A new Korean standard for the determination of Cr(VI) in soils has been officially published as ES 07408.1 in 2009. This analytical method is based on the hot alkaline digestion and colorimetric detection prescribed by U.S. EPA method 3060A and 7196A. The hot alkaline digestion accomplished using 0.28 M $Na_2CO_3$ and 0.5 M NaOH solution (pH 13.4) at $90{\sim}95^{\circ}C$ determines total Cr(VI) in soils extracting all forms of Cr(VI), including water-soluble, adsorbed, precipitated, and mineral-bound chromates. This aggressive alkaline digestion, however, proved to be problematic for certain soils which contain large amounts of soluble humic substances or active manganese oxides. Cr(III) could be oxidized to Cr(VI) by manganese oxides during the strong alkaline extraction, resulting in overestimation (positive error) of Cr(VI). In contrast, Cr(VI) reduction by dissolved humic matter or Fe(II) could occur during the neutralization and acidic colorimetric detection procedure, resulting in underestimation (negative error) of Cr(VI). Futhermore, dissolved humic matter hampered the colorimetric detection of Cr(VI) using UV/Vis spectrophotometer due to the strong coloration of the filtrate, resulting in overestimation (positive error) of Cr(VI). Without understanding the mechanisms of Cr(VI) and Cr(III) transformation during the analysis it could be difficult to operate the experiment in laboratory and to evaluate the Cr(VI) results. For this reason, in this paper we described the theoretical principles and limitations of Cr(VI) analysis and provided useful guidelines for laboratory work and Cr(VI) data analysis.
In this study, the effect of different reaction times for thermal-alkaline pretreatment on the solubilization and biogasification of polyhydroxybutyrate (PHB) were evaluated. Thermal-alkaline pretreatment tests were performed at 73 ℃ and pH 13 at 0-120 h reaction times. The mesophilic anaerobic batch tests were performed with untreated and pretreated PHB samples. The increase in the pretreatment reaction time results in a 52.8-98.8% increase of the abiotic solubilization efficiency of the PHB samples. The reaction time required to achieve solubilization efficiencies of 50%, 90%, and 95% were 10.5, 52.0, and 89.6 h, respectively. The biogasification of the untreated PHB samples achieved a specific methane production rate of 3.6 mL CH4/g VSS/d and require 101.3 d for complete biogasification. The thermal-alkaline pretreatment significantly improved specific methane production rate (10.2-16.0 time increase), lag time (shortened by 76-81%), and time for complete biogasification (shortened by 21-83%) for the biogasification of the PHB samples when compared to those of the untreated PHB samples. The improvement was higher as the reaction time of the thermal-alkaline pretreatment increased. The findings of this study could be used as a valuable reference for the optimization of the biogasification process in the treatment of PHB wastes.
The influence of alkaline hydrogen peroxide (AHP) and peracetic acid treatment on in sacco digestion of aspen was evaluated in three non-lactating ruminally cannulated Holstein cows fed a diet containing 90% forage and 10% concentrate on a DM basis. AHP treatment decreased lignin concentration by 40 to 60% resulting in increased concentrations of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and cellulose. Lignin concentrations in peracetic acid treated samples were less than 10% of values for control samples. In sacco disappearance rates of aspen DM, NDF, ADF and cellulose increased (p<.05) with AHP and peracetic acid treatment. Effective degradability of DM, NDF, ADF and cellulose were determined at a ruminal outflow rate of $.05h^{-1}$. Effective degradabilities of AHP treated aspen were approximately three-fold greater and peracetic acid treated samples five-fold greater than untreated control samples. For all parameters measured, peracetic acid treatment resulted in higher (p<.05) digestion coefficients than AHP treated aspen. Results demonstrate that peracetic acid or AHP treatment can enhance the nutritive value of aspen sawdust for ruminants to a level comparable to that reported for many forages.
Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) is useful instrument for determining abundance of rare earth elements, due to very low detection limits and rapid data acquisition. In this article, two methods are used for decomposition of alkaline rocks; close vessel acid digestion and $Na_2Co_3$ fusion. The two analytical results show good agreements. Considering total dissolved solids and detection limits, the most adequate dilution factor is 5,000 times. Polyatomic ion interferences during analysis can give rise to Inaccuracies. After correction from oxide and hydroxide interference, the analytical result show 20-30% decrease for Gd and Tm, 10-20% decrease for Tb and Er. In comparing the analytical results from KORDI with other institutes, most rare earth elements abundance show good agreements except Lu.
Alkaline protease를 대량생산하는 Aspergillus oryzae를 만들기 위하여 A. oryzae의 alkaline pretense 유전자 alpA를 고발현시키는 plasmid pTAalp를 제조하고 이 plasmid로 A. oryzae M-2-3 균주를 형질전환시켰다. 16개의 형질전환체를 얻어 이들의 protease생산성을 skim milk 분해에 의한 halo 형성능에 의하여 확인하였다. 또한 protease 생산성이 증가한 형질전환체는 pTAalp가 multi-copy로 염색체 안에 integration되어 있음을 Southern blot에 의하여 확인하였고, 이들의 배양액을 polyacrylamide gel전기영동에 의하여 분석한 결과, 형질전환체 No. 14에서는 전체 분비단백질의 80-90%가 alkaline protease 임을 알 수 있었다. 간장원료 분해실험의 결과 No. 14에 의한 원료분해액은 간장 양조용 대조균에 의한 분해액보다 TN이 증가하였으며 원료분해율도 1.4-1.5배로 증가되었다.
본 연구에서는 인산염계 모나자이트정광을 수산화나트륨 용액에 의한 분해와 영산 침출공정을 이용하여 최적의 희토류 침출조건을 확립하고자 하였다. 모나자이트정광의 hot digestion 분해 및 염산침출 실험용 수행결과 알카리 분해는 NaOH/TREO 몰비 15, 분해반응온도 $140^{\circ}C$, 분해반응시간 2시간 이상의 조건에서 분해율 90% 이상을 나타내었다. 그리고 알카리 분해 산물의 염산침출 반응 최적조건은 염산농도 6N, 침출반응 온도 $70^{\circ}C$, 침출반응시간 2시간 및 광액농도 15% 내외가 가장 효과적이었고, 이 때 회토류 침출율은 90% 이상 이었다.
The objective of this experiment was to compare the effect of pH-regulated alkaline hydrogen peroxide (AHP) treatment of rice straw with those of sodium hydroxide (NaOH) and anhydrous ammonia ($NH_3$) treatments on in sacco digestivility. Three non-lactating ruminally cannulated Holstein cows were fed a diet containing 90% forage and 10% concentrate on a dry matter (DM) basis. The AHP treatment significantly (p<0.05) reduced acid detergent lignin content of the straw, resulting in significant (p<0.05) increase of neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF) and cellulose concentrations. Disappearance rates of DM and NDF of the straw significantly (p<0.05) increased at the incubation time of 24 h. On the other hand, those of ADF and cellulose were significantly (p<0.05) higher at the incubation time of 12 h than those of the others. The effective degradability of DM(EDDM), NDF(EDNDF), ADF(EDADF) and cellulose (EDCE) were determined using in sacco nylon bag technique on the basis of 0.05/h solid outflow rate. The greater differences (p<0.05) of EDDM, EDNDF, EDADF and EDCE were found between AHP treated straw and the others. In general, AHP treatment of the straw recorded higher digestion coefficients than untreated straw as well as NaOH and $NH_3$ treated straws. The results of this study demonstrate that AHP treatment can be used as a effective method for improving the nutritive value of rice straw for ruminants.
Medicated water electrolysis apparatus, which electrolyzes water into acidic water and alkaline water, was in the spotlight as becoming known the effect of alkaline water. It is known as good for health as removing active oxygen in the human's body and promoting digestion. But, the customers could not get that desired water temperature because these apparatuses are directly connected with a water pipe. So, the cooling system was developed for controlling the temperature of the alkaline water. One of the typical way is to store water in water tank and control the temperature. But, in this way, storing water can be polluted impurities coming from outside. For protecting this pollution, the cooling system based on indirect heat exchange method through phase change between water and ice was developed. In this study, we have calculated efficiency of the cooling system with phase change by experiment and commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) code, ANSYS CFX. To consider the effect of latent heat that is generated by melting ice, we have simulated two phase numerical analyses used enthalpy method and found the temperature, velocity, and ice mass distribution for calculating the efficiency of cooling. From the results of numerical analysis, we have obtained the relationship between the cooling efficiency and each design factor.
In this study, the characteristics of catechol tannin and pyrogallol tannin contained in Pteridium aquilinum were analysed by It spectrum. Silk fabrics were dyed with Pteridium aquilinum extracts using various mordants, and their dyeing properties were discussed. Additionally the fastness the water digestion, perspiration liquid digestion and light irradiation were investigated. IR spectrum of catechol tannin showed bands of O-H at $3417cm^{-1}$, C-H at $2930cm^{-1}$, C=0 at $1722cm^{-1}$, C=C at $1644cm^{-1},\;CH_2\;at\;1402cm^{-1}$. And IR spectrum of pyrogallol tannin showed bands of O-H at $3409cm^{-1}$, C-H at $3003cm^{-1}\;and\;2933cm^{-11}$, C=0 at $1701cm^{-1}$, C=C at $1582cm^{-11},\;CH_2\;at\;1410cm^{-1}$, CO at carboxylic acid and carboxylic acid ester at $1287cm^{-1}\;and\;1135cm^{-1}$. The maximum absorption wavelength of the extracts appeared at 270.0nm and 311.5nm. The optimum conditions for dyeing silk fabric with Pteridium aquilinum extracts were $80^{\circ}C$, 60min. Surface color of the silk fabric dyed with Pteridium aquilinum extracts was 2.7Y Surface color of the pre-mordanted fabrics with Al, Cu and Fe were 4.3Y, 2.5Y and 4.7Y, respectively. And Surface color of the post-mordanted fabrics with Al, Cu and Fe were 3.7Y, 2.8Y and 0.2GY. The water fastness and the alkaline perspiration fastness were improved in the Al-mordanted silk fabrics. By acidic and alkaline perspiration treatment, ${\Delta}E of the unmordanted fabrics was lower than hat of pre- and post- mordanted fabrics. Also after 40hour irradiation, ${\Delta}E of the unmordanted fabrics was lower than that of pre- and post- mordanted fabrics.
Since 2005, food waste has been separately collected and recycled to animal feed or aerobic compost in South Korea. However, the conventional recycling methods discharge process wastewater, which contain pollutant equivalent to more than 50% of food waste. Therefore, anaerobic digestion is considered as an alternative recycling method of food waste to reduce pollutant and recover renewable energy. Recent studies showed that hydrogen can be produced at acidogenic stage in two-stage anaerobic digestion. In this study, the authors investigated the effects of pretreatment time and pH low set value on continuous mesophilic hydrogen fermentation of food waste. Food waste was successfully converted to $H_2$ when heat-treated at $70^{\circ}C$ for 60 min, which was milder than previous studies using pH 12 for 1 day or $90^{\circ}C$. Organic acid production dropped operational pH below 5.0 and caused a metabolic shift from $H_2/butyrate$ fermentation to lactate fermentation. Therefore, alkaline addition for operational pH at or over 5.0 was necessary. At pH 5.3, the result showed that the maximum hydrogen productivity and yield of 1.32 $m^3/m^3$.d and 0.71 mol/mol $carbohydrate_{added}$. Hydrogen production from food waste would be an effective technology for resource recovery as well as waste treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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