• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2009

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 능동포획방식의 일종인 EMMC(Entrapped Mixed Microbial Cell)공정을 적용하여 유기물 및 질소제거에 대한 동력학적 인자를 산출하였으며 전체 시스템 운전효율에 유출수 재순환이 미치는 영향을 평가하였다. 동력학적 인자 중 유기물의 세포 전환계수 Y의 경우 일반적인 활성슬러지 공정에서 보고된 Y값에 비하여 상당히 낮은 값을 나타내어 활성 슬러지 공정에 비해 슬러지 생성량을 상당히 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. 내생호흡 계수 $k_e$값 역시 일반적인 활성슬러지법에 있어서의 값과 비교할 때 상당히 낮은 값을 나타내었다. 질산화 미생물의 미생물 전환계수 Y 및 내생호흡계수 $k_e$, 반포화상수 $k_s$ 값을 일반적인 부유성장형 질산화 반응조에서 구한 값들과 비교하였다. Y값은 본 연구에서 구한 값과 유사하였으며 내생호흡 계수는 낮았으며 반포화 상수의 경우는 본 연구에서의 값이 훨씬 높은 값을 나타내었다. 이를 통하여 질산화 박테리아에 있어서도 포괄 고정화 공법이 일반적인 부유성장 반응조에 비하여 기질 친화도가 높은 것을 알 수 있었다. 내부 재순환이 전체 반응조 운전효율에 미치는 영향을 평가하기 위하여 내부 순환율을 1.5Q, 2.0Q, 2.5Q, 3.0Q로 변화시켜가며 운전한 결과 내부 순환을 증가는 질산화보다는 탈질화 효율의 증가에 더 큰 영향을 미치며 내부 순환율의 최적화는 anoxic조의 운전효율 증대에 초점을 맞추어야 하는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.79-89
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• 2001

본 연구에서는 유기성 폐기물의 분해시 발생되는 열을 재활용하고, 혐기성 소화액의 퇴비화를 위한 혐기성 소화 - 고온 호기법(Anaerobic Digestion-Thermophilic oxic process, ADTOP)을 고안하고, 유기물 분해와 수분의 증발 그리고 생성열의 적용성을 검토하였다. 유기성 폐기물인 중화요리 잔반은 TOP에 의해 완전처리가 가능하며, 최대 용적부하는 $55kg/m^3{\cdot}d$, 투입된 수분은 거의 완전히 증발되었으며 탄소수지에 의한 탄소성 유기물의 이산화탄소 전환율은 90.5%이었다. 고온 혐기성 소화를 위한 적정온도(약$55^{\circ}C$)를 유지하기 위한 최소용적부하는 $45.0kg/m^3{\cdot}d$이었다. 혐기성 소화조의 온도는 수리학적 체류시간이 짧아짐에 따라 지수적 온도강하를 나타내었으며 고온 혐기성소화를 위한 최소 HRT는 약 10일 정도로 판단된다. 따라서 고온 호기법을 이용한 유기성폐기물의 처리시 발생되는 열에너지는 혐기성 소화와 같은 체류시간이 비교적 긴 공정에서 효과적일 것으로 판단된다. 혐기조의 유기물 부하 $1.1kg-COD/m^3{\cdot}d$, 고온 호기조 유기물의 투입량 $50kg/m^3$, 공기 유입량 $250{\ell}/m^3{\cdot}min$의 조건에서 혐기성 소화효율은 90% 이상으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.20-30
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• 2014

C/N 비가 낮은 농촌마을 하수의 고도처리를 위하여 $0.4{\mu}m$의 세공크기를 갖고 있는 평막이 침지된 연속회분식 반응기를 사용하였다. 분말활성탄의 투입, 폭기량 및 유입 유기물 농도가 처리효율과 여과 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 54일 이내의 조업 초기에서는 C/N 비가 증가할수록 COD, T-N 및 T-P의 제거율과 MLSS 농도는 증가하였다. 조업 89일 후의 COD, T-N 및 T-P의 제거율은 각각 97.1%, 75.0% 및 48.3%이었다. 막여과에 의해 처리수에서 SS는 검출되지 않았으며, T-P의 제거율이 낮게 나온 이유는 과잉의 슬러지를 배출하지 않았기 때문이다. 분말활성탄을 투여한 경우 조업이 진행됨에 따라 분말활성탄의 혼합강도와 충돌빈도가 증가하여 슬러지의 입자크기가 감소하였으며, 이로 인해 분말활성탄을 투여하지 않은 경우에 비해 TMP 상승이 크게 나타났다.

• 상하수도학회지
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• 제32권6호
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• pp.559-572
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• 2018

The aim of this study was to evaluate pretreatment methods for 27 pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in various sewage samples using a modified quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe (QuEChERS) and online solid-phase extraction with LC-MS/MS. Extraction efficiencies of PPCPs in the solid phase under different experimental conditions were evaluated, showing that the highest recoveries were obtained with the addition of sodium sulfate and ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt dehydrate in acidified conditions. The recoveries of target compounds ranged from 91 to 117.2% for liquid samples and from 61.3 to 137.2% for solid samples, with a good precision. The methods under development were applied to sewage samples collected in two sewage treatment plants (STPs) to determine PPCPs in liquid and solid phases. Out of 27 PPCPs, more than 19 compounds were detected in liquid samples (i.e., influent and effluent) of two STPs, with concentration ranges of LOQ-33,152 ng/L in influents and LOQ-4,523 ng/L in effluents, respectively. In addition, some PPCPs such as acetylsalicylic acid, ibuprofen, and ofloxacin were detected at high concentrations in activated sludge as well as in excess sludge. This methodology was successfully applied to sewage samples for the determination of the target compounds in STPs.

• 한국물환경학회지
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• 제31권6호
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• pp.599-609
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• 2015

OSA (oxic-settling-anaerobic)공정은 종래 활성슬러지법(conventional activated sludge)의 잉여슬러지 감량을 목적으로 슬러지 반송라인에 혐기조가 추가된 공정이다. 본 연구에서는 호기조(1)-혐기조-호기조(2)가 순차적으로 구성된 OSA 모의공정의 슬러지 감량원리를 조사하기 위해 각 반응조의 세포 내 에너지 전달물질(ATP, NAD(H), NADP(H)) 변화를 관찰하였다. 시간이 경과함에 따라 호기조 및 혐기조 모두 에너지전달물질이 급격히 감소하였다. 혐기조의 경우 호기조(1)과 (2)보다 낮은 에너지를 함유하는 것으로 나타났으며, 혐기조를 거친 호기조(2)의 경우 호기조(1) 보다 에너지 전달물질이 낮은 수준으로 관찰되었다. 또한, OSA 공정에서 내생호흡을 유도하여 슬러지를 감량하는 혐기조의 화학적 산소요구량 (SCOD), 체류시간 및 온도변화에 따른 호기조(1)과 (2)의 에너지량 차이를 확인한 결과 낮은 농도의 SCOD, 긴 체류시간 및 높은 온도는 호기조(2)의 세포 내 에너지량을 감소시켰다. 혐기조 및 호기조(2)의 세포 내 에너지 수준은 각각 호기조(1)의 57.73% 및 39.12% 수준으로, 두 단계의 호기조 사이에 추가된 혐기조는 OSA 공정의 세포 내 에너지 수준을 낮출 뿐 아니라, CAS 공정보다 적은 양의 슬러지가 생산하였다. 본 연구결과를 토대로, 호기조 사이에 추가된 혐기조의 운전조건에 따라 각 반응조의 세포 내 에너지 수준의 조절뿐만 아니라 잉여슬러지의 생성을 제어할 수 있을 것이라 생각된다.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.67-77
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• 2006

본 연구에서 소규모 하수고도처리를 위한 이중슬러지(Dual sludge) $KNR^{(R)}$ (Kwon's nutrient removal) 시스템이 개발되었다. $KNR^{(R)}$ 시스템은 부유성장식 탈질미생물과 부착성장식 질산화미생물을 분리시킨 이중슬러지 공정으로 최초침전조, 혐기조, 무산소조, 농축조의 복합기능을 수행하는 UMBR (Upflow multi-layer bioreactor)과 펠렛형 담체가 충진된 호기성 담체조로 구성되어 있다. 소규모 하수처리시 본 개발공정의 안정성과 처리성능을 평가하기 위해 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 파일럿 플랜트를 고도처리 공정으로 개선공사 중인 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 실제 소규모 마을하수처리장에 적용하였다. UMBR과 담체조의 체류시간은 각각 4.7 h와 7.2h이었으며, 반응조 수온은 $18.1{\sim}28.1^{\circ}C$이었다. 유입 하수량과 유입수의 BOD/N의 변동폭이 컸음에도 불구하고 파일럿 플랜트는 안정된 처리성능을 보였다. 전체 실험기간 중 처리수의 $COD_{cr}$, $COD_{Mn}$, $BOD_5$, TN, TP의 평균 농도는 11.0 mg/L, 8.8 mg/L, 4.2 mg/L, 3.5 mg/L, 9.8 mg/L, 0.87/0.17 mg/L (poly aluminium chloride(PAC) 투입/미투입)이었으며, 제거율을 각각 95.3%, 87.6%, 96.3%, 96.5%, 68.2%, 55.4/90.3% 이었다. 잉여슬러지 발생량은 $A_2O$와 Bardenpho 등과 같은 단일슬러지를 이용하는 고도처리공정과 비교시 약 1.9~3.8배 낮은 $0.026kg-DS/m^3$ and 0.220 kg-DS/kg-BOD로 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 1990

판지(板紙)스럿지 자체(自體)의 사용(使用) 적량(適量)을 보기 위(爲)하여 1,200, 1,600, 2,000Kg/10a을 사용(使用)하였을 경우(境遇)와 판지(板紙)스릿지에 톱밥, 계분(鷄糞) 및 요소(尿素)를 배합(配合)하여 부숙(腐熟)시킨 처리구(處理區)를 대두(大豆)에 시용(施用)했을 때 생육특성(生育特性)과 수량(收量) 및 식물체중(植物體中) 화학성분(化學成分) 함량(含量)을 조사(調査)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 시용(施用)한 판지(板紙)스럿지 자체(自體)가 토양중(土壤中)에서 분해시(分解時) 발아(發芽)에 지장(支障)을 초래(招徠)하여 결주율(缺株率)이 대조구(對照區)보다 5-9%, 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용시(施用時) 3.6-4.1%가 증가(增加)하였으나, 그 후(後) 생육기(生育期) 전반(全般)에 걸쳐 별(別)다른 지장(支障)이 없는 것으로 나타났다. 그러나, 판지(板紙)스럿지 자체(自體)를 시용(施用)하거나, 배합(配合)스럿지퇴비중(堆肥中)에서 스릿지 함량(含量)이 높고, 부재료(副材料) 함량(含量)이 낮은 배합구(配合區)는 파종(播種)기나 이식기(移植期)에 시용(施用)하는 것은 적합(適合)하지 않다. 2. 생육(生育) 현황(現況)은 판지(板紙)스럿지 자체(自體)와 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용시(施用時) 초장(草長)의 경우(境遇) 초기(初期)에 성장(成長)이 약간(若干) 저조(低調)하였으나, 생육(生育) 후기(後期)에 별(別) 차이(差異)가 없었으며, 최대엽(最大葉)의 엽폭(葉幅) 및 엽장(葉長), 주경절수(主莖節數), 협수등(莢數等)도 대조구(對照區)와 큰 차이(差異)가 없었다. 3. 수량요소(收量要素)에서는, 판지(板紙)스럿지를 1,200, 1,600, 2,000Kg/10a로 증량(增量) 시용(施用)한 결과(結果) 수량(收量)이 증가(增加)하였고, 배합(配合)스릿지퇴비구(堆肥區)에서 협수(莢數) 및 개체당(個體當) 알 수(數)는 판지(板紙)스럿지 양(量)보다 톱밥과 계분(鷄糞) 및 요소(尿素) 함량(含量)이 많은 CS-3구(區)에서 많았고, 100립중(粒重), 1리터 중(重)은 판지(板紙)스럿지 양(量)이 많고 톱밥, 요소(尿素), 계분(鷄糞)이 상대적(相對的)으로 적은 CS-1에서 많았다. 이는 콩의 경우(境遇) 관행(慣行) 시비량(施肥量)에 추가(追加)된 배합(配合)스럿지퇴비중(堆肥中) 질소(窒素) 성분(成分)의 과다(過多) 현상(現象)이 아닌가 추측(推測)된다. 4. 화학성분중(化學成分中)에서 질소(窒素) 함량(含量)은 판지(板紙)스럿지와 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용구(施用區)가 무처리구(無處理區)나 대조구(對照區)보다 현저(顯著)히 많았고, 판지(板紙)스럿지 처리구(處理區) 중(中)에서는 2,000Kg/10a 시용구(施用區)가 전(全) 생육(生育)단계에 걸쳐 높은 수준(水準)이었으며, 배합(配合)스럿지퇴비(堆肥) 시용구(施用區) 간(間)에는 별(別) 차이(差異)가 없었다. 그 외(外) $P_2O_5$, $K_2O$, Ca 및 Mg의 함량(含量) 변화(變化)는 처리(處理)간 차이(差異)가 발견(發見)되지 않았다. 5. 결론적(結論的)으로 볼 때, 판지(板紙)스럿지 자체(自體)의 비효(肥效)는 인정되나, 그 자체(自體)를 사용(使用)할 때, 불균일(不均一)하게 처리(處理)되어 스럿지가 뭉쳐있으면 토양중(土壤中) 분해(分解)가 어렵고, 균일(均一)하게 처리(處理)되여도 급격(急激)한 분해(分解)가 문제(問題)되어 바람직하지 않으며, 적절(適切)한 부재료(副材料)와 C/N율(率)을 조절(調節)하고, 미생물(微生物), 통기성등(通氣性等) 부숙(腐熟) 조건(條件)을 유지(維持)시켜 충분(充分)히 부숙(腐熟)시킨 후(後) 시용(施用)할 때 유기물(有機物) 비료자원(肥料資源)으로 작물(作物)에 처리(處理) 시용(施用) 가능성(可能性)이 있으며, 동시(同時)에 폐기물(廢棄物) 활용(活用) 및 처리(處理) 효과(效果)도 기(期)할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제29권3호
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• pp.5-16
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• 2021

본 연구에서는 MBR 공정 내 폭기조에서 순산소 용해와 일반 공기 폭기의 효율에 대한 비교·평가를 통해 순산소의 MBR 공정 적용성에 대해 평가 하였다. 순산소 장치에 의한 유기물 및 암모니아 산화 여부에 대해 평가하였으며, 실폐수(음식물류 폐기물의 혐기성소화 유출수) 적용 과포화산소용해 효율 평가를 진행하였다. 순산소용해와 일반공기폭기 방법의 SCOD, 암모니아 제거율과 속도는 비슷하였다. 하지만, 순산소 용해에 의한 미생물 수율이 일반공기폭기법에 의한 미생물 수율보다 약 0.03 g MLSS-produced/g SCOD-removed 낮아 잉여슬러지 처리 비용이 감소될 수 있을 것이라 판단된다. 음식물류 폐기물의 혐기성 소화 유출수의 고농도 유기물 (4,000 mg/L) 및 암모니아 (1,400 mg/L)의 제거율을 순산소용해와 일반공기폭기법을 비교한 결과, 순산소 용해기가 일반공기폭기법에 비해 유기물 제거율이 약 13% 가량 더 높게 평가되었다. 또한, MLSS의 경우 일반공기폭기법이 순산소장치에 비해 0.3배가량 높았다. 이는, 순산소장치의 경우 폭기조 내에 용존산소가 충분히 유지, 공급되기 때문에 슬러지 자산화가 고도로 진행된 결과로 판단되었다. 따라서, 고농도 유기물을 함유한 폐수 처리를 위한 방법으로는 기존에 많이 사용되었던 일반공기폭기법보다 순산소장치를 활용하는 것이 경제적인 면에서 더 유리할 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.438-444
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• 2005

본 연구에서는 가변형 간벽을 설치하고 이 가변형 간벽의 열고 닫음에 따라 하나의 SBR 반응조를 시간적으로 뿐만 아니라 공간적으로도 분리시킴으로써 aerobic, anaerobic 또는 anoxic 상태의 구분을 명확히 하여 탈질 및 탈인 효율을 증대시켰다. 본 연구 결과 $COD_{Cr}$/N ratio 10($BOD_5$/N ratio 5) 정도의 실 플랜트 조건에서 T-N 및 T-P 제거효율은 90.9%와 75%를 나타내었다. 또한 잉여슬러지내 인 함유량 조사결과 기존 처리장에서 발생된 잉여슬러지의 인 함량비율을 100%라 할 때 pilot plant에서 발생된 잉여슬러지의 인 함유율은 생 슬러지의 경우 133.6%, 건조 슬러지의 경우 124.3%로서 기존 처리장의 슬러지내 인 함유율보다 $25{\sim}30%$ 정도 높은 것으로 조사되었다. 따라서 SBR반응조 내에 가변형 간벽을 설치함으로서 명확한 탈질 탈인을 위한 반응조건을 제시해 줄 수 있는 것으로 나타났다.

• Animal Bioscience
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• 제36권4호
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• pp.671-678
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• 2023

Objective: Previous studies isolated the thermophilic ammonium-tolerant (TAT) bacterium Bacillus sp. TAT105 that grew in composting swine manure with the assimilation of ammonium nitrogen and reduced ammonia emissions during composting. Those studies also investigated the potential for applications of TAT105 to composting. It was observed that the concentration of TAT bacteria, phylogenetically close to TAT105, increased during composting. The objectives of this study were to identify the phylogenetic placement of these TAT bacteria and investigate their distribution in various composts. Methods: The phylogenetic placement of TAT105 was examined based on the sequence of 16S ribosomal RNA gene. The genomic DNA homology between TAT105 and the type strains of bacterial species that were phylogenetically close to TAT105 were examined by DNA-DNA hybridization. Moreover, the tolerances of these strains to NH₄Cl and NaCl were analyzed using a cultivation method. Concentrations of TAT bacteria in various composts were evaluated using an agar medium specific to TAT bacteria and polymerase chain reaction followed by restriction fragment length polymorphism analysis. Results: TAT105 was most closely related to Bacillus thermolactis and Bacillus kokeshiiformis. Many variants of these species have been detected in various environments, including composts. The type strains of these species displayed TAT characteristics that were similar to those of TAT105. Among the composts examined in this study, TAT bacteria were detected at high concentrations (10⁵ to 10⁹ colony forming units per gram of dry matter) in most of the composts made from cattle manure, swine manure, bark, and excess sludge. Conclusion: TAT bacteria comprised B. thermolactis, B. kokeshiiformis, and their phylogenetically close relatives. They were considered to be adaptable to composting of some certain materials, and a favorable target for searching for strains with some useful function that could be applied to composting of these materials.