• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.516-522
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• 2011

국내에서 운영중인 혐기성 소화조의 가장 큰 문제점은 낮은 소화효율이며, 이에 대한 원인은 낮은 유기물 투입농도, 소화조내의 낮은 교반 효율, 잉여슬러지의 난분해성 등이다. 본 연구에서는 혐기성 소화설비의 효율성을 높이기 위하여 기존의 혐기성 소화 시스템에 농축 및 교반, 오존 가용화 설비를 설치하고, 기존의 2단 소화조에서 단단소화조로 개선함으로서 소화효율 및 바이오가스의 발생량을 증대 시키고자 하였다. 이러한 개선을 통하여 농축시스템의 슬러지 농도는 2.6배 향상되었음을 확인하였으며, 농축효율은 3.0배 증가한 것으로 나타났다. 또한, 기계식 교반으로 사공간이 줄어들었음을 확인하였으며, 혐기성 소화조 내 소화가스 발생량도 평균 $193.8m^3$/일에서 평균 $386.0m^3$/일로 향상된 것을 확인하였다. 소화효율은 평균 47.6%에서 54.6%로 향상되어진 것으로 나타났으며, VS제거당 소화가스 발생량은 평균 $0.30Nm^3/kg$ VS removal에서 $0.42Nm^3/kg$ VS removal로 증대되어진 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권3호
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• pp.382-389
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• 2013

Propionate is an important intermediate product during the methane fermentation of organic matter, and its degradation is crucial for maintaining the performance of an anaerobic digester. In order to understand the effect of temperature on propionate degradation, an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor with synthetic wastewater containing propionate as a sole carbon source was introduced. Under the hydraulic retention time (HRT) of 10 h and influent propionate of 2,000 mg/l condition, propionate removal was above 94% at 30-$35^{\circ}C$, whereas propionate conversion was inhibited when temperature was suddenly decreased stepwise from $30^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$, to $20^{\circ}C$, and then to $18^{\circ}C$. After a long-term operation, the propionate removal at $25^{\circ}C$ resumed to the value at 30- $35^{\circ}C$, whereas that at $20^{\circ}C$ and $18^{\circ}C$ was still lower than the value at $35^{\circ}C$ by 8.1% and 20.7%, respectively. Microbial community composition analysis showed that Syntrophobacter and Pelotomaculum were the major propionate-oxidizing bacteria (POB), and most POB had not changed with temperature decrease in the UASB. However, two POB were enriched at $18^{\circ}C$, indicating they were low temperature tolerant. Methanosaeta and Methanospirillum were the dominant methanogens in this UASB and remained constant during temperature decrease. Although the POB and methanogenic composition hardly changed with temperature decrease, the specific $COD_{Pro}$ removal rate of anaerobic sludge (SCRR) was reduced by 21.4%-46.4% compared with the control ($35^{\circ}C$) in this system.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.59-68
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• 2017

본 연구는 항진 항균 작용이 보고되어진 고춧가루 함량(0% ~ 1%)에 따른 음식물쓰레기와 하수슬러지 혼합 물질(1 : 5 V/V%)의 혐기성통합소화 효과를 평가하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 고춧가루 함량 변화가 혐기성미생물 중 가수분해균과 메탄생성균보다 산생성균에 영향을 더 큰 줄 수 있음을 보였으며, 고춧가루함량이 가장 낮은 CAP0 (Capsaicin 0)에서 실험적 누적 메탄수율(ECMY)과 실험적 바이오생산량(EBEP)이 각각 0.17 L $CH_4/g$ $VS_{fed}$와 1,465 cal/g $VS_{fed}$로 최고값으로 측정되어졌다. 그리고 고춧가루 함량이 증가함에 따라 정상운전 위하여 혐기성 미생물의 순응을 위한 기간이 필요함을 보였다.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.53-61
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• 2016

영가철과 산소가 반응 시 유기화합물들을 산화시킬 수 있는 활성산화제가 생성되게 된다. 이에 본 연구에서는 이러한 반응기작을 고려하여 슬러지의 가용화를 위한 전처리 방법으로서 영가철과 공기주입의 혼합에 의한 전처리 효과를 평가하였다. 실험결과 슬러지의 가용화를 위해 공기주입만 단독으로 적용하였을 때보다 영가철과 공기주입을 동시에 적용하였을 때 슬러지의 가용화가 더욱 효과적인 것으로 분석되어 영가철의 투입이 슬러지의 가용화 범위를 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 영가철과 공기주입 시 암모니아성 질소 농도의 제거율이 34%로 나타난 반면에 단독으로 공기만 주입 시에는 24%로 나타났다. 따라서 영가철과 공기주입에 의한 전처리 방법은 슬러지의 가용화 효율을 향상시킬 수 있으면서 암모니아성 질소로 인한 혐기성 소화의 저해 가능성을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1995년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.158.2-158
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• 1995

• 수도
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• 통권42호
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• pp.2-10
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• 1988

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권8호
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• pp.1513-1518
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• 2017

Anaerobic mono- and co-digestion of sewage sludge and food waste leachate (FWL) were performed by assessing methane production and characterizing microbial communities. Anaerobic digestion (AD) of waste activated sludge (WAS) alone produced the lowest methane ($281ml\;CH_4$), but an approximately 80% increase in methane production was achieved via co-digestion of WAS and FWL ($506ml\;CH_4$). There were less differences in the diversity of bacterial communities in anaerobic digesters, while archaeal (ARC) and bacterial (BAC) amounts reflected AD performance. Compared with the total ARC and BAC amounts in the mono-digestion of WAS, the ARC and BAC amounts increased two and three times, respectively, during co-digestion of FWL and WAS. In characterized archaeal communities, the dominant ratio of hydrogenotrophic methanogens in the mono-digestion of WAS approached nearly a 1:1 ratio of the two acetoclastic and hydrogenotrophic methanogens in the co-digestion of FWL and WAS. The ARC/BAC ratio in the digesters varied in the range of 5.9% to 9.1%, indicating a positive correlation with the methane production of AD.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.362-372
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• 2010

다양한 하 폐수 처리공정 중 혐기성 소화공정은 이산화탄소 배출을 감소시키고 생성되는 메탄을 에너지로서 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 혐기성 소화공정의 문제점과 보완점에 대해 살펴보았다. 가수분해과정은 혐기성 소화과정 중 율속단계에 해당하여 소화공정과정을 촉진시키고 바이오가스의 생산을 증가시키기 위하여 다양한 전처리 방법이 개발되어왔다. 현재 혐기성 소화공정을 위한 전처리 방법 중 열처리 방법, 초음파 처리, 기계적 처리방법, 화학적 처리방법 등이 상업적으로 이용되고 있으며, 이들 공정은 슬러지 플록 또는 세포의 파괴를 통해 세포분획물이 생물학적으로 분해될 수 있는 형태로 전환시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 과정들 모두는 특정 상황에 따른 장점과 단점을 모두 지니고 있으므로 각 공정과정에 대한 이해와 이를 통한 적용을 통해 특정 슬러지에 적합한 최적의 전처리 공정을 도출해 낼 필요가 있다. 또한 혐기성 소화공정의 효율증대와 경제성 확대를 위한 혐기성 소화공정 개발이 필요하다고 할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.633-644
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• 2019

An advanced anaerobic expanded granular sludge bed (AnaEG) and an internal circulation (IC) reactor, which were adopted to treat starch processing wastewater (SPW) and ethanol processing wastewater (EPW), were comprehensively analyzed to determine the key factors that affected the granules and microbial communities in the bioreactors. The granule size of $900{\mu}m$ in the AnaEG reactor was smaller than that in the IC reactor, and the internal and external morphological structures of the granular sludge were also significantly different between the two types of reactors. The biodiversity, which was higher in the AnaEG reactor, was mainly affected by reactor type. However, the specific microbial community structure was determined by the type of wastewater. Furthermore, the dominant methanogens of EPW were mainly Methanosaeta and Methanobacterium, but only Methanosaeta was a major constituent in SPW. Compared with the IC reactor, characteristics common to the AnaEG reactor were smaller granules, higher biodiversity and larger proportion of unknown species. The comparison of characteristics between these two reactors not only aids in understanding the novel AnaEG reactor type, but also elucidates the effects of reactor type and wastewater type on the microbial community and sludge structure. This information would be helpful in the application of the novel AnaEG reactor.

• KSBB Journal
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• 제25권1호
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• pp.67-72
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• 2010

In this study, we developed a comprehensive correlation for better prediction of the activated sludge concentration in the relationship between measurement of optical density by the Beer's law and sludge properties. Effects of activated sludge properties, which are sludge types and anaerobic storage time, show that absorbance deviation for sludge properties decreased on wavelength of light source near to 950 nm. We also developed a method to measure limitation with non-linear correlation on the measurement of high concentration by the Beer's law using a double layer probe cell and empirical equations.