• 제목/요약/키워드: 3D Reactor Kinetics

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엔통형 고정상 생물막법에 의한 고농도 유기성 폐수처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of a High-Strength Organic Wastewater by the Tube Type Fixed Biofilter Process)

  • 손종렬;장명배;문경환
    • 한국환경보건학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.22-27
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    • 1994
  • This study is to discuss the factors influenced on the removal efficiency of a high-strength organic wastewaters investigated using the polypropyrene media which appropriate to attach microorganism in the tube type fixed biofilter reactor. The results obtained in the experiment were as follows: 1. The kinetics of reaction rate (k') were 0.125, 0.135, 0.155 varing initial COD 720, 1280, 1630 mg/l in batch reactor. 2. In the range of pH 4.0 ~12.0 was obtained the removal efficiency of COD higher than 85%. It was proved that variation of pH (4.0 ~12.0) was nothing to do with the removal efficiency of substrate in continuous reactor. 3. Temperature to obtain removal efficiency of COD higher than 85% was 10 ~ 40$\circ$C. Removal efficiency of COD was no less than those at high temperature. 4. In the continuous reactor, the volumetric loading of COD for removal efficiency higher than 95% had to be 0.5~1.5 kg COD/m$^3$.d below. And then the HRT was 8 hrs. 5. In comparison with the activated sludge process, the tube type fixed biofilter process was excellent in removal efficiency of substrate and sludge production rate.

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Jet-Loop Reactor를 이용한 Polyester 감량폐수중 Ethylene Glycol의 생물학적 처리 (Biological Treatment of Ethylene Glycol in Polyester Weight-Loss Wastewater Using Jet-Loop Reactor)

  • 류원률;최장승;조무환
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.119-123
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    • 1999
  • Polyester 감량폐수의 주성분 중 물리.화학적 처리가 어려운 EG를 생물학적으로 처리하기 위하여 jet-loop reactor를 사용하였다 Jet-loop reactor의 산소전달계수는 air-lift reactor와 비교하여 훨씬 컸다. 합성 polyester 감량폐수를 사용하여 부하율 2.64 $kgCOD_{Mn}/m^3$.day, 3.07$kgCOD_{Cr}/m^3$.day로 처리한 경우 유출수의 농도는 154 $mgCOD_{Mn}/L$, 156$mgCOD_{Mn}/L$이었으며, 이 때 각각 93, 93.9%의 제거율을 나타내었다. $COD_{Mn}$의 비부하 속도가 0.25에서 1.72$kgCOD_{Mn}/kgMLVSS$.day로 증가 함에 따라 비기질제거 속도는 0.25에서 1.60$kgCOD_{Mn}-removed/kgMLVSS$.day로 선형적으로 증가하였다. 그리고, 동력학적 계수 Y는 0.78,$K_d$는 0.1$day^{-1}$, $K_s$는 89mg/L는 k는 0.05$hr^{-1}$이었다. 실제 polyester 감량폐수를 사용하여 부하율 2.64$kgCOD_{Mn}/m^3$.day,5.24$kgCOD_{Cr}/m^3$.day로 처리한 경우 유출수의 농도는 150$kgCOD_{Mn}/L$, 3.6$kgCOD_{Cr}/L$이었으며, 이때 각각 93.2,93%의 제거울을 나타내었다.

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챔버 내측에 스프링형상을 갖는 유수형 자외선 살균장치 시뮬레이션 (Simulation for the Flowing Water Purification with Spring Shape Inside Chamber)

  • 정병균;정병호;이진종;정병수
    • 전기학회논문지P
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    • 제59권4호
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    • pp.411-416
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    • 2010
  • Interest in application of ultraviolet light technology for primary disinfection of potable water in drinking water treatment plants has increased significantly in recent years. The efficacy of disinfection processes in water purification systems is governed by several key factors, including reactor hydraulics, disinfectant chemistry, and microbial inactivation kinetics. The objective of this work was to develop a computational fluid dynamics(CFD) model to predict velocity fields, mass transport, chlorine decay, and microbial inactivation in a continuous flow reactor. In this paper, It describe the how to design optimal UV disinfection device for ground water, BWT and rainwater. Spring shape instrument silver coated located in inner side of disinfection chamber. It make lead the active flowing movement target water and maximize disinfection performance. To search the optimal design method, it was performed computer simulation with 3D-CFD discrete ordinates model and manufactured prototype. Using proposed design method, performed simulation and proved satisfied performance.

자외선램프을 이용한 유수처리장치 설계 시뮬레이션 (Simulation Method for the Flowing Water Purification with UV Lamp)

  • 정병호;이강연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • 자외선 살균기술을 바탕으로 한 수처리 분야에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 수처리분야에서 살균처리방식의 효율은 유체 살균챔버나 살균강도 그리고 미생물의 불활성역학에 따라 수처리 성능이 결정된다. 광산화법에 이용되는 빛은 주로 자외선이 이용되며 매우 깨끗하고 높은 에너지를 가지고 있어 화학살균방법에 비해 잔류물이 없고 높은 안정성으로 최근 관심이 높아지고 있다. 그러나 자외선살균방식은 조사시간과 조사량에 직접적인 영향을 받아 이를 위한 최적의 설계가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 유수살균장치의 챔버 내의 자외선 램프와 유수에 대한 3D-CFD discrete ordinates model 모델을 제시하고 이를 시뮬레이션을 통해 설계방식의 최적화 여부를 검증하고 향후 유수형 자외선살균방식의 시뮬레이션방법을 제안하고자 한다.

톨루엔의 광촉매 분해시 벤젠, 아세톤 및 메틸메르캅탄 증기가 미치는 영향 (Effect of Benzene, Acetone, and Methyl Mercaptan Vapor on Photocatalytic Decomposition of Toluene Vapor)

  • 감상규;전진우;이민규
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.1971-1976
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    • 2014
  • In this study, the photocatalytic decomposition characteristics of single toluene, toluene mixed with benzene, toluene mixed with acetone, and toluene mixed methyl mercaptan (MM) by UV reactor installed with $TiO_2$-coated perforated plate were studied. The photocatalytic decomposition rate of single toluene, toluene mixed with benzene, toluene mixed with acetone, and toluene mixed with MM fitted well on Langmuir-Hinshelwood (L-H) kinetics equation. The maximum elimination capacity was obtained to be $628g/m^3{\cdot}d$ for single toluene, $499g/m^3{\cdot}d$ for toluene mixed with benzene, $318g/m^3{\cdot}d$ for toluene mixed with acetone, and $513g/m^3{\cdot}d$ for toluene mixed with MM, respectively. The negative effect in photocatalytic decomposition of toluene are found to be in the order of acetone>benzene>MM.

농·축 ·수산 폐기물의 메탄전환에 관한 기초연구 (A Fundamental Study on the Methane Conversion of Agriculture, Forestry and Fisheries Wastes)

  • 홍순석;박상전;홍종준
    • 유기물자원화
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    • 제6권1호
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    • pp.31-42
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    • 1998
  • 농 축 수산 유통집하장에서 발생하는 유기질 폐기물의 메탄 전환 기초 연구로서 실험실 규모로 수행하였다. 선발된 Run B 시료는 분석 결과 C/N Ratio는 18.41, TCOD는 168,960mg/L의 것이 얻어졌다. 생화학적 메탄 생산성 실험에서 이론 생산량은 313.6mg/L VS added이었고 실질적인 생산량은 234.2mg/L VS added로 혐기성소화에 의한 74%의 메탄 전환이 일어났으며, 반응속도론적 고찰에서 속도 상수는 $0.2476d^{-1}$이었다. 그리고 3단 여과막 충진형 반응기는 공시험 반응기보다 메탄함량은 16% 높고, TCOD 및 SCOD는 각각 44.7% 및 44.2%가 감소되었다.

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고정상 담체를 충진한 BER에서 HRT, 전류밀도 및 담체 충진율 변화가 질산성 질소 제거효율과 전류이용효율에 미치는 영향 (The effect of HRT, current density, and packing ratio on nitrate nitrogen removal efficiency and current efficiency in BRM-BER)

  • 황규대;이상근;성해창
    • 상하수도학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.433-442
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    • 2010
  • BER at different packing ratios of bio-ring media(BRM) was tested to investigate the effect of varying hydraulic retention time (HRT) and current density on the nitrate removal and current efficiency. In the preliminary batch mode experiment of BERs, current density was applied at 2.0 A/$m^2$, 4.0 A/$m^2$, 4.8 A/$m^2$, which correspond to the designation of reactor #1, #2, #3, respectively. The reactor #2 showed a highest nitrate removal rate of 162.0 mg $NO_3{^-}$-N/L/d, and the kinetics of nitrate removal rate was defined as the Zero order reaction. In the primary experiment of BERs, four BERs packed with BRM were operated in varying HRT and current, and the packing ratios of reactor #1, #2, #3 and #4 were 0%, 8%, 16%, 24%. respectively. This results of the experiments indicated that the nitrate removal rate and current efficiency were increased significantly cause of growing of autotrophic denitrification microorganisms on the surface of cathode and media by increasing of the current density and decreasing of HRT. However, The decreasing of nitrate removal rate and current efficiencies were observed in the condition of HRT of 5.25 hr and 4.8 A/$m^2$ of current density. With more increasing current density and decreasing of HRT, the hydrogen inhibition occurred at the surface of cathode. Moreover, nitrate removal rate by autotrophic denitrification microorganisms attached on the media surface was observed to be limited by no longer increasing dissolved hydrogen concentration of each reactor. In conclusion, the highest nitrate nitrogen removal and current efficiency could be achieved when the BER was operated at the conditions of 7 hr HRT, current density of 4.0 A/$m^2$, and 16% packing ratio. And it was found that the amount of nitrate removal by microorganisms attached on the surface of cathode and media (BRM) was 178.2 mg/L and 52.2 mg/L respectively. and the amount of nitrate removal per MLVSS was 0.435 g $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$ and 0.336 $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$.

연속반응기에서 ${\alpha}$-Methylstyrene과 Acrylonitrile 라디칼 공중합 속도론 (The Kinetics of Radical Copolyerization of ${\alpha}$-Methylstyrene with Acrylonitrile in a CSTR)

  • 김남석;박근호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.33-42
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    • 2002
  • Copolymerization of ${\alpha}$-Methylstyrene(AMS) with Acrylonitrile(AN) was carried out with benzoylperoxide(BPO) as an initiator in toluene at $80^{\circ}C$ in a continuous stirred tank reactor. Reaction volume and residence time were 0.6 liters and 3 hours, respectively. The monomer reactivity ratios, $r_{AMS}$ and $r_{AN}$ determined by both the Kele$T{\"{u}}d\"{o}s$ method and the Fineman-Ross method were $r_{AMS}$=0.16(0.14), $r_{AN}$=0.04(0.06). The cross-termination factor ${\Phi}$ of the copolymer over the entire AMS composition ranged from 0.75 to 0.92. The ${\Phi}$ factors of poly(AMS-co-AN) were increased with increasing AMS content. The simulated conversions and copolymerization rates were compared with the experimental results. It was observed that the average time to reach dynamic steady-state was three times the residence time.

다량의 중수반사체 계통에 대한 2-점노 운동방정식 (TWO-Point Reactor Kinetics for Large D$_2$O Reflected Systems)

  • 노태완;오세기;김성년;김동훈
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제19권3호
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    • pp.192-197
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    • 1987
  • 다량의 중수반사체를 가진 조밀한 노심에서는 핵분열시 발생하는r선과 중수소와의 (r,n) 반응에 의해 지발 광중성자가 다량 생성되므로 이러한 계통을 기술하기 위하여 광중성자와 그 모핵종의 공간적 분리에 역점을 두어 2-점노 운동방정식을 정립하였다. 여러 반응도를 주입하여 출력 천이를 모사계산하므로써 노심과 반사체사이의 관련 효과를 조사하였다. 이 모델에 의한 모사계산 결과와 공간 종속 운동방정식에 의한 계산결과를 비교하였다. 반사체 영역에서의 광중성자 효과가 포함되므로써, 이를 포함하지 않은 모델에 비해 출력 천이현상을 감소시켰다. 실제로 출력을 측정하는 계측기는 이러한 공간적 분리영 향을 제거하기 위하여 노심 내부에 위치하여야 한다.

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메탄 하이드레이트 생성 속도에 미치는 영향 분석 (An analysis of the influence on the formation kinetics of methane hydrate)

  • 이영철;조병학;백영순;이우진
    • 한국가스학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.55-62
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    • 2001
  • 이 논문에서는 일정한 온도를 유지할 수 있는 자켓타입의 교반 반응기내에서 인공적으로 메탄 하이드레이트를 제조하였으며, 제조시의 하이드레이트의 형상 변화를 관찰하였다. 제조된 하이드레이트의 연소 시연에서는 하이드레이트로 천연가스의 수송 및 저장 가능성을 나타내고 있다. 또한 메탄 하이드레이트 제조시 제조 조건들, 반응기의 온도, 압력 및 교반속도 등의 영향에 대하여 측정하였다. 이러한 제조 조건에 따라 하이드레이트의 생성 속도 및 유도시간을 관찰하였다. 특히 하이드레이트의 성장 즉 핵의 생성과 하이드레이트의 구조 형성에 커다란 영향을 주는 것은 인자들 중에 온도와 압력으로 가스 하이드레이트에 관한 가스의 저장과 수송측면을 알아 볼 경우에 필히 검토해야 할 부분으로 판단된다.

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