지름 2.54cm, 길이 10cm인 유리관에 tyrosinase(EC. 1.14.18.1)를 입자의 크기 $550{\mu}m$인 탄소에 고정시켜 충진하고, 페놀과 산소를 기질로 사용하여 tyrosinase의 반응 특성을 조사하기 위해 axial dispersion 모델을 제안하였다. 본 논문에서 페놀의 농도는 55.5mM로 고정시키고 산소(2.7ppm, 5.4ppm, 그리고 9.5ppm)와 유속 (1~3mL/s)을 변화시키면서 탄소에 고정된 tyrosinase의 반응을 관찰하였다. 또한, Damkolher수를 계산하고 분산 특성과 식으로부터 효소반응 속도 및 분산의 영향을 예측하기 위해 수치적 해석을 하였다. 연구 결과 물질저항은 주로 외부 전달과 내부확산이었으며, 제안된 모델에서 Biot수는 64.25였다. 페놀은 1.0mL/s 정도의 느린 속도에서 산소의 농도가 높을수록 높은 전환율을 나타내었다. 한편, axial dispersion 모델과 plug flow 모델의 비교에서는 모두 같은 전환율을 나타내어 axial dispersion 모델이 반응속도와 무관함을 알 수 있었다.
In this study we developed the analytical methods for the determination of three neurotoxin; anatoxin-a, saxitoxin and neosaxitoxin using HPLC/FLD system and this analytical methods were applied to real sample; algae culture and algae extracts. For the HPLC/FLD analysis of anatoxin-a samples were concentrated on WCX(Weak Cation Exchanger) SPE and then anatoxin-a in concentrate was derivatized with NBD-F solution. Supernatant was injected on HPLC system. For the HPLC/FLD analysis of saxitoxin and neosaxitoxin samples were separated on the column and then derivatizied by post column reactor for fluorescen detection. For post column reaction of saxitoxin we feed two kinds of reaction solution; Oxidizing Reagent of which composition was periodic acid(7mM) in 50mM potassium phosphate buffer, pH 9 and acidifying reagent of which Composition was 0.5M acetic acid. The LOD value for anatoxin-a, saxitoxin and neosaxitoxin in HPLC/FLD method was 24.3 ng. $35{\mu}g/L$, $27{\mu}g/L$ respectively. We determined the anatoxin-a content of lyophilized anabaena flos-aquae and $20{\mu}g/g$ d.w. of anatoxin-a was detected. We analyzed saxitoxin and neosaxitoxin in algae culture media and extracts of lypopyllized algal cell cultured and that of Deachung reservior. Saxitoxin and neosaxitoxin in real sample were below the limit of detection. Although there are various water treatment processes for removing neurotoxins were suggested no process give simultaneous and complete removal of neurotoxins. It was cocluded that nanofiltration which reject material by size can be a process for removal of neurotoxins.
The present study was performed to develop the removal system of the offensive gases, including hydrogen sulfide of acid gas, ammonia or amice of base gas, from the nightsoil treatment plant. In order to remove the offensive gases, the Fe-EDTA system liquid phase catalytic oxidation method with the bubble lift column reactor was employed. From the results obtained, it was confirmed that the offensive gases can be deodorized simultaneously and also hydrogen sulfide of acid gas, ammonia of base gas completely removed at pH 6.45. In addition, as input gases feed rate the efficiency of acid gas did not change but the efficiency of base gases decreased to approximately 90 % at pH 6, 0. From the result of particle size analyzer, it was found that the particle sizes including sulfur and other impurites grew up to $21{\mu}m$ over 72hour reaction time.
폐 EPS 열분해반응으로부터 원료인 스티렌모노머를 회수하는 반응과정에서 오일의 생성과 스티렌모노머, 에틸벤젠, 알파메틸스티렌 및 dimer와 같은 오일의 조성은 반응 잔류물에 큰 영향을 받으므로 새로운 반응기의 개발을 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 회분식반응기와 달리 주입되는 원료가 벽을 통해 흐르면서 반응하고 생성되는 잔류물은 연속적으로 외부로 배출됨에 따라 생성오일의 조성에 영향을 주지 않도록 고안한 새로운 형태의 wetted-wall 형 반응기를 제안하였다. Wetted-wall 형 반응기를 이용하여 반응온도, 원료주입속도를 비롯하여 반응기 내부의 증발가스를 배출시키기 위해 주입되는 질소 유량 등의 변수들을 고찰하였다. 또한 반응으로부터 선정된 최적조건으로부터 연속운전을 수행하여 스티렌모노머의 수율은 65% 이상의 일정한 수준으로 유지되는 결과를 얻었다.
본 연구에서는 폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)를 포함한 바이오필터공정으로 이루어진 바이오필터시스템을 구축하여, 돈사 및 계사 설비, 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 포함한 악취폐가스에 대한 처리효율을 제고하고 적정 작업조건을 구축하였다. 복합 악취폐가스 처리실험에서, 암모니아 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 75%가 제거되고, 후 공정인 바이오필터에서 20%이상 제거되었다. 톨루엔 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 20%가 제거되고, 후공정인 바이오필터에서 70% 이상 제거되었다. 따라서 물에 용해도가 높은 암모니아의 경우에는 폐가스 가습조에서 주로 제거되었고, 용해도가 낮은 톨루엔의 경우는 바이오필터에서 주로 제거되었다. 한편 황화수소는 폐가스 가습조에서 거의 흡수되어 바이오필터에서 검출되지 않았다. 황화수소 및 톨루엔의 공급을 중단하였을 때에, 암모니아 부하는 폐가스 가습조에서 약 65%가 제거되고 후 공정인 바이오필터에서 나머지 약 35% 정도가 제거되어, 거의 100%의 암모니아 부하가 제거되었다. 폐가스 가습조에서는 암모니아 외에 톨루엔 및 황화수소의 부하가 추가된 복합 악취폐가스의 경우보다 약 10% 더 적게 암모니아가 제거되었는데, 이것은 탈질에 필요한 톨루엔과 같은 유기화합물의 공급 중단에 기인하였다. 바이오필터시스템의 feed가, 1)복합 악취폐가스일 때, 2)암모니아 폐가스일 때에; 기존 폐가스 가습조 용수에 yeast extract를 보충한 경우 또는 yeast extract를 첨가하지 않고 탄소원으로 glucose를 첨가한 경우, 각각의 경우에 폐가스 가습조에서 흡수되는 암모니아질소 흡수율은, 각각 약 0.28 mg/min, 약 0.23 mg/min 및 약 0.27 mg/min으로 산출되었다. 한편 각각의 무산소조에서 탈질율은 0.42 mg/min, 0.55 mg/min, 및 약 0.27 mg/min이었다. 또한 폐가스 가습조(유동상 호기조)의 bubble column 모델링에서 유동상 호기조 단위부피당 bubble의 비표면적(a)과 향상된 물질전달계수(E $K_y$)의 곱의 값은 0.12/hr로 평가되었다.
Njaramba, Lewis Kamande;Nzioka, Antony Mutua;Kim, Young-Ju
International Journal of Advanced Culture Technology
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제8권2호
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pp.283-288
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2020
This study investigated the purification process of groundwater contaminated with zinc and arsenic using a permeable reactive barrier with a zero-valent iron/pumice mixture. We determined the removal rates of the contaminants for 30 days. In this study, column reactor filled with the zero-valent iron/pumice reactive mixture was used. Experimental results showed that the mixture exhibited an almost complete removal of the zinc and arsenic ions. Arsenic was removed via co-precipitation and adsorption processes while zinc ions were asorbed in active sites.The purification process of water from the metal ionscontinued for 30 days with constant hydraulic conductivity because of the enhanced porosity of the pumice and interparticle distance between the zero-valent iron and pumice. Contaminants removal rates and the remediation mechanism for each reactive system are described in this paper.
미국 환경 보호청(Environmental Protection Agency, EPA)의 생물저류 설계기준에 근거한 비점오염원 처리시설의 제거효율 및 성능을 분석하고자 기본 모형 실험장치(basic column reactor, BCR)와 파일럿 규모의 식생 실험 장치를 대상으로 각각 수행하였다. BCR을 이용하여 초기강우 유출수의 유입속도(유량), 식재 층의 조성 및 구성 비율, 등 처리시설의 설계에 필요한 적정인자 값을 도출하였으며 이를 식생 실험 장치에 적용하여 비점오염원의 제거 효율을 분석하였다. 비점오염원으로는 합성된 강우(synthetic rainfall)와 실제 현장(도로변과 주차장)에서 채수한 초기강우 유출수(first rainfall runoff)를 각각 사용하였다. 부유물질(Suspended Solid, SS), 생물학적 산소 요구량(Biochemical oxygen demand, BOD), 화학적 산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, T-N), 총인(Total Phosphorus, T-P) 분석항목 모두 80% 이상을 상회하는 제거효율을 보이고 있음을 확인하였다.
A variety of safety issues were investigated for chemical reactors using a toluene solvent in case of a fire at small to middle scale chemical plants. The issues covered the operation of pressure-relieving valves and the subsequent discharges of the toluene to the atmosphere either directly or through an absorber, which represent the current practice at most small chemical plants. It was shown that the safety valve on the reactor may not operate within about twenty minutes after an external fire breaks out, but, once relieved, the toluene vapor released directly to the atmosphere may form a large explosion range on the ground. It was also shown that if the discharge is routed to an existing absorber used for the scrubbing of volatile organic compounds or dusts, the column may not operate normally due to excessive pressure drops or flooding, resulting in the hazardous release of toluene vapors. This study proposed two ways of alleviating these risks. The first is to ruduce the discharge itself from the safety valve by using adequate insulation and protection covers on the reactor and then introduce it into the circulation water at the bottom of the absorber through a dip linet pipe equipped with a ring-shaped sparger. This will enhance the condensation of toluene vapors with the reduced effluent vapors treated in the packing layers above. The second is to install a separate quench drum to condense the routed toluene vapors more effectively than the existing absorber.
Kim, Chul-Ho;Lee, Gyun-Min;Han, Moon-Hi;Rhee, Sang-Ki
한국미생물·생명공학회지
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제15권6호
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pp.430-435
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1987
전분으로부터 동시당화 발효법에 의한 에탄을 생산공정의 개발을 위하여 amyloglucosidase를 chitin 에 결합시킨 후 Zumomonas mobilis와 함께 sodium alginate젤에 재고정화 시킨 다음 에탄을 생산실험을 행한 결과 전분의 당화 및 발효속도를 증가시킬 수 있음이 발견되었다. 충진층 발효조를 사용한 연속식 에탄올 생산결과 40일 이상 안정하게 유지할 수 있었고, 최대 에탄올 생산성은 희석배율 0.83$hr^{-1}$에서 17.7g/$\ell$, h였다.
Urushiol, a natural monomeric oil, was used to prepare a detergentless micro-emulsion with water and 2-propanol The formation of micro-emulsion was verified by conductivity measurements and dynamic light scattering. The conductivity data showed phase change dynamics, a characteristics of micro-emulsions, and subsequent dynamic light scattering study further confirmed the phenomenon. Average water droplet diameter was 10 nm to 500 nm when the molar ratio of 2-propanol ranged from 0.40 to 0.44 . Earlier studies were performed on toluene and hexane, in which the insoluble substrate in water phase was added to the solvents to be reacted on by enzymes. However, in the present urushiol system, urushiol was used as both solvent and substrate in the laccase polymerization of urushiol. The laccase activity in the system was examined using polymerization of urushiol. The laccase activity in the system was examined using syringaldezine as a substrate, and the activity increased rapidly near the molar ratio of 2-propanol at 0.4, where micro-emulsion started. The activity rose until 0.46 and fell dramatically thereafter. The study of laccase activity in differing mole fractions of 2-propanol showed the existence of an ‘optimal zone’, where the activity of laccase was significantly higher. In order to analyze urushiol polymerization by laccase, a bubble column reactor using a detergentless micro-emulsion system was constructed. Comparative study using other organic solvents systems were conducted and the 2-propanol system was shown to yield the highest polymerization level. The study of laccase activity at a differing mole fraction of 2-propanol showed the existence of an ‘optimal zone’ where the activity was significantly higher. Also, 3,000 cP viscosity was achieved in actual urushi processing, using only 1/100 level of laccase present in urushi.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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