Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2004.05a
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pp.312-315
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2004
염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 = 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 = 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 = 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.30
no.7
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pp.700-704
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2008
Nitrite and free ammonia have been known as substrate inhibitors in anaerobic ammonium oxidation. To reduce inhibitory effect of these substrates, the NH$_3$-N/NO$_2$-N ratio in the influent could be properly controlled in anaerobic ammonium oxidation process. Five kinds of NH$_3$-N/NO$_2$-N ratio were assayed in batch to find optimum NH$_3$-N/NO$_2$-N ratio, curtailing substrate inhibition. As the results of batch test, the highest T-N removal efficiency of 88% was obtained at 1.00 : 1.30 of NH$_3$-N/NO$_2$-N ratio. In addition, rate constants for ammonium and nitrite in zero-order kinetics were found to be the highest values as 7.66 mg/L$\cdot$hr and 11.89 mg/L$\cdot$hr at 1.00 : 1.30 ratio, respectively. However, as for the specific anammox activity, the ratio of NH$_3$-N/NO$_2$-N ratio was recommended as 1 : 1.15 which can maintain the highest SAA during continuous operation and preclude the accumulation of nitrite in the reactor.
A series of batch and lab-scale continuous tests were conducted to optimize the design parameters for the full-scale in-situ soil flushing experiments. The cleaning abilities of the surfactant solutions of Tween 80, Triton X-100 and SDS were compared for the soil artificially contaminated by hydrophobic organic contaminants: n-dodecane, naphthalene and anthracene. Tween 80 and Triton X-100 were shown to be efficient for n-dodecane. SDS and Tween 80 were shown to be efficient for naphthalene and anthracene. At the end of each column test, the sorbed amount of surfactant to soil was also measured. Tween 80 was found to be the least adsorbed surfactant to soil. The flushing ability at flowrate of 7 ml/min, was hampered comparing to flowrate of 3 and 5 ml/min. Initial pH of the soil did not significantly affect the flushing efficiencies. Tween 80 was determined as the most harmless surfactant for the Gram(+) and Gram(-) bacteria.
Park, Doori;Lee, Kanghun;Jun, Moonhwee;Yeom, Icktae
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2015.05a
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pp.283-283
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2015
1,4-dioxane은 페인트, 광택제 및 코팅제의 제조시에 첨가되는 화학물질로 인간에 대한 발암 가능성과 수중에서의 지속성으로 인해 EPA priority pollutant로 지정되어 있다. 이에 최근 고도산화법을 이용한 처리가 계속적으로 연구되고 있으며, UV/$H_2O_2$ 공법을 통하여 수계에서 발견되는 난분해성 유기 오염물의 제거가 효과적인 것으로 밝혀졌다. 하지만 고도산화공정(AOP)은 다량의 에너지 소모와 산화제 투여로 인한 높은 운전비용이 현실적인 적용에 장애가 되고 있다. 한편 상대적으로 저렴한 비용으로 1,4-dioxane을 처리할 수 있다는 장점으로 인하여 생물학적 분해에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 1,4-dioxane에 대한 많은 연구들이 주로 분해미생물의 분리동정 및 회분식 분해특성에 대한 연구들 위주로 보다 실질적인 연속적 처리반응조의 운전결과들은 거의보고 되지 않고 있다. 본 연구는 Lab scale 연속처리반응조의 장기운전 후 pilot plant 현장적용에 앞서 인공폐수와 합성폐수에서의 분해효율 비교 회분식 실험을 통해 합성폐수내 생물학적 분해에 영향을 미치는 inhibitor의 영향을 확인하였으며, 미생물의 배양 조건에 따른 분해효율 비교 회분식 실험과 modeling을 통하여 현장운영 효율을 예측하였다. 이를 반영하여 추후 진행예정인 pilot plant의 현장 적용성 검토 및 최적 설계인자 도출, 장기운전에서의 효율성 증대를 목적으로 한다.
본 연구는 고전압 임펄스를 이용하여 용수의 스케일 발생 제어가 가능한 조건을 찾는 것을 목표로 하고 있으며 약 100[ppm]의 농도를 갖는 용액을 1[L]제조하여 임펄스 전압 5[kV], 8[kV], 12[kV]를 4시간동안 인가한 회분식 조건의 실험으로써 임펄스 전압의 크기가 증가함에 따라 칼슘이온의 제거율이 8.7[%], 15.6[%], 16.3[%]로 나타났다. 또한 임펄스전압 20[kV]를 20시간동안 인가한 조건에서 칼슘이온 제거율이 약 50[%]에 도달하였다. 연속식 실험은 회분식 실험과 달리 투입과 배출을 중단 없이 연속적으로 용액을 순환시키는 실험으로써 임펄스 전압이 인가되는 반응기가 수용한 용액에 체류 시간에 따라 칼슘제거율을 비교하였다. 일정시간이 되면 배출되는 용액의 칼슘제거율을 측정 하였다. 정량펌프와 정량호스를 이용하여 유량을 8.33[mL/min]으로 조절한 후 임펄스전압 12[kV]를 20시간 인가한 결과 임펄스 전압이 인가되는 반응기내에서 제조된 용액이 체류되는 시간 이후 칼슘제거율이 체류시간에 따라 포화(Saturation)되는 경향을 보였다.
The present study was to investigate the continuous production of alcohol using immobilized carrier manufactured by polymeric materials. Fermentation runs with a crushed rice, with constituents recovered from batch culture and with ones from continuous culture were thus compared. The performances of immobilized carrier were governed by sandwitched synthetic polymers, the evolution of the continuous culture was steadily governed by the production of alcohol in the lag time of batch culture. The main focus was set on the enhancement of the alcohol production by an newly-developed polymeric forms. This polymeric form led to a drastic increase of the microorganism and the production cost in the continuous reactor was thereby reduced. The sandwitched polymeric-formed carrier, which was resistant to external environments, serves as an interesting alternative to maintain the stability of biological process. These whole results were discussed with the aim to better understand the continuous process implied in the microorganism's build-up during cultivation of fermentation broth.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.3
no.3
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pp.3-18
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1993
본 논문에서는 박테리아에서 생성되는 생체 계면활성제인 emulsan의 생산을 위한 유가식 배양에서 에칸을 농도의 제어에 퍼지기법을 적용하였다. 기절저해가 있는 유가식 배양에서 emulsan의 생산을 향상시키기 위해 최대 비성장속도를 갖는 최적 기질농도가 유지되도록 기질인 에탄올의 공급 속도가 조절되어 졌다. 생물반응기에서 Acunetobacter calcoaceticus RAG-1 박테리아를 회분식과 유가식으로 배양 실험하여 최적 에탄올 농도를 구하고, kinetic 모델을 제시하였다. 배양실험의 결과와 지식을 바탕으로 퍼지 규칙을 구성하였다. 퍼지 제어기에서 제어 입력변수는 기질농도의 최적치와 운전치의 오차와 오차의 변화로서 구성되고, 제어 출력변수는 기질 공급 속도의 변화량으로 구성되었다. 멤버쉽 함수를 입력변수의 퍼지 집합화 과정을 통하여 구하였고, 최소-최대법과 무게 중심법을 이용하여 출력 제어값을 구하였다. 유가식 배양의 전산모사와 실험 결과에서 퍼지제어 기법은 최적 기질 농도를 정확히 제어하였으며, emulsan 생산은 향상되었다.
The functional relationship between the initial cell concentration and the ethanol productivity was investigated in the repeated batch fermentation of Sacharomyces cerevisiae ATCC 24858. The repeated batch fermentations were performed in the range of 60 to $150g/\ell$ of initial sugar concentration and 17.5g/$\ell$ to $53.1g/\ell$ of initial cell concentration. The time of one batch fermentation was 1 or 2 hours and the batch fermentation was repeated ten times in every repeated formentaction. The functional relationship showed that the productivity increased non-linearly according to the increase of initial cell concentration regardless of initial sugar concentration. When the initial concentration of sugar was $60g/\ell$ and that of biomass was $34.5g/\ell$, the fermentation was completed within one hour and its ethanol productivity was $26.7g/\ell$.hr, the latter including the times of cell separation, pouring the new substrate into a flask and sampling. When the initial sugar concentration was $120g/\ell$ and the initial cell concentration $50.3g/\ell$, the fermentation was also finished within one hour and its productivity was $45.8g/\ell$$.$hr, The maximum ethanol productivity for eight different repealed fermentations in this work was $53g/\ell$.hr.
Batch experiments were conducted to investigate the effect of electron donor on reductive dechlorination of 2,4,5-trichlorophenol by a methanogenic consortium. The methanogenic consortium was obtained from the anaerobic digester of a municipal wastewater treatment plant. The batch reactor containing methanogenic consortium was spiked with 2,4,6-trichlorophenol at 10 mg/$\ell$. Acetate, ethanol, glucose of methanol, each was added as an electron donor for methanogenic consortium. During the course of the experiments liquid samples were taken from the batch reactor to measure dechlorination rate and find the dechlorination pathway of 2,4,6-trichlorophenol. After incubation 2,4,6-trichlorophenol was first dechlorinated to 2,4-dichlorophenol and then to 4-chlorophenol. Phenol was not detected in the batch reactor the highest rate of dechlorination of 2,4,6-trichlorophenol was observed when ethanol was used as an electron donor.
펄프폐수 내에 존재하는 대표적인 수지 구성성분의 일종인 wood resin 화합물이 메탄생성균에 미치는 독성을 평가하기 위한 회분식 독성실험을 수행하였다. 수지는 극성용매로 추출가능한 몇몇 wood 구성성분의 혼합물로서 수지의 주요 구성성분은 긴 사슬 휘발성유기산, terpenes, resin acids, 리그난과 극성 페놀류들이다. 메탄생성균의 독성실험은 $30^{\circ}C$에서 표준회분식 실험방법을 채택하였고 식종물질로서는 입상슬러지를 사용하였다. 극성페놀의 한 종류인 4-hydroxystilbene가 가장 높은 독성을 나타내었으며, 50% 저해를 일으키는 농도는 $20mg/\ell$이었다. Resin acid와 휘발성 terpene 역시 메탄생성균에 독성을 나타내었으며, 50% 독성을 일으키는 농도는 $43{\;}~{\;}330mg/\ell$이었다. 반면에 triterpenes은 1,000 to $1,300{\;}mg/\ell$의 상대적으로 높은 농도에서도 메탄생성균에 독성을 일으키지 않았다. 따라서 wood resin의 구성성분이 몇몇 펄프폐수의 혐기성 처리에 있어서 독성을 일으키는 주요물질이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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