• Membrane and Water Treatment
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• 제11권1호
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• pp.59-68
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• 2020

The study objective was to evaluate the enhanced removal of high concentrations of phosphorus from synthetic wastewater (solely phosphorus-containing) and real wastewater (pig manure) by using carbon nanotube (CNT)-coated steel slag. Generally, phosphorus removal by steel slag is attributed to Ca²⁺ eluted from the slag. However, in this study, CNT was used to control the excess release of Ca²⁺ from steel slag and increase the phosphorus removal. The phosphorus removal rate by the uncoated steel slag was lower than that of the CNT-coated steel slag, even though the Ca²⁺ concentrations were higher in the solution containing the uncoated steel slag. Therefore, the phosphorus removal could be attributed to both precipitation with Ca²⁺ eluted from steel slag in aqueous solution and adsorption onto the surface of the CNT-coated steel slag. Furthermore, the protons released from the CNT surface by exchanging with divalent cations acted to reduce the pH increase of the solution, which is attributed to the OH^- eluted from the steel slag. The adsorption isotherm and kinetics of the CNT-coated steel slags followed the Freundlich isotherm and pseudo-second-order model, respectively. The maximum adsorption capacity of the uncoated and CNT-coated steel slags was 6.127 and 9.268 mg P g^-1 slag, respectively. In addition, phosphorus from pig manure was more effectively removed by the CNT-coated steel slag than by the uncoated slag. Over 24 hours, the PO₄-P removal in pig manure was 12.3% higher by the CNT-coated slag. This CNT-coated steel slag can be used to remove both phosphorus and metals and has potential applications in high phosphorus-containing wastewater like pig manure.

• 유기물자원화
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• 제3권2호
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• pp.103-114
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• 1995

현재 미국이나 캐나다에서는 고농도 유기성 폐수의 처리에 대한 고온 호기성 소화 공정의 여러 가지 장점으로 인하여 활발한 연구 및 적용이 진행되고 있으며, 국내에서도 고농도 유기성 폐수 처리의 여러 문제점으로 관심이 고조되고 있다. 따라서 본 연구에서는 돈 분뇨 폐수를 대상으로 고온 호기성 소화 공정의 적용 타당성을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 그 결과 호기성 소화 슬럿지는 악취 및 부패 등의 측면에서는 상당히 안정화됨으로서 소화슬럿지의 습식사료화 및 액비화의 가능성을 보여주었다. 그러나 습식사료화는 국내 양돈 농가가 대부분 건식 사료 급이 체제를 이루고 있으므로 사료 급이 체제의 전환이 요구되고, 액비화의 경우는 초지 확보가 가능한 단위 농장에서만 적용이 가능하리라고 사료된다. 한편 고온 호기성 소화조의 온도 상승 원인을 조사한 실험 결과에 의하면 생물학적 활성으로 인하여 발생한 에너지보다 교반 에너지에 의한 온도상승이 훨씬 큰 것으로 나타나고 있어 ATAD의 기본 원리에 어긋나고 있어 고온 호기성 소화를 거친 돈 분뇨 폐수가 습식 사료화 될 수 없는 여건하에서 단순한 폐수 처리의 목적만으로 고온 호기성 소화조를 적용하는 것은 비경제적이라고 할 수 있다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.27-34
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• 2014

This study was conducted to survey and inspect the currently operating anaerobic digestion facilities for animal manure. Recently, the number of anaerobic digestion facility for livestock manure is on the rise thanks to growing interest in developing alternative energy. A anaerobic digestion system has been constructed in large scale farms or animal manure public resource center. Currently, most animal manure anaerobic digestion facilities in operation are producing biogas from the pig slurry which contains 97% water. Methane gas can be used to operate a engine generator which then produces electricity. Anaerobic digestate, a by-product of digestion, is mostly utilized as a liquid fertilizer after curing processing. Only in a few cases, it can be discharged after wastewater treatment process. The problem of anaerobic digestate treatment is the imbalance of C/N ratio. The content of N was too high to keep it into normal process.

• 한국환경농학회지
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• 제15권3호
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• pp.355-361
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• 1996

The Purpose of this study was to investigate the effect of the Change in the operating conditions on rotary turning compost plants. The major parameters investigated were moisture content and mixing of the sawdust and pig farm wastewater. Pig farm scale composting plants with mixing rotary were used in this study. Wastes used for the study were sawdust, pig manure, urine and wastewater. When the moisture content was 75%, the compost product obtained from the plants had better physical characteristics than that obtained from the plants with moisture contents of 70%, 80% and 85%.(two a day mixing). When the turning was twice a day, the compost product obtained from the plants had better characteristics than that obtained from non-mixing.(moisture content 75%). C/N ratio, pH value and coliform bacterial population were stable in the compost.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 연구에서는 혐기소화액을 여과함과 동시에 퇴비화가 이루어지도록 하는 기능을 지닌 퇴비단 여과상과 이 퇴비단 여과상에서 발생하는 열로 외부 측벽이 가온되는 방식의 혐기소화조를 이용하여 돼지분뇨 슬러리로부터 발생하는 메탄생성 효율을 분석하였다. 혐기소화조의 형태는 약 $250m^3$ 규모의 긴 장방형 구조로 구성하여 운영하였다. 이 혐기소화조 내에 돼지분뇨 슬러리를 투입하여 혐기 소화하는 과정에서의 메탄생성 특성을 조사하였고, 또 한편으로는 혐기소화 폐액을 처리하는 방안으로서의 퇴비단 여과상의 소화폐액 여과효과를 분석하였다. 돼지분뇨 슬러리는 본 실험 시설인 장방형 중온성 혐기소화조에서 25일 동안 소화되었으며, 이 과정에서 발생한 소화폐액은 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성된 퇴비단 여과상을 통과시키는 방법으로 처리하였다. 또한 퇴비단 여과상을 통과한 후의 최종 여과액을 대상으로 하여 액비로서의 이용가치를 가늠하기 위해 비료성분 함유량을 분석하였다. 혐기소화조에서 배출된 소화폐액의 성분을 분석한 결과 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 의 농도는 각각 1,800 mg/L, 3,500 mg/L, 11,800 mg/L, 1,200 mg/L, 그리고 350 mg/L 수준을 나타냈다. 이 소화액을 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성되어 여과상 역할을 하는 퇴비단 여과상에 통과시킨 후에 채취한 여과수의 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 농도는 여과상 유입수에 비해 각각 97%, 62%, 89%, 39% 그리고 57% 수준의 감소정도를 보였다. 퇴비단 여과상을 거친 후 소화폐액의 질소, 인산, 칼륨의 농도는 각각 1,024, 111 그리고 407 mg/L 수준이었다. 또한 소화폐액 내의 chlorophenol, benzenedicarboxylic acid, dodecane, hexadecane dimethyloctane 등의 유기성 오염물질은 퇴비단 여과상을 거치는 과정에서 95%이상 제거되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.79-82
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• 2008

Anaerobic biodegradability(AB), which can be determined with the ultimate methane yield by the decomposition of organic materials, is one of the important parameters for the design and the operation of anaerobic digestion plant. In this study, Biochemical Methane Potential(BMP) test has been carried out to evaluate the methane yield of animal manures, such as pig and cattle slurries, and different forage crops cultivated at the reclaimed tideland, such as maize, sorghum, barley, rye, Italian ryegrass(IRG), rape, rush and sludge produced from slaughterhouse wastewater treatment plant(SWTP). In the ultimate methane yield of animal manure, that of pig slurry(no used a EM) was 407 $mlCH_4/gVS_{fed}$ higher than 242 $mlCH_4/gVS_{fed}$ of cattle slurry. The ultimate methane yield of spike-crop rye was 442.36 $mlCH_4/gVS_{fed}$ the highest among different forage crops, the other showed the value above a methane yield of 300 $mlCH_4/gVS_{fed}$. The forage crop could be used as a good substrate to improve the methane production in anaerobic co-digestion together with animal manure.

• 한국물환경학회지
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• 제31권3호
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• pp.235-240
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• 2015

To evaluate the unit load generation and discharge, pig cage test was conducted. Feed intake, drink amount, and urine generation increased growth stage (heavy weight) of the pig more great. However, the sum of the urine and manure did not show a significant difference in the growth stages of pigs. Because of the limit of the experiment, e.g., research period, high pigpen temperature, breed-related stress and etc., it could not be derived the results of the four seasons. Therefore, in order to generalize the results, the feed intakes were calibrated using a NRC (National Research and nutritional requirements of pigs from the Commission) standards. The finalized unit load generation and generation amounts of manure and urine were estimated at BOD 104.1 g/head/d, T-N 21.2 g/head/d, T-P 4.9 g/head/d, manure 0.96 L/d, urine 1.66 L/d with consideration of revised feed intake. Compare to the former research results of MOE (Ministry of Environment, 1999) and NIAS (National Institute of Animal Science, 2008), the generation amounts of manure and urine were similar to the NIAS's values. In case of unit load generation, BOD and T-N were almost similar in all of them. However, the T-P unit load generation of MOE was more difference, e.g., 2.5 times high, compare to this study.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권3호
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• pp.181-188
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• 2011

돈분뇨 슬러리 2차 처리수를 대상으로 하여 오존과 과산화수소 등을 적용한 시험결과를 요약한 주요결과는 다음과 같다. 1. 동일한 시료에 동일한 처리시간 동안 처리하였을 경우, 주입한 오존 농도에 따라 처리수의 색도변화가 육안적으로 쉽게 확인할 정도의 차이를 나타냈다. 2. BOD와 COD 그리고 색도는 처리시간이 경과함에 따라 8.4 g/hr 오존 주입 수준에서의 제거효과가 다른 처리구에 비해 크게 나타났다. 반면에 SS는 오존 적용농도에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 질소와 인도 오존처리 효율이 높지 않은 것으로 나타났다. 3. 돈분뇨 슬러리 2차 처리수에 오존을 적용할 경우 색도 등 오염성 물질 제거효과와 더불어 생물학적 안정성 확보도 가능한 것으로 판단된다. 4. 돈분뇨 슬러리 3차 처리수에 과산화수소수를 첨가할 경우 2차 오염에 의한 잔존세균의 감소효과 및 암모니아 발산감소로 인해 돈분뇨 2차 및 3차 처리수의 중수도 개념으로서의 재활용 가능성에 대한 긍정적 요인으로 작용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.267-274
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• 2022

양돈 폐수로부터 NH₃를 제거하기 위해서 양돈 폐수의 무게 대비 MgO(wt. %)의 양을 변화시키면서 양돈 폐수에 주입하였다. 24시간 동안 폭기시키면서 MgO (0.8 wt. %)로 처리한 양돈 폐수는 미처리 양돈 폐수에 비하여 NH₃ 가스 발생량이 75.5% 감소하였으며, 1개월 동안 밀폐된 상태에서도 NH₃ 가스가 거의 발생하지 않았다. 본 연구에서 사용한 MgO는 양돈 폐수의 pH를 상승시켜 NH₃가 가스 형태로 탈기될 수 있는 조건을 제공해 주었으며, 과량 주입할 경우에도 호기성 미생물 활동에 악영향을 줄 수 있는 pH 10.5를 초과하지 않았다. 양돈 폐수에서 제거되지 않고 남아 있는 NH₄⁺는 인산과 MgO를 첨가하여 스트루바이트의 형태로 침전시켜 제거하였다. 스트루바이트를 합성하기 위해서 NH₄⁺의 몰비와 동일하게 인산과 MgO를 주입하고 황산을 첨가하여 양돈 폐수의 초기 pH를 5로 조정한 후 점진적으로 폐수의 pH를 상승시켰다. pH 6에서 흰 침전물 소위 스트루바이트가 생성되기 시작하여 pH 10까지 지속적으로 합성이 이루어졌다. 총 86.1%의 NH₄⁺ 제거 중에서 62.4%가 약산성인 pH 6에서 제거되었다. 침전물 중에 스트루바이트의 존재를 XRD로 조사하였고 그 결과 pH 6에서 침전물이 스트루바이트의 결정성을 갖는다고 확인되었다. pH 7~10인 조건에서는 스트루바이트가 비결정질 형태로 존재하며, pH가 11인 이상에서는 생성된 스트루바이트가 완전히 붕괴되었다. 침전물 내에서 스트루바이트의 수득률은 에너지 분산형 X-ray, 열중량분석기, 원소분석기의 결과치를 바탕으로 하여 68%~84%임을 확인할 수 있었다. 만약 NH₃가 제거된 양돈 폐수를 건조 퇴비에 뿌려 부숙하게 된다면 퇴비의 부숙 기간 동안 NH₃로 인한 악취를 상당히 감소시킬 수 있을 것이다. 이와 더불어, MgO로 처리한 양돈 폐수는 가축 퇴비에 인과 질소를 보충하는 역할을 담당할 수 있을 것이다. 앞으로도 본 연구를 계속적으로 진행하여 국내에서 친환경퇴비를 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.

• 신재생에너지
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• 제4권4호
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• pp.56-64
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• 2008

Anaerobic biodegradability (AB), which can be determined with the ultimate methane yield by the decomposition of organic materials, is one of the important parameters for the design and the operation of anaerobic digestion plant. In this study, Biochemical methane potential (BMP) test has been carried out to evaluate the methane yields of animal manures such as pig and cattle slurries, and different forage crops cultivated at the reclaimed tideland such as maize, sorghum, barley, rye, Italian ryegrass (IRG), rape, rush, and waste sludge produced from slaughterhouse wastewater treatment plant (SSWTP). In the ultimate methane yield and biodegradability of animal manure, those of pig slurry were 345 $mlCH_4/gVS_{fed}$ and 44.7% higher than 247 $mlCH_4/gVS_{fed}$ and 46.4% of cattle slurry (Cat. 2). The ultimate methane yield and biodegradability of spike-crop rye (Rye 1) were 442.36 $mlCH_4/gVS_{fed}$ and 86.5% the highest among different forage crops, those of the other forage crops ranged from 306.6 to 379 $mlCH_4/gVS_{fed}$ of methane yield with the AB having the range of about 60 to 77%. Therefore the forage crops could be used as a good substrate to increase the methane production and to improve the biodegradability in anaerobic co-digestion together with animal manure.