• 제목/요약/키워드: 인과 질소

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호기성 소화과정 중 질소 및 인의 거동에 대한 수학적 모형 (A Mathematical Model for the Behavior of Nitrogen and Phosphorus During the Aerobic Digestion)

  • 정연규;고광백;박준홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.635-644
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    • 1994
  • 혐기성 소화에 비해 낮은 시설비 및 공정의 안정성 등의 장점으로 중소규모 하수처리장의 슬리지 처리에 적합한 호기성 소화의 상징액내 영양염류 농도를 예측하기 위하여, 본 연구에서는 질소 및 인의 거동 관찰로 주요반응을 규정하고 물질수지를 고려해서 연립미분방정식 형태로 수학적 모형을 수립하였다. 하수처리장의 폐활성슬러지를 시료로 하여 초기 고형물 농도 수준을 다르게 한 회분식 호기성 소화조를 온도 $20^{\circ}C$, pH $7{\pm}0.5$의 조건에서 운영하였고, 반응계수 추정을 위하여 비선형 회귀분석을 실시하였다. 수립된 모형은, Biomass-N, 용존 유기질소, $NH_4{^-}$-N, $NO_x{^-}$-N과 Biomass-N, 용존 유기인, $PO_4{^-}$-P와 같은 영양염류의 거동 예측이 가능하였다. 모의실험으로 고형상의 영양염류보다 용존상 영양염류가, 질소보다는 인이 상징액에 미치는 영향이 크다는 것을 보였다.

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Bacillus sp.를 이용한 연속 회분식 반응장치에서 선박 오ㆍ폐수처리 (Ship sewage treatment using Sequencing Batch Reactor)

  • 박상호;김인수
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.253-258
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    • 2004
  • 본 논문에서는 질소와 인을 동시에 처리할 수 있는 생물학적 처리공정의 하나인 연속 회분식 반응기(SER)를 사용하여 선박에서 발생되는 오ㆍ폐수에 대한 처리 성능을 평가하였다. 본 처리공정에서 Bacillus sp.를 이용하여 질소와 인을 동시에 제거할 수 있었다. 유기물(COD)의 변화는 유입수의 COD의 농도가 370mg/$\ell$이고 유출수에서 6.5mg/$\ell$ 제거효율이 90.5%이상으로 나타났다. 총 질소는 97%정도 제거하였고 총인은 93%정도를 처리하였다. 계면활성제(MBAS)는 93%이상 처리되어 미생물 처리에 대한 저해작용은 관찰되지 않았다.

활성슬러지법에서 알루미늄 부식에 의한 인제거

  • 정경훈;최형일;정오진;이경희;강경환
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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    • pp.130-131
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    • 2000
  • 알루미늄판만 있는 경우보다 구리판이 첨가되었을 때 인 제거율은 높았으나 알루미늄판만 첨가하여도 수중의 인 제거가 가능하였고, 알루미늄판 표면적이 클수록 인제거 시간이 빨랐으며, 수중 전해질농도가 높을수록 인제거 시간은 단축되었고, 알루미늄판을 재 사용하였을 때는 구리판과 전해질 농도의 영향과는 상관없이 24시간만에 제거되었으며, 또한 비폭기시에는 공식이 일어나지 않아 인이 제거피지 않고 증가됨을 알 수 있었다. 또한 인이 제거되는 과정에서 COD와 질소 제거에는 영향을 주지 않음을 알 수 있었다.

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바니닐 알콜 축합생성물(縮合生成物)의 동정(同定) (Identification of Condensation Products from Vanillyl Alcohol)

  • 윤병호
    • 한국산림과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.55-59
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    • 1978
  • 알카리 리그닌의 착색구조(着色構造)를 확실(確實)히 하기 위(爲)하여 리그닌 모델 화합물(化合物)인 바니릴알콜을 질소하(窒素下)에 알카리로 처리(處理)하였다. 그림-1과 같이 ${\alpha}$-1 결합(結合)인 화합물(化合物) I., ${\alpha}$-1와 ${\alpha}$-5의 결합(結合) 구조(構造)인 화합물(化合物) II, III, IV와 ${\alpha}$-5결합(結合) 구조(構造)인 화합물(化合物) V를 단리(單離) 동정(同定)하였다. 이들 화합물(化合物)은 공기산화(空氣酸化) 및 알카리 처리(處理)에 의(依)해 착색(着色)되었다.

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황입자를 이용한 독립영양탈질에서의 아질산성질소 탈질 조건 탐색 (Nitrite Removal by Autotrophic Denitrification Using Sulfur Particles)

  • 강우창;오상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.221-226
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    • 2010
  • 축산폐수는 고농도의 유기물 및 질소를 함유하고 있으므로 적절한 처리 방법이 요구된다. 본 연구는 황을 이용한 독립영양 탈질 방법으로 질산성 질소에서 질소가스로의 탈질이 아닌 아질산성질소에서의 황산화 탈질을 연구하였으며 탈질 미생물의 최적 성장 조건을 찾고자 하였다. 초기 알칼리도가 충분한 조건에서는 아질산성질소 탈질 저해가 관찰되지 않았으며 실험온도가 $20^{\circ}C$인 경우에도 $30^{\circ}C$와 비교할 때 큰 저해 없이 탈질이 진행되었다. 하지만 초기 아질산성질소의 농도 300 mg/L 이상에서 lag phase가 늘어나 기질저해가 나타났다. 알칼리도가 충분하지 않은 조건에서 질산성질소의 탈질효율은 10%인 반면 아질산성질소의 탈질의 95% 이상이었다. 산소가 존재할 경우 산소를 이용하여 탈질이 이루어지지 않았음에도 불구하고 황산화 미생물이 산소를 이용하여 황산염의 농도가 증가하였다. 아질산성질소 탈질 시 알칼리도의 소모가 관찰되었으나 질산염 탈질시 보다 알칼리도의 소모가 적었으며 황산염 생성 또한 적었다. 황이용 아질산성 질소 탈질은 외부탄소원의 추가적인 주입 없이 저렴한 황입자를 이용하며 질산성질소 황산화 탈질의 단점인 알칼리도 파괴, 황산염이온 생성의 단점을 보완할 수 있는 효과적인 탈질 방법이 될 것으로 기대된다.

한국남부 연안의 영양상태 평가와 저층 경계면의 중요성 (The Assessment of Trophic State and the Importance of Benthic Boundary Layer in the Southern Coast of Korea)

  • 이재성;김기현;김성수;정래홍;박종수;최우정;김귀영;이필용;이영식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제9권4호
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    • pp.179-195
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    • 2004
  • 국립수산과학원에서 수행한 국가해양환경측정망 운영 결과 중 생지화학적 자료를 이용하여 (1997∼2002, 6년간) 한국 남해 연안의 영양상태를 평가하였다. 비행열 다차원 척도법 분석결과로 남해연안은 3개의 영양 상태로 구분되었다. 빈산소 수괴가 형성되며 용존성 무기질소와 인농도가 매우 높은 마산만은 과영양 상태였으며, 강한 점원 오염원이 있는 울산만, 온산만, 부산 연안, 진해만은 부영양 상태로 추정되었다. 그리고 그 외 여수, 통영 , 목포 주변 연안과 제주도 연안은 중영양 상태로 나타났다. 실측 용존무기질소와 Redfield 비로 보정된 이론적 용존무기질소의 차이인 과잉 질소의 6년간 평균은 오염된 하천이 유입되는 울산, 온산, 부산 연안에서 큰 양의 값을 보였고 행암, 광양, 여수 연안이 음의 값을 나타내어 기초생산자의 성장 제한 물질이 서로 다르게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. 또한 과잉 용존무기질소는 시계열 분석 결과 과-부영양화된 해역에서 점차 감소하였으나 중영양 해역은 점차 증가하고 있어 해역의 영양상태에 따라 질소 대 인의 비가 변화하고 있었다. 과-부영양화의 진행에 따른 저층 퇴적물의 유기물 오염은 질소와 인의 생지화학적 순환을 교란시킬 것으로 예상되며, 향후 더욱 정확한 연안 환경영향을 파악하기 위해서는 저층 경계면의 연구가 반드시 포함되어야 할 것으로 판단된다.

Struvite 결정화에 의한 질소 및 인의 제거 (Removal of Nitrogen and Phosphorus Using Struvite Crystallization)

  • 원성연;박승국;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.599-607
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    • 2000
  • 본 연구는 연안의 부영양화에 주원인으로 지적되고 있는 비료공장의 질소를 struvite 결정화에 의해 제거하였다. Struvite의 결정화는 $MgNH_4PO_4$의 형태로 알칼리성 용액에는 불용성이다. 여천공단내 N 비료화학폐수는 유기물 및 질소의 농도가 각각 330mg/L 및 550mg/L로 질소의 농도가 높고 유기물의 농도가 낮은 폐수로 물리화학적 전처리없이 기존 생물학적 처리 방법으로는 불가능한 실정이다. 실험은 마그네슘원으로 간수와 $MgCl_2$$Mg(OH)_2$를 이용하였으며 반응시 미치는 물리화학적 영향인자를 검토하였다. 이때 질소의 제거효율은 각각 71, 81 및 83%이었으며 인의 제거효율은 각각 99, 98 및 93%이었다. 반응시 최적 pH는 10.5~11이었으며, 교반시간 변화에 따른 반응은 매우 신속히 진행되어 2분만에 완료되었다. 따라서 질소 및 인의 제거시에는 간수 및 $MgCl_2$를 이용한다면 짧은 시간에 높은 제거효율의 기대가 가능하며, 소금제조공정의 부산물인 간수의 이용은 화학약품을 대체하여 보다 경제적인 처리방법이 될 수 있다.

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우사의 깔짚 종류에 따른 발효 효율과 질소와 인의 형태 변화에 미치는 영향 (Fermentation Efficiency and Effect on Morphological Change of Nitrogen and Phosphorous with the Litter Types of Cowshed)

  • 유건상
    • 대한화학회지
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    • 제66권2호
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    • pp.86-91
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    • 2022
  • 안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)과 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO4·3H2O)과 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

양돈액비에서 Struvite 형성으로 연속적 인의 회수기술 (A Continuous Process for Phosphorus Recovery from Swine Slurry with Forming Struvite)

  • 오인환;이종현;최병현
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.95-100
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    • 2006
  • 양돈액비에서 인을 회수하기 위한 연속식 공정을 개발하고자 시험을 수행하였다. $MgCl_2$를 마그네슘 원으로 사용하였고 pH를 NaOH로 조정해준 구와 폭기를 시켜준 구를 서로 비교하였다. 몰비가 증가할수록 용해인의 회수율도 증가함을 알 수 있었다. 1. pH를 NaOH로 조정하였을 때 비육돈사 액비의 경우에 용해인은 몰비 1:1.5에서 초기값 353(${\pm}9$)mg/L에서 19(${\pm}1.6$)mg/L로 감소하여 95%의 회수효과를 보았으며, 암모니아성 질소의 경우에는 5,527(${\pm}174$)mg/L에서 5,009(${\pm}161$)mg/L로 감소하여 9%의 제거율을 나타내었다. 2. 자돈사 액비의 경우에 몰비 1:1.5에서 용해인은 초기치 111(${\pm}2.8$)mg/L에서 1(${\pm}1.1$)mg/L로 감소하여 회수율은 98%를 나타내었으며, 암모니아성 질소의 경우에는 2,317 (${\pm}37$)mg/L에서 2,226(${\pm}39$)mg/L으로 감소하여 제거율 4%를 나타내었다. 3. 자돈사 액비의 경우에 폭기공정의 몰비 1:1.5에서 용해인은 초기값 321(${\pm}10.2$)mg/L에서 113(${\pm}3.6$)mg/L로 감소하여 회수율은 66%로 되었으며, 암모니아성 질소의 경우에는 2,364(${\pm}5$)mg/L에서 2,017(${\pm}2$)mg/L로 낮아져서 제거율은 15%로 높게 나타났다. 4. pH를 NaOH로 조정해준 구가 폭기를 시켜준 구보다 용해인 회수에서 효과가 좋았다. 암모니아성 질소의 제거에서는 반대로 폭기구에서 높게 나타났다.

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하향류식 슬러지층 여과(SBF)를 이용한 하수고도처리기술

  • ㈜엘지건설, ㈜에스비에프
    • 환경기술인
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    • 제21권통권210호
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    • pp.68-71
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    • 2004
  • [ $\circ$ ] 본 기술은 기존의 A2O공법과 Sludge Blanket Filtration(SBF)을 단위공법으로 조합한 공정으로서 각 생물반응조의 미생물 농도를 6,000mg/ 이상의 고농도로 운전하여 생물학적 유기물,질소 및 인 제거효율을 극대화하고자 하는 기술 $\circ$ 또한 활성슬러지 반응조로부터 유입된 슬러지를 SBF에서 미세기포를 이용하여 부상시킴으로써 수면에 농축 슬러지층을 형성시키고 이 부

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