• Title/Summary/Keyword: 침출기간

Search Result 93, Processing Time 0.027 seconds

Biogas Production Performance according to the Saturated and Unsaturated Fatty Acid Contents (포화·불포화 지방산 함량에 따른 바이오가스 생산 성능)

  • Kim, Soo Ah;Pang, Yeon Gyu;Kim, Sang Hun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
    • /
    • 2017.04a
    • /
    • pp.127-127
    • /
    • 2017
  • 우리나라 음식물 폐기물은 수분함량 및 유기물 함량이 높기 때문에 부패와 악취, 침출수의 원인이 된다. 하지만 이를 혐기 소화 처리한다면 구성성분에 따라 60-80%가 생분해되어(한국유기성폐자원학회, 2001) 친환경적으로 처리가능하고, 혐기소화 결과물로 발생한 메탄가스를 대체에너지로 사용할 수 있어 유기물을 효과적으로 처리할 수 있다. 그러나 유기성 폐기물은 계절 및 지역에 따라 구성성분의 비가 다르며, 성분 중 지방 함량이 많을 때 바이오가스 생산이 지연되어 생산효율 감소의 주된 원인이 된다(Kafle and Kim, 2013). 전국음식물 폐기물 중 지방함량이 높은 어육류의 발생량은 3차 조사(환경부, 2008)에 비해 2배 이상 증가하였고, 향후 음식 섭취의 서구화로 인한 육류 소비가 증가할 것으로 예상된다(환경부, 2013). 따라서 본 연구는 지방함량이 높은 유기물의 효율적 처리를 위해 지방산 종류에 따라 포화 불포화 지방산을 포함하는 부산물의 혐기소화 능력 및 바이오가스 생산 성능을 구명하는데 목적이 있다. 본 연구 결과, 불포화 지방산 함량이 높은 수준인 부산물의 바이오가스는 629.96-749.14 mL/g VS 이며, 포화 지방산 함량이 높은 수준의 부산물은 560.18-715.43 mL/g VS 였다. 불포화 지방산 함량이 25.31%-46.26%로 많아질수록 초기 순응기간은 13일에서 25일로 증가하였고, 총 바이오가스 생산량의 90%가 생산되는 기간인 T90은 57일에서 72일로 증가하여 바이오가스 생산 속도가 감소한 것으로 판단된다. 포화 지방산은 함량이 24.10-48.74%로 증가할수록 초기 순응기간의 변화는 없었고, T90은 69일에서 62일로 감소하였다. 또한 불포화 지방산이 많은 유기물은 모두 바이오가스 생산 과정에서 2단계의 지연현상을 보였지만, 포화지방산은 함량이 증가하여도 1단계의 지연현상을 보였다. 이러한 차이는 두 지방산에 관여하는 미생물의 차이(Diana, 2007)와 불포화 지방산의 굴곡된 형태가 지방산과 미생물이 상호 작용 방식에 악영향 미치기 때문으로 판단된다(Diana, 2013). 결론적으로, 두 지방산의 소화 방식은 차이가 있으며, 불포화 지방산 함량이 많은 유기물은 탄수화물 함량이 많은 유기물을 10% 이상 혼합하여 지연상을 감소시킬수 있다(Kim, 2017). 포화 지방산 함량이 많은 유기물은 초기 지연 현상 해결을 위한 연구가 추가적으로 요구된다.

  • PDF

Nitrogen and Phosphorus Loss with Runoff and Leachate from Soils Applied with Different Agricultural By-product Composts (부산물 퇴비를 시용한 토양에서 표면유거와 용탈에 의한 질소와 인의 유실)

  • Park, Chol-Soo;Joo, Jin-Ho;Lee, Won-Jung;Yoo, Kyung-Yoal;Yang, Jae-E;Ok, Yong-Sik
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
    • /
    • v.38 no.6
    • /
    • pp.307-312
    • /
    • 2005
  • Since alpine upland in Pyungchang-gun has been typically applied every two or three years with saprolite, agricultural by-products are inputted to raise soil properties. Therefore, the effect of saprolite application on water quality in runoff and leachate should be monitored. To investigate water quality in runoff and leachate with various treatments of agricultural by-product, lysimeter with dimension of $0.85m{\times}1.75m{\times}0.30m$ was installed in Kangwon National University. Control, mixed compost with cow, chicken and sawdust by-product (CCSC), chicken manure by-product compost (CC), food waste by-product compost (FWC), and beer sewage sludge by-product compost (BSSC) at the rate of $10Mg\;ha^{-1}$ were mixed with soil in 25 cm depth, and water qualities in runoff and leachate were monitored from Jun. 4, 2004 to Oct. 18, 2004. EC ($0.8-2.2dS\;m^{-1}$) and concentrations of total N ($25-75mg\;L^{-1}$) and total P ($0.12-0.43mg\;L^{-1}$) were highest in both runoff and leachate of CC treatment. EC values in CC and FWC treatments continuously increased during lysimeter experiment, while total N and total P concentrations continuously decreased. Average total N concentrations in runoff taken from CCSC, FWC and BSSC treatments were 41, 34 and $37mg\;L^{-1}$, and in leachate were 35, 28 and $34mg\;L^{-1}$, respectively. Average total P concentrations were not different with different treatments. EC values in leachate were higher than those in runoff, and total N concentrations in runoff were higher than those in leachate.

Evaluating Stabilization Efficiency of Coal Combustion Ash (CCA) for Coal Mine Wastes: Column Experiment (석탄회를 이용한 석탄광산 폐기물의 안정화 효율성 평가: 컬럼 시험)

  • Oh, Se-Jin;Kim, Sung-Chul;Ko, Ju-In;Lee, Jin-Soo;Yang, Jae-E.
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
    • /
    • v.44 no.6
    • /
    • pp.1071-1079
    • /
    • 2011
  • In this study, coal combustion ash (CCA) was evaluated for its stabilization effect on acidic mine waste with column experiment. Total of six treatments were installed depending on mixing ratio between coal wastes and CCA (0, 20, 40%) and mixing method (completely mixing and layered). Artificial acidic rain (pH 5.6) was used for feeding solution with flow rate of $0.05mL\;min^{-1}$. Result showed that higher pH of leachate was observed as more CCA was mixed. The highest pH in leachate was measured when 40% of CCA was mixed with coal waste (pH of 5.8). Also, complete mixing with CCA and coal waste was more effective to increase the pH of leachate than layered treatment. Regarding the reduction of soluble Fe amount, the highest efficiency (78%) was observed when 20% of coal ash was completely mixed with mine waste. Based on those result, optimum mixing ratio of coal ash with mine waste can be ranged 20-40% depending on environmental circumstances in the field.

Comparison of Liquefying Efficiency of Mixed Organic Fertilizer as Affected by Aeration Time and the Ratio of Organic Fertilizer to Water (폭기시간과 유기질비료 농도에 따른 혼합유기질비료의 액비화 특성비교)

  • Lee, Jong-Tae;Ha, In-Jong;Moon, Jin-Seong;Song, Won-Doo
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
    • /
    • v.40 no.2
    • /
    • pp.156-163
    • /
    • 2007
  • This study was conducted to evaluate the liquefying efficiency of mixed organic fertilizer in different conditions. The organic fertilizer was composed of sesame oil cake, rice bran, fish meal, ground bone meal etc, and made by fermenting process. It included $23g\;kg^{-1}$, $17.0g\;kg^{-1}$, $23.9g\;kg^{-1}$, $290g\;kg^{-1}$ of N, $P_2O_5$, $K_2O$, organic matter, respectively. In one test, the mixed organic fertilizer was added in the proportion of 10% to water 90% and aerated continuously, for 2, 8 hours per day, and not aerated as control. In the other test, ratios of organic fertilizer to water were 5%, 10%, 20% and aerated for 2 hours a day. With the increase of liquefying time, pH, EC and $NH_4-N$ increased without relation to aeration time. After 10 days, liquid organic fertilizer aerated for 2 hours a day contained $634mg\;N\;kg^{-1}$, $68.1mg\;P_2O_5\;kg^{-1}$, $453mg\;K_2O\;kg^{-1}$, which was not significantly different from 8 hours a day or continuous aeration. Then extraction ratios of inorganic contents were 27.6%, 4.0% and 18.9%, respectively. Continuous aeration resulted in increasing the viable number of aerobic bacteria, spore forming bacteria and fungi in liquefied solution. Higher ratio of organic fertilizer to water increased EC, $NH_4-N$ and other inorganic matter contents, but decreased extraction ratio of nutrients in liquid fertilizer. The liquid organic fertilizer of 20% contained $1,140mg\;N\;kg^{-1}$, $35.4mg\;P_2O_5\;kg^{-1}$, $544mg\;K_2O\;kg^{-1}$ after 10 days. Then extraction ratios were 24.8%, 2.4% and 13.6%, respectively. The ratio of organic fertilizer to water was positively correlated with only spore forming bacteria, Pseudomonas spp. among microorganisms.

원전고화폐기물 특성시험을 위한 시험법 선정방법

  • Kim, Gi-Hong;Yoo, Yeong-Geol;Hong, Gwon-Pyo;Jeong, Ui-Yeong;Park, Jong-Heon;Kim, Heon
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
    • /
    • 2004.06a
    • /
    • pp.219-221
    • /
    • 2004
  • 국가의 규제기관과 처분장에서는 방사성 폐기물의 안전한 영구처분을 위하여 폐기물 수용(인수)기준을 폐기물 발생자에게 준수토록 요구하게 되는데 이러한 폐기물 수용(인수)기준은 처분시설의 가동동안 인간과 환경 보호 그리고 최대 300년간의 제도적 통제기간을 고려하여 처분장의 안전성 확보를 위하여 설정되어진다. 폐기물 수용(인수)기준중 고화체의 안정성 평가와 관련하여 미국(NRC/BTP)은 폐기물의 종류와 고화매질에 따라 유리수, 압축강도, 방사성 조사특성, 미생물 영향 특성, 침수 및 침출 특성, 열순환 특성 등에 대하여 표준시험법을 제시하였으며, 또한 그의 기술기준치도 제시하고 있다. 그리고 프랑스(DRDD/ BECC)에서는 미국보다 매우 세밀하게 평가항목들을 분류하는 등의 처분장 운영국가에서는 고화체의 안정성관련 평가시험들을 처분 환경과 처분방식에 맞게 표준화하고 있다. 한편 국내에서는 과기부 고시 제2001-32호 "중.저준위 방사성폐기물 인도규정"이 있으나 이에는 고화체 관련하여 정성적인 안정성에 대하여서만 기술되어 있다. 이에 따라 원전폐기물 고화체에 대한 안정성 평가를 위한 시험법을 선정하기 위하여 아래 그림과 같은 절차에 따라 수행토록 하였다. 우선 대표적인 천층처분 운영국가인 미국과 프랑스의 시험법 그리고 IAEA 권고 시험법과 유사관련 한국 산업표준법들을 조사하고, 이들 시험법들의 주요 차이점을 기술적 관점에서 비교평가하고, 이어서 모의 방사성 및 비방사성 고화체를 이용하여 상기 시험법들을 각각 적용하고 또한 이들 시험법들간의 차이(시험 조건, 시편의 크기 등)에 기인한 상호 비교시험을 통하여 얻어진 시험결과들을 종합적으로 비교 검토하여 보수적 관점에서 시험법을 선정하는 것으로 방향을 잡았다. 이때 시험결과를 얻기 위한 모든 과정에 품질보증 활동을 적용키로 하였으며, 시험결과 분석/평가 과정과 시험법 선정에 각계(규제기관, 학계, 발전소 현장 및 산업계 등) 전문가로부터 기술자문회의를 통하여 자문 의견을 받기로 하였다. 특히 현재 폐기물 인수 기술기준치가 설정된 국가의 시험법을 심층 있게 검토하기로 하였다.검토하기로 하였다.

  • PDF

Hemicellulose Recovery from Lignocellulosic Material Hydrolyzed by Water (물로 가수분해된 섬유성 기질로부터 hemicellulose 회수)

  • Kim, Sung-Bae;Kim, Chang, Joon
    • KSBB Journal
    • /
    • v.20 no.4
    • /
    • pp.317-322
    • /
    • 2005
  • Various recovery methods were investigated to maximize hemicellulose recovery from lignocellulosic material hydrolyzed by pure water. The pretreatment conditions of water hydrolysis were $170\~180^{\circ}C$ and 1 hour of reaction time. The percentage of hemicellulose solubilized increased as the temperature increased from 170 to $180^{\circ}C$. However, significant decomposition of sugar was observed at temperature of $180^{\circ}C$. From the results of water hydrolysis, the total amount of glucan in solid residue and liquid hydrolyzate was close to the total glucan in the original biomass. For hemicellulose, however, there was a significant difference between both contents. To prove this difference, various recovery methods were proposed. From the total sugar accountability (sugar in liquid + sugar in solid), it was confirmed that hemicellulose recovery in the hydrolyzate was increased if the product including both hydrolyzate and solid residue was physically stimulated by such as heating and ultrasound irradiation. This indicated that, in commercial scale processes that much bigger substrate sizes are used and a sufficient amount of leaching solvent can not be used after pretreatment, a significant amount of oligomers could be trapped in the solid matrix.

Decomposition characteristics of pollutants by time dependent variation of livestock carcass leachate (매몰지 침출수의 경시변화에 따른 오염물질 분해특성)

  • Kim, Yong Jun;Kang, Young Yeul;Hwang, Dong Gun;Jeon, Tae Wan;Shin, Sun Kyoung
    • Analytical Science and Technology
    • /
    • v.30 no.6
    • /
    • pp.338-347
    • /
    • 2017
  • The purpose of this study is to investigation of the decomposition characteristics in a pilot-scale burial site of livestock in three kinds of typical soils in Korea: sandy loam soil, clay loam soil, and sandy soil. In this study, we confirmed that most of the animals in the condition were decomposed within three years as mentioned in the "Livestock burial regional environmental research guidelines." We also determined that the decomposition rate of dead cows was higher than that of dead pigs, and that the biodegradation rate depends on the soil types in the following order: sandy soil > clay loam soil > sandy loam soil. The various external environment factors, such as temperature, moisture, pH, earthiness, nutrient, and the burial depth, should be managed properly for appropriate decomposition of dead animals.

Characteristics of the Bottom Ash in Municipal Solid Waste Incineration Ash (생활 폐기물 소각재 중 바닥재의 特性)

  • 안지환;한기천;김형석
    • Resources Recycling
    • /
    • v.10 no.4
    • /
    • pp.48-57
    • /
    • 2001
  • The main consistent materials and main elements of the bottom ash in municipal solid waste incineration ash according to particle size were investigated and the environmental hazards were considered by investigating the content of dioxin and heavy metals in bottom ash and the concentration of heavy metals in its leachate. The main materials of bottom ash are glasses, ceramics, scraps of iron. As the particle size increases, their percentage weight also increases and their percentage weight was over 70% in 4 mesh~25 mm particle size fraction. The main elements of bottom ash are CaO, $SiO_2$, $Fe_2$$O_3$,$ A1_2$$O_3$and the content of CaO decreases and the content of $SiO_2$increases as particle size increases. The heavy metals accumulate in small particle size fraction. The concentration of heavy metals in each leachate by domestic leaching test is almost similar. As the aging period is prolonged, pH of bottom ash lowers gradually and the leached concentration of Cu and Pb diminishes.

  • PDF

The Evaluation on the Environmental Effect of Coal-Ash and Phosphogypsum as the Evapotranspiration Final Cover Material (증발산 원리를 이용한 매립장 최종 복토공법의 복토재로서 석탄재와 인산석고의 환경적 영향 평가)

  • Yu, Chan;Yang, Kee-Sok
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
    • /
    • v.6 no.1
    • /
    • pp.15-21
    • /
    • 2005
  • In this study, the utilization of coal-ash and phosphogypsum was considered as the evapotranspiration final landfill cover(ET cover) material. Cover material considered was the mixture of the weathered granite soil, coal-ash and phosphogypsum and so we sequentially performed the leaching test, column test and field model test to investigate the environmental effects of mixtures of coal-ash and phosphogypsum. In the leaching test, all materials had lower heavy metal concentration than the regulated threshold values. The column test and the review of related regulations were carried out to determine the optimum mixing ratio(OMR) and OMR was soil(4):coal-ash(1): phosphogypsum(1) on the volume base, which was applied to field model test. Field model tests were continued from February to June, 2004 in the soil box that was constructed with cement block. It was verified that coal-ash and phospogypsum mixed with soil was safe environmentally and the mixture of both wastes could improve the water retention capacity of cover materials.

  • PDF

Future changes in runoff characteristics of an estuarine reservoir watershed using CMIP6 multi-GCMs (CMIP6 다중 GCMs을 적용한 담수호 유역의 미래 유출특성 변화)

  • Sinae Kim;Seokhyeon Kim;Hyunji Lee;Jihye Kwak;Jihye Kim;Moon-Seong Kang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2023.05a
    • /
    • pp.419-419
    • /
    • 2023
  • 하천의 최종 유출부와 해양이 만나는 지점을 하구라고 하며, 우리나라는 주로 서해안 지역에 하구 방조제 건설에 따른 담수호가 조성되어 다양한 목적으로 수자원이 활용되고 있다. 이러한 하구 담수호는 바다로 유입되기 직전의 물을 저류시켜 수자원 확보에 긍정적이나, 일반적으로 유역의 최하류에 위치해 있어 오염물질 유입, 부영양화, 염분 침출로 인한 오염물질 용출 등에 취약하다. 따라서 담수호의 회복탄력성 향상과 지속가능한 수자원 관리를 위해서는 미래 기후변화에 따른 영향 분석이 필수적이다. 특히 기후변화는 거대규모의 홍수과 같은 자연재난, 농업가뭄 및 식생가뭄 등의 증가로 이어질 수 있으므로, 이에 효과적으로 대비하기 위해서는 미래 기후조건에 따른 하천의 미래 유출량 변화 예측이 수행되어야 한다. 본 연구에서는 불확실한 미래 수문변화를 예측하기 위해 CMIP6(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) GCMs(Global Climate Models)의 SSP(Shared Socioeconomic Pathways) 시나리오를 유역 유출모델에 적용하여 기후변화에 따른 미래 유출특성의 변화를 예측하였다. 충청남도 서산시에 위치한 간월호 유역을 대상유역으로 선정하고, HSPF(Hydrological Simulation Program-FORTRAN) 모형을 적용하여 상류유역의 과거 및 미래 장기유출량 모의를 수행하였다. 모의된 시나리오별 유출량을 기반으로 최빈유량곡선법을 적용하여 미래의 기준유량 발생시점 및 지속기간의 변화를 분석하였으며, CVDs(Center-of-volume dates)의 변화를 통해 기후변화에 따른 홍수기의 시기적 변화 양상을 파악하고자 하였다. 본 연구의 결과는 미래 유역 환경변화를 고려한 담수호의 수자원 보전관리계획 수립에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

  • PDF