• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.184-190
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• 2005

하수 슬러지를 펜톤 산화공정으로 처리하는 새로운 VFAs 생산 공정을 연구하였다. 과산화수소와 촉매인 $Fe^{2+}$의 적정농도를 실험하고, 최적 반응온도 및 반응시간에 대한 기초 자료를 얻고자 하였다. 기존의 과산화수소를 액상산화제로 사용한 공정보다 저농도의 $Fe^{2+}$를 촉매로 사용하는 펜톤 산화공정으로 과산화수소의 사용량을 대폭 감소시키고도 VFAs 생성량이 4배 정도 증가하는 결과를 얻었다. 과산화수소와 $Fe^{2+}$의 적정 농도는 각각 0.62 M과 0.007M 이었다. VFAs 생성반응은 초기 1분 이내에서 빠르게 진행되었으며 생성된 VFAs의 일부가 초산과 $CO_2$로 분해되는 연속반응의 특성이 나타났다. 경제성을 감안하면 반응온도는 $25^{\circ}C$, 반응시간은 10분 정도가 적절한 반응조건으로 생각된다. 초기 pH $3{\sim}6.3$에서 VFAs의 생성에 미치는 pH의 영향은 관찰되지 않았다.

• 한국환경보건학회지
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• 제27권4호
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• pp.79-83
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• 2001

The sludge wastes fermentation process reactors were operated to produce the VFAs(volatile fatty acids) as supplemental carbon sources and to determine the optimum operating conditions. The experiment was carried out by varied mixture ration of 400:0 350:30 300:100 200:200 and operating temperature 2$0^{\circ}C$ 3$0^{\circ}C$ and 4$0^{\circ}C$ The results were as follows: Higher VFAs production rate observed at higher mixed ratio of primary sludge. When the mixed ratio of primary sludge and return sludge were 400:0 350:50 300:100 200:200 respectively. VFAs production are were 829.6mg/l 944.2 mg/l 597.9mg/ml an d441.6 mg/l , respectively. the yield of VFAs increased with temperature, but decreased with initial TSS concentration Because fermented sludge has relatively low nitrogen and phosphorus and relatively high VFAs it can be used as a substitute for external carbon in biological nutrient removal process.

• 한국물환경학회지
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• 제23권6호
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• pp.961-965
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• 2007

In this study, degradation of carbohydrates and composition of fermentative products were investigated in semi-continuous acid fermenter varying hydraulic retention time (HRT). Rice soup was used as a sole substrate for the acid fermentation. Solubilization efficiency of the substrate was higher than 70% for all HRT, however the gas conversion was ignorable implying that most of organic contents in the influent remained in the form of volatile fatty acids (VFAs) and ethanol after acid fermentation. The VFAs were the predominant product and the VFAs conversion increased as the HRT decreased. The VFAs conversion reached the maximum value at 12 hr HRT accounting for 70% of the influent COD. Similar to VFAs, ethanol conversion was increased with the decrease of HRT and the maximum ethanol conversion efficiency was 8% at the HRT of 12 hr. Composition of VFAs was markedly dependent on HRT. As HRT increased, the composition of acetic acid was increased as a product of acetogenesis from butyrate, valerate and ethanol. This study demonstrated that HRT affected acid fermentation of a carbohydrate containing organic wastes producing VFAs and ethanol which could be effectively used to compensate the lack of carbon in wastewater for biological nutrient removal.

• 약학회지
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• 제32권1호
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• pp.6-13
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• 1988

A gas chromatographic method is described for the determination of volatile free acids(VFAs) in body fluids. VFAs were trace enriched from body fluids by liquid-solid extraction using Chromosorb P as the solid sorbent and ether as the eluant. The enriched VFAs were injected in splitless injection mode onto a HP-20M fused silica capillary column. The flame ionization detector was used as the detector. The present method was applied to the profiling of VFAs in body fluids from patients suffering from the infectious disease, hepatitis. The VFAs concentrations were high in saliva of hepatitis patients and isobutyric acid detected in sera of hepatitis patients compared to healthy subjects.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권3호
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• pp.219-232
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• 2007

Odors from manures are a major problem for livestock production. The most significant odorous compounds in animal manure a.e volatile fatty acids(VFAs). This work reviews the VFAs from the anaerobic sequencing biofilm batch reactor(ASBBR), anaerobic sequencing batch reactor(ASBR), solid compost batch reactor(SCBR), and aerobic sequencing batch reactor(SBR) associated with the animal manure biological treatment. First, we describe and quantify VFAs from animal manure biological treatment and discuss biofiltration for odor control. Then we review certain fundamentals aspects about Anaerobic and aerobic SBR, composting of animal manure, manure compost biofilter for odorous VFAs control, SBR for nitrogen removal, and ASBR for animal wastewater treatment systems considered important for the resource recovery and air quality. Finally, we present an overview for the future needs and current experience of the biological systems engineering for animal manure management and odor control.

• 한국환경보건학회지
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• 제31권4호
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• pp.294-300
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• 2005

Food waste can be a valuable carbon source in biological nutrient removal (BNR) systems because of high C/N and C/P ratios. However, food waste should be pretreated to promote its hydrolysis rate because hydrolysis reaction would be a rate-limiting step. This study investigates the influence of the enzymatic pretreatment on acid fermentation of food waste. Solubilization of particulate matter in food waste by using commercial enzymes was examined. The acidification efficiency and the volatile fatty acids (VFAs) production potential of enzymatically pretreated food waste were also examined. The highest volatile suspended solids (VSS) reduction was obtained with an enzyme mixture ratio of 1:2:1 of carbohydrase:protease:lipase. An optimum enzyme dosage for solubilization of food waste was $0.1\%$(V/V) with the enzyme mixture ratio of 1:2:1. In the acid fermentation of enzymatically pretreated food waste, $0.1\%$(V/V) enzyme mixture dosage for pretreatment result in the maximum VFAs production and the best VFAs fraction in soluble COD(SCOD). The VFAs production at this addition level was 3.3 times higher than that of no-enzyme added fermenter. The dominant VFAs present was n-butyrate followed by acetate.

• 한국물환경학회지
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• 제20권2호
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• pp.183-189
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• 2004

The performance of a membrane-coupled anaerobic fermenter system for the recovery of volatile fatty acids (VFAs) from liquid organic sludge was experimentally investigated. Permeation flux was stably kept around $0.2(m^3/m^2/day)$ during operational period. The membrane-coupled fermenter showed 2.2 times higher VFAs concentration and higher VFAs forming rate than those of fermenter without membrane. The fermenter with membrane proved to be an effective system for the recovery of soluble organic materials from liquid sludge.

• 청정기술
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• 제19권2호
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• pp.148-155
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• 2013

본 연구에서는 거대 갈조류 대표종인 다시마(Saccharina japonica)로부터 물리화학적 전처리 방법, 미생물 접종비율, 다시마 추출물의 농도 및 pH 조건에 따른 휘발성 유기산(volatile fatty acids, VFAs) 생산 가능성 확인과 생산 효율을 평가하고자 하였다. 물리화학적 전처리 방법에 따른 휘발성 유기산의 최대 농도는 황산, 아임계수, 지질 추출 후 아임계수 전처리 순으로 나타났다. 황산 전처리 방법에서 미생물 접종비율(유효용적(WV)/미생물 부피(M) = 10~30), pH (6.0~7.0) 및 다시마 추출물의 농도(18.0~72.0 g/L)의 혐기성 발효 조건에 따른 휘발성 유기산 생성 농도에 미치는 영향을 확인한 결과, 발효 온도 $35^{\circ}C$, 미생물 접종비율 15, pH 7.0, 발효시간 372시간에서 다시마 추출물의 농도가 18.0, 36.0, 54.0, 72.0 g/L일 때, 휘발성 유기산의 최대 농도가 각각 9.8, 13.9, 18.6, 22.3 g/L로 확인되었다. 생산된 휘발성 유기산의 조성은 pH가 높을수록 아세트산과 프로피온산의 생산 비율이 높았으며, pH가 낮을수록 부티르산의 비율이 높게 확인되었다. 생산된 저농도의 휘발성 유기산은 농축 및 분리공정과 연계하여 향후 기초화학 원료와 바이오연료 등으로 사용될 수 있으므로, 기존 화석연료의 대체에너지 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제53권3호
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• pp.200-207
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• 2017

SA-TSA 복합구를 이용해 폐활성슬러지로부터 VFAs를 생산하고, 이를 발효 기질로 이용해 PHA를 생산하기 위한 실험을 수행하였다. 30%의 SA-TSA 복합구를 처리하였을 때 폐활성슬러지의 가용화 효율이 가장 효과적으로 일어나서 약 3,900 mg/L의 SCOD값을 얻었으며, acetic acid, propionic acid, iso-butyric acid 및 butyric acid를 주성분으로 하는 2,961 mg/L 농도의 VFAs를 얻었다. VFAs를 외부탄소원으로 이용하는 SBR 공정을 통해 PHA를 생합성하는 미생물을 농화배양하는 실험을 수행하고 PCR-DGGE로 분석한 결과, 우점 미생물로 Vibrio spp.와 Corynebacterium glutamicum이 확인되었다. 폐활성슬러지로부터 얻은 VFAs를 탄소원으로 사용하여 농화된 혼합미생물배양체를 회분배양한 결과, 건체량의 25.9%에 달하는 PHB를 얻었다. 본 연구결과는 SA-TSA 복합구를 이용하여 폐활성슬러지로부터 VFAs를 얻음으로써 폐슬러지 감량화 효과를 얻고, 또 혼합미생물배양체를 이용하여 VFAs를 바이오폴리머로 전환함으로써 경제성을 확보할 수 있는 새로운 생물공정의 가능성을 보여준다.

• 대한화학회지
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• 제31권3호
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• pp.244-249
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• 1987

미생물의 대사산물 중에서 각각의 균주에 특징있게 생성되는 탄소수 $C_2-C_5$인 휘발성 유리산의 정성 정량 분석자료는 혐기성 미생물을 확인하는 정보를 준다. 수용성 매체에 용해되어 있는 미생물의 대사산물을 처리함에 있어서 흡착제로 Chromosorbp를 사용한 liquid-solid extraction 방법에 대하여 조사 검토하였다. Chromosorb P는 친수성인 흡착제이므로 그 표면에 간섭물질인 수용성 성분들이 흡착되어 남아있는 반면에 비이온화성인 휘발성 유리산들은 ether에 의해서 정량적으로 회수가 된다. 이와 같이 신속하며 효율적으로 처리된 시료를 5% Carbowax 20M/0.75% $H_3PO_4$로 coating 된 stainless steel capillary column 으로 정성 정량분석하였다.