• 제목/요약/키워드: N and P Removal

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한강을 원수로 하는 오존/과산화수소 고도정수처리공정에서의 MIB제거 및 잔류오존 농도에 관한 연구 (Use of Hydrogen Peroxide with Ozone to Simultaneously Reduce MIB and Quench Ozone Residual in Existing Water Treatment Plants Sourcing Water from the Han River)

  • ;구본진;장명훈;이성규
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.704-716
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    • 2012
  • 본 논문은 California의 South Lake Tahoe, 서울 뚝섬정수장 그리고 성남 복정정수장에서 2010년 2월에서 2012년 2월까지 수행된 파일럿 실험에 대한 분석결과를 기초로 작성되었다. 본 실험의 목적은 첫째, 한강을 원수로 하는 모래여과 처리수에 대한 오존 및 과산화수소(Peroxone)의 반응특성을 파악하고, 둘째는 AOP(고도산화공정)을 통해 맛 냄새 유발물질인 2-methylisoborneol(MIB)를 제거하기위한 경험적인 오존 및 과산화수소의 투입량을 결정하고자 하였다. 또한 셋째로, 처리공정이후 인체에 안전한 잔류오존농도로 감소시키기 위한 최적 투입량을 결정하고자 하였다. 본 실험은 계절의 기온변화에 따라 저수온 및 고수온의 조건하에서 실시간으로 수행되었다. 본 실험을 통해 오존의 분해속도는 온도와 pH에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 이는 다른 연구결과와 일치한다. 원수로 모래여과수에 MIB를 40~50ng/L의 농도로 투입하였으며, 모든 경우에서 7ng/L 이하로 처리되었으며 대부분의 경우에서 검출(ND)되지 않았다. Peroxone은 MIB을 제거할 뿐아니라 오존을 단독으로 사용한 경우보다 오존+과산화수소 동시에 투입한 경우에 잔류오존농도가 더 낮았다. 저수온에서 상당량의 오존이 반응 및 분해를 통해 감소된다. 본 실험을 통해 "Pre-Conditioned" 과산화수소를 적용함으로써 초기 반응율을 향상시키고 잔류오존농도를 낮출 수 있었으며, 약품의 과투입 및 효율저하를 방지하는 과산화수소의 투입 위치 및 구성 그리고 투입방법을 제시하였다.

파일럿 규모의 하수 처리 공정별 E-screen Assay에 의한 에스트로겐 활성과 내분비계 장애물질의 농도 평가 (Estimation of Estrogenic Activity by E-screen Assay and Stepwise Analysis of Endocrine Disruptors in Pilot Sewage Treatment Plant)

  • 이지호;박종열;나진성;;이병천;김상돈
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.697-703
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    • 2006
  • 물 재이용 목적으로 설계한 pilot scale의 하수 처리공정에서 배출되는 방류수 중 내분비계 장애물질을 GC/MS로 분석하였고, 처리 공정별로 제거율을 비교하였다. 각 처리 공정별 방류수에서 nonylphenol이 주로 검출되었고, 평균 $0.36{\sim}0.94$ ${\mu}g/L$으로 높게 검출되었으나, E2와 EE2는 처리수에서 정량 이하로 검출되었다. 내분비계 장애물질은 처리 공정별로 $50{\sim}100%$의 제거율을 보여주었다. E-screen assay에 의해 얻어진 양-반응 곡선에서 E2의 EC50값은 $9.0{\times}10^{-3}$ M로 bisphenol A와 p-octylphenol의 EC50값인 $2.736{\times}10^{-5}$ M, $9.760{\times}10^{-6}$ M에 비해 매우 높았다. 이는 알킬페놀류가 E2에 대한 상대적인 에스트로겐 활성도가 매우 낮음을 보여주었다. 환경 호르몬 농도와 이 물질의 상대적인 에스트로겐 활성도에 근거하여 계산된 에스트로겐 활성도(ng-EEQ/L)는 E-screen assay에 의해 실측한 총 에스트로겐 활성도(ng-EEQ/L)에 비해 평균 2배의 높은 활성도를 보여 주었다. 각 처리 공정별 방류수의 에스트로겐 활성도는 1 ng-EEQ/L 이하의 매우 낮은 활성도를 보여주었다.

하수처리장에서의 음식물 쓰레기와 농축 슬러지의 혐기성 병합 처리 조건 선정 (The Optimum Condition for the Co-digestion of Food waste and Sewage Sludge)

  • 박종부;김윤석;최성수;한승호
    • 유기물자원화
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    • 제8권2호
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    • pp.93-101
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    • 2000
  • 음식 쓰레기 중 성분별 메탄 전환율을 측정한 결과, 배추의 경우 $297ml\;CH_4/g$ VS로 최대였으며 음식 쓰레기의 메탄화율은 $306.7ml\;CH_4/g$ VS 였다. 또한, 산발효 조건 선정 실험을 수행한 결과, 발효 36시간 경과 후 호기성처리의 경우, acetate, propionate, iosbutyrate, valerate 및 4-methyl-n-valerate의 농도는 각각 7,000 ~ 7,200 ppm, 260 ~ 280 ppm, 380 ~ 400 ppm, 40 ~ 50 ppm 및 250 ~ 280 ppm으로 유기산의 85%이상이 acetate였으며 유기물의 분해율은 30%였고 혐기성 처리 경우, 유기산 농도는 각각 1,400 ~ 1,600 ppm, 30 ~ 40 ppm, 220 ~ 250 ppm, 260 ~ 300 ppm 및 75 ~ 100 ppm으로 유기산의 70% 이상이 acetate였다. 유기물 분해율 25 % 였으며 적정 혐기성 산발효시간은 12시간 이었다. NaCl 1.0 %이하, 유기산 1,000 ppm이하 및 pH 6.8 ~ 7.2 범위에서 혐기성 소화가 정상적으로 이루어졌으며 음식 쓰레기:농축 슬러지의 혼합비를 달리하여 소화 실험을 진행한 결과, 최대 처리 가능량은 2:8이었다. 이 때 BOD 및 TS 분해율은 40 ~ 50%및 30%이상이었으며 메탄 발생량은 $107.7ml\;CH_4/g$ VS였다. 음식 쓰레기의 혐기성 소화 잔사의 발아율은 83 ~ 95 %였으며 중금속은 구리 30.1 ppm, 크롬 23.6 ppm만 검출되었다.

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Hibiscus canabinas를 이용한 Cd, Cr, Cu, Ni 및 Zn의 제거 (Removal of Mixed Cd, Cr, Cu, Ni and Zn by Hibiscus canabinas)

  • 최문술;임철호
    • 환경생물
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    • 제22권1호
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    • pp.120-126
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    • 2004
  • 수경 재배된 케냐프의 중금속 축적량 및 제거량을 파악하고 서로의 관계를 도출하기 위하여 Cd, Cu, Cr, Ni 및 Zn이 포함된 반응조에 노출시켰다. 대상식물의 최적성장을 위한 pH, DO, 전도도 및 영양염의 농도조절은 액체비료를 이용하여 조정하였다. 8일의 수리학적 체류시간을 적용했을 때 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 제거율은 각각 90.5%, 80.5%, 66.1%, 71.1% 및 79.4%였고 그 농도는 각각 2.34에서 0.54 mg $L^{-1}$까지, 3.37에서 1.07 mg $L^{-1}$까지, 4.92에서 3.19 mg $L^{-1}$까지, 6.31에서 4.41 mg $L^{-1}$까지, 6.27에서 2.09 mg $L^{-1}$까지 줄었다. 특히 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 축적율은 각각 원소별로 347.32 and 275.39, 157.52, 50.48 및 211.01 mg DW kg $L^{-1}d^{-1}$로 나타남으로써 본 연구의 결과 케냐프는 Cr, Cd과 Zn을 효율적으로 제거하는 식물임을 확인할 수 있었다. 최대제거율을 나타냈던 시점에서 Cr, Cd, Cu, Ni 및 Zn의 제거량에 대한 축적비율은 43.4%, 39.9%, 21.4%, 5.6% 및 14.5%로 나타났으며, 이와같은 생체내로의 축적과 더불어 rhizosphere에서나 잎을 통한 또 다른 기작에 의해 제거되는 것을 추정할 수 있으며 이는 밝혀야할 숙제로 대두되었다. 원소별로는 다른 원소에 비해 Cr, Cd및 Zn이 효율적으로 축적됨을 알 수 있었다.

Cu-NO 복합체에 대한 DFT 계산에 따른 Cu의 자동차 촉매변환기 적합성 (The Availability of Automobile Catalytic Convert of Copper Based on the DFT Calculations of Cu-NO Complexes)

  • 하광아;이민주
    • 대한화학회지
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    • 제62권5호
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    • pp.358-363
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    • 2018
  • 화석연료의 사용과 그 2차오염으로 인해 매년 수도권의 초미세먼지(PM2.5)는 점점 증가하는 추세에 있다. 본 연구는 초미세먼지의 주된 원인물질이라고 알려져 있는 자동차의 매연에서 발생하는 $NO_x$의 제거에 저렴한 Cu 촉매의 이용 가능성에 초점을 두었다. 이를 위하여 일산화질소(NO) 분자가 Cu에 결합하여 형성할 수 있는 Cu-NO 복합체의 가능한 3가지 구조에서의 에너지와 결합길이, IR 및 라만 스펙트럼의 변화를 알아보기 위하여 Gaussian 09 프로그램에서 MPW1PW91 법을 이용하여 기저함수 6-311(+)G(d,p) 수준에서 계산을 수행하였다. 그 결과, Cu-NO 복합체의 생성 엔탈피는 선형, 굽은형, 다리형 구조에 대하여 각각 ${\Delta}H=104.89$, 91.98, -127.48 kJ/mol의 값을 얻었고, NO 결합길이는 복합체가 되었을 때 약 $0.03{\sim}0.10{\AA}$ 정도 NO 분자보다 길어지는 경향을 보여 Cu-NO 결합으로부터 O가 보다 쉽게 환원될 수 있음을 보여준다. 또한 NO와 Cu-NO 복합체의 IR 및 라만 스펙트럼은 각 진동 모드에 대한 피크의 위치와 세기가 확연히 달라져 Cu 촉매에서 Cu-NO 복합체의 생성 여부도 적외선 또는 라만 분광법으로 손쉽게 확인될 수 있음을 알 수 있었다.

에스터화 반응을 이용한 신갈나무 바이오오일 품질 개선 (Upgrading of Quercus mongollica bio-oil by esterification)

  • 채광석;이형원;정한섭;이재정;주영민;이수민
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.975-984
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    • 2018
  • 급속열분해 바이오오일은 사용 용도를 제한하는 바람직하지 않은 많은 특성을 가지고 있다. 낮은 산도, 불안정성, 수분과 산소 함량, 식성 증가, 저장동안에 중합 및 낮은 발열량이 적용을 제한하는 주요 특징이다. 에스터 반응을 이용한 공비 수분 제거는 이 모든 특성을 개선할수 있다. 본 연구에서는 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3~1.4 mm 크기의 신갈나무 시료 500 g을 $550^{\circ}C$에서 2초 동안 급속열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 제조된 바이오오일을 감압(100 hPa) 조건에서 30 min 동안 비휘발성 알콜인 n-butanol 처리하였다. 제조 오일의 수분, 점도, 고위발열량, 산도, FT-IR 및 GC/MS을 분석하였다. 수분은 91.4 % 감소(from 31.5 % to below 2.7 %), 점도는 65.8 % 감소(from 36.5 to 12.5 cP), 발열량은 96.8 % 증가(from 3,918 to 7,712 kcal/kg), 산도는 1.3 증가했다(from 2.7 to 4.0). FT-IR 및 GC/MS 분석결과 불안정한 산성물질, 알데히드, 케톤 및 저급 알콜이 안정된 목표 물질로 변환한 것으로 나타났다. 특히 실험 수행 과정에서 급속열분해 바이오오일의 수분 함량이 상당히 감소했다. 이렇게 개선된 품질 개선된 급속열분해 바이오오일은 표준보일러와 열병합발전소(CHP)의 연료로 이용이 가능하다.

Zoogloea ramigera 115와 Zoogloea ramigera l15SLR의 중금속 흡착능 비교 (Heavy Metal Adsorption Capacity of Zoogloea ramigera 115 and Zoogloea ramigera l15SLR.)

  • 이한기;배우철;진욱;정욱진;이삼빈;정병철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.83-88
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    • 1998
  • Capsular polymer인 zooglan을 생산하는 Z. ramigera 115와 수용성 slime polymer 생산 변이주인 Z. ramigera l15SLR의 중금속 제거능을 비교하였다. 중금속 5종($Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{2+}$)의 최저 생장저해농도는 두 균주 모두 유사하였다. $Cd^{2+}$을 첨가하지 않은 경우에 비해 $Cd^{2+}$ 500ppm을 첨가한 액체 배지에서의 생체량은 Z. ramigera 115는 24%, Z. ramigera l15SLR은 50%로 감소하였고 동일한 생체량에 대하여 Z. ramigera 115SLR이 Z. ramtgera 115보다 $Cd^{2+}$을 1.5배 더 제거하였다. 세포와 polymer를 분리하여 중금속 흡착능을 비교한 결과 polymer가 세포보다 높은 흡착량을 나타냈으며 최적 중금속 흡착 pH는 7.5였다. Langmuir 흡착등온선과 Freundlich 흡착등온선을 분석한 결과 $Cd^{2+}$에 대하여 Z. ramigera l15SLR polymer는 Z. ramigera 115 및 이온 교환 수지보다 높은 최대흡착량과 흡착안정성을 보여서 홉착제로서 유용할 것으로 판단된다.

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MPTP-induced vulnerability of dopamine neurons in A53T α-synuclein overexpressed mice with the potential involvement of DJ-1 downregulation

  • Lee, Seongmi;Oh, Seung Tack;Jeong, Ha Jin;Pak, Sok Cheon;Park, Hi-Joon;Kim, Jongpil;Cho, Hyun-seok;Jeon, Songhee
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제21권6호
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    • pp.625-632
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    • 2017
  • Familial Parkinson's disease (PD) has been linked to point mutations and duplication of the ${\alpha}$-synuclein (${\alpha}$-syn) gene. Mutant ${\alpha}$-syn expression increases the vulnerability of neurons to exogenous insults. In this study, we developed a new PD model in the transgenic mice expressing mutant hemizygous (hemi) or homozygous (homo) A53T ${\alpha}$-synuclein (${\alpha}$-syn Tg) and their wildtype (WT) littermates by treatment with sub-toxic (10 mg/kg, i.p., daily for 5 days) or toxic (30 mg/kg, i.p., daily for 5 days) dose of 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP). Tyrosine hydroxylase and Bcl-2 levels were reduced in the ${\alpha}$-syn Tg but not WT mice by sub-toxic MPTP injection. In the adhesive removal test, time to remove paper was significantly increased only in the homo ${\alpha}$-syn Tg mice. In the challenging beam test, the hemi and homo ${\alpha}$-syn Tg mice spent significantly longer time to traverse as compared to that of WT group. In order to find out responsible proteins related with vulnerability of mutant ${\alpha}$-syn expressed neurons, DJ-1 and ubiquitin enzyme expressions were examined. In the SN, DJ-1 and ubiquitin conjugating enzyme, UBE2N, levels were significantly decreased in the ${\alpha}$-syn Tg mice. Moreover, A53T ${\alpha}$-syn overexpression decreased DJ-1 expression in SH-SY5Y cells. These findings suggest that the vulnerability to oxidative injury such as MPTP of A53T ${\alpha}$-syn mice can be explained by downregulation of DJ-1.

제주지방에서 쌀보리와 맥주보리의 청예 및 종실 겸용재배 연구 (Effects of Green Chopping on Grain Yield of Naked and Malting Barleys in Cheju)

  • 강영길
    • 한국작물학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.408-421
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    • 1989
  • 제주지방에 있어서 쌀보리와 맥주보리의 청초 및 종실 겸용재배에 알맞은 파종기, 파종량, 시비량, 청초이용기간 등을 밝히고자 쌀보리(새쌀보리)와 맥주보리(두산 22호)를 공시하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 새쌀보리는 파종기, 파종량, 시비량, 청예시기에 관계없이 청예후 100% 생존하였으나 조파한 두산 22호는 증파, 증비할수록 1~2월에 예취시 청예후 생존율이 떨어졌다. 2. 두 품종 모두 조파할수록, 청예종기가 늦을수록 청초수량이 많았다. 증파, 증비함에 따라 청초수량이 증가하는 경향이었다. 3. 건초의 조회분 및 조지방은 파종량, 시비량, 청예시기 등에 따른 차이가 없었으나 조단백질은 증비할수록 증가되었고 청예시기가 늦을수록 감소되었다. 가용생무질소물은 층예시기가 늦어짐에 따라 증가하였고 증비에 의해 감소되는 경향이었다. 4. 조파할수록 일찍 출수 및 성숙되었다. 청예에 의한 출수지연이 새쌀보리에서느 적었으나 두산 22호에서는 매우 컸었고 조파할수록, 정예종기가 늦을수록 정예에 의한 출수지연이 컸었다. 증비에 의해 두산 22호의 성숙기가 3~5일 지연되었다. 5. 새쌀보리에서 보다 두산 22호에서 청예에 의한 간장단축이 컸었고 두 품종 모두 청예종기가 늦을수록 간장이 작아졌다. 6. m$^2$당 수수 및 수당입수가 새쌀보리에서는 청예에 의하여 감소되지 않았지만 두산 22호에서는 청예종기가 늦어질 경우 감소되었다. 7. 두 품종 모두 청예종기가 늦어짐에 따라 종실수량이 감소되었으나 새쌀보리에서는 청예종기가 2월 27일이어도 6~11%의 감수에 그치었다. 두산 22호에서는 12월 28일 이후 예취에 의하여 종실수량이 6~66% 감소되었다. 청예후 종실수량은 파종량과 시비량에 따른 차이가 없었다. 8. 제주지방에서 쌀보리와 맥주보리를 9월 중순부터 10월 중순까지 파종하여 10월 하순부터 2월 중순(맥주보리 12월 하순)까지 방목에 이용하여도 적절히 관리할 경우 관행재배와 비슷한 종실수량을 얻을 수 있는 것으로 보여진다.

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치아우식증 예방을 위한 모범 유치원 구강건강관리프로그램 효과 - 인천 일부지역 유치원을 중심으로 (Effect of Oral Healthcare Program of Exemplary Kindergartens for Prevent the Dental Caries in Incheon City, Korea)

  • 안세연;황윤숙;한수진
    • 치위생과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.501-509
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    • 2013
  • 본 연구는 치아우식증 예방을 위한 모범 유치원 구강건강관리프로그램의 효과를 확인하고자 2012년 4월 구강보건 교육 전, 후 유아의 구강보건행태 변화에 대해 부모를 통한 설문을 진행하였으며, 유아를 대상으로는 치면세균막관리 능력을 평가하기 위해 교육 전, 교육 직후, 교육 3주 후에 PHP index를 측정하였다. 전체 156명의 유아 중 참여에 동의하지 않았거나, 해당일 결석으로 구강보건교육에 참여하지 못한 유아와 설문지 회수가 되지 않은 유아를 제외하고 총 130명을 대상으로 분석을 실시하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 구강보건교육 시행 후 자녀의 시기별 칫솔질 실천율과 칫솔질 빈도, 소요시간, 칫솔질 행동에는 변화가 없었다(p>0.05). 치아건강교육에 대한 관심은 변화 없었으나(p>0.05), 칫솔질 방법 인지와 칫솔질 권유 시 반응, 치아의 중요성 인지는 긍정적으로 변화되었다(p<0.05). 2. 유아의 구강환경관리능력(PHP index)은 교육 전 3.87, 교육 직후 2.71, 교육 3주 경과 후 3.27로, 교육 전에 비해 유의하게 개선된 것을 확인할 수 있었다(p<0.001). 3. 보호자의 자일리톨 급식 인지율은 90.0%, 충치예방효과 인지율은 75.3%, 권유의사는 50.8%였으며, 추후 구강보건교육을 실시할 경우 보호자의 76.9%는 참여한다고 응답하였다. 부모의 관찰 결과 유아의 33.1%는 자일리톨 급식후, 60.7%는 구강보건교육 후 충치예방에 대한 관심이 생겼다고 하였다. 결과적으로 충치예방 모범 유치원 구강건강관리프로그램의 효과를 확인하였으므로 프로그램의 활성화를 위한 노력이 필요하며, 교사와 부모, 유아를 대상으로 계속구강건강관리프로그램을 운영함으로써 유아의 구강건강행동이 습관화되고 칫솔질 능력이 완성될 수 있도록 지속적인 관리와 재교육이 이루어져야 할 것이다.