• 한국자원식물학회지
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• 제28권5호
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• pp.665-674
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• 2015

본 연구의 최종 목표는 실내의 공간과 식물바이오필터의 규모에 따라 실내공기 오염물질을 정화할 수 있는 식물 녹화와 자동관수 그리고 생물학적 여과 기능을 통합한 식물바이오필터 시스템의 개발이다. 본 실험에 사용된 식물 바이오 필터는 실내공간을 효율적으로 사용하기 위해 물펌프, 물탱크, 송풍기, 가습장치, 그리고 다층 구조의 식물 식재 공간을 일체형으로 설계하였다. 본 연구는 인공적인 실내 공기 오염원을 발생시키지 않은 상태에서 바이오필터 부근의 공간과 바이오필터와 멀리 떨어진 공간(무처리구)의 실내 공기질을 비교하고, 바이오필터 내다층 구조의 식재층에 따른 식물의 생육을 평가하고자 수행하였다. 바이오필터 처리 공간 내 휘발성 유기 화합물(TVOCs), 일산화탄소, 이산화탄소와 같은 실내 공기 오염물질의 농도는 무처리구에 비해 낮게 나타났다. 또한 바이오필터 내 식재된 층에 관계없이 Dracaena sanderiana ‘Vitoria’와 Epipremnum aureum ‘N Joy’는 정상적으로 생육하였다. 따라서 실내식물을 식재할 수 있는 본 벽면형 식물바이오필터는 실내 공기 정화에도 효과가 있는 것으로 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.70-76
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• 2001

바이오필터를 적절하게 설계하고 처리효율을 향상시키기 위해서는 바이오필터에서의 오염물질에 관한 동력학적 연구가 선행되어야 한다. 본 연구는 가솔린 휘발가스의 바이오필터 처리시 분해특성을 동력학적으로 평가하고자 수행되었다. 바이오필터 충전물질로는 퇴비를 사용하였으며, TPH 가스유입농도는 약 $300mg/m^3$에서 $7,000mg/m^3$로 하였다. 가스유입속도는 6m/hr와 15m/hr로 하였다. 6m/hr의 속도로 가스를 주입할 경우 $3,000mg/m^3$ 이하의 농도에서는 약 60%가 유입부분인 하층 25cm깊이에서 제거되었다. 가솔린 휘발가스의 제거특성은 1차 반응모델로 표현하기에 적합하였다. 농도와 가스유입속도별로 1차 반응속도상수(k)를 비교한 결과 전체적으로 6m/hr에서의 k값이 15m/hr일 때보다 높게 나타났다. $3,000mg/m^3$ 이상의 고농도에서는 6m/hr일 때의 k값(0.09/min)이 15m/hr일 때보다 2배 이상 높았다. 가스유입속도와 유입농도 그리고 1차반응속도상수 등을 검토한 결과 가솔린 휘발가스를 80% 이상제거하기 위해서는 100cm 충전높이에서 농도를 약 $2,000mg/m^3$ 이하로 주입하되 6m/hr의 가스유입속도를 유지시켜 주는 것이 필요하였다. 바이오필터 운전조건 중 가스속도를 통제하는 것이 가스농도를 통제하는 것보다 더 중요하다.

• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.469-473
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• 2000

본 연구는 실험실 규모의 biofilter를 이용하여 공기 중에 혼합되어 있는 대표적인 휘발성 유기화합물인 toluene기체를 제거하는 실험이다. 생물여과실험은 일반적인 조건하에서 오 염된 공기를 바이오필터의 상단으로부터 하단으로 흐르게 하 여 수행하였다. 반웅기 컬럼의 내부는 peat와 calstone (부피 비 5:3) 혼합물로 충진 되었으며, 충진재는 반응기에 채우기 전에 미생물 (Pseudomonas putida type A)과 잘 혼합하였다. 접종된 미생물은 충진 고체충에 고정화되어 생물막을 형성하 게 된다. 바이오필터는 다양한 툴루엔 농도와 유속조건에서 약 90일 이상 운전 되었으며, 최대 제거량은 유입 toluene량 $30 g/m^3hr$에서 $20 g/m^3hr$임을 알 수 있었다. 오염왼 공기는 체류시간 1-2 min에서 제거율이 20-90%끼지 변화하는 것을 보여 주었다 한편 운전중에 발생하는 압력강하는 $1.062 cmH_2O/m$ 정도로서 반응기 전체를 통하여 무시할 수 있을 정도로 낮았다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2002

실제 규모의 반밀폐 교반통기식 퇴비화 시스템에서 돈분과 톱밥의 혼합물을 퇴비화하는 과정에서 발생하는 암모니아가스의 탈취처리를 위하여 개방식 바이오필터 시스템을 제작하고 바이오필터로서 부숙퇴비를 이용하여 탈취시험을 수행하였다. 퇴비화 및 탈취과정에서 재료의 이화학적 특성 및 암모니아가스의 발생량을 측정하여 퇴비화의 특성 및 바이오필터 시스템의 성능을 분석하였다. 바이오필터의 암모니아가스 탈취효율은 2개월 평균 84%로 나타났으며 탈취재를 통과한 후의 암모니아가스의 농도는 최대 45ppm 이하로 나타나 허용농도 (50ppm) 범위에 있었다. 부숙퇴비는 교반통기식 퇴비화 시스템에서 발생하는 암모니아가스의 탈취재로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.347-350
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• 2002

The petrochemical products can cause soil and groundwater contamination during their transportation and the use of the products, and while being contained in underground storage tanks(USTs) throughout the leakage. To treat the contaminated soil, the bioventing method is suitable for the remediation of semi-volatile compounds, such as diesel and kerosene. Biofiltration is one of possible method to treat the off-gas produced in the process of the bioventing. This study is related to the usage, effectiveness of treatment, and feasibility of two types of biofilter system made of ceramic-compost and polymer respectively to treat diesel VOCs at constant retention time of 20 sec. Compost biofilter showed the average removal efficiency of 73 % when the inlet concentration increased to 20 ppmv. Increased the inlet concentration decreased the microbial activities as well as the removal efficiency. On the contrary, the removal efficiency of the polyurethane biofilter was maintained at 88 % at the inlet concentration of 13 ppmv during ten days and was obtained to 80 % at the inlet concentration of 30 ppmv in spite of the drop of the efficiency in the sudden increase of the inlet concentration. At the beginning of the experiment it showed low removal efficiency at low inlet concentration due to the low microbial activity, however, as experiments proceed the removal efficiency could be obtained more than 80% at high inlet concentration.

• 한국대기환경학회지
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• 제23권3호
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• pp.265-276
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• 2007

The primary objective of this study is to investigate the effect of media on the performance of biofilters. Two types of experiments were carried out in this study. The first type of experiment used a biofilter with the media composed of three different packing materials of compost, peatmoss and GAC(granular activated carbon), whereas the second type used a biofilter with the media composed of compost only. It was found from the two experiments that the biofilter composed of compost, peatmoss and GAC showed better performance than the one composed of compost only with the higher toluene removal efficiency, lower pressure drop, and more uniform media moisture content. In particular, no appreciable media compression occurred for the biofilter composed of compost, peatmoss and GAC, whereas significant media compression took place in the biofilter composed of compost only. As suggested by the other researchers, it is likely that GAC may be responsible for the higher toluene removal efficiency in the case of the biofilter composed of mixed media especially for the early stage of biofiltration due to its adsorption capability of toluene of such high concentration as 300 ppm. It was also regarded that GAC may playa major role in maintaining lower media pressure drop in the case of the mixed media than the media with compost only because of its mechanical strength resisting to the compression. Nonetheless, further refined experiments may need to draw more accurate conclusion. The results of the additional test run using the same mixed media showed that the biofilter system using the mixed media can be consistently operated for more than 100 days very stably despite sudden change in operating conditions of temperature and flow rate.

• 환경위생공학
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• 제13권2호
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• pp.88-94
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• 1998

This study was investigated the application of biofiltration using cometabolic process to remediate gaseous toluene that are highly recalcitrant to adsorption, absorption and biodegradation. The investigation was conducted using specially built steel columns packed with granular activated carbon for removal of toluene and G.A.C was also coated with Pseudomonas putida microorganisms by addition of KH$_{2}$PO$_{4}$. The biofilter unit was operated in the condition of dry and 27.5% moisture content at gas loading rate of 12.5 l/min. Gaseous toluene taken from tedlar bag was analyzed by the use of G.C. equipped with F.I.D. detector. The removal efficiency of gaseous toluene was 85% at average inlet concentration of 970 ppm during dry operating condition. For gaseous toluene, 91% removal efficient was obtained at the filter material with moisture content and 97% removal efficiency was obtained with Pseudomonas putida microorganisms at gas loading rate of 12.5 l/min.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-555
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• 2014

연구의 최종 목표는 실내의 공간과 특성에 따라 효율적으로 실내공기질을 향상시킬 수 있는 식물 녹화와 바이오필터를 통합한 시스템의 개발이다. 그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 바이오필터 시스템의 적절한 공기정화량에 대한 용량 설계에 중요한 영향을 주는 일정한 압력손실량과 토양수분 함량과 같은 여러 가지 요구사항들이 충족되어야 한다. 따라서 본 기초 연구는 바이오필터의 토양 내 균일한 분포를 갖는 토양수분 함량과 압력손실량을 유지하고 정상적인 식물 생장 특히 바람에 의한 근권부 스트레스를 받지 않도록 풍속을 적절히 조절하고, 바이오필터 내 초기 토양수분 함량이 일정하게 유지되어 안정성을 확보하기 위해 수행되었다. 본 실험에서는 평면형 바이오필터 모델을 설계하여 제작하고 세 가지 풍속(1, 2, $3cm{\cdot}sec^{-1}$)에 따른 바이오필터의 공기정화량, 공기체류시간, 기액비를 산출하였다. 또한 세가지 풍속에 따라 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량을 측정하고, 이 바이오필터 내에서 자란 상추와 더 피고사리의 생육을 평가하였다. 풍속 실험의 결과, 풍속 $3cm{\cdot}sec^{-1}$가 상대습도, 토양수분 함량, 식물생육을 유지하기에 가장 적절하였다. 따라서 다음 실험에서는 풍속을 $3cm{\cdot}sec^{-1}$로 고정하고 두 가지 수준의 초기 토양수분 함량(저수준 18.5%, 고수준 28.7%) 조건에서 바이오필터를 가동한 처리구와 바이오필터를 가동하지 않은 대조구(초기 토양수분 함량 29.7%)를 설정하고, 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량과 바이오필터 내에서 자란 상록넉줄고사리의 생육을 평가하였다. 이 실험 결과는 첫 번째 실험 결과와 유사하였으며 상대습도, 토양수분 함량, 압력손실량이 일정한 수준을 유지하였다. 또한 세 가지 초기 토양수분 함량에 따른 상록넉줄고사리의 생육도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 그러나 두 가지의 바이오필터 처리구는 대조구에 비해 건물중이 다소 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 주요 물리적 요소인 토양수분 함량과 압력손실량을 유지할 수 있는 본 바이오필터 시스템의 안정성은 가까운 미래에 보다 발전된 일체형 바이오필터 모델 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제22권1호
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• pp.21-27
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• 2005

This study was conducted to evaluate the biofiltration treatment characteristic for benzene vapor gas. Compost and calcium silicate porous material were used as biofilter fillers. Gas velocity and empty bed retention time were 15 m/hr and 4 min, respectively. Benzene gas removal efficiency of P-Bio (calcium silicate porous material with inoculation) was the highest and maintained in over 98%. After shock input of benzene gas, the removal efficiency of P-Bio biofilter was recovered within 2 days, while 5 days were taken in CP-Bio (compost + calcium silicate porous material mixture with inoculation) and CP (compost + calcium silicate porous material mixture without inoculation) biofilters. The removal efficiency of P-Bio biofilter was near 100% in the loading rate of <$85g/m^3$(filling material)/hr, It was shown that the maximum elimination capacities of P-Bio, CP-Bio, and CP biofilters were 95, 69, and $66\;g/m^3$(filling material)/hr, respectively. Microbial number of P-Bio, which the number was the lowest at start-up, was 3 orders increased on operational day 48. $CO_2$ was generated greatly in order of P-Bio, CP-Bio, and CP biofilters.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제18권E3호
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• pp.165-174
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• 2002

A dual -column biofilter system with two different composts was used to investigate the macro-kinetics of dim-ethyl disulfide (DMDS) degradation. The biofilter columns were filled with compost mixtures up to one meter, The gas How rate and DMDS concentration to the biofilters were varied to study their effect on the removal characteris-tics of DMDS. It was found that the biodegradation of DMDS was governed by zero-order reaction -limited macro-kinetics for inlet DMDS concentrations between 10 and 55 ppmv. The overall average zero-order kinetic coeffi-cient for DMDS removal by compost was 0.50 ($\pm$0.1) ppm/sec for both compost mixtures studied. Variations in individual kinetic coefficients were observed due to varying environmental conditions, such as pH and temperature. The kinetic coefficients determined are specific to the system discussed in this work. During high acidity conditions in the filter beds, methyl mercaptan (MM) was observed in the gas samples collected. Appearance of MM was pro-bably due to decreased microbial activity in the lower portions of the biofilter. Considering the neutral pH range required and the presence of methyl mercaptan, it is likely that the microorganisms present in the biofilters used in this research are similar to the T. thioparus (strain E6) species.