• Environmental Engineering Research
• /
• 제11권6호
• /
• pp.311-317
• /
• 2006

Feasibility of destroying synthetic and actual leachate containing humic acids and ammonia compounds by supercritical water oxidation (SCWO) was evaluated. In this study, destruction efficiencies of humic acids and ammonia respectively were investigated at various reaction temperatures and residence times under pressure a supercritical pressure (280 atm). To lower reaction temperature, chemical oxidants were used. The experiment was carried out in a cylindrical batch reactor made of Hastelloy C-276 that can withstand high temperature and pressure. Concentrations of humic acids and ammonia were measured using a $COD_{Cr}$ method and an ammonia selective electrode, respectively. The optimal destructive condition of humic acids in the presence of stoichiometric oxygen(air) was 3 min at $380^{\circ}C$, but the temperature could be lowered to subcritical region ($360^{\circ}C$) along with $H_2O_2$ as an oxidant. For ammonia, the optimal destructive condition with air was 5 min at $660^{\circ}C$, but it was possible to operate the process for 3 minutes at $550^{\circ}C$ or 2 min at $600^{\circ}C$ along with $H_2O_2$ as an oxidant. At 2 min and $550^{\circ}C$ along with $H_2O_2$ as an oxidant, humic and ammonia compounds in the actual leachate were easily destructed and the effluent quality met the Korea Standard Leachate Quality.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제40권2호
• /
• pp.128-134
• /
• 2012

구제역은 발굽이 갈라진 동물에서 나타나는 바이러스성질병으로, 가축전염병 중에서 가장 전염력이 강한 질병의 하나이다. 2010년 12월 10일, 경북 안동시 와룡면 주계리 773-1번지에 조성된 구제역 가축 살처분 대량매몰지의 침출수와인근 지역(안동시 와룡면 주계리 777번지) 지하수의 물리화학적 특성을 1년간 분석하였다. 2011년 3월, 5월, 7월, 9월 및 11월에 각각 침출수 시료를 회수하여 수분함량, 고형분, pH, brix, 총당, 환원당, 조지질, 회분 함량 등을 분석한 결과, 매몰 이후 겨울동안 거의 변화가 없었으나, 3월~7월 사이, 특히 온도가 $18.4^{\circ}C{\sim}27.8^{\circ}C$를 유지한 5월~7월 사이 매립지내 침출수의 특성이 급격히 변화되며, 유기물질의 빠른 분해가 나타남을 확인하였다. 특히, pH 6.41(3월)에서 7.97(9월)로 지속적인 증가, brix 및 고형분 함량의 급격한 감소와 함께 마그네슘, 칼슘 및 철분과 같은 생체 미네랄도 3월 침출수에는 각각 1073, 4311 및 56.2 ppm에서 11월 침출수에는 151, 78, 및 0.1 ppm으로 감소함을 고려할 때, 침출수내 세균 증식이 침출수의 특성변화의 주요 원인으로 작용하리라 판단된다. 실제 침출수내 일반세균 분석 결과 5월-9월 사이 급격한 세균 증식이 나타남을 확인하였다. 한편 침출수 재처리의 기본 자료를 확보하기 위해, 침출수내 유기물질의 친수성산, 소수성산(fulvic acid 및 humic acid), 반친수성산의 상대적인 분포를 측정하여 유기물질 기원을 분석하였다. 그 결과 침출수는 전형적인 분뇨연계 시설 방류수와 유사한 유기물질 성상을 나타내었으며, 인근 지하수는 전형적인 논, 흙 기원의 유기물질 성상을 나타내었다. 본 연구결과는 구제역 매몰지 침출수의 거동, 침출수의 재처리 및 환경위해 및 식품보건학적 위해 분석의 기초자료로 이용될 것이다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제36권4호
• /
• pp.223-229
• /
• 2011

일반적으로 사용되는 액체섬광계수기를 이용한 $^{226}Ra$ 분석에는 Ba 공침법을 통해 얻어진 $Ba(Ra)SO_4$ 침전물을 이용하게 된다. 그러나, 인산석고 침출수의 경우 ${SO_4}^{2-}$, $Ca^{2+}$등의 이온이 다량 존재하여 순수한 $Ba(Ra)SO_4$ 침전물을 얻기가 힘들기 때문에 정확한 분석이 매우 어렵다. 본 연구에서는 분석화학에서 금속이온의 분리에 일반적으로 많이 활용되는 Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)를 이용하여 인산석고 침출수에서의 Ba 공침법을 개발하였고 실제 인산석고 야적장 주변 침출수의 분석에 적용하였다. 또한 개발된 분석 방법은 침출수와 유사한 매질의 $^{226}Ra$ 모의표준시료을 제조하여 확인하였고 IAEA-434 인증표준물질을 통해 분석 신뢰성을 검증하였다. 실제 인산석고 야적장 침출수를 분석한 결과 0.102 $Bq{\cdot}kg^{-1}$의 농도를 보였고 검출하한치는 3.4 $mBq{\cdot}kg^{-1}$였다. $^{226}Ra$ 모의표준시료 분석을 통한 측정농도는 첨가한 농도와 1% 내외로 잘 일치하며 좋은 상관관계($R^2$=0.99)를 보였다. 인증표준물질의 분석 결과 인증값과 비교하여 5.8% (k=1)이내로 잘 일치하였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.251-265
• /
• 2010

광산찌꺼기로 방치되어 있는 황철석으로부터 유용금속이온을 효과적으로 용출시키기 위하여 황산을 첨가하지 않고 실험실온도에서 칼럼 미생물용출 실험을 수행하였다. 칼럼 미생물용출 실험 결과 2차 생성물의 형성을 발견할 수 없었고, 비교시료보다 박테리아 시료에서 Fe 이온 함량이 14배 이상으로 높게 용출되었다. $SO_4^{2-}$ 함량은 비교시료보다 박테리아 시료에서 약 2.99배 이상으로 높게 용출되었다. XRD 분석결과, 황철석의 (111), (200), (220), (311), (222), (230), (321) 결정면에 해당되는 강도가 비교시료에서 보다 박테리아 시료에서 감소하였고, (210)와 (211) 결정면의 강도가 박테리아 시료에서 증가하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제24권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2016

일체형 2상 혐기성소화 방식은 기존 분리형 2상 혐기성소화의 단점을 보완할 수 있는 기술로 산발효조와 메탄발효조가 병합된 형태의 일체형으로 구성되어 유기물 부하변동 대처 용이, 설치부지면적 감소 등의 이점이 있다. 본 연구는 음폐수를 기질로 일체형 2상 혐기성소화의 유기물 분해효율 및 바이오가스 생산량 등에 대한 실험을 실시하여 기존 분리형 2상 혐기성소화와의 효율 비교를 통해 대규모 플랜트 설치의 타당성 여부를 검토하였다. 5ton/일 규모의 Pilot Plant를 구성하여 약 130일 간 소화조 내 유기물 변화, 바이오가스 생산량 및 메탄함량 등의 실험을 실시하였다. 실험 결과, 평균 음폐수 투입량은 $4.1m^3$/일이었으며, 이때 VS 제거효율은 약 77%로 나타났다. 바이오가스는 평균적으로 투입 음폐수 ton당 약 $63.0m^3$($0.724m^3/kg-VS_{added}$)가 발생되었으며, 메탄함량은 약 61.3%로 분석되었다. 일체형 2상 혐기성소화는 기존 산발효조와 메탄발효조가 분리된 소화방식과 유기물 제거 측면에서 다소 높게 나타났다. 결과적으로 일체형 2상 혐기성소화 방식은 충분히 고농도 유기성 폐수인 음폐수 처리에 있어서 상용화가 가능하다는 결론을 내릴 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제23권3호
• /
• pp.68-77
• /
• 2015

본 연구에서는 수도권매립지 반입 음폐수에 대한 성상분석을 통하여 음폐수의 일반적인 특성을 살펴보고, 음폐수 유래 공정(사료화, 퇴비화)에 따른 음폐수 성상 특징을 비교하였다. 음폐수는 고농도의 유기물을 함유한 폐수이며 습식 혐기소화가 가능한 범위의 함수율을 나타내었다. 음폐수는 산성을 띠며 비교적 높은 세부 성상(탄수화물, 단백질, 지방, 에탄올, 아세트산, 프로피온산 등)의 변화율을 나타냈다. 사료화 및 퇴비화 공정 유래 음폐수 성상을 비교한 결과, 평균값 기준으로 사료화가 다소 낮은 농도를 보였으나 분산분석에 따른 통계적 차이는 유의성이 없었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제84권1호
• /
• pp.103-113
• /
• 1995

산림생태계(山林生態系)의 산성우(酸性雨)에 대한 완충능(緩衝能)과 민감성(敏感性)을 분석하기 위해서 리기다소나무림(林) 굴참나무림(林)의 수관통과수(樹冠通過水), 수간류(樹幹流) 및 토양층 용탈용액(溶脫溶液)의 성분을 각각 분석하였고, GIS의 IDRISI system을 이용하여 토양도(土壤圖)와 식생도(植生圖)를 영상(映像) 변환(變換)시킨 후 중첩시켜 토양(土壤) 모암(母岩)에 따른 임상(林相)의 분포를 분석하였다. 모암(母岩) 및 토양(土壤)은 산성암(酸性岩), 퇴적암(堆積巖)으로 구분하고 산성(酸性), 중성(中性), 염기성(鹽基性), 변성잔적토(變成殘積土)로 세분하였다. 식생층(植生層)을 통과한 강우의 평균 pH는 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 낮았으며, 두 수종 모두 임외강우(林外降雨)보다 수관통과수(樹冠通過水)에서는 높은 반면에 수간류(樹幹流)에서 낮았다. 식생층(植生層)을 통과한 강우(降雨)내 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$의 양은 수관통과수(樹冠通過水)보다 수간류(樹幹流)에서 높았고, 토양으로 투입되는 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$ 양은 임외(林外)보다 리기다소나무림(林)에서 각각 7.2, 4.3 및 2.5배, 굴참나무림(林)에서 각각 4.4, 2 및 2.5배 많았으며 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 많았으나, 치환성(置換性) 양이온의 농도는 리기다소나무림(林)에서 4.1배, 굴참나무림(林)에서 4.6배로 굴참나무림(林)에서 높았다. 토양층(土壤層) 용탈용액(溶脫溶液)의 평균 pH는 수관통과수(樹冠通過水) pH보다는 낮은 반면에, 수간류(樹幹流)보다 높은 경향을 보였으며, 수종별(樹種別)로는 리기다소나무림(林) 지역에서 낮았다. 산성물질(酸性物質)에 의해서 토양층(土壤層)으로부터 용탈되는 양료(養料)와 $Al^{3+}$ 양(量)은 관엽수림(關葉樹林)보다 침엽수림(針葉樹林)이 많았고, 이들 양은 토양(土壤) 용탈용액(溶脫溶液)내 산성물질(酸性物質) 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 산림생태계중(山林生態系中) 리기다소나무림(林)은 식생층 용탈용액에 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$ 및 $Cl^-$ 양이 많은 것으로 보아 산성물질(酸性物質)의 침적량(沈積量)과 차단량(遮斷量)이 많은 것으로 인정되는 동시에 토양으로부터 양료손실이 많았고 반면 굴참나무림(林)은 수관층(樹冠層)에서 양(陽)이온치환(置換)과 $H^+$ 소비가 많았고, 토양에서 양료손실(養料損失)이 적어 식생과 토양층의 완층력(緩衝力)이 우수했다. 대전지역의 산림토양은 산성암잔적토가 69%, 퇴적 및 변성암잔적토가 25%, 중성 및 염기성암잔적토는 6%를 차지하고 있는데, 양이온 치환용량(置換容量)이 부족한 산성암(酸性岩)에서 풍화된 토양(土壤)이 가장 많은 면적을 차지하고 있었고, 산성우(酸性雨) 대해서 가장 민감성(敏感性)을 나타내는 산성암이면서 동시에 침엽수림(針葉樹林)으로 구성된 임지는 소나무림(林)과 리기다소나무림(林)林으로 전체 면적중 50%를 차지하고 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.167-175
• /
• 1971

김해특이 산성토양에서 벼생육을 저해하는 원인을 구명하고자 폿트에 벼를 재배하면서 생육기간동안 2주일 간격으로 토양 및 용출액 pH, Eh, $Fe^{2+}$, Al 등의 변화를 조사하였고 수확기 식물체에 대해 P, Si, Fe, Al 등을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 생육초기에는 무처리구나 석회처리구에서 모두 정상적인 생육을 하였으나 유수형성기 며칠 전에 무처리구에서 갑자기 적갈색반점이 나타나기 시작하여 2~3일 사이에 극심하게 전 부위에 퍼졌다. 이때에 생육이 극히 저해를 받아 그 이후의 생육은 상당히 억제되어 결국 수량에 있어서 큰 차이를 가져왔다. 이 시기에 토양은 급격한 환원이 일어났으며 FeS의 생성이 현저하였으나 유리 $H_2S$는 검출되지 않았다. 피해가 없었든 석회처리구에서는 Al이 검출되지 않았으나 무처리구에서만 토양이나 용출액 중에 Al이 상당량 존재해있었다. $Fe^{2+}$은 토양 중에서는 석회처리구에서 오히려 높았고 용출액 중에서는 석회구보다 무처리구에서 약간 높은 경향이었으나 그차는 크지 않았다. 그러나 용출액중의 $Fe^{2+}$의 함량은 무처리에서 후기 계속 높은 경향이었으나 석회구에서는 극히 낮은 농도로 떨어졌다. 토양에서도 후기에는 석회처리구를 훨씬 능가하여 높은 함량을 보였다. 식물체 분석결과 처리에 무관하게 P의 함량이 보통답에서 자란 벼보다 낮은 경향이었고 석회처리에 의해 Si의 흡수량이 현저히 증가하였다. Fe나 Al의 함량은 무처리구에서 모두 높았는데 Fe 함량 차이가 더 뚜렷하였다. 이는 생육후기에 무처리구에서 $Fe^{2+}$가 계속 높은 함량을 보였기 때문으로 보인다. 결론적으로 이 특이 산성토양에서의 피해는 pH가 낮고 Al 함량이 비교적 높은 상태에서 강한 환원에 의해 유발되는 것으로 생각되어 $Fe^{2+}$에 의한 피해 여부를 조사하기 위해서는 생육기간중 Fe 흡수상황을 식물체 분석을 통하여 더욱 검토하여야 할 것이다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
• /
• 한국동물학회 1999년도 한국생물과학협회 학술발표대회
• /
• pp.150.2-150
• /
• 1999

To investigate the weathering soil buffering capacities of the artificial acidic precipitation, the weathering soils and their leachate solutions were sampled from the host rocks(granite;GR, rhyolite;RH, gabbro;GA, basalt;BA, two serpentinite;SE1, SE2 and limestone;LI) and analyzed for pH and chemical properties. 1n the soil pH of the GR and RH ,the acidic rocks, were 5.02 and 5.95, respectively. And the GA and BA, basic rocks, were 6.52 and 7.57. The SE1 and SE2 were 8.90 and 8.89. While the LI was 7.84. These results means the typical soil pH properties by host rocks. After the artificial acidic precipitation input 5OOml, the average changes of soil leachate solutions treated by pH levels(pH 5.0, 4.0 and 3.0), were pH 5.73, 5.00 and 4.40. in GR soil, and pH 6.19, 5.99 and 5.57 in RH. GA were pH 6.31, 6.04 and 5.86, BA were pH 7.05, 6.85 and 6.56 and SE1 were pH 8.31, 8.26 and 7.71. SE2 were pH 8.29, 8.24 and 7.96. LI were pH 7.55, 7.46 and 6.79. The soil leachate pHs from volcanic rocks were higher than those from the plutonic rocks and GR soils showed greater response than other soils. With increasing 100ml input-solution, the soil leachate pHs were mainly decreased. Cation concentrations, CEC, EC and total nitrogen concentrations of RH and BA soils, the volcanic rocks, were higher than those of GR and GA soil, the plutonic rocks. On the contrary, Al concentrations of the GR and GA soils were higher than those of RH and BA soils, partly because of high quartz content in GR and Al content in the biotite and plagioclase in GA.

• BMB Reports
• /
• 제45권1호
• /
• pp.14-19
• /
• 2012

A feruloyl esterase encoding gene (designated fae6), derived from a leachate metagenomic library, was cloned and the nucleotide sequence of the insert DNA determined. Translational analysis revealed that fae6 consists of a 515 amino acid poly-peptide, encoding a 55 kDa pre-protein. The Fae6 primary structure contained the G-E-S-A-G sequence, which corresponds well with a typical catalytic serine sequence motif (G-x-S-x-G). The fae6 gene was successfully over-expressed in E. coli and the recombinant protein was purified to 8.4 fold enrichment with 17% recovery. The $K_M$ data showed Fae6 has a high affinity to methyl sinapate while thermostability data indicated that fae6 was thermolabile with a half life ($T_{1/2}$) < 30 min at $50^{\circ}C$. High affinity for Fae6 against methyl sinapate, methyl ferulate and ethyl ferulate suggest that the enzyme can be useful in hydrolyzing ferulated polysaccharides in a biorefinery process.