VI)의 시안(CN) 제거효율은 pH가 낮을수록 높게 나타났고 ferrate (VI) 주입량에 관계없이 99% 이상을 보였다. 실제 도금폐수에 적용한 결과에서는 ferrate (VI)와 시안(CN)의 투입 몰비 1:1에서 99% 이상의 높은 제거율을 보였으며 이는 화학양론 반응식의 몰비와 일치하는 결과로 모의 폐수와 동일하게 암모니아성 질소(NH₃-N) 및 기타오염물질이 함유된 실제 폐수에서도 선택적으로 시안(CN)을 제거하는 것으로 확인되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.434-437
• /
• 2004

본 반층벽체 적용지역의 경우, 침출수의 영향으로 암모니아성 질소의 농도가 최대 29.12mg/L까지 검출되고 있으며 반응물질은 암모니아성 질소제거에 적합한 제올라이트를 선정하였다. 투수성 및 다짐강도를 고려하여 왕사와 50:50의 비율로 혼합, 적용하였으며 지하수 평균유속은 0.0864m/d이고 평균지하수위는 원지반 기준 - 4.0m의 분포를 나타내었다. 지질조사 결과, 적용구간의 지질구조는 매립층, 풍화토, 풍차암, 연암의 순서로 분포하고 있으며, 반응벽체의 설계깊이는 현장 시추조사 결과를 바탕으로 지하수의 Under-pass를 방지하기 위하여 연암층 50cm까지 관입시키도록 설계하였다. 최종적으로 선정된 반응벽체의 규모는 35m(길이) $\times$ 1.2m(두께) $\times$ 8.5 ～ 9.42m(구간별 깊이)로 설계에 반영되었다. 현재, 지하수감시정을 이용한 모니터링 결과, 상부지하수 감시정에서의 오염원은 우기의 영향으로 간헐적으로 발생하고 있으나 하부 지하수 감시정에서의 암모니아성 질소농도는 불검출 되거나 0.5 mg/L 이하로 유지되고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.338-338
• /
• 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.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권9호
• /
• pp.5425-5433
• /
• 2014

본 연구에서는 발전용량이 20kW인 폐열회수용 칼리나 발전시스템의 설계 자료를 확보하기 위하여 EES프로그램을 사용하여 해석하였으며, 암모니아농도, 증기압력, 열원온도 및 냉각수온도가 발전효율에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과에서, 암모니아 농도는 낮을수록, 증기압력은 높을수록 발전효율은 증가하였다. 하지만 암모니아 농도가 너무 낮으면 발전효율이 감소하는 영역이 있었다. 터빈입구의 증기압력이 높아지면 발전효율도 높아지며, 암모니아 농도가 높을수록 증기압력의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 최대의 발전효율을 얻기 위한 암모니아 농도, 증기압력, 열원온도 및 냉각수온도 조건이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 20kW의 발전시스템에서는 증기압력은 25bar, 열원온도는 $160^{\circ}C$, 냉각수온도가 $10^{\circ}C$일때 암모니아 농도가 0.4에서 발전효율은 최고로 15%까지 가능하였다.

• 미생물과산업
• /
• 제14권3호
• /
• pp.16-20
• /
• 1988

암모니아를 아질산또는 질산으로 산화시키는 과정인 질화작용(nitrification)은 암모니아와 함께 또 하나의 식물및 미생물에 대한 질소원인 질산의 농도를 증사시켜 생물의 생장을 뒷받침하기도 하나(Fenchel and Blackburn, 1979) 생물체의 질소원에 있어서 세가지의 불이익을 초래하기도 한다. 질산은 암모니아와는 달리 토양이나 저질토(sediment)의 cation exchange site에 흡착되지 않으므로 쉽게 손실된다(Greenland, 1958). 또 무산소상태에서는 탈질화과정 (denitrification)에 의하여 기체질소로 환원되어 생태계내에서 사라진다 (Broadbent and Clark, 1965). 끝으로 질산태의 질소가 생물체내의 질소의 주 형태인 아미노산의 질소로 되기 위해서는 암모니아로 환원되어야 하므로 질산의 동화는 상대적으로 많은 에너지를 필요로한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.651-659
• /
• 2000

천연중화제의 스크러버 타입의 탈취장치에 의한 암모니아 제거반응 특성 및 중화반응에의 산화반응의 관여여부에 대하여 연구하였다. 중화제 희석비 및 유입유량, 공기유량, 암모니아 초기 농도를 운전인자로 선정하여 이들이 암모니아 제거효율에 미치는 영향을 살펴본 결과, 중화제 희석비는 1.0%, 중화제 유입유량은 $60m{\ell}/min$이 적절하고, 암모니아 초기농도 및 공기유량에 대해서는 loading rate를 함께 고려하면 제거효율에 큰 영향성은 나타내지 않았다. 암모니아의 중화반응에 산화반응의 관여여부를 살펴본 결과, 암모니아의 아질산염 및 질산염으로의 산화반응이 확인되었으며, 중화제량이 증가할수록 그 산화반응의 진행정도도 증가함을 확인하였다. 즉, 중화제에 의한 흡수현상과 함께 부분적으로 산화반응이 관여함을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2005

본 연구에서는 전기화학적 방법에 의한 암모니아의 질소화 분해 특성을 파악하기 위하여 여러 암모니아 전해 실험 변수에 대하여 조사하였다. $IrO_2$, $RuO_2$, Pt 양극에서 암모니아의 분해에 대한 pH 및 염소 이온의 영향이 상호 비교되었으며, 전해 반응기에서의 분리막의 존재 유무, 전류밀도, 암모니아 초기 농도 등의 변화에 따른 암모니아의 전기화학적 분해 특성이 조사되었다. 산성이나 알칼리 조건에서 암모니아의 분해에 대한 전극의 성능은 전체적으로 $RuO_2{\approx}IrO_2>Pt$ 순으로 나타났다. 암모니아의 분해는 전극에 공급되는 전류 밀도가 $80mA/cm^2$에서 가장 높았으며 그 이상의 전류 밀도에서는 산소발생에 의해 암모니아의 전극 흡착이 영향을 받아 오히려 감소되었다. 암모니아 용액에 존재하는 염소 이온의 농도가 증가할수록 암모니아의 분해는 증가하나 10 g/l 이상에서는 분해율 증가가 크게 둔화되었다. pH 7의 전해 반응의 경우 전극 표면에서 OH 라디칼이 생성되어 암모늄 이온의 분해가 이루어지는데, 이 OH 라디칼은 $RuO_2$ 전극에서 가장 많이 생성이 되었다.