• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.81-88
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• 2000

음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권1호
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• pp.64-72
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• 2011

This study was performed to assess the removal efficiency on nitrogen, phosphorus and organic carbon in wastewater by spatial separation and internal recycling in a modified oxidation ditch process (modified OD). The performances of the modified OD were evaluated via laboratory-scale experiments. The process was operated at hydraulic retention times of 6-48 hours and solid retention times of 17-38 days. We found that organic carbon removal efficiency increased after the modified OD operation period. T-N removal efficiency remained stable; average T-N concentration of effluent was 8.02 mg/l after modified OD operation. In contrast, T-P concentration of effluent was over 1 mg/l. Nitrogen and phosphorus removal efficiency of modified OD at HRT 12 hr were 83.1% and 74.1%, respectively. Also, maximum efficiency was found at SRTs from 20 to 30 days. T-N removal efficiency was 83.1% at a C/N ratio from 3.0 to 3.5. However, T-N removal efficiency decreased at C/N ratios over 3.5. Also, T-P removal efficiency increased with HRT at C/P ratios in the same condition. Maximum efficiency was 74.1% at a C/P ratio from 25 to 28. T-N removal efficiency was 79.2% and T-P removal efficiency was 65.3% after M4 mode operation (added to the internal recycle line connected to the anoxic reactor). The modified OD with spatial separation and internal recycling developed in this study is, therefore, believed to be an improvement for solving problems in the nutrient removal technologies.

• 농업과학연구
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• 제43권3호
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• pp.424-431
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• 2016

The nutrients in livestock manure produced during fermentation processes in public livestock recycling centers are used as fertilizers. However, the large amounts of swine manure produced in intensive livestock farms can be a nonpoint source of pollution. In this experiment, we investigated the chemical properties, inorganic components, and heavy metal contents in 101 samples of liquid swine manure collected from 28 public livestock recycling centers throughout the nation. Results showed that the average pH of the samples was alkaline (pH range 5.18 to 9.54), and their maximum EC was $53.2dS\;m^{-1}$. The amounts of total nitrogen and total phosphorus were in the range of 1000 - 2000 and $200-800mg\;L^{-1}$ while potassium, which constituted 47% of the total inorganic ions recovered from the liquid swine manure, amounted to $1500mg\;L^{-1}$. The most distinctive heavy metals recovered from the liquid swine manure were copper and zinc although the amounts of both heavy metals were much lesser than those of the standards as livestock liquid fertilizer set by the Rural Development Administration. On the other hand, the amount of nitrogen decreased rapidly with an increasing fermentation period from immature to mature, assumed to be lost as volatile compounds, such as ammonia, which are the major odor components during the fermentation process.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.126-137
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• 2006

고농도 암모니아성 질소를 함유한 프로피온산의 처리시 유기물과 입상슬러지의 거동을 평가하기 위하여 12개월간 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 (UASB) 반응조를 운전하였다. UASB 반응조의 경우 암모니아성 질소 농도 6000mg-N/L까지는 80%의 COD 제거가 가능하였다. 암모니아성 질소 농도를 고농도로 유지하는 경우 유출수의 프로피온산의 농도는 증가하였으나 초산 농도는 상대적으로 매우 낮게 유지되었다. 암모니아성 질소 농도 8000mg-N/L에서는 낮은 메탄 발생량에도 불구하고 유출수의 휘발성 현탁 고형물 농도가 증가하였으며, 이는 입상슬러지의 체외고분자 물질의 감소에 기인하는 것으로 판단된다. 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도는 암모니아성 질소 농도 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 일반화된 비선형 모델을 이용하여 산정한 동력학적 상수값은 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 사용한 경우 각각 3.279, 0.999 및 0.609로 나타났다. 비메탄 활성도에 50% 저해를 미치는 암모니아성 질소 농도는 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 경우 각각 2666, 4778 및 5572mg-N/L로 나타나 수소 이용 메탄균의 저해가 가장 큰 것으로 나타났다. 입상슬러지는 대나무 모양(bamboo-shape form)의 methanothrix 형태의 미생물이 주종을 이루고 있으며, hydrogen-producing acetogens와 hydrogen-consuming methanogens이 존재하는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제50권3호
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• pp.250-256
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• 2017

This study investigated the removal efficiency of organic matter and nitrogen from fish farm effluent by hydraulic retention time (HRT) using an upflow biological filter (ANR system) reactor. The recycling time and influent flow in the reactor were controlled to 14.8, 7.4, 5.5 and 3.2 h to evaluate HRT. In addition, each reactor was coupled to a fixed bed upflow filter charged with media. The results showed that removal efficiency was ${\geq}95%%$ with an HRT of 5.5 h, and nitrification efficiency was reduced to 81% with an HRT of 3.2 h, although nitrification efficiency temporarily decreased due to the shock load as HRT decreased. Total nitrogen removal rate was also reduced to about 65% with an HRT of 3.2 h, which was considered a washout effect of nitrifying and denitrifying microorganisms by increasing the shearing force to the filter media, which decreased organic matter and nitrogen removal efficiency.

• Advances in environmental research
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• 제5권1호
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• pp.51-59
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• 2016

In this study, nitrate reduction of real groundwater sample by 2.2%Cu-1.6%Pd-hematite catalyst was evaluated at different nitrate concentrations, catalyst concentrations, and recycling. Results show that the nitrate reduction is improved by increasing the catalyst concentration. Specific nitrate removal by 2.2%Cu-1.6%Pd-hematite increased linearly with the increase of nitrate concentration showing that the catalyst possesses significantly higher reduction capacity. More than 95% nitrate reduction was observed over five recycles by 2.2%Cu-1.6%Pd-hematite with ~56% nitrogen selectivity in all recycling batches. The results from this study indicate that stable reduction of nitrate in groundwater can be achieved by 2.2%Cu-1.6%Pd-hematite over the wide range of initial nitrate inputs.

• 펄프종이기술
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• 제31권1호
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• pp.31-38
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• 1999

Adsorption of polymeric flocculants and dry strength agents onto the surface of papermaking fibers is critical for their effective utilization since the polymeric substances not adsorbed on fibers or fines keep recirculating in the papermaking system to cause various operational difficulties and loss of raw materials. Problems associated with the unadsorbed polymeric substances generate great attention because unprecedent interests in utilization of recycled papers and papermaking system closure. In this study, to understand the effects of recycling on the adsorption propensity of cationic polyacryamide (PAM) dry strength resin onto hardwood bleached kraft pulp fibers and fines a systematic approach was followed. Never dried bleached hardwood kraft pulp was recycled in two different ways. In mode one recycling experiment never dried pulp was beaten then recycled three times by employing simple drying and disintegrating steps. In mode two recycling experiment beating of the recycled pulp was carried out after each recycling step. Adsorption of cationic PAM on fibers and fines was evaluated employing Kjeldahl nitrogen analysis method. The influence of recycling on water retention value, carboxyl content, sheet density and tensile strength of the pulp was examined. As the number of recycling increased, water retention value of the fiber was reduced due to hornification and this in turn caused a decrease in adsorption of cationic PAM. On the other hand, the carboxyl content of the recycled fibers increased because of the oxidation of fibers occurred during drying, and this caused an increase in adsorption of cationic PAM. Because of these two opposing factors the adsorption of the cationic PAM on the recycled fibers decreased and then increased slightly at third recycling step. Increase of PAM adsorption, however, did not provide did not provide and strength improvement for the recycled pulp fibers indicating greater influence of the honification on interfiber bonding.

• 유기물자원화
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• 제11권2호
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• pp.125-131
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• 2003

본 연구는 오수중의 유기물 및 질소 인의 동시제거를 위한 오 폐수 고도처리장치인 간접폭기형 침적생물막여과장치(Indirected Aerated Submerged Biofilter : INSUB)를 개발하기 위하여 실험실적 모형실험을 수행하였다. INSUB에서 오수를 처리함에 있어서, HRT 18시간, 공탑속도 42.5m/hr, 충전율 40%인 경우가 실제로 경제적인 효율을 고려하였을 때, 가장 효율이 좋았다. 각각의 제거효율을 살펴보면, $COD_{cr}$, 90.6%, $COD_{Mn}$ 85.3%, $BOD_5$ 95.0%, T-N 52.3% 그리고 T-P 56.8%로 나타났다. 질소 인의 고효율처리를 위해서는 전탈질공정에 의한 산화질소의 제거를 위해 무산소, 호기조의 조합 등에 의한 system의 일부 다단화가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.37-46
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• 2021

가축분뇨에 함유된 질소와 인은 환경오염 유발 물질이지만 다양한 산업에서 사용되는 필수 자원이기도 하다. 본 연구에서는 가축분뇨에서 질소 회수에 활용되고 있는 스트리핑, 건조 및 탄화, 이온 교환, 전기투석에 대해 소개하였고, 2011년부터 2020년도까지 국내·외에서 수행한 실규모 연구 현황과 해외 실증플랜트 운영 사례를 분석하였으며 상기 조사결과를 바탕으로 공정별 평가를 실시하였다. 또한, 대표적인 기술인 스트리핑의 주요 운전인자인 pH, 온도, 기액비 등의 적정 범위를 제시하였고, 바이오가스화 공정 연계 시 예상되는 물질수지를 제공하였다. 본 연구에서 제시한 정보는 향후 관련 국내 정책 수립 및 실규모 플랜트 운전 시 유용한 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 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.