• 제목/요약/키워드: Oxygen transfer efficiency

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PFR 공정의 ASBF 구조에 의한 유기물제거와 질산화의 영향에 대한 연구 (A Study on the Removal Characteristics of Dissolved Organic and Ammonia Compounds in PFR of Aerated Submerged Bio-film (ASBF) Reactor)

  • 최영익
    • 한국환경과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1265-1271
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    • 2008
  • Aerated submerged bio-film (ASBF) pilot plant has been developed. The presented studies optimized an inexpensive method of enhanced wastewater treatment. The objectives of this research were to describe pilot scale experiments for efficient removal of dissolved organic and nitrogen compounds by using ASBF reactor in plug-flow reactor (PFR) and improve understanding of dissolved organic matter and nitrogen compounds removal rates with dynamic relationships between heterotrophs and autotrophs in the fixed-film reactor. This research explores the possibility of enhancing the performance of shallow wastewater treatment lagoons through the addition of specially designed structures. This direct gas-phase contact should increase the oxygen transfer rate into the bio-film, as well as increase the micro-climate mixing of water, nutrients, and waste products into and out of the bio-film. This research also investigated the efficiency of dissolved organic matter and ammonia nitrogen removals in the ASBF. As it was anticipated, nitrification activity was highest during periods when the flow rate was lower, but it seemed to decline during times when the flow rate was highest. And ammonia nitrogen removal rates were more sensitive than dissolved organic matter removal rates when flow rates exceeded 2.2 L/min.

초저온 액화가스 단일 모듈 기화기의 열변형 구조해석 (Structure Analysis on Thermal Deformation of Super Low Temperature Liquefied Gas One-module Vaporizer)

  • 박기태;이용훈;심규진;정효민;정한식
    • 동력기계공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.22-28
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    • 2007
  • Liquefied gas vaporizer is a machine to vaporize liquefied gas such as liquid nitrogen($LN_{2}$), liquefied natural gas(LNG), liquid oxygen($LO_{2}$) etc. For the air type vaporizer, the frozen dew is created by temperature drop (below 273 K) on vaporizer surface. The layer of ice make a contractions on vaporizer. The structure analysis on the heat transfer was studied to see the effect of geometric parameters of the vaporizer, which are length 1000 mm of various type vaporizer. Structure analysis result such as temperature variation, thermal stress and thermal strain have high efficiency of heat emission as increase of thermal conductivity. As the result, Frist, With-fin model shows high temperature distribution better than without-fin on the temperature analysis. Second, Without-fin model shows double contractions better then with-fin model under the super low temperature load on the thermal strain analysis. Third, Vaporizer fin can be apply not only heat exchange but also a stiffener of structure. Finally, we confirm that All model vaporizer can be stand for sudden load change because of compressive yield stress shows within 280 MPa on thermal stress analysis.

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생물학적 펄프 파수처리를 위한 Phanerochaete chrnosporium의 고정화 방법 비교 (Comparison of ImmDbilization Techniques Using Phanerochaete chrysosporium for the Treatment of Pulp Waste Effluent)

  • 유인상
    • KSBB Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.351-357
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    • 1993
  • 펄프 폐수처리를 위한 효과적인 생물학적 처리법 으로서 세 가지 고정화 방법과 자유균체를 이용한 방법을 사용하여 실험하였다. 균체로서는 Phaηe­r rochaete chrysosporium을 이용하였다. 고정화방법 중 Ca-alginate gel을 담체로 샤용한 방법이 가장 우수하였다. 이 방법은 안정성과 처리 효율변에서 좋은 결과를 보였으며, 약 400시간 동안 균체의 커다란 상태변화없이 반응시킬 수 있었다. 다른 고정화 방법들과 자유균체를 이용한 방법들 의 가장 큰 문제점은 생물 반응기 안에서의 공기 c channelling 현상에 의한 산소전달 저항과 균체끼리 의 clogging으로 인한 반응기 내부의 제어가 힘들게 된 것이었다.

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Electrochemical dehalogenation of disinfection by-products and iodine-containing contrast media: A review

  • Korshin, Gregory;Yan, Mingquan
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권4호
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    • pp.345-353
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    • 2018
  • This paper summarizes results of research on the electrochemical (EC) degradation of disinfection by-products (DBPs) and iodine-containing contrast media (ICMs), with the focus on EC reductive dehalogenation. The efficiency of EC dehalogenation of DBPs increases with the number of halogen atoms in an individual DBP species. EC reductive cleavage of bromine from parent DBPs is faster than that of chlorine. EC data and quantum chemical modeling indicate that the EC reduction of iodine-containing DBPs (I-DBPs) is characterized by the formation of active iodine that reacts with the organic substrate. The occurrence of ICMs has attracted attention due to their association with the generation of I-DBPs. Indirect EC oxidation of ICMs using anodes that produce reactive oxygen species can result in a complete degradation of these compounds yet I-DBPs are formed in the process. Reductive EC deiodination of ICMs is rapid and its overall rate is diffusion-controlled yet I-DBPs are also produced in this reaction. Further progress in practically feasible EC methods to remove DBPs, ICMs and other trace-level organic contaminants requires the development of novel electrocatalytic materials, elimination of mass transfer limitations via innovative design of 3D electrodes and EC reactors, and further progress in the understanding of intrinsic mechanisms of EC reactions of DBPs and TrOC at EC interfaces.

The Effects of Salt Stress on Photosynthetic Electron Transport and Thylakoid Membrane Proteins in the Cyanobacterium Spirulina platensis

  • Sudhir, Putty-Reddy;Pogoryelov, Denys;Kovacs, Laszlo;Garab, Gyozo;Murthy, Sistla D.S.
    • BMB Reports
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    • 제38권4호
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    • pp.481-485
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    • 2005
  • The response of Spirulina (Arthrospira) platensis to high salt stress was investigated by incubating the cells in light of moderate intensity in the presence of 0.8 M NaCl. NaCl caused a decrease in photosystem II (PSII) mediated oxygen evolution activity and increase in photosystem I (PSI) activity and the amount of P700. Similarly maximal efficiency of PSII (Fv/Fm) and variable fluorescence (Fv/Fo) were also declined in salt-stressed cells. Western blot analysis reveal that the inhibition in PSII activity is due to a 40% loss of a thylakoid membrane protein, known as D1, which is located in PSII reaction center. NaCl treatment of cells also resulted in the alterations of other thylakoid membrane proteins: most prominently, a dramatic diminishment of the 47-kDa chlorophyll protein (CP) and 94-kDa protein, and accumulation of a 17-kDa protein band were observed in SDS-PAGE. The changes in 47-kDa and 94-kDa proteins lead to the decreased energy transfer from light harvesting antenna to PSII, which was accompanied by alterations in the chlorophyll fluorescence emission spectra of whole cells and isolated thylakoids. Therefore we conclude that salt stress has various effects on photosynthetic electron transport activities due to the marked alterations in the composition of thylakoid membrane proteins.

생물학적 복구법(Bioremediation)의 원리와 응용 (The Principle and Application of Bioremediation)

  • 정재춘;박창희;이성택
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.3-13
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    • 1996
  • 생물학적 복구법의 효율은 미생물 균수의 계수, 호흡율, 분해율 등으로 측정할 수 있으며 부작용 시험은 Daphnia,굴의 유충, 무지개 송어 를 사용하여 측정된다. On-Site처리에 있어서는 산소 전달이 문제가 되는데 이에는 과산화 수소가 사용될수 있으며(벤젠계통의 용매), 유류오염 방제시에는 친유화적 질소 및 인을 첨가할 수 있다. 접종균주는 혼합균주 또는 순수 균주가 사용되는데 후자에는 Pseudomonas와 Phaneochate 등이 있다. 때로는 효울을 높이기 위해 효소를 첨가 하거나 광분해법과 병용되기도 한다. 토양의 유류오염물질, 예컨대 폐윤활유, 기계유, 오일 슬러지들을 처리할때는 토양상부 15∼20cm를 갈고 유류오염물질을 5%의 농도로 주입한다. 이 때 적정 pH는 7∼8, 탄화수소 질소 = 100 : 1, 탄화수소 : 인 = 800 : 1이며 적절한 배수가 필요하다. 지하 유류오염물질의 처리에 있어서는 특히 다량의 산소가 필요하며 해양유류오염물질의 처리에 있어서는 친유화성 비료를 첨가하면 효과가 있다 생물학적 복구법에 의해 대기오염물질 특히, 악취 물질을 처리할 수 있는데 반응기로는 생물여과법과 생물세정기가 쓰인다.

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밸러스트 수 처리를 위한 Plasma Gun의 오존생성에 미치는 운전변수의 영향 (Effects of Operating Parameters on Ozone Production by Plasma Gun for Ballast Water Treatment)

  • 이현돈;김종오;정재우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.205-211
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    • 2010
  • 밸러스트수 처리를 위한 Plasma Gun의 전기적 특성과 오존 생성에 미치는 주요 운전변수들의 영향에 관해 실험실 규모 연구를 수행하였다. 방전개시전압보다 높은 전압이 인가되면 방전이 시작되고 오존이 생성되었으며 전압이 증가함에 따라 기체로 전달되는 에너지 및 오존 농도가 거의 선형적으로 증가하였다. 오존 생성 측면에서 최적의 에너지 효율성을 얻을 수 있는 전극간 거리가 존재하였으며 실험된 장치에서는 1.95 mm의 전극간 거리에서 최적 효율이 얻어졌다. 전기에너지 특성에 미치는 내부전극 재질의 영향은 무시할만한 수준이었으나 내부전극의 전기전도도와 열전도도 차이가 오존 생성에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일정한 Plasma Gun 구조에서 오존 생성은 기체로 전달되는 에너지밀도에 의해 중요한 영향을 받는 것으로 나타났으며 유입되는 기체의 산소함량이 증가할수록 오존 생성이 증가하는 것으로 나타났다.

Pulling rate, rotation speed 및 melt charge level 최적화에 의한 쵸크랄스키 공정 실리콘 단결정의 O2 불순물 최소화 설계 (A Czochralski Process Design for Si-single Crystal O2 Impurity Minimization with Pulling Rate, Rotation Speed and Melt Charge Level Optimization)

  • 전혜준;박주홍;블라디미르 아르테미예프;황선희;송수진;김나영;정재학
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권3호
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    • pp.369-380
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    • 2020
  • 대부분의 단결정 실리콘 잉곳은 초크랄스키(Czochralski(Cz)) 공정으로 제조된다. 그러나 단결정 실리콘 잉곳을 제품화 및 태양 전지 기판으로 가공하였을 때 산소 불순물이 있는 경우 낮은 효율성을 나타내는 경향이 있다. 단결정 Si-잉곳의 생산을 위해서는 용융 Si를 녹인 다음 단결정 Si의 시드(Seed)로 결정화하는 초크랄스키(Cz) 공정을 도입한다. 용융된 다결정 Si-덩어리를 단결정 Si-잉곳으로 결정성장 될 때, 열 전달은 Cz-공정의 구조에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서 고품질 단결정 실리콘 잉곳을 얻기 위해 Cz-공정의 최적화된 설계를 구성하였다. 결정 성장 시뮬레이션로부터 결정성장을 위한 Pulling rate 및 Rotation speed에 최적의 변수값을 형성하기 위해 사용되었으며, 변형된 Cz-공정에 대한 연구 및 해당 결과가 논의되며 결정 성장 시뮬레이션을 사용하여 Cz-공정의 Pulling rate, Rotation speed 및 Melt charge level의 최적화된 설계로 인한 결정성장시 단결정 실리콘으로 유입되는 산소 농도 최소화를 설계하였다.

반탄화를 통한 음식물쓰레기의 연료화에서 온도에 대한 영향 비교 (Effect of temperature on torrefaction of food waste to produce solid fuel)

  • 김현숙;유재민;박대원
    • 에너지공학
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    • 제23권3호
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    • pp.235-240
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    • 2014
  • 본 연구에서는 음식물쓰레기를 반탄화 하여 생성된 생성물의 특성 및 온도에 대한 영향을 비교하여 연료화 가능성을 파악하고자 하였다. 반응온도를 $180^{\circ}C{\sim}270^{\circ}C$ 조절하고 열전달방식을 질소가스 열전달방식과 열매체유 열전달방식으로 나누어 실험한 결과 생성물의 생산 수율과 수분함량은 온도가 높아짐에 따라 감소하였고 특히 $240^{\circ}C$이상에서는 수분감소 뿐만 아니라 열적변화도 확인 할 수 있었다. 반응온도가 낮을수록 열매체유 열전달방식이 수분감소에 더 좋은 열전달 효율을 보였지만 온도가 높아질수록 그 차이는 미미한 것을 확인할 수 있었다. 발열량의 경우 초기 660 Kcal/kg 에서 질소가스 열전달방식 6,400 Kcal/kg 간접방식 6,890 Kcal/kg 으로 상승 되었고, 원소분석결과 반응온도가 상승할수록 반탄화 생성물의 탄소원소의 함량증가와 산소원소 함량 감소를 확인 하였으며 석탄밴드 분석결과 저급석탄에 가까운 H/C와 O/C의 범위를 나타내었다. 음식물쓰레기를 반탄화를 통하여 연료개질이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었으며, 반응온도가 높아질수록 저급석탄에 더 가까워짐을 확인할 수 있었다.

Acidithiobacillus ferrooxidans에 의한 생물학적 석탄탈황에 미치는 조업인자의 영향 (Effect of Operating Parameters on Microbial Desulfurization of Coal by Acidithiobacillus ferrooxidans.)

    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.400-407
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    • 2003
  • Acidithiobacillus ferrooxidans를 이용한 석탄의 생물학적 탈활공정의 효율에 미치는 여러 조업인자들의 규명하였다. 석탄에 함유된 저해물질이 탈황세균의 활성에 미치는 영향을 평가함으로써 생물탈황기술이 적용 가능한 석탄을 선별할 수 있음을 보였다. 석탄 탈황효율은 석탄 슬러리 농도와 입자크기에 많은 영향을 받았다. 석탄 탈황 효율은 입자크기가 작을수록 증가하였으며, 슬러리 농도가 증가할수록 감소하였다. 탈황효율은 슬러리 농도 20~30% 이상에서는 석탄 입자크기와 슬러리 농도의 영향이 미미하였다. 또한, 석탄 탈황에 적용 가능한 airlift bioreactor에서 석탄 입자와 슬러리농도 변화에 따른 물질전달 특성을 규명하였다. 석탄슬러리에서 물질전달은 석탄입자의 크기와 슬러리 농도에 많은 영향을 받았다. 물질전달 계수는 석탄 입자크기가 175 $\mu\textrm{m}$ 이하의 미분탄인 경우 슬러리 농도의 영향은 미미하였으며, 225 $\mu\textrm{m}$ 이상의 입자크기를 갖는 석탄 슬러리에서는 슬러리 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 물질전달 계수는 석탄 입자크기에 많은 영향을 받았다. 물질전달 계수는 미분탄에서 낮았으며 입자크기가 증가함에 따라 증가하여 575 $\mu\textrm{m}$일 때 물질전달이 가장 우수하였으며, 575 $\mu\textrm{m}$ 이상에서는 석탄입자의 침전문제가 발생하여 생물탈황공정에 적용이 어렸다. 물질전달, 탈황효율, 슬러리 농도 등을 조업인자들을 고려할 때 생물탈황에 적용할 최적의 석탄 입자의 크기는 약 500 $\mu\textrm{m}$ 전후인 것으로 평가되었다.