• 원예과학기술지
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• 제33권5호
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• pp.751-762
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• 2015

본 연구는 평면형 바이오필터를 설계하여 제작하고 이 바이오필터에 디펜바키아(Dieffenbachia amoena 'Marianne')의 식재 여부에 따라 환기 용량을 제어할 수 있는 토양 수분 안정화 정도를 측정하고 미세먼지, 휘발성 유기화합물 및 포름알데히드(HCHO)와 같은 실내공기 오염물질에 대한 바이오필터의 제거율을 비교하였다. 실험 결과 디펜바키아의 식재 여부에 관계없이 모두 일정한 상대습도, 온도 및 토양 수분 함량을 나타내었고 이 바이오필터에 식재한 디펜바키아도 정상적으로 생육하였다. 바이오필터에 의한 미세먼지 제거율을 보면, 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)의 입자 수는 토양만 있는 경우 각각 30%와 2% 이상 제거되었고, 디펜바키아를 식재한 경우도 각각 40%와 4% 이상 제거되었다. 미세먼지(PM10) 무게에 따른 제거율은 토양만 있는 경우 4% 이상, 디펜바키아를 식재한 경우 20% 이상으로 나타났다. 토양만 채운 바이오필터는 xylene, ethylbenzene, toluene, total volatile organic compounds(T-VOCs)를 63% 이상 제거하였으나 benzene은 22% 이상, HCHO는 38% 이상을 제거하였다. 디펜바키아를 식재한 바이오필터는 xylene, ethylbenzene, toluene, T-VOCs를 72% 이상 제거하였고 benzene과 HCHO도 39% 이상 제거하였다. 따라서 식물과 바이오 필터를 결합한 시스템은 미세먼지의 제거보다 휘발성 유기 화합물의 제거에 대한 효과가 더 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제작한 평면형 바이오필터는 실내 공기질 정화에 매우 효과가 있는 것으로 나타났으며, 식물과 바이오필터를 결합하였을 때 그 효과는 더욱 큰 것으로 확인하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.99-105
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• 2000

본 연구는 Pb으로 오염된 토양을 Biofilter에 의한 적용가능성을 판단하고 충전물질, bed수 그리고 미생물 접종에 따른 Pb의 이동억제효과의 변화를 Pilot plants의 실험을 하였으며 토양의 분해정도를 CODcr/TOC ratio로써 안정화 지표에 대한 변화를 검토하였다. 생물여과는 오염된 물질을 생물여과상를 통과시켜 충전물질표면에 부착되어있는 생물막의 각종미생물들에 의한 경계면을 통하여 물질의 상호교환 및 전환이 생기며 생물막내에 흡수된 물질을 생물학적으로 처리하는 방법의 일종이다. 본 연구는 오염된 토양에 lead nitrate를 첨가시켜 납을 1,000㎎/kg dry soil로 인공적으로 조제한후 충전물질로는 퇴비, 바이오세라믹 그리고 퇴비와 바이오세라믹을 중량비로 7:3으로 하였고, 1단, 2단, 3단으로 하고 이에따라 생물흡착제로 'Aspergillus niger'를 이용하며 납의 이동억제효과의 변화를 검토하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.347-350
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• 2002

The petrochemical products can cause soil and groundwater contamination during their transportation and the use of the products, and while being contained in underground storage tanks(USTs) throughout the leakage. To treat the contaminated soil, the bioventing method is suitable for the remediation of semi-volatile compounds, such as diesel and kerosene. Biofiltration is one of possible method to treat the off-gas produced in the process of the bioventing. This study is related to the usage, effectiveness of treatment, and feasibility of two types of biofilter system made of ceramic-compost and polymer respectively to treat diesel VOCs at constant retention time of 20 sec. Compost biofilter showed the average removal efficiency of 73 % when the inlet concentration increased to 20 ppmv. Increased the inlet concentration decreased the microbial activities as well as the removal efficiency. On the contrary, the removal efficiency of the polyurethane biofilter was maintained at 88 % at the inlet concentration of 13 ppmv during ten days and was obtained to 80 % at the inlet concentration of 30 ppmv in spite of the drop of the efficiency in the sudden increase of the inlet concentration. At the beginning of the experiment it showed low removal efficiency at low inlet concentration due to the low microbial activity, however, as experiments proceed the removal efficiency could be obtained more than 80% at high inlet concentration.

• 실내환경 및 냄새 학회지
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• 제16권2호
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• pp.139-149
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• 2017

In order to reduce odor and methane emission from the landfill, open biocovers and a closed biofilter were applied to the landfill site. Three biocovers and the biofilter are suitable for relatively small-sized landfills with facilities that cannot resource methane into recovery due to small volumes of methane emission. Biocover-1 consists only of the soil of the landfill site while biocover-2 is mixed with the earthworm casts and artificial soil (perlite). The biofilter formed a bio-layer by adding mixed food waste compost as packing material of biocover-2. The removal efficiency decreased over time on biocover-1. However, biocover-2 and the biofilter showed stable odor removal efficiency. The rates of methane removal efficiency were in order of biofilter (94.9%)>, biocover-1(42.3%)>, and biocover-2 (37.0%). The methane removal efficiency over time in biocover-1 was gradually decreased. However, drastic efficiency decline was observed in biocover-2 due to the hardening process. As a result of overturning the surface soil where the hardening process was observed, methane removal efficiency increased again. The biofilter showed stable methane removal efficiency without degradation. The estimate methane oxidation rate in biocover-1 was an average of 10.4%. Biocover-2 showed an efficiency of 46.3% after 25 days of forming biocover. However, due to hardening process efficiency dropped to 4.6%. After overturn of the surface soil, the rate subsequently increased to 17.9%, with an evaluated average of 12.5%.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.161-166
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• 1998

Controlling malodor originating from livestock feces has become a major issue, due to its influence on the health of man and livestock, together with its influences on atmospheric pollution. In this study, Five types of biofilters filled with saw-dust, night soil, fermented compost, leaf mold and a mixture(a compound of night soil, fermented compost and leaf mold at the same rates, respectively) were manufactured and tested. To study the effect of the biofilter on reducing malodor in a composting facility and swine building, a pilot scale composting facility enclosed with polyethylene film was constructed. Swine feces was composted in the facility and malodorous gas generated from the decomposition of organic matter in the feces was gathered by vacuum pump. Each biofilter achieved 87∼96% NH3 removal efficiency. This performance was maintained throughout 10 days of operation. The highest NH3 removal efficiency was achieved by leaf mold on the first day of operation period. It reduced the concentration of NH3 by about 96%. Night soil and fermented compost showed nearly equal performance of 93 to 94% for 10 days from the beginning of operation. The mixture achieved the lowest NH3 removal efficiency. It reduced NH3 concentration by about 89∼94% for 10 days from the beginning of operation. However NH3 removal efficiency of each biofilter declined with the passage of operational time. After 30 days from the beginning of operation, NH3 removal efficiency of each biofilter of each biofilter was below 60%, respectively. The concentration of H2S and CH3-SH originating from compost were equal to or less than 5mg/l and 3mg/l, respectively. After passing throughout the biofilter, the concentration of H2S and CH3-SH were not detected.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.73-76
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• 2002

Biofilter performance to reduce C $H_4$ emissions from MSW landfills was tested under a variety of environmental and design conditions. The optimum soil moisture content for C $H_4$ oxidation in a loamy sand was 13% by weight. The addition of N $O_3$-N did not affect the C $H_4$ oxidation rate. Soil depths of 30cm and 60cm were equally efficient in C $H_4$ oxidation. When the C $H_4$ loading rate was decreased, the percentage of C $H_4$ oxidized increased. The maximum C $H_4$ oxidation rate was 27.2 mol $m^{-2}$ $d^{-1}$ under optimum conditions (loamy sand soil, 13% moisture content, 30cm soil depth, and an loading rate of 32.8 mol $m^{-2}$ $d^{-1}$). Based on the above results, the installation of a properly sized and managed biofilter above a landfill cover should be capable of achieving a major reduction in atmospheric methane emissions from MSW landfills built with RCRA covers.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권5호
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• pp.579-587
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• 2016

본 연구의 최종 목표는 심지가습장치를 이용하여 소형화된 식물바이오필터를 개발함으로써 토양수분을 안정화하고, 이 바이오필터에 의해 실내공기의 오염 물질을 정화하는 것이다. 심지자동가습기가 장착된 신규 식물바이오필터는 2015년에 만든 대형바이오필터에서 흡수탑 가습장치를 제거하여 더 소형화된 디자인으로 제작하였다. 본 연구는 신규 바이오필터 내부의 가습장치에 심지의 수를 조절함에 따른 식재층간의 토양수분 변화를 비교하고, 이 바이오필터의 식재층에 스파티필름 (Spathiphyllum wallisii ‘Mauna Loa’)을 식재하기 전과 후의 토양수분 변화와 식물 생육을 비교하였다. 심지의 개수에 따른 식재층간 토양수분은 비슷하게 나타났으며, 모든 토양수분의 선형회귀선은 장기간 토양수분이 안정화되었기 때문에 거의 수평의 선을 나타내었다. S. wallisii ‘Mauna Loa’의 식재 전과 식재 후 30일째의 생육 지표를 비교한 결과, 모든 생육 지표에 있어 통계적 유의성이 없었다. 따라서, 식물바이오필터의 토양수분 함량은 흡수탑 가습장치를 사용한 이전의 바이오필터보다 심지의 개수에 관계없이 심지가습장치를 적용하였을 때 보다 안정화 되었다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.599-608
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• 2009

This manuscript covers the results of field investigation and lab-scale experiments to design a double-layered biofilter system to control urban storm runoff. The biofilter system consisted of a coarse soil layer (CSL) for filtration and fine soil layer (FSL) for adsorption and biological degradation. The variations of flow rate and water quality of runoff from a local expressway were monitored for seven storm events. Laboratory column experiments were performed using seven kinds of soil and mulch to maximize pollutants removal. The site mean concentration (SMC) of storm runoff from the drainage area (runoff coefficient: 0.92) was measured to be 203 mg/L for SS, 307 mg/L for $TCOD_{Cr}$, 12.3 mg/L for TN, 7.3 mg/L for ${NH_4}^+-N$, and 0.79 mg/L for TP, respectively. This study employed a new design concept, to cover the maximum rainfall intensity with one month recurrence interval. Effective storms for last ten years (1998-2007) in seoul suggested the design rainfull intensity to be 8.8 mm/hr Single layer soil column showed the maximum removal rate of pollutants load when the uniformity coefficient of CSL was 1.58 and the silt/clay contents of FSL was virtually 7%. The removal efficiency during operation of double layer soil column was 98% for SS and turbidity, 75% for TCODCr, 56% for ${NH_4}^+-N$, 87% for TP, and 73-91% for heavy metals. The hydraulic conductivity of the soil column, 0.023 cm/sec, suggested that the surface area of the biofilter system should be about 1% of the drainage area to treat the rainfall intensity of one month recurrence interval.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2005

유류로 오염된 토양의 생물학적 복원에서 휘발성 유기화합물(VOCs)을 제거하기 위한 biofilter의 적용 가능성에 대하여 알아보았다 대표 오염물질로 diesel을 선정한 후 총 86일 동안 ceramic과 polymer,이 두 종류의 담체를 사용하여 SV(공간속도)와 유량, 입구농도 등을 조사하여 최적의 운전조건을 찾고자하였다. 운전초기 30일간 SV를 $153\;h^{-1}$ 고정하여 입구농도를 증가시키며 ceramic 및 polymer biofilter의 제거효율 변화에 대하여 알아보았다. Ceramic 및 polymer 담체에서는 총 VOCs의 입구농도가 10 ppmv 이하일 때 각각 평균 $67\%$ 및 $15\%$의 제거효율을 보였으나, 입구농도를 30 ppmv까지 증가시켰을 때 ceramic 담체는 제거 효율이 $60\%$까지 저하되었고, polymer 담체의 경우 $80\%$의 제거효율을 보였다. 또한, Diesel VOCs의 입구농도와 공간 속도의 증가에 따른 총 VOCs의 제거효율에 미치는 영향을 알아보았다. 공간속도가 $153\;h^{-1}$에서 $204\;h^{-1}$와 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 총 VOCs의 제거 효율은 점차적으로 감소하여 polymer 담체의 경우 평균 제거효율이 $82\%$에서 $80\%,\;77\%$로 약 $5\%$ 감소함을 관찰하였다. Polymer 담체에서는 공간속도의 증가에도 불구하고 benzene과 toluene모두 약 $81\~86\%$의 영역에서 일정한 제거효율을 보이는 것으로 나타났다. 반면, ceramic 담체에서 benzene의 경우 공간속도 $153\;h^{-1}$에서 평균 $87\%$의 제거효율을 보였고, 공간속도가 $204\;h^{-1}$에서 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 $79\%$에서 $74\%$로 약 $5\%$가 감소하였다. Toluene의 제거효율은 공간속도의 증가에 따라 $80\%$에서 $76\%$로 $4\%$ 감소하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.42-47
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• 2003

토양 및 지하수 복원 과정에서 벤젠과 에틸렌이 혼합되어 배출될 경우 이를 biofilter에 의해 처리한 결과, 에틸렌은 생분해가 잘 되지 않는 화합물인데도 불구하고 체류시간이 10～15분에서는 96%이상 높은 생물학적 처리를 보여 biofilter운전 가능성이 제시되었다. 2～15분 체류시간에서 혼합 VOCs중 벤젠은 모든 조건에서 100% 제거되었다. 체류시간이 15분일 경우 벤젠과 에틸렌의 최대 제거능은 각각 4.3과 1.4g/$\textrm{m}^3$hr로서 벤젠이 에틸렌에 비해 3배 정도 컸다. 체류시간이 작을수록 에틸렌 분해율 감소로 인하여 이산화탄소 발생도 감소함을 발견하였으며 벤젠과 에틸렌이 모두 제거되는 운전에서 최고 이산화탄소 발생률은 3,169 [mg-$CO_2$/(g-${C_2}{H_4}$＋${C_6}{H_6}$)]이었다. 벤젠 산화 미생물은 Bacillus mycoides와 Pseudomonas fluorescens로 동정되었고, 에틸렌 산화 미생물은 Pseudomonas putida와 Pseudomonas fluorescens로 각각 동정되었다.