• 제목/요약/키워드: Methane Content

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카올린의 환원 열탄화법에 의한 베타 탄화규소 휘스커의 합성 (Synthesis of $\beta$-SiC Whiskers by the Carbothermal Reduction of Kaolin)

  • 오세정;류종화;조원승;최상욱
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1249-1256
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    • 1998
  • ${\beta}$-Silicon carbide(${\beta}$-SiC) whiskers could be synthesized by the carbothermal reduction of kaolin at tem-peratures between 1400 and 1500$^{\circ}C$. The whiskers were grown up to about 1150 of aspect ratio by VS mechanism (showing tapering tips) and to about 45 of that by VLS mechanism (showing round droplet tips) respectively. Hydrocarbon like methane in the reaction atmosphere promoted the formation of gaseous il-icon monoxide(SiO) from silicon dioxide(SiO2) and subsequently reacted with it to form whiskers. The for-mation of ${\beta}$-SiC whiskers increased with increasing carbon content(to 30 wt%) and reaction temperatures. The max. yield of ${\beta}$-SiC whiskers was 15% at 1500$^{\circ}C$ under 20%CH4/80%H2.

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빨간지렁이(Lumbricus rubellus)를 이용(利用)한 산업폐유기물(産業廢有機物)의 분해물질(分解物質)이 시설원예(施設園藝) 상토특성(床土特性)에 미치는 영향(影響) II. 빨간지렁이와 그 분(糞)의 특성(特性) (Study on Properties of Pot media under Controlled Horticulture for Compost from Agro-industrial Wastes by Earthworm(Lumbricus rubellus) II. The Characteristics of Red Worm and Its Cast)

  • 김성필
    • 한국토양비료학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.214-219
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    • 1990
  • 빨간지렁이와 그분(糞)의 특성(特性)을 구명(究明)하기 위하여 제지박(製紙粕), 제지박(製紙粕)(50)+스럿지(50), 우분(牛糞)(50)+스럿지(50)으로 처리(處理)하여 6개월간 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 지렁이의 생육적온(生育適溫)은 $16{\sim}25^{\circ}C$였으며,월평균증체량(月平均增體量)은 $m^2$당(當) 1kg 정도였다. 2. 제지박(製紙粕) 단일처리에 비(比)하여 제지박(製紙粕)(50)+스럿지(50) 처리(處理), 우분(牛糞)(50)+스럿지(50)처리(處理)에서 각각 9~11% 증가(增加)되었다. 3. 지렁이에는 필수(必須) 아미노산인 lysine의 함량(含量)이 건물중당 3% 정도로 많아 사료첨가제(飼料添加製)로의 이용가치(利用價値)가 매우 높을 것으로 추정되었다. 4. 지렁이분(糞) 생산량(生産量)은 건물중(乾物重)으로 연간(年間) 10a당 90~95톤이었다. 5. 지렁이엽(糞)은 CEC(19.4~49.9me/100g)및 각종 무기물(無機物) 함량(含量)이 높아 비료자원(肥料資源)으로의 활용가치(活用價値)가 높을 것으로 보인다.

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연속 회분식 혐기성 공정을 이용한 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합소화 거동 특성 (EPerformance of high-rate anaerobic sequencing batch reactor treating sewage sludge and food waste)

  • 김현우;한선기;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.75-83
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    • 2004
  • 혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

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개선된 고율혐기성 공정을 이용한 수산물 가공폐수처리 (Treatment of Seafood Wastewater using an Improved High-rate Anaerobic Reactor)

  • 최병영;최용범;한동준;권재혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.7443-7450
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    • 2014
  • 본 연구는 높은 상향유속을 가지는 고율 혐기성 공정의 단점을 해결하고자 반응조의 구조개선을 통한 고율 혐기성 반응조의 성능평가를 실시하였다. 개선된 반응조는 반응조의 직경을 조절하여 반응조를 세부분으로 구분하여 제작하였다. 구조 변경된 반응조의 성능평가 결과, 반응조 하부의 단회로 및 고형물 축적현상과 미생물 유출을 방지하여 반응조 내 미생물을 안정적으로 유지할 수 있었다. 혐기성 소화 과정에서 반응조내 pH와 알카리도 상승은 유기물 분해과정 및 biogas의 일부 재용해에 의해 생성된 중탄산염에 기인한 것으로 판단되며, 높은 유기물 제거효율을 이루기 위해서는 HRT 9 hr 이상, 유기물 부하 $10.0kgTCODcr/m^3{\cdot}d$ 이하 범위로 운전하여야 한다. 혐기성 소화과정에서 발생하는 메탄가스는 유기물 부하 $7.7kgTCODcr/m^3{\cdot}d$ 이상에서 65~83 %의 높은 함량을 나타냈으며, CODcr 제거당 메탄 발생량은 $0.10{\sim}0.23m^3CH_4/kgCOD_{rem}.$으로 STP 상태의 이론적 메탄가스 발생량(0.35)보다 낮은 것으로 조사되었으며, 고율 혐기성 공정후단에 질소제거를 위한 고도처리 공정이 필요한 것으로 판단된다.

제2철 이온을 이용한 상온조건에서 하수슬러지의 생물전기화학 혐기성소화 성능향상 (Ferric Chloride Addition Enhances Performance of Bioelectrochemical Anaerobic Digestion of Sewage Sludge at Ambient Temperature)

  • 풍경;송영채;장성호
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.618-626
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    • 2016
  • 상온조건($25^{\circ}C$)에서 하수슬러지처리를 위한 생물전기화학 혐기성소화조의 성능에 미치는 제2철 이온($Fe^{+3}$)의 영향을 연구하였다. 생물전기화학 혐기성소화조를 상온에서 운전하였을 때 pH, 알카리도, COD 및 VFAs 등의 상태변수들은 안정하였으며, VS 제거율과 비메탄발생율은 각각 65.9% 및 370 mL/L/d이었다. 생물전기화학 혐기성소화조에 제2철 이온(200 ppm)을 주입한 후 상태변수들의 안정도는 더욱 향상되었으며, VS 제거율 및 비메탄발생량은 각각 69.8%, 396 mL/L/d로 증가하였다. 그러나, 제2철 이온을 주입 이후에 바이오가스의 메탄함량은 76.6%로 주입 이전의 77.3%에서 비하여 약간 감소하였다. 부유슬러지의 미생물 군집을 변화를 분석한 결과 공생 혐기성미생물(Cloacamonas) 및 가수분해균(Saprospiraceae, Ottowia pentelensis) 등의 우점균의 비율이 제2철 이온의 주입으로 증가하였다. 이것은 철이온의 주입으로 부유혐기성미생물(planktonic anaerobic bacteria, PAB)의 활성이 증가하였음을 나타낸다. 제2철 이온은 상온조건에서 하수슬러지처리를 위한생물전기화학 혐기성소화조의 성능을 향상시킨다.

포항 지역 지하수에 분포하는 탄화수소 가스의 지화학 (Geochemistry of the hydrocarbon gases in the Pohang Area)

  • 이영주;정태진;김진석;김학주;윤혜수;곽영훈
    • 한국석유지질학회지
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    • 제6권1_2
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    • pp.37-43
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    • 1998
  • 포항 지역의 지하수에 녹아있는 수용성 탄화수소 가스의 지화학적 특성을 파악하기 위해서 지하수를 채취하여 지하수의 성분, 추출된 가스의 함량, 탄화수소 가스의 성분 및 탄소 동위원소 분석을 실시하였다. 지하수들로부터 추출된 총 가스의 함량은 최소 27.0 ml/l, 최대 50.1 ml/l이다. 추출된 가스 중 탄화수소 성분은 메탄 $(CH_4)$이 27 ppm에서 376,420 ppm까지 나타났고 에탄 $(C_2H_6)$ 성분도 일부 시료에서 19 ppm에서 127 ppm까지 검출되었다. 지하수로부터 추출된 총 가스의 함량은 대수층 및 주변 지질에 따른 변화는 없었던 반면, 총 탄화수소의 함량은 대수층 및 주변 지질과 관련이 있는 것으로 나타났다. 즉, 대수층이 제3기층이거나 제3기 퇴적층의 두께가 두꺼운 곳에서 시추된 공의 지하수에서 탄화 수소 가스의 함량이 높은 경향을 보인다 지하수에 녹아있는 탄화수소의 함량과 지하수의 총 고형물 (T-solids)성분이 비례하는 것으로 보아 탄화수소 성분은 제3기층의 지층수에 녹아있었던 것으로 생각한다. 지하수에서 추출된 총 탄화수소 가스 중 메탄 성분은 $99.9\%$ 이상을 차지하고, 메탄 가스의 탄소 동위원소 비 $({\delta}C^{13})$$-73.1\%_{\circ}$에서 $-43.22\%_{\circ}$ 까지의 범위를 나타내는 것으로 보아 포항 지역 수용성 가스는 저온, 무산소 환경에서 메탄 생성 박테리아의 작용에 의해서 생성된 생물기원 가스로 해석된다.

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The Influence of Different Fiber and Starch Types on Nutrient Balance and Energy Metabolism in Growing Pigs

  • Wang, J.F.;Zhu, Y.H.;Li, D.F.;Jorgensen, H.;Jensen, B.B.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권2호
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    • pp.263-270
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    • 2004
  • A repeated $4{\times}4$ Latin square design was conducted with eight ileal cannulated castrates to examine the effect of source of starch and fiber on nutrient balance and energy metabolism. Pigs were fed on one of the four experimental diets: Control diet (C) mainly based on cooked rice; and diets P, S and W with the inclusion of either raw potato starch, sugar beet pulp or wheat bran supplementation, respectively. With the exception of an increased (p<0.05) energy loss from methane production with diet S observed, no significant differences (p>0.05) in the ratio of metabolizable energy (ME)/digestible energy, the utilization of ME for fat deposition and for protein deposition, energy loss as hydrogen and urinary energy were found between diets. The efficiency of utilization of ME for maintenance was lower (p<0.05) with diets P and S than with diet C. The inclusion of fiber sources (sugar beet pulp or wheat bran) or potato starch reduced the maintenance energy requirement. The fecal energy excretion was increased (p<0.05) with either sugar beet pulp or wheat bran supplementation, while it was unaffected (p>0.05) by addition of potato starch. In comparison with diets C and P, a lowered ileal or fecal digestibility of energy with diets S and W was observed (p<0.05). Feeding sugar beet pulp caused increased (p<0.05) daily production of methane and carbon dioxide and consequently increased energy losses from methane and carbon dioxide production, while it did not influence the daily hydrogen production (p>0.05). An increased (p<0.05) proportion of NSP excreted in feces was seen by the supplementation of wheat bran. Higher NSP intake caused an increased daily amount of NSP in the ileum, but the ileal NSP proportion as a percentage of NSP intake was unaffected by diets. Feeding potato starch resulted in increased daily amount of starch measured in the ileum and the proportion of ileal starch as a percentage of starch intake, while no significant influence on fecal starch was found. Higher (p<0.05) daily amount of fecal starch and the proportion of fecal starch as a percentage of starch intake were found with fiber sources supplementation compared with diets C and P. By increasing the dietary NSP content the fecal amount of starch increased (p<0.01).

Effect of Fodder Tree Species with Condensed Tannin Contents on In vitro Methane Production

  • Vazquez, Ernestina Gutierrez;Medina, Leonardo Hernandez;Benavides, Liliana Marquez;Caratachea, Aureliano Juarez;Razo, Guillermo Salas;Burgos, Armin Javier Ayala;Rodriguez, Ruy Ortiz
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제29권1호
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    • pp.73-79
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    • 2016
  • The objective was to evaluate the effect of fodder tree species (FTS) with condensed tannin contents: Cordia elaeagnoides, Platymiscium lasiocarpum, Vitex mollis, and Haematoxylon brasiletto, on in vitro methane ($CH_4$) production at 24 h post incubation. The analysis was performed using the in vitro gas production technique, with three levels of inclusion/species: 600, 800, and 1,000 mg and with 4 replicates/species/level of inclusion. The substrate was incubated at $39^{\circ}C$, and the gas and $CH_4$ production were recorded at 4, 8, 12, and 24 h post incubation. The data collected was analyzed through Pearson correlation, polinomial regression and fixed effects models. There were negative correlations between FTS-total gas volume (r = -0.40; p<0.001); FTS-volume of $CH_4$ produced (r = -0.40; p<0.001) and between the inclusion level-volume of $CH_4$ produced (r = -0.20; p<0.001). As well as a positive correlation between hours post incubation-total gas volume (r = 0.42; p<0.001) and between hours post incubation-volume of $CH_4$ produced (r = 0.48; p<0.001). The FTS: C. elaeagnoides, V. mollis, and H. brasiletto have potential, in the three inclusion levels analyzed, to reduce $CH_4$ emission on in vitro trials (>32.7%), taking into account the total $CH_4$ production at 24 h of the forage used as reference (Avena sativa). It's suggested that C. elaeagnoides-according to its crude protein, neutral detergent fiber, and condensed tannins content- is the best alternative within the FTS analyzed, for feeding ruminants and for the control of $CH_4$ emissions during the dry season.

생활폐기물 매립장 침출수의 삼중수소 분포 (Tritium Distribution in Leachates from Domestic Solid Waste Landfills)

  • 박순달;김정석;조기수;김종구;김원호
    • 분석과학
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    • 제17권3호
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    • pp.251-262
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    • 2004
  • 생활폐기물을 매립, 처리하는 위생매립장에서 발생된 침출수의 삼중수소 분포 특성을 조사하기 위해 침출원수, 처리수 및 메탄가스응축수의 삼중수소 농도를 측정하였다. 또한 침출수 및 처리수의 콜로이드 크기에 따른 삼중수소의 용존특성을 조사하였다. 침출수의 주요 무기물 오염성분은 Na, K, Ca, Mg, 암모니아성 질소 및 염소이온이었다. 연구대상 매립장중 2개 매립장을 제외한 나머지 매립장의 침출수에서 환경준위보다 수십 내지 수백 배 이상 높은 농도의 삼중수소가 검출되었으며, 조사기간중 침출수의 평균 삼중수소 농도분포는 17 ~ 1196 TU였다. 메탄가스응축수 및 침출수 처리공정을 거친 처리수에서도 침출수와 비슷한 수준의 삼중수소가 검출되었다. 이와 같은 삼중수소의 농도는 삼중수소의 음용수 기준에 비해 약 100배 이상 낮은 수준임을 확인할 수 있었다. 침출수중 삼중수소는 대부분 $0.45{\mu}m$ 이하의 용해성 콜로이드에 분포되어 있었나, 일부는 $0.45{\mu}m$ 이상의 콜로이드에 분포되어 있는 것으로 추정되었다. 침출수의 삼중수소와 총유기성탄소가 상대적으로 높은 상관성을 나타내었다. 그러나 침출수의 삼중수소 농도는 매립장의 규모, 수문학적 특성 및 매립연령 등과 특별한 상관성이 없는 것으로 나타났다.

Assessment of cutting time on nutrient values, in vitro fermentation and methane production among three ryegrass cultivars

  • Wang, Chunmei;Hou, Fujiang;Wanapat, Metha;Yan, Tianhai;Kim, Eun Joong;Scollan, Nigel David
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권8호
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    • pp.1242-1251
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    • 2020
  • Objective: The 3×3 factorial arrangement was used to investigate if either high water-soluble carbohydrates (WSC) cultivars or suitable time of day that the grass cut could improve nutrient values and in vitro fermentation characteristics. Methods: The 3 cultivars were mowed at 3 diurnal time points and included a benchmark WSC ryegrass cultivar 'Premium', and 2 high WSC cultivars AberAvon and AberMagic, which contained, on average, 157, 173, and 193 g/kg dry matter (DM) of WSC, and 36.0, 36.5, and 34.1 g/kg DM of N during 7th regrowth stage, respectively. The fermentation jars were run at 39℃ with gas production recorded and sampled at 2, 5, 8, 11, 14, 17, 22, 28, 36, and 48 h. The rumen liquid was collected from 3 rumen fistulated cows grazing on ryegrass pasture. Results: High WSC cultivars had significantly greater WSC content, in vitro DM digestibility (IVDMD) and total gas production (TGP), and lower lag time than Premium cultivar. Methane production for AberMagic cultivar containing lower N concentration was marginally lower than that for AberAvon and Premium cultivars. Grass cut at Noon or PM contained greater WSC concentration, IVDMD and TGP, and lower N and neutral detergent fiber (NDF) contents, but CH4 production was also increased, compared to grass cut in AM. Meanwhile, the effects of diurnal cutting time were influenced by cultivars, such as in vitro CH4 production for AberMagic was not affected by cutting time. The IVDMD and gas production per unit of DM incubated were positively related to WSC concentration, WSC/N and WSC/NDF, respectively, and negatively related to N and NDF concentrations. Conclusion: These results imply either grass cut in Noon or PM or high WSC cultivars could improve nutrient values, IVDMD and in vitro TGP, and that AberMagic cultivar has a slightly lower CH4 production compared to AberAvon and Premium. Further study is necessary to determine whether the increase of CH4 production response incurred by shifting from AM cutting to Noon and/or PM cutting could be compensated for by high daily gain from increased WSC concentration and DM digestibility.