• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권3호
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• pp.249-254
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• 2009

돈분뇨 부숙과정에서의 Mg원 첨가에 따른 MAP 크리스탈 결정체 형성과 부숙과정에 미치는 영향을 조사하였다. 돈분뇨내 수용성인산 기준 1.2M비로 Mg원을 첨가하여 부숙시킨 경우와 첨가하지 않고 부숙한 경우를 비교하여 실험한 결과 Mg원 첨가에 의한 부숙과정에서의 유기물분해 저해 현상은 관찰되지 않았다. Mg원을 첨가한 경우 분뇨 내 $NH_4$와 $PO_4$가 함께 반응하여 MAP 크리스탈 결정체를 형성함에 따라 $NH_4$-N의 함량이 낮아졌으며 이는 부숙과정에서의 암모니아 가스 형태로의 질소소실을 낮추어주는 결과가 됨을 알 수 있었다. 수용성인의 함량 또한 Mg원을 첨가한 경우에 낮아져 최종 부숙퇴비의 총인중 수용성인의 비율이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 부숙과정에서의 Mg원 첨가는 최종 부숙퇴비의 비료성분 보존과 완효도 증가효과가 있음을 알 수 있었다. 최종퇴비의 X-Ray Diffraction 시험결과 부숙과정에서 MAP 결정체가 형성됨을 알 수 있었으며 2.8 mm 이하의 입자크기에서 형성된 결정체가 많음을 알 수 있었다. 또한 입자크기별 질소와 인 성분 분포율을 비교한 결과 2.8 mm 이하의 입자크기에 질소와 인성분의 2/3 이상이 분포해 있음을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.922-929
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• 2007

암모니아의 질산염으로의 산화는 2개의 산화과정으로 구분된다. 나이트로좀머나스(Nitrosomonas)에 의한 암모니아의 아질산염으로의 산화와 나이트로박터(Nitrobacter)에 의한 아질산염의 질산염으로의 산화이다. 아질산염 축적 과정을 거치는 질소의 제거는 포기를 위한 에너지의 절약, 탈질과정에서 투입되는 유기물의 절약 및 발생되는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 다양한 장점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 아질산염 축적의 조건들을 찾기 위해 막분리 장치를 장착한 생물분리막 반응조(MBR)가 사용되었다. 생물 분리막 반응조는 성장속도가 늦어 쉽게 유실되어질 수 있는 독립영양 질산화 박테리아를 반응조내 충분히 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 반응조내 용존산소와 암모니아의 농도를 변화시키며 아질산염 축적의 영향인자들을 조사하였다. 연구의 결과로 반응조내 높은 암모니아 농도는 아질산염 축적을 시작하는데 매우 효과적이었으며, 이러한 효과는 반응조내 낮은 용존산소 농도가 동시에 존재할 시 더욱 강화되었다. 낮은 용존산소 농도 $c'_{O2}<0.3$ $mgL^{-1}$ $O_2$와 높은 암모니아 농도 $c_{NH3}=6.3\sim14.9$ $mgL^{-1}$ $NH_3N$에서 아질산염 축적율 74%에 달성될 수 있었다. 특히 아질산염 축적이 많은 연구자들이 제시하는 것처럼 생물막 반응조에서 뿐만 아니라, MBR 반응조에서도 일어날 수 있음을 밝힌 것은 본 연구의 중요한 성과라 할 것이다.

• 유기물자원화
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• 제9권4호
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• pp.81-88
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• 2001

본 연구는 유기성 폐자원의 효율적인 처리 방법의 일환인 퇴비화를 이용하여 생산된 남은 음식물 퇴비(이하 음식물 퇴비)를 고추 재배지에 시용량 별로 처리한 후 작물 생육과 토양의 이화학성 변화에 미치는 영항을 평가하기 위해 수행되었다. 처리구는 무처리구, 대조구($20Mgha^{-1}$의 돈분 퇴비), 음식물퇴비를 20, 40, 60, $80Mgha^{-1}$을 시용한 처리구 등 모두 6 개를 두었으며 3 반복, 난괴법을 이용하였다. 토양 pH는 음식물 퇴비의 시용량이 많을수록 상승하는 경향이 컸으며, 전기 전도도를 비롯한 다른 토양 특성도 비슷한 경향을 보였다. 또한 음식물 퇴비 시용량이 많을수록 용적비중은 낮아지고 공극율은 증가하는 상관관계를 보였다. 작물생육은 퇴비 시용량이 많은 처리구에서 초기 생육이 저조하였으며 1차 생육조사에서 그 차이를 뚜렷하게 확인할 수 있었다. 고추의 생중량은 초기 생육에서 저해를 받은 처리구에서 특히 적었으며 음식물 퇴비의 $20Mgha^{-1}$처리구는 대조구에 비해 낮았지만 큰 차이는 크지 않았다. 음식물 퇴비의 수용성 유기성분과 염류에 의한 초기 생육부진과 고추 수확량 감소를 감안한다면 시용량은 $30Mgha^{-1}$을 초과하지 말아야 할 것으로 판단된다. 음식물 퇴비를 연용 시험을 통해 작물 생육과 토양에 미치는 영향을 평가하여 음식물 퇴비의 시용량을 설정하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.124-129
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• 2000

본 논문은 퇴비화의 분해속도와 처리효율이 염분농도에 따라 어떻게 변화하는가를 조사하기 위해 이루어졌다. 실험에 사용된 음식물쓰레기의 시료는 경기도 포천군에서 채취하였으며 이 시료의 수분함량, pH 및 C/N비를 적정범위로 조정하였다. 염분함량이 1%, 5%및 10%인 3종류의 시료를 조제하여 온도조절과 공기공급량이 조절가능한 반응조에 넣고 호기성 퇴비화가 진행되는 동안 반응조내의 온도, pH, C/N비 및 이산화탄소와 산소 농도 등을 측정하였다. 최고온도는 반응조 1(염분함량 1%)에서 $59^{\circ}C$, 반응조 2(염분함량 5%)에서 $49^{\circ}C$ 및 반응조 3(염분함량 10%)에서 $45^{\circ}C$로 나타났다. 이산화탄소 발생량은 온도상승과 상관관계를 보였으며 낮은 염분함량에서 피크값을 나타냈다. 퇴비화가 진행되는 동안 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 pH는 8.9, 8.6 및 7.2로 상승하였으며 C/N비는 18.9, 19.1 및 22.1로 천천히 감소하였다. 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 최종함수율은 51.1%, 53.7% 및 55.0%로 나타났다. 퇴비화기간 동안의 염분농도의 증가는 미생물의 분해활동을 지연시키는 원인이 되는 것으로 생각된다. 한편, 효율적인 퇴비화를 위해 시료중의 염분함량은 5% 미만으로 유지되어야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.729-734
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• 2008

높은 산화상태를 갖는 철화합물인 ferrate(Fe$^{6+}$)를 Cu(II)-EDTA가 오염된 폐수를 처리하는데 적용하였다. Fe(VI)는 3가 철염에 차아염소산을 가하여 습식 산화시키는 방법을 적용하여 제조하였으며 93% 이상의 순도를 얻을 수 있었다. 용액에서의 Fe(VI)의 안정성은 pH가 낮을수록 자체분해반응이 가속화됨으로써 감소하는 것으로 나타났다. 자외선-가시광선 분광광도계를 사용하여 Fe(VI)의 환원정도를 측정하였다. 실험실규모의 연속회분식 반응장치를 Cu(II)-EDTA 함유 폐수처리에 적용함으로서 Cu(II)-EDTA의 산화특성, Fe(III)에 대한 구리이온의 거동 특성 그리고 유기물의 제거능을 조사하였다. 연속처리를 위한 반응조 및 pH 조정조에서 총 구리의 제거는 체류시간 120분에서 각각 69% 및 75%로서 최대 제거율을 보였으며 체류시간 120분 경과 후 Cu(II)-EDTA의 비착물화 정도는 80% 이상을 보였다. 본 연구를 통하여 Fe(VI)를 다기능성 처리제로서 사용하여 Cu(II)와 EDTA가 함께 존재하는 폐수를 연속적으로 처리하는 공정을 개발하였다.

• 유기물자원화
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• 제22권1호
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• pp.27-34
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• 2014

하수슬러지의 처리 및 재활용에 관한 다양한 연구가 진행되었지만 하수슬러지 내에 포함된 80% 이상의 함수율에 따른 높은 에너지 소비 비용으로 저비용의 처리 기술의 요구가 높다. 이에 본 연구에서는 슬러지 처리 시 적은 양에 에너지를 소비하는 열가용화 반응을 적용하여 열가용화 반응온도에 따른 하수슬러지의 점도를 정량화하고자, 반응온도에 따른 탈수슬러지의 토크를 연속적으로 측정하였다. 반응온도가 증가하면 높은 반응온도와 압력에 의해 탈수슬러지는 열가용화 진행되고 슬러지 세포내의 결합수가 자유수로 용출되어 고상의 탈수슬러지는 액상의 슬러리로 변환된다. 이에 반응온도에 따른 점도 측정 결과 293K에서는 $270,180kg/m{\cdot}sec$ 로 높은 점도 값을 보이지만 400K에서는 $12kg/m{\cdot}sec$ 급격히 감소하고 460K 이상에는 $4kg/m{\cdot}sec$로 물의 점도와 유사한 값을 나타낸다. 이 결과를 바탕으로 수치모델링으로 열가용화 반응기 최적 설계를 위한 경계조건으로 점도 함수를 확보하였다.

• 유기물자원화
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• 제9권2호
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• pp.37-44
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• 2001

본 연구는 페놀오염토양에 공기를 공급하여 호기성조건하에서 정화시 초기오염농도 및 수분함량이 페놀의 제거에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실시하였다. 공기는 $31{\ell}/m^3$(토양)/min으로 공급하였다. 초기 오염농도는 건조질량기준으로 700mg/kg과 1,200mg/kg이었다. 1차 반응모델에 적용한 결과 초기농도가 약700mg/kg인 경우 반감기가 3.7일, 반응속도상수 K가 0.19/day(r=0.90)이었고 초기농도가 약 1,200mg/kg인 경우에는 반감기가 9일, K가 0.08/day(r=0.96)로 저농도인 약700mg/kg이 더욱 빠른 분해를 보였다. 고농도의 페놀일 경우라도 농도가 저농도와 유사한 농도 약 700mg/kg)로 감소한 후에는 초기농도가 약700mg/kg이었던 경우와 비슷한 분해특성에 따라 제거가 되었다. 초기농도가 약 700mg/kg 으로 오염된 페놀오염토양은 21일 운전 결과 토양수분함량이 15%인 경우의 분해율이 99%로 20%인 경우의 87%보다 우수하였다. 토양수분함량이 15%인 경우와 20%인 경우의 1차반응속도 상수 K값은 각각 0.19/day(r=0.90)와 0.09/day(r=0.96)이었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제35권4호
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• pp.317-322
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• 1992

형제봉 서쪽 사면에 소나무와 혼생하는 싸리군집의 생육기간중 공생근류의 질소고정활성의 계절변화와 환경요인의 특성을 분석하였다. 근류는 1년생으로서 그 활성은 최대생장기인 6월중에 최대치 $120\;\mu\textrm{M}\;C_2H_2{\cdot}nodule\;g\;fw^{-1}{\cdot}hr^{-1}$이었고, 생육휴지기에는 활성이 소실되었다. 질소고정활성에 대한 최적의 pH, 온도 및 산소농도는 각각 중성, $30^{\circ}C$ 및 18 Kpa $O_2$의 호기상태였으며, 토양수분의 stress는 1.5 Mpa에서 56%의 활성감소를 보였으며, ${NO_3}^{-}와\;{NH_4}^{+}$ 1 mM 처리는 각각 85%와 12%의 활성저해를 보였다. 토양환경은 약산성으로 질소, 인 및 유기물함량이 빈약하였고 잎의 엽면적과 엽록소함량은 각각 $440-483\;\textrm{cm}^2{\cdot}g^{-1}와\;33-32\;$\mu\textrm{g}\;chl{\cdot}g^{-1}$이었다. 잎, 뿌리 및 줄기의 질소함량은 각각 46, 19 및 $11\;mgN{\cdot}g\;dw^{-1}$, 인은 4.2, 1.2 및 $0.6\;mg{\cdot}g\;dw^{-1}$이었고, 각 기관별 질소와 인의 분배율은 잎에서 60, 59%, 뿌리에 73, 70% 그리고 줄기에 22, 26%이었다.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.138-146
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• 2000

본 연구는 일반 단독주택 등의 가정에서 쉽게 사용할 수 있는 최상의 발효토를 도출하고자 직접 음식물쓰레기 소멸실험을 행하였다. 실험 결과, 반응기 내 미생물의 활성에 의해 음식물쓰레기를 투입한 직후의 초기에 비해 다음 음식물쓰레기 투입직전인 9일 후의 온도, 무게, 함수율, vs의 값이 감소하였고, 모든 반응기에서 소멸화는 진행되었다. 그 중에서도 S대 미생물제재를 발효토로 사용한 반응기인 F, 4번 반응기가 가장 좋은 결과를 보였으며, 음식물의 투입주기를 단축하는 것이 가능하였다. 반응이 양호하지 않은 반응기는 시간이 지날수록 그 무게와 수분이 증가하여 장기간 반응 시 악영향을 미칠 것으로 판단된다. 염분은 시간이 지날수록 소멸되지 않고 축적되었다. 성능이 우수했던 S대 발효토를 이용한 적용가 온도에 크게 영향을 받았다. 그러나 반응기간은 S대 미생물을 고정한 발효토를 이용한 반응기를 $20^{\circ}C$에서 유지하였을 때 3일 정도로 처리기간을 단축 시킬수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.29-37
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• 2008

본 연구는 연속적 연풍건조와 열분해 장치를 이용한 Full Scale 최적조건 하에서 하수슬러지 케익를 처분하는 방안을 제시하는데 목적이 있다. 본 연구는 P시 N하수처리장의 탈수슬러지 케익를 사용하였으며, 열풍건조와 열분해로의 연계 공정에서 운전조건은 건조온도가 $130{\sim}180^{\circ}C$와 열분해 장치의 온도는 $650{\sim}750^{\circ}C$의 조건에서 장치를 실행하였다. 열풍식 컨베이어식 열풍건조 온도는 $130{\sim}180^{\circ}C$. 부하량 600~750kg/h(W =79.5%)와 체류시간은 110~120분대에서 최적조건을 연구하였다. 연속적 로타리식 열분해공정의 온조조건은 $650{\sim}750^{\circ}C$, 유입부하량 100~158kg/h와 체류시간은 20~40분대에서 최적운전 조건을 평가하기 위해서 실험을 실행하였다. 하수슬러지 케익의 함수율은 78~80%의 조건에서 운전을 실행한 결과 내부수 세포벽 파괴로 인하여 최종적으로 1~3%범위 내까지 수분이 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 증발건조와 열분해의 연속공정에 발생되는 동역학적인 변화에 영향을 미치는 주요 매개 변수는 체류운전시간, 슬러지내 수분함량, 슬러지 고형물량, 컨베이어속도, 회전속도 등의 결과에 따라서 최적조건을 산출하였다.