• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.91-94
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• 2002

Arachidonic acid is a polyunsaturated fatty acid(PUFA) containing twenty carbon atoms with four double bonds. The family of w-6 PUFA, including arachidonic acid as well as r-linoleic acid, was served as intermediates in the formation of several key prostaglandin and leukotrienes. Several fungal strains of the genus Mortierella accumulate high amounts of arachidonic acid. In this study experiments were carried out to optimize the culture conditions for the mass production of fungus Mortierella alpina DSA -12 and lipid production with high proportion of polyunsaturated fatty acids, especially arachidonic acid. The batch culture was carried out in 500 L fermenter containing 50 g/L glucose, 18 g/L corn-steep powder and 100 mg/L MnS04 under $25^{\circ}C$, aeration rate of 0.5 vvm and agitation speed of 200 rpm without pH control. As a result, we could be obtained 22 g/L of cell mass with high contents of lipid 12.1 g/L) and arachidonic acid (5.1 g/L) The intermittent fed-batch culture was performed in the medium containing 20 g/L glucose and 10 g/L corn-steep powder. The final glucose concentration was 170 g/L and pH was maintained at 5.5 ${\sim}$ 6.0 by adding 14% ammonia solution. It was shown relatively high cell concentration (70.5 g/L) with high contents of lipid (45.8 g/L) and arachidonic acid 08.3 g/L). Therefore, when compared to batch cultures, the high concentration of arachidonic acid could be obtained by fed-batch culture using M. alpina DSA -12. These results imply that the fed-batch culture of M. alpina DSA -12 was feasible in industrial purpose and could be employed in the commercial production of arachidonic acid.

• 한국물환경학회지
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• 제24권5호
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• pp.618-625
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• 2008

Advanced Phase Isolation Ditch (APID) process was studied to develop economic retrofitting technology, for the plants where retrofitting of common activated sludge process is required. In this study, to evaluate the effluent BOD, SS, T-N, and T-P concentrations as process capable and stable parameters for treating municipal wastewater, a demonstration plant was installed and operated in the existing sewage treatment plant of P city. During this study, the average effluent BOD, SS, T-N, and T-P concentrations were 4.56, 5.20, 9.30, and 1.75 mg/L at the conventional mode and 3.95, 3.17, 7.65, and 1.18 mg/L at the modified mode. The modified mode (BOD: 3.69, SS: 3.19, T-N: 1.27, and T-P: 0.69) increased the process capability more than the conventional mode (BOD: 1.80, SS: 1.05, T-N: 2.17, and T-P: 0.15) in this study. If process capability over 1.0, this process is capable and stable to treat wastewater. Therefore, newly developed APID process with modified intermittent aeration mode can be one of the useful processes for stable organic matter and nutrients removal.

• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.206-215
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• 2007

The objective of this study was to establish the optimal system operating strategies for nitrogen and phosphorus removal through model simulation system built for advanced wastewater treatment targeting on simultaneous temporal/special phase isolation BNR process. The simulation system was built with unit process modules using object modules in GPS-X code. The system was well verified by field experiment data. Simulation study was carried out to investigate performance response to design and operation parameters, i.e. hydraulic retention time (HRT), solids retention time (SRT), and cycle time. The process operated at HRTs of 10~15 hours, longer SRTs, and cycle time of 2 hours showed optimal removal of nitrogen. The HRTs of 10~15 hours, SRTs of 20~25 days, and longer cycle time was optimal for phosphorus removal. Both simulation and field studies showed that optimal operating strategies satisfying both the best nitrogen and phosphorus removals include HRTs ranged 10~15 hours, SRTs ranged 20~25 days, and cycle times of 4~8 hours. The simulation system with modularization of generalized components in BNR processes was, therefore, believed to be a powerful tool for establishing optimal strategies of advanced wastewater treatment.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.191-199
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• 2000

본 실험은 고형퇴비화 처리용 부자재 비용절감 및 생물계 폐기물의 퇴비화 작업효율을 개선하기 위하여 연속 및 간헐통기 퇴적식 호기성 퇴비화 시스템에 필요한 기초 연구자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 유우분과 왕겨 (I) 그리고 유우분과 1차 순환퇴비 (II) 및 2차 순환퇴비 (III)를 전처리 혼합하여 $12.3{\;}{\ell}$의 회분식 원통형 발효조 3개의 동일한 수준에 같은 성질의 실험재료를 넣어 10일간 실험하였다. 이때, 통기량은 연속통기(CA)는 $0.3~0.6{\;}{\ell}/min.kg.dm$, 간헐통기 (IA)는 $0.1~0.2{\;}{\ell}/min.kg.dm$ 범위로 5분 통기 55분 정지 방법으로 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정중 발효조의 내부 온도는 잡초종자 및 병원균 사멸을 위한 퇴비화 적정온도인 $55~60^{\circ}C$를 연속통기 (CA)는 38~78시간, 간헐통기 (IA)는 37~98시간 유지하였다. 순환퇴비의 혼합량이 증가함에 따라서, 암모니아 휘산 농도는 증가하였으며, 연속 통기시 최고 농도는 110, 160, 287 ppm을 나타냈으며, 간헐 통기 방법을 이용한 퇴비화 경우는 52, 76, 420 ppm을 나타냈다. 이는 순환퇴비의 탄질비가 17.6, 22 그리고 16.5로 낮기 때문이다. 퇴비화 종료 후, 퇴비의 품질은 수분 함량 (MC)이 68~73%로서 40% 이하의 적정 수분 함량으로 건조가 필요하였다. 산도(pH)는 7.9~8.7로서 적정 값 (8이하)보다 약간 높아 후숙 과정이 필요하였으며, 유우분에 순환퇴비를 부자재로 혼합한 실험 II와 III의 경우, 탄질비 (C/N)는 20이하로 적정수준을 나타냈다.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.136-147
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• 2005

난분해성 유기물과 암모니아성 질소의 동시제거를 위해 간헐폭기 생물활성탄 유동상법을 이용하여 고농도 유기물함유 침출수에 대하여 실험을 수행하였다. 간헐폭기시 고려되어야 하는 폭기 시간과 비폭기 시간에 대하여 실험적 검토를 수행하였고 자동컴퓨터제어 가능성에 대하여 고찰하여 보았다. 그 결과 생물활성탄 유동상 반응조에 충전한 활성탄의 물리적 흡착능은 초기의 처리효율에 크게 기여하였으며 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 침출수 처리시 정상상태에 도달하는 시간은 40일 정도이었고 TOC와 암모니아성 질소 처리시 양호한 프로세스임을 알 수 있었다. 폭기 및 비폭기시간은 60분 폭기/60분 비폭기의 조건이 30분 폭기/90분 비폭기에 비해 처리효율이 양호하게 나타났고 고농도 유기물함유 침출수 처리실험에서 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 처리방법은 높은 TOC제거율, 질산화율 및 탈질율, 난분해성 유기탄소 제거율을 확인할 수 있었다. 또한 간헐폭기시 ORP 곡선의 변화에서 나타나는 굴곡점은 무산소상태의 종결점을 나타내는 파라메터로 이용가능하며 이를 간헐폭기 반응조의 최적 운전모드를 설정하는데 응용할 경우 소규모 자동화가 가능할 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제21권2호
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• pp.63-70
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• 2013

현장 실규모의 다단공정으로 ATAD, EGSB 및 SBR을 조합한 HMUS 공정을 이용하여 돼지 축분 처리가능성을 시험하였다. 실험결과 고농도 유기물, 질소와 인의 제거에 효과적이었다. 각 오염항목의 시스템 공정별 처리효율이 ATAD 공정에서는 CODcr이 43.3%로 제일 높게 나타났다. 다음 단계인 응집침전 공정에서는 TS의 제거효율이 96.5%로 가장 높게 나타났다. 운전조건 중 OLR은 3-6Kg $COD/m^3{\cdot}day$ 및 선속도는 1.5-4 m/h의 범위일 때 평균 CODcr 제거 효율은 HRT 3일에서 가장 높게 나타났다. 유입수의 성상이 영향을 미치는 고온호기성 산화반응은 TS가 50,000 mg/L 이상 되어야 고온발열효과를 얻어 병원균을 사멸할 수 있는 온도를 얻었다. EGSB 공정을 거치는 동안 유기물제거량 당 발생된 가스발생량은 $2.3{\sim}8.5m^3/kgTS{\cdot}d$ (평균 $5.2m^3/kgTS{\cdot}d$)로 나타났다. 후처리단계인 간헐포기공정에서 전체운전기간 중 평균제거효율은 CODcr 71.7%, TS 64.1%, TN 45.9%, 및 TP 50.4% 로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.119-123
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• 1997

비닐온실내의 간헐 통기방식의 우분뇨 퇴비화에서 발효열에 의한 근권토양의 지온변화와 $CO_2$ 및 부숙최기의 NH 가스발생양상을 조사하고 토마토 재배를 통하여 그 혜택을 구명하고자 수행하였다. 퇴비화시설 온실 30cm깊이의 지중온도 변화는 퇴비재료의 부숙온도 상승에 따라 지중온도 증가를 보여 부숙개시후 1주일에 최고 $32^{\circ}C$까지 상승하여 대조구에 비해 $18^{\circ}C$의 차이를 보였고, 부숙개시 20일 후부터는 주발효의 종료와 함께 점차 온도감소를 나타냈으며 35일 이후는 $23^{\circ}C$수준을 일정하게 유지하는 반면에 대조구인 관행온실의 지중온도는 70일동안 $14{\sim}15^{\circ}C$범위를 벗어나지 않아 퇴비발효열에 의한 토마토 근권토양의 가온효과가 확인되었다. 전 조사기간에 퇴비화 온실에서 발생되는 $CO_2$ 평균값은 $782{\sim}1154ppm$으로 관행온실(대조구) $440{\sim}462ppm$수준에 비해서 $1.7{\sim}2.6$배의 차이를 보였다. 간헐통기 퇴비화에서 발생하는 $NH_3$ 가스는 부숙개시 후 $3{\sim}10$일내에 다량 방출되었으며, 5일째 조사시 최고치인 134ppm을 보인 후 감소하여 17일부터는 $3{\sim}4ppm$수준을 나타냈다. 비닐하우스내 밀폐 강제통기 퇴비화방식은 퇴비재료가 부숙되는 동안 방출되는 $CO_2$와 발효열에 의한 광합성 증대와 작물근권 온도를 높여 주는 효과로 인해 토마토의 생육, 수량 및 당도의 증가를 보였으며 총과중의 경우 60%의 증수를 나타냈다.

• 유기물자원화
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• 제28권1호
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• pp.53-64
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• 2020

다단수직형 적층 방식의 질산화조가 포함된 2㎥/d 병합폐수처리 파일럿플랜트를 설치하여, pH8 이상, DO 1mg/L, 내부반송율 4Q이상의 단축질소제거공정의 질산화조 운전 조건으로 약 1년 이상 운영하였다. 음폐수와 침출수의 경제적인 병합 처리를 위하여, 유분이 최소화된 음폐수를 전체 처리량의 5~25%로 조절하여 최적의 병합 비율을 검토하였다. 음폐수의 고형물과 유분을 효과적으로 분리하기 위하여 도입된 3상원심분리기의 주요 처리 효율은 SS는 116,000mg/L에서 55,700mg/L로 약 52% 제거 되었으며, 노르말헥산(N-H)의 농도는 53,200mg/L에서 27,800mg/L로 약 48%로 제거되었다. 운전 기간 중 병합 폐수처리 공정의 BOD 평균 제거 효율은 99.3%, CODcr 94.2%, CODmn 90%, SS 70.1%, T-N 85.8%, T-P 99.2%로 분석되었다. 처리수의 BOD, CODcr, T-N, T-P 평균 농도는 침출수 배출허용 기준("나"지역)을 만족하였으며, SS는 멤브레인조를 적용한 후 만족하였다. 현장의 침출수는 유량조정조의 간헐적 폭기 및 월별 상이한 방출량의 영향으로 병합폐수 중 아질산성 질소의 성분이 비교적 높았다. 아질산성질소가 축적된 상태에서도 완전질산화 후 탈질보다는, 아질산성 질소에서 탈질되는 결과가 나타났다. 또한 운전기간 중 평균 소포제 투입량은 약 2L/d으로 같은 폐수를 처리할 시 필요한 메탄올 투입량 약 2.8L/d 대비하여 경제적인 것으로 보인다.