• 제목/요약/키워드: Bench-scale

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돈분 퇴비화 시 공기 흡입 시스템에 따른 퇴비화 특성 변화 (Characteristic Changes of Swine Manure by Air Suction Composting System)

  • 이동준;김중곤;정광화;조원모
    • 유기물자원화
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    • 제24권3호
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    • pp.63-74
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    • 2016
  • 본 연구는 돈분 퇴비화 시 공기흡입 시스템을 적용한 반응기 내 퇴비의 이화학적 성상을 조사하기 위하여 실시되었다. 본 연구에서는 톱밥을 수분조절재로 이용하여 돼지분뇨와 적절하게 혼합한 후, 총 용적 30 L 크기의 플라스틱 재질 반응기에서 실험을 수행하였다. 공기펌프를 이용하여 반응기 하단부에서 공기를 주입하였으며, 진공흡입펌프를 이용하여 반응기 상단부, 중앙 측면부, 하단부에서 각각 공기를 흡입 할 수 있게 설비하였다. 온도의 경우, 퇴비화 개시 후 3일 째에 $58^{\circ}C{\sim}62^{\circ}C$로 가장 높게 관찰되었으며, 모든 시험구가 3일간 $50^{\circ}C$ 이상의 온도를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 퇴비의 온도는 점차 안정화 되어 60일 이후 대기 온도와 비슷하게 감소했다. 퇴비단 표면에서 발생하는 암모니아는 대조구를 제외하고 퇴비화 개시 4일 째에 각각 상부흡입조건 : 500 ppm, 하부흡입조건 162 ppm, 중앙 측면흡입조건 120 ppm 순으로 가장 높은 발생량이 조사되었다. 퇴비 표면에서 발생한 암모니아의 경우, 상부흡입 처리구가 타 처리구에 비해 상대적으로 높은 암모니아 발생량을 보였다. 총 켈달질소 함량 (TKN)은 퇴비단의 질량 감소에 의해 점점 증가하는 것을 관찰할 수 있었고, C/N비는 초기 퇴비단이 23 이었으며, 퇴비화가 진행되면서 점차 감소해 최종적으로는 상부흡입조건 13, 중앙 측면흡입조건 12, 하부흡입 13으로 관찰되었다. $NH_4-N$$NO_3-N$의 비율은 퇴비화 개시 시 10.52였으며, 점차 감소하여 퇴비화 종료일에 상부흡입조건 0.97, 중앙 측면흡입조건 0.70, 하부흡입조건 3.2로 관찰되었다. 결과적으로 상부흡입조건과 중앙 측면흡입 조건이 양질 퇴비를 만들기 위한 최적의 조건인 것으로 관찰되었다.

광산배수 자연정화시설 내 버섯퇴비의 중금속 흡착능력 평가 (Assessment of Adsorption Capacity of Mushroom Compost in AMD Treatment Systems)

  • 용보영;조동완;정진웅;임길재;지상우;안주성;송호철
    • 자원환경지질
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    • 제43권1호
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    • pp.13-20
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    • 2010
  • 휴 폐 광산으로부터 유출되는 산성광산배수는 낮은 pH와 다량의 중금속 이온을 포함하고 있어 지하수·하천 오염 및 주변 환경 파괴의 원인이 되고 있다. 본 연구는 자연정화시설에서 기질물질의 흡착 특성 평가에 중점을 두었다. 이를 위해 버섯퇴비에 의해 광미로부터 용출된 중금속이 흡착 처리 되는 과정에서 황산염환원균의 영향을 파악하였고, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$을 포함한 인공 광산배수와 버섯퇴비를 반응시켜 중금속 흡착 처리 효율 평가 및 등온흡착곡선에 관해 고찰하였다. 연구 결과 광미에서 용출된 Mn은 미생물 혹은 흡착에 의한 안정화가 이루어지지 않은 것으로 나타났으며. Zn의 경우 황산염환원균에 의한 제거 기작이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. Fe는 미생물을 제거한 경우보다 미생물이 존재할 경우 다량의 Fe가 용출되었으며 이는 철환원박테리아가 $Fe^{3+}$를 소모함에 따라 Fe를 포함한 광물이 용해되어 용출되었기 때문이라고 추측된다. 버섯퇴비 투여 시 산화환원전위 (Oxidation Reduction Potential) 와 pH 측정을 통해 환원 환경 및 중성 환경이 조성됨을 확인 할 수 있었다. 인공 광산배수를 사용한 흡착실험결과 pH 6 조건에서 버섯퇴비의 중금속 흡착 효율이 90% 이상으로 매우 높게 나타났으며, pH 3 조건에서는 보다 낮은 흡착 효율을 보였다.

담체의 종류와 배열에 따른 회분식 황 산화 탈질공정의 고농도 질산성질소를 함유한 인공폐수의 탈질효율 평가 (Performance Evaluation of Bench-Scale Sulfur-Oxidizing Autotrophic Denitrificaiton Process Using Different Packing Material and Position in Reactor)

  • 심동민;안주현;김성현;권은미;정욱진;진창숙
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.231-239
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    • 2006
  • 본 연구에서는 인공 폐수에 포함된 고농도의 ${NO_3}^--N$을 제거하기 위해 황 산화 독립영양 탈질공정으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용하여 탈질효율을 평가하였다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 반응기(R4)에 충진하였다. 유입수 중 ${NO_3}^--N$ 부하량이 $200{\sim}1000g/m^3{\cdot}day$일 때 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기의 탈질효율은 95.0% 이상의 높은 탈질효율을 보였다. 특히 ${NO_3}^--N$의 부하량이 $1000g/m^3{\cdot}day$일 때의 R4의 평균 ${NO_3}^--N$ 제거율은 98.7%로 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기가 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보였다. $Ca^{2+}$와 알칼리도의 분석을 통해, 각 반응기에 충진된 $CaCO_3$에 의한 알칼리도 공급량을 보면 다른 반응기 보다 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체를 충진한 반응기에 존재하는 $CaCO_3$가 매우 효과적으로 해리되면서 알칼리도를 공급하였다는 것을 확인할 수 있었다. 이렇게 효과적으로 알칼리도가 공급되면서 황 산화 독립영양 탈질 과정에서 발생된 $H^+$에 의해 저하된 pH를 보정하고 탈질 미생물의 탄소원을 공급하여 다른 반응기보다 높은 탈질 효율을 보인 것이다. ESEM을 사용하여 Sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면을 측정한 결과 황담체 표면보다는 sulfur-$CaCO_3$ 복합 담체의 표면에 많은 공극이 존재하여 미생물이 부착 할 수 있는 표면적이 증가되어 많은 미생물이 부착할 수 있어 탈질 효율을 증가시키게 된다. 결론적으로 sulfur-$CaCO_3$ 복합담체를 이용한 황 산화 독립영양 탈질공정은 고농도의 ${NO_3}^--N$을 효과적으로 처리할 수 있었다.

환경디자인 패턴언어를 통해 본 도심소공간의 이용만족도 분석에 관한 연구 (Analysis of User′s Satisfaction to the Small Urban Spaces by Environmental Design Pattern Language)

  • 김광래;노재현;장동주
    • 한국조경학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.21-37
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    • 1989
  • 도심 건축물주변 옥외휴식공간의 환경디자인 패턴언어와 환경기능별 만족도를 알아보기 위해 서울 C.B.D.내 데스크파크와 미니파크 9 개소를 조사대상지로 하여 현지관찰 및 도면을 통하여 패턴언어를 분석하는 한편, 실재 이용자에 대한 설문조사로 빌딩 주변 옥외휴식공간의 이용실태와 만족도에 영향을 주는 주요 환경기능을 분석.검토한 결과는 다음과 같다. 1. 공간의 특성과 물리적 규모(Physical Scale)에 따라 선택된 C.Alexander의 패턴언어(Pattern Laquage)는 옥외 휴식공간이라는 공간적 특성에 따라 그 내용을 확대, 또는 새로운 요구를 수용 이를 발전시킬 수 있을 것이다. 2. 도심부 옥외 휴식공간에서 활용빈도(Pattern Freguency)가 높은 패턴언어를 포함한 환경기능은 $\ulcorner$플라자$\lrcorner$,$\ulcorner$지형변화$\lrcorner$$\ulcorner$조형물$\lrcorner$,$\ulcorner$앉을자리$\lrcorner$등의 순이었고, 공유연관도(Pattern Interaction)가 높은 패턴언어를 포함한 환경기능은 $\ulcorner$플라자$\lrcorner$,$\ulcorner$앉을자리$\lrcorner$,$\ulcorner$접근성$\lrcorner$의 순이었으며 이를 조합한 환경기능 순위는 $\ulcorner$플라자$\lrcorner$,$\ulcorner$앉을자리$\lrcorner$,$\ulcorner$접근성$\lrcorner$등으로 밝혀졌다. 3. 도심부 옥외휴식공간은 61 Public Small Square 등 광장으로서의 활동기능과 241 Seat Spots, 158 Open Stair 등의 앉을자리기능 그리고 170 Tree Place 등의 식생기능이 많이 발견되었으며, 이에 못지않게 30 Activity Node, Subway 등 접근성을 높이는 패턴언어를 담는 환경기능도 풍부한 것으로 밝혀져 앞으로도 이러한 기능에 부합될 수 있는 패턴 언어의 조합과 개발에 초점이 맞추어져야 할 것이다. 4. 빌딩 옥외휴식공간은 주로 서울 전구에 고루게 거주하는 10.20대의 젊은 학생 및 사무원이 단기간의 휴식을 겸한 만남을 목적으로 불규칙하게 이용되고 있었으며 이는 빌딩 근무유무에 따른 이유보다는 빌딩용무유무에 따른 것으로 옥외휴식공간의 이용이 가장 손쉽고 경제적이라는 것이 동기로 작용되었다.

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수세탈취시스템을 이용한 축산악취저감에 관한 연구 (A Study on Livestock Odor Reduction Using Water Washing System)

  • 전경호;최동윤;송준익;박규현;김재환;곽정훈;강희설;정종원
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 수세탈취식을 이용한 축산악취저감에 관한 연구를 수행한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 개발된 용해도 측정장치를 이용하여 악취가스의 용해특성을 조사한 결과, 황화수소의 경우에는 용매와의 접촉 시간과 관계없이 매우 낮은 것을 알 수 있었다. 이에 비해, 메틸메르캅탄의 경우에는 물과의 접촉시간을 증가시킴에 따라 용해도도 함께 증가하는 것을 알 수 있었다. 이밖에 다른 황화합물인 디메틸설파이드, 디메탈디설파이드, 암모니아의 경우에는 매우 용해도가 높은 특성을 가지고 있었다. 따라서, 축사의 측벽에 수세탈취식 악취저감장치를 부착하여 사용할 경우에는 가능한 물과 환기가스의 접촉시간을 길게 유지시켜 주는 것이 악취저감성능을 향상 시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. 그러나, 혐기성 상태에서 발생하기 쉬운 황화수소와 같은 경우에는 수세탈취식을 이용할 경우, 가스의 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 높은 악취저감 효율을 기대하기는 어려울 것을 예측할 수 있었다. 그러나, 실제 벤치스케일을 제작하여 실험한 결과 포든 가스에서 용해도 측정실험보다 높은 저감효과를 얻을 수 있었다. 또한, 수세탈취 시스템에서의 분진 저감율이 93%으로 나타나, 악취저감 효과뿐만 아니라 분진발생량도 크게 줄일수 있는 것으로 나타났다.