• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.865-872
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• 2014

본 연구는 수소가스 생산을 위한 brown water(소변을 제외한 대변 + 대변세척수 6 L)의 혐기성 소화 시, 음식물쓰레기 혼합 효과를 평가하기 위해 실시하였다. brown water와 음식물쓰레기의 적절한 혼합 비율을 찾기 위해 회분식 실험이 수행되었고, 도출된 결과는 연속운전 세미파일럿 규모 brown water의 혐기성 소화장치의 실험에 적용되었다. 회분식 실험에서 70%의 음식물쓰레기와 30%의 brown water을 혼합하였을 때 $6.92mmol\;H_2/g\;COD_{removed}$의 최대 수소생산수율을 나타내었다. 동일한 혼합비율로 투입한 음식물쓰레기 및 brown water의 세미파일럿 규모 혐기성 소화조를 운전하였을 때, 반응조 내부에서 수소생산의 중간산물인 butyric acid의 현저한 증가를 보였다. 이 때 수소 생산의 지표인 B/P (butyrate/propionate) 비는 52.64로 나타났고, 수소생산수율은 최대 $25.03mmol\;H_2/g\;COD_{removed}$로 나타났다. 이상의 실험적 연구결과 brown water의 혐기성 수소발효에서 음식물쓰레기의 혼합은 수소발생을 촉진하기 위한 좋은 대안임을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2012

PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.669-675
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• 2006

SBR반응조를 이용하여 간헐폭기의 슬러지소화 실험을 실시하였다. 폭기비율은 고형물과 질소 제거의 가장 중요한 운전인자 중의 하나였다. 슬러지의 소화에 따라 용출된 유기성질소는 질산성질소로 산화되었고, 생물학적 질소제거율도 높게 나타났는데, 질소제거율은 폭기비율에 따라 달라졌다. 폭기비율 0.25-0.75의 범위에서, 암모니아성 질소의 축적은 보이지 않았으며, pH는 중성에서 유지되었다. 폭기비율을 증가시킴에 따라 고형물 제거율은 증가하지만 용존 질소의 제거율은 감소하는 경향을 보였다. 본 실험에서 SBR 반응조를 이용하고, 평균고형물체류시간 8-32일 정도의 설계조건과 폭기비율 0.25-0.75의 운전 조건에서 VSS 제거율은 17-42% 정도, 용존질소 제거율은 80% 이상이 가능하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.127-136
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• 1990

본(本) 연구(硏究)는 동식물유중(動植物油中)에서 비교적(比較的) 조성(組成)이 단순(單純)하고 난분해성(難分解性) 물질(物質)인 Olive Oil의 유분제거(油分除去) 특성(特性)을, 합성직유(合成織維) 부직포(不織布)를 메디아로 하는 생물학적(生物學的) 유동층(流動層)(BFB) 반응기(反應器)를 사용하여 실험적(實驗的)으로 검토(檢討)하였다. 실험(實驗)은 회분식(回分式)에 의한 유분(油分)의 생물학적(生物學的) 분해성(分解性)과 연속(連續) 실험(實險)에 의한 유분(油分)의 제거(除去) 특성(特性)에 관하여 고찰(考察)하였다. 회분(回分) 실험(實驗)은 BFB 반응기(反應器)에 투입(投入)된 에멀젼상(狀) Olive Oil이 미생물(微生物) 부착(附着) 메이다에 의(依)해서 약 12시간(時間) 정도(程度)에서 흡착(吸着)되었고, 흡착(吸着)된 Oilve Oil은 24시간(時間) 정도(程度)에서 거의 분해(分解)가 완료(完了) 되었다. 또한, Olive Oil의 최대(最大) 비제거속도(比除去速度)와 유분(油分) 농도(濃度) 사이에는 Michaelis-Menten의 효소(酵素) 반은식(反應式)의 함수(凾數) 관계(關係)가 성립(成立)됨을 알 수 있었다. BFB반응조(反應槽)를 이용한 Olive Oil의 제거(除去)의 관한 연속(連續) 실험(實驗)에서는 기질제거속도(基質除去速度)가 1차(次) 반응(反應)의 관계(關係)가 있음을 알 수 있었고, 이때의 기질제거속도계수(基質除去速度係數)는 $k=0.004d^{-1}$이었다. 산소이용속도(酸素利用速度)에서 기질(基質)의 산화(酸化)에 이용(利用)된 산소량(酸素量) a'=0.85mg $O_2/mg$ $COD_{cr}$이고, 내생호흡(內生呼吸) 및 유지대사(維持代謝)에 필요한 산소량(酸素量) b'=0.011mg $O_2/mg$ BVS.day로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권2호
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• pp.199-206
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• 2008

동시 질산화 탈질은 낮은 DO 농도로 유지되는 동일한 반응조에서 질산화 반응과 탈질 반응이 동시에 발생함을 의미한다. 동시 질산화 탈질 반응을 모사할 수 있는 몇몇 수학적 모델들이 개발되었지만, 모델 구조가 복잡하거나 모델을 적용하기 위한 다양한 제반 지식을 얻어야만 정확한 결과를 얻을 수 있어 범용적인 모델 적용에 한계점이 있는 단점이 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 동시 질산화 탈질 반응이 반응기 내 DO 농도의 부분적 부재로 발생한다는 가정 하에, 만약 활성슬러지모델을 사용하여 동시 질산화 탈질 반응의 거동을 해석할 수 있다면, 모델의 구조가 다른 개발된 모델들보다 복잡하지 않고, 다양한 운전 조건에서 모델이 활용될 수 있을 것으로 판단하였다. 하지만 기존의 활성슬러지 모델로는 호기 조건에서 발생하는 탈질 반응을 표현하기 어려운 점이 있기 때문에, 본 연구에서는 활성슬러지 모델을 수정함으로써 동시 질산화 탈질 반응을 해석하고자 하였다. 활성슬러지 모델 No.1(ASM1)이 선택이 되어 탈질 반응식이 수정되었으며, 수정된 ASM1의 시뮬레이션 결과는 측정값의 거동을 잘 모사하였다. 이를 통해 수정된 ASM1은 실험 결과에 기반하여 구한 ${\eta}_g$의 값과 호기 조건에서의 탈질 반응을 모사하기 위해 수정된 Monod 식의 영향으로 모델의 구조가 본 연구의 실험 결과에서 확인된 동시 질산화 탈질 반응을 해석할 수 있도록 구성되었다고 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권5호
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• pp.375-381
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• 2010

본 연구에서는 선박오수 고도처리시스템 개발을 목적으로 SBR 공법을 도입하여 선박용 오수처리장치를 제작한 후 성능 평가를 수행하였다. Lab scale 과 Pilot Plant 규모의 기초 실험을 토대로 제작한 시제품은 시운전 결과 IMO의 Res.MEPC.159(55) 성능 기준을 충분히 만족시켰으며, 질소와 인의 동시처리도 가능하여 강화되어 가는 해양환경기준을 충분히 만족시킬 수 있을 것으로 평가되었다. 선박오수와 유사한 실 하폐수를 대상으로 한 제품 가동 결과 유기물의 경우 90% 이상, 질소와 인의 경우 50% 이상의 처리 효율을 나타내었으며, 운전 기간 내내 안정적인 처리 효율을 보이며 선박이라는 특수한 환경과의 접목성도 매우 우수한 시스템으로 확인되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권10호
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• pp.817-822
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• 2011

본 연구는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 생물학적 처리시 야기될 수 있는 악취 문제를 해결하기 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하여 Lab scale 실험을 수행하였다. 악취물질의 저감 정도와 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 유효미생물의 주입은 선박환경에 매우 적합한 공정으로 평가되었다. 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 내 미생물의 다양성과 높은 개체수를 확보할 수 있었으며, 미생물 간의 우점종도 악취처리에 유리한 미생물종으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이로 인하여 악취물질의 악취 강도도 20배 이상 낮출 수 있는 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.77-88
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• 1988

본 연구는 SBR system에서 COD/N 변화에 따른 질소제거와 탈질화에 대한 탄소원으로서 폐수 내의 유기물의 이용을 조사하였다. 실험은 실험실에서 반응조 4개를 운전방식을 세가지로 변화시켜 행하였다. 세가지 운전방식의 차이로는 Mode I은 유입기간 동안 폭기하고 Mode II는 폭기를 중단한 상태에서 유입하였으며, Mode III는 폭기를 중단한 상태에서 1 cycle 동안 두 번 유입을 하였다. COD/N비가 증가되었을 때 총 질소 제거율은 Mode I에서 8.7에서 57.7%까지 증가되었고, Mode II에서는 28.9에서 83.2%까지, Mode III에서는 42.7에서 97.8%까지 증가되었다. COD 제거율은 전 실험기간 동안에 93에서 98%까지로 비교적 높았다. 1 cycle 동안 폭기를 하지 않은 상태에서 두 번의 유입을 하는 Mode III로 운전하는 것이 질소제거에서 가장 효과적인 방법으로 판명되었으며, 유출수에 포함된 질소농도는 유입수의 COD와 질소농도를 사용하여 추정할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권11호
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• pp.1215-1221
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• 2005

본 연구는 가변형 간벽이 설치된 SBR 고도처리 공법과 기존의 단일 반응조로 구성된 SBR 고도처리 공법의 영양염류 처리효율을 비교하였으며, 또한 호기에서 무산소로의 "상" 전환속도를 비교하여 실질적인 반응시간의 차이를 검증하고자 하였다. 그 결과 SBR1의 $COD_{Cr}$ 및 $BOD_5$ 제거효율은 91.5% 및 97.5%이었으며, SBR2의 경우 90.4% 및 97.3%로 유기물 제거효율에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 T-N 및 T-P제거효율에 있어서는 SBR1이 SBR2보다 12.1% 및 7.6% 높은 처리효율을 나타내었다. 또한 "상" 전환속도 평가 실험에서 SBR1이 SBR2보다 높게 나타났다. 기 이유는 SBR1이 한 반응조내에 연속적으로 두 개의 "상"이 존재하기 때문에 "상" 전환시 완충능력을 갖고있기 때문에 "상"전환시간을 줄일 수 있고, 또한 명확한 반응조건을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권2호
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• pp.229-234
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• 2007

본 연구에서는 고형물 체류시간, 수리학적 체류시간, 생흡착시간 및 온도 변화가 이단슬러지 유형의 연속회분식반응기 공정 운영에 어떻게 영향을 주는지를 조사함으로서 본 공정을 최적화 하고자 하였다. T-N 제거에 있어서 고형물 체류시간이 증가할수록 T-N 제거효율이 증가하는 경향을 관찰할 수 있었는데 이는 SRT가 증가할수록 SCOD 생흡착효율의 증가와 관련이 있을 것으로 판단된다. HRT 영향에 있어서 HRT 8시간, 10시간 및 15시간에서 암모니아성 제거효율 및 T-N 제거효율은 각각 HRT 영향에 관계없이 거의 같았다. 생흡착시간을 20분 이상 증가시켜도 T-N 제거효율 향상에는 도움이 되지 않는 것으로 관찰되었다. 서로 다른 온도 조건에서 공정 제거 효율 비교에 관해 조사한 결과 온도의 감소가 공정 성능에 영향을 주지는 않았으나 인 제거 효율에 있어서 높은 온도에서보다 낮은 온도에서 인 제거효율이 다소 높게 관찰되었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 공정은 낮은 온도 조건 및 높은 유입 부하를 가진 폐수처리에 적합한 것으로 나타났다.