• 제목/요약/키워드: Solid digestion

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Pulse Power를 이용한 폐활성슬러지 전처리의 파이럿 규모 연구 (Pilot-scale Study for Pulse Power Pretreatment of Waste Activated Sludge)

  • 유희찬;홍승모;최한나
    • 유기물자원화
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    • 제13권3호
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    • pp.71-81
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    • 2005
  • 슬러지를 안정화시키기 위하여 가장 많이 적용되고 있는 공법은 혐기성 소화공법이라고 할 수 있다. 또한, 혐기성 소화는 유기성분의 효과적인 안정화와 동시에 메탄가스를 발생시켜 에너지로 이용 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 폐활성슬러지의 경우 미생물의 세포벽 때문에 일반적으로 저조한 혐기성 처리효율과 탈수능을 나타내고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 전처리공정들이 개발되거나 연구되어 왔다. 본 연구에서는 폐활성슬러지의 혐기성 소화효율과 탈수능을 향상시키기 위한 pulse power 전처리 연구를 pilot 규모로 수행하였다. Pilot plant는 기 수행된 실험실 연구결과를 바탕으로 설계 및 운전하였다. 본 연구에서는 pulse power 전처리에 의한 슬러지 특성변화를 평가하였으며, 특히 혐기성 소화시 미생물이 사용하기 용이한 기질의 증가를 의미하는 용존성 유기물질의 증가를 주요항목으로 평가하였다. 혐기성 소화조에서 발생하는 가스발생량과 메탄함량을 측정하여 혐기성 소화능을 평가하였으며, 슬러지 탈수능은 CST 및 비저항값의 측정을 통하여 평가하였다. 또한, 슬러지 처리공정에서의 전체적인 에너지수지를 계산하여 pulse power 전처리에 의한 에너지 회수율 변화를 평가하였다.

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소화조(消化槽)의 수리학적(水理學的) 체류시간(滯留時間)이 분뇨(糞尿)와 정화조(淨化槽)슬러지 혼합물(混合物)의 혐기성소화(嫌氣性消化)에 미치는 영향(影響) (Effects of Hydraulic Rentention Time on Anaerobic Digestion of the Mixture of Nightsoil and Septic Tank Sludge)

  • 이광호;양상현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.117-127
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    • 1983
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 분뇨(糞尿)와 정화조(淨化槽)슬러지 혼합액(混合液)을 2단(段) 혐기성(嫌氣性) 소화방식(消化方式)으로 처리(處理)할 때 제(第)1소화조(消化槽)(반응조(反應槽))에서의 수리학적(水理學的) 체류시간(滯留時間)(5일(日), 15일(日), 25일(日))이 반응조(反應槽)내에서의 화학적(化學的) 특성(特性)과 처리도(處理度)에 미치는 영향(影響), 그리고 제(第)2소화조(消化槽)(침전조(沈澱槽))에서의 적정(適定) 체류시간(滯留時間)을 검토(檢討)하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 휘발성(揮發性) 산(酸)(volatile-Acid)은 HRT의 증가(增加)에 따라 감소현상(減少現象)을 나타냈다. 2) HRT가 증가(增加)함에 따라 알카리도와, Ammonia-N은 증가(增加)하였으며 pH는 짧은 체류시간(滯留時間)에서는 증가추세(增加趨勢)를 보였으나 15일(日) 이상(以上)의 HRT에서는 거의 일정(一定)하였다. 3) TBOD, TCOD, TS, VS의 제거율(除去率)은 HRT의 증가(增加)에 따라서 증가(增加)하였다. 4) 휘발성고형물(揮發性固形物)(VS)의 제거율(除去率)은 부하량(負荷量)이 증가(增加)됨에 따라 감소현상(減少現象)을 나타냈다. 5) 주입된 VS 단위(單位)무게당(當) gas 생산량(生産量)은 HRT 5일(日)에서 $0.33m^3/kg$ VS fed/day, HRT 15일(日)에서 $0.58m^3/kg$ VS fed/day, HRT 25일(日)에서 $0.57m^3/kg$ VS fed/day로 HRT 15일(日) 부근에서 가장 높았다. 6) 슬러지고형물(固形物)의 침전(沈澱)이 완료(完了)되는데 요구(要求)되는 시간(時間)(tu)은 8.6 일(日)이었으며 육안(肉眼)으로 관찰(觀察)된 고형물(固形物)과 상등수(上燈水)의 경계면(境界面)이 최종단계(最終段階)에 이르는 시간(時間)은 약(約) 10일(日)이었다.

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고핵산 함유 Saccharomyces cerevisiae 균주를 이용한 정미성 효모 추출물의 제조 (Preparation of Flavor-enhancing Yeast Extract Using a Saccharomyces cerevisiae Strain with High RNA Content)

  • 김재식;김진욱;심원;김정완;박관화;백운화
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.475-481
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    • 1999
  • 핵산 함량이 높은 변이주 Saccharomyces cerevisiae B24를 산업적으로 활용하기 위해 배양 후 자기소화 혹은 효소 분해법으로 효모 추출물을 제조하였다. 배양액의 균체 농도를 10% (w/w)로 하고 pH 5.0, $50^{\circ}C$에서 서서히 교반하면서 48시간 자기소화시켰을 때 세포 내용물이 효모 추출물로 이전되는 수율은 65% 정도였으나 리보핵산은 정미력이 없는 다른 성분으로 분해되어 정미성 핵산성분인 5'-IMP나 5'-GMP가 거의 검출되지 않았다. 반면 $90^{\circ}C$ 이상의 온도로 B24 배양액 1 L를 열처리하여 핵산 분해 효소를 불활성화시키고 세포벽을 변성시킨 다음 ${\beta}-1,3-glucanase$, phosphodiesterase, adenylic deaminase, protease 등을 순차적으로 작용시켜 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 3.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%) 84 g을 얻을 수 있었고 이 때 추출물 수득율은 고형분 기준으로 85% 이었다. 반면 모균주인 S. cerevisiae ATCC 7754를 효소적으로 분해할 때 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 2.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%)을 77 g밖에 얻지 못하였다.

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해조류의 혐기성 발효를 이용한 메탄 생산 (Production of Methane from Anaerobic Fermentation of Marine Macro-algae)

  • 김정민;이영호;정성훈;이진태;조무환
    • 청정기술
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    • 제16권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • 해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행하였다. 먼저 원소분석을 통한 다시마, 미역, 톳 등 세 종류의 바이오매스의 이론 메탄가스 전환량을 구한 결과, 분석한 세 종류의 해조류는 C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, ash 14 ~ 21%를 포함하고 있었으며, 이론적으로 56 ~ 60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 g VS(고형분) 당 442 ~ 568 mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적메탄잠재력 (Biological Methane Potential, BMP) 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄생성수율 (52%)을 보였다. 이어서 회분식으로 메탄가스 생산에 영향을 미치는 여러 가지 인자들 (유기물 농도, pH, 염분, 입자크기, 그리고 시료전처리)에 대한 조사를 통해 최적의 메탄가스 생산조건을 구하였다. 전처리한 다시마 5 g VS/200 mL를 pH 8조건에서 염분 제거 없이 사용했을 때 이론치의 51%(197.1 mL/g VS)를 얻었고, 더욱이 습식멸균기로 해조류를 찐 경우 27% 증가한 268.5 mL/g VS 메탄가스를 생산할 수 있었다. 또한 연속반응기 (7 L 운영부피/10 L 반응기)를 이용하여 65일 간 운전한 결과 하루 최대 약 1.4 L의 메탄가스 (평균 메탄함량 70%)를 생산할 수 있었다.

예비발효 및 압출조리 전처리가 쌀-대두분 혼합액의 유산균 발효에 미치는 영향 (Effects of Prefermentation and Extrusion Cooking on the Lactic Fermentation of Rice-Soybean Based Beverage)

  • 이철호;무사수안네;류기형
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.666-673
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    • 1988
  • 쌀을 기질로 하는 유산균 음료 발효에서 Bacillus와 효모의 혼합배양을 이용한 고체상태 예비발효와 extruder를 이용한 압출조리 전처리가 유산균의 생육을 증진하는 효과에 대하여 검토하였다. Bacillus laevolacticus와 Saccharomyces cerevisiae의 혼합배양을 쌀과 탈지 대두분의 혼합물에 접종하여 고체 상태로 $45^{\circ}C$에서 배양한 후 자가발열형 단일축 압출성형기를 통하여 처리함으로서 살균과 조직의 변화를 도모하였다. 이렇게 처리된 물질을 분산액으로 만들어 Lactobacillus plantarum과 Leuconostoc mesenteroides 혼합배양을 접종하여 유산발효시켰다. 예비발효와 압출조리에 의하여 유산균의 증식속도와 산생성이 증가하였으며 가용성 고형분의 함량이 크게 증가하였고 분산안정성이 향상되었고 관능적 기호도도 증가하였다.

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돼지분뇨 처리를 위한 Farm-scale Two-phase Anaerobic Digester의 실증운영에 관한 연구 (A Study on the Practical Operation of a Farm-scale Two-phase Anaerobic Digester for the Treatment of Swine Manure)

  • 백인규;이상락;안정제;권윤정;맹원재
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.73-81
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    • 2000
  • A two-phase anaerobic digestion system for the treatment of swine waste was constructed in a commercial hog farm. The digester system was composed of 4 major units; slurry storage pit, acidogenic digester, methanogenic digester and sedimentation pit. A biogas boiler unit was also attached to maintain the digester temperature of 37$^{\circ}C$. Substrate lading was made with 2hr-interval by pumping about 2.1$m^3$ of slurry type swine waste from the slurry pit into the acidogenic digester, which corresponds to hydraulic retention time of 4 days for the acidogenic digester and of 11 days for the methanogenic digester. Digester temperature were well maintained as the set temperature of 37$^{\circ}C$ in the methanogenic digester, while the temperature in the acidogenic digester showed around 34$^{\circ}C$. pH also showed a steady-state results of 7.3 in the acidogenic digester and of 7.6 in the methanogenic digester during the operation period. Average biogas production rate was 0.66$m^3$/$m^3$ digester volume. Reduction rate of total solid and volatile solid were 42.8% and 5.8%, respectively. Total nitrogen and ammonia nitrogen were not reduced during the anaerobic fermentation, however, most of VFAs seemed to be converted to the biogas,. These fermentation performance data may suggest that he newly developed a two-phase anaerobic digester for the swine waste treatment worked so successfully.

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쌀 취반특성의 품종간 변이 및 이화학적 특성과의 관계 (Varietal Variation of Cooking Quality and Interrelationship between Cooking and Physicochemical Properties of Rice Grain)

  • 김광호;윤기호
    • 한국작물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.45-54
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    • 1994
  • 벼 품종간 쌀 취반특성의 변이를 구명하여 비슷한 취반특성을 가진 품종군을 분류하고 쌀의 취반특성과 이화학적 특성간의 관계를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1, 메벼 품종과 찰벼 품종은 밥물의 요드정색도에서 차이가 크게 났으며, 메벼, 찰벼 모두 요드정색도와 용출고형물량에서 품종간 변이가 크게 났다. 2. 메벼 품종을 국내육성종, 한국재래종 및 외래도로 구분하여 취반특성을 비교한 결과 팽창률, 요드정색도 및 용출고형물량의 평균치에서 차이가 났다. 3. 취반특성을 이용한 주성분분식에서 제1및 제2주성분치상 분포에서 취반특성이 비슷한 메벼 품종들은 <장안벼·서안벼>, <진미벼·일품벼·대성벼>, <서해벼·남원벼 ·영덕벼>, <추청벼·봉광벼>, <오대벼·금오벼>, <화청벼·동해벼·팔공벼>등이었다. 4. 취반특성이 비슷한 찰벼 품종들은 <농림나001·수원357호·조도·인부지나도>, <삼남밭벼 ·적도>, <무주도·Daigol mochi>, <대골도(찰)·진도(찰)>, <진부찰벼·대골도(유색)>, <신선찰벼·Hung-Tsan>, <아구도·이락도>등이었다. 5. 메벼 품종의 팽창률은 상온 수분흡수율과 정의 상관이 성립되었으며, 요드정색도는 용출고형물량과 부의 상관, 아밀로스함량과는 정의 상관을 각각 나타내었다 찰벼 품종의 팽창률은 요드정색도, 용출고형물량 및 호응집성과는 각각 정의 상관을 나타내었으며, 요드정색도와 알칼리붕괴도 간에는 정의 상관이 인정되었다.

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Physiology of Small and Large Intestine of Swine - Review -

  • Mosenthin, R.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제11권5호
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    • pp.608-619
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    • 1998
  • The small and the large intestine of swine represent the organs that extract nutrients from feedstuffs through digestion and fermentation and that allow their absorption and incorporation into the blood circulation. Special attention is directed towards the small intestine of young pigs since the transition to a solid diet at weaning exerts major impacts on the structural and functional integrity of the small intestine. Dietary factors involved in postweaning changes of gut morphology and biochemistry such as removal of bioactive compounds in sows milk at weaning, anti-nutritional factors in weaner diets, dietary fiber and the role of voluntary feed intake will be elucidated. The microbial function of the large intestine which is carried out by a diverse population of microorganisms is dependent on substrate availability. Short chain fatty acids as main fermentation products contribute to the energy supply of the host but they are also important for the maintenance of the morphological and functional integrity of the epithelium in the colon. As a result of bacterial nitrogen assimilation in the large intestine, nitrogen is shifted from the urinary to the fecal excretion route thus saving metabolic energy to the pig because less ammonia would become available for conversion to urea.

A study of palm oil mill processing and environmental assessment of palm oil mill effluent treatment

  • Akhbari, Azam;Kutty, Prashad Kumaran;Chuen, Onn Chiu;Ibrahim, Shaliza
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권2호
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    • pp.212-221
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    • 2020
  • This work discusses the palm oil mill processing carried out at Jugra Palm Oil Mill Sdn Bhd, situated at Selangor, Malaysia with the capacity of 45-t fresh fruit bunch (FFB)/h. Typically, oil palm residues and palm oil mill effluent (POME) from FFB are generated while processing. Prior to discharge, POME should be treated to remove pollutants in the effluent. As such, the performances of anaerobic and aerobic ponds were assessed in this study to determine temperature, pH, biological oxygen demand (BOD), sludge volume index (SVI), and dissolved oxygen (DO). From the experiments, mesophilic temperature due to better process stability was applied in anaerobic ponds. The pH results displayed a fluctuating trend between lower control limit and upper control limit, and, the pH value increased from one pond to another. The final discharge BOD and SVI appeared to be lower than 100 mg/L and 10 mL/L indicating low degree of pollution and good settling ability for biomass/solid. DO was close to normal, mostly below 2 mg/L. The experimental outcomes revealed the effective treatability of POME in adherence to the standard regulation, which is the priority for environmental sustainability within this industry domain.

Design of Closed Seawater Recirculating Aquaculture System for Korean Rockfish Sebastes schlegeli Culture

  • Peng, Lei;Oh, Sung-Yong;Jo, Jae-Yoon
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권1호
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    • pp.102-111
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    • 2004
  • Recirculating aquaculture system (RAS) consists of different treatment compartments that maintain water quality within the ranges commonly recommended for fish cultures. However, common RASs still exert considerable environmental impact since concentrations of organic matter and nutrients in their effluents are high. Compared with the traditional RAS, the model RAS developed here use a sedimentation basin for digestion purposes and then use the released volatile organic matter to stimulate a denitrification process. Different treatment compartments for solids, total ammonia nitrogen, and nitrate removal have been reviewed. This paper provides the basic information on designing different treatment compartments as well as the engineering criteria in closed seawater RAS, consisting of circular tanks for fish cultures; dual drain systems, sedimentation basins and foam fractionators for removal of solids; nitrification biofilters for TAN removal; denitrification biofilters for nitrate removal; and aerators for aeration. The main purpose is to outline a common procedure in designing of closed RAS for marine fish culture with an emphasis on easy management and low expense, as well as reduction of the environmental impact.