• 한국대기환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.758-766
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• 2006

A two-stage bioreactor, which consists of a biotrickling filter module and a biofilter module in series, was investigated for the enhanced treatment of a VOC mixture, toluene and methyl ethyl ketone (MEK). Throughout the experiments, the overall inlet loading rate was maintained at approximately $43g/m^3/hr$, but the inlet ratios of the VOCs were modified. The experimental results showed that the different ratios of the VOC mixture resulted in changes of overall removal efficiencies, elimination capacities (ECs) and microbial accumulation on the surface of each packing material. The ratio of inlet toluene to MEK at 50 : 150 was found to be most effective in terms of the overall removal efficiency, because, at this condition, MEK (i.e., the hydrophilic compound) was mostly removed in the biotrickling filter module and the following biofilter module was used to remove toluene. It was also found that when the inlet loading rate of the VOC mixture was serially increased stepwise within short-term periods, the ECs for toluene dropped significantly but the ECs for MEK increased at the ratio of the VOC mixture. These results implied that substrate interaction and/or substrate preferable utilization might have an effect on the biological removal of each compound in the two-stage bioreactor; therefore, the bioreactor should be operated in the condition where the substrate interaction could be minimized in order to maximize overall performance of the two-stage bioreactor.

• 상하수도학회지
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• 제23권2호
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• pp.175-180
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• 2009

This study was conducted to improve biological degradation efficiency of toluene as a model volatile organic compound (VOC) using yeast Candida tropicalis and to suggest an effective method for bioreactor operation. The yeast strain was immobilized with polyethylene glycol (PEG), alginate, and powdered activated carbon (PAC). The yeast-immobilized polymer media were used as fluidized materials in an airlift bioreactor. Polymer media without PAC were also made and operated in another airlift bioreactor. The two bioreactors showed toluene removal efficiencies ranging 80-96% at loading rates of $10-35 g/m^3-hr$, and the bioreactor containing the polymer media with PAC achieved higher removal efficiency. Protein contents in the liquid phase showed that the bioreactor using the yeast-immobilized polymer media with PAC had a higher rate of microbial growth initially than that without PAC. In addition, the microbial growth rate inside of the polymer media with PAC was five times higher than that without PAC. Consequently, the polymer media containing the yeast strain and PAC could enhance removal efficiencies for VOCs, and the immobilization method improve microbial activity and stability for a long-term operation of biological systems.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.468-475
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• 2005

휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거를 위한 담체충진형 바이오필터법은 운전이 용이하고 처리비용이 낮다는 장점에도 불구하고 낮은 운전성능과 막힘현상등의 문제를 안고 있다. 이에 대한 대안으로 계면활성제로 형성된 거품을 사용해 VOCs의 물질전달율과 분해효율을 향상시킨 미생물반응기(BFR)가 제안되었다. 본 연구는 VOCs 저감기술로서 BFR의 적용가능성을 확인하기 위하여 수행되었다. 우선, BFR에 사용될 계면활성제를 선정하기 위해, 4종류의 계면활성제를 대상으로 회분실험을 수행하였으며, 실험결과 TritonX-100이 미생물의 생분해도에 미치는 영향이 가장 적어 BFR에 적용하기 적합한 계면활성제로 판명되었다. 선정된 계면활성제를 BFR에 첨가하고, 반응기 내에 유입되는 가스의 체류시간과 톨루엔 유입부하량을 변화시키면서 반응기의 운전성능을 평가하였다. 가스체류시간이 0.5분에서 2분으로 증가하면서 반응기의 톨루엔 분해율도 50%에서 80%로 증가하였다. 그러나 톨루엔 유입부하량이 $38\;g/m^3/hr$에서 $454\;g/m^3/hr$으로 증가하면서 톨루엔 분해율은 70%에서 20%로 감소하였다. 본 실험에서는 BFR의 최대분해능은 $108\;g/m^3/hr$로 나타나 기존 담체 충진형 바이오필터에 비해 높았으며, 따라서 BFR 시스템이 기존의 담체를 이용하는 생물학적 VOCs 저감기술에 대한 대안으로서 가능성이 있음을 알 수 있었다. 하지만, 높거나 낮은 가스유속에서 거품이 안정적으로 발생하지 않는 점 등은 여전히 해결해야할 과제로 남아있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권3호
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• pp.153-157
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• 2010

본 연구에서는 제강슬래그의 재활용 범위를 확대하기 위하여 제강슬래그를 접촉여재로 활용한 유기화합물의 흡 착성능을 평가하였다. 또한 표면에 미세한 기공을 가지고 있어 흡착여재와 여과필터로 많은 연구가 되어온 규조토를 제강 슬래그와 혼합하여 세라믹 여재를 만들고 유기화합물 흡착 특성을 평가하였다. 유기화합물로는 아세틸알데히드, 포름알데히드, 암모니아 기체를 사용하였으며, 각각 80%, 96%, 85%의 흡착 효율을 나타내었다. 사용된 모든 기체에 대해서 80% 이상의 흡착효율을 나타내어 흡착여제로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국입자에어로졸학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-7
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• 2009

Fe- and V-doped titanium dioxide nanoparticles consisting of spherical primary nanoparticles were synthesized from a mixed liquid precursor by using the flame spray pyrolysis. The effects of dopant concentration on the powder properties such as morphology, crystal structure, and light adsorption were analyzed by TEM, XRD, and UV-Vis spectrophotometer, respectively. As the V/Ti molar ratio increased, pure anatase particles were synthesized. On the contrary, rutile phase particles were synthesized as the Fe/Ti ratio increased. Photocatalytic property of as-prepared $TiO_2:Fe,V$ nanoparticles was investigated by measuring the removal efficiency for volatile organic compounds (VOCs) under the irradiation of visible light. After 2 hrs under visible light, the removal efficiencies of benzene, p-xylene, ethylbenzene, and toluene were reached to 21.9%, 21.4%, 19.8% and 17.6% respectively.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권2호
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• pp.87-96
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• 2017

In this study, 4 gases containing typical chlorinated volatile organic compounds (VOCs) were treated by ultraviolet (UV) irradiation. The typical chlorinated VOCs are dichloromethane (DCM), trichloromethane (TCM), carbon tetrachloride (CTC) and trichloroethylene (TCE). The removal efficiency (RE) and the products of chlorinated VOCs by UV irradiation are investigated. At this time, 2 types of background gas (air and nitrogen) were used to figure out the RE by photooxidation and photolysis. The specification of UV-lamp used in this study was low-pressure mercury lamp emitting wavelength of 185~254 nm. The experimental conditions were set as initial VOC concentration of $180{\pm}10ppm$, empty bed retention time (EBRT) of 53 s, temperature of $23{\pm}2^{\circ}C$ and relative humidity of $65{\pm}5%$. In the photolysis condition with nitrogen ($N_2$) as background gas, the averaged RE of the 4 types of chlorinated VOCs was about 24% higher than that with photooxidation; and the REs of VOCs except CTC were confirmed as >99%. The composition of off-gases after UV photooxidation in air was investigated and several intermediates from DCM, TCM and TCE were detected by GC/MS. Among them, phosgene which is a toxics was detected as an intermediate of TCM. In addition, the concentration of carbon dioxide ($CO_2$) in the off-gases was measured to calculate the mineralization rate (MR). With the photooxidation, TCE showed the highest RE (>99%) while MR was the lowest (17%); and the MR of DCM was the highest (86%). In addition, particulate matters (PM) in the off-gases was also detected and high concentrated $PM_{10}$ ($21,580{\mu}g{\cdot}m^{-3}$) and $PM_{2.5}$ ($6,346{\mu}g{\cdot}m^{-3}$) were detected in TCE off-gas. More than 99% of the chlorinated VOCs could be removed using UV254-185 nm lamp, while it is necessary to conduct further studies on the production and treatment of secondary pollutants.

• 한국대기환경학회지
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• 제16권4호
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• pp.373-380
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• 2000

A new type of photocatalyst plasma air purification filter for decomposition of some VOCs has been developed. The photocatalyst plasma air purification filter employs the pulsed discharge plasma as an energy source of TiO2. photocatalyst instead of UV light. In closed room(2m3) test removal efficiency of some VOCs was 80∼100% in 15∼24 hours. In the initial step of phptocatalyst plasma reaction. Acetone and Nitromethane etc were detected. But they were completely oxidized to CO2 and H2O.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.255-257
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• 1999

휘발성 유기화합물(VOCs)은 오존 및 광화학 스모그의 전구물질 내지는 원인물질로써, NOx나 햇빛 등과 반응하여 2차 오염물들을 생성한다. 특히, Benzene이나 Chloroform과 같은 VOCs 물질들을 강력한 발암성 물질로 규제되고 있다. 이러한 VOCs는 차량운행, 인쇄, 도장산업, 각종 석유정제과정 및 취급과 정등에서 많이 발생하며, 우리 시민들에게 호흡기 질환을 일으키거나 시계를 흐리게 한다. 따라서 휘발성 유기화합물에 의한 악영향과 교통 및 각종 산업시설에서의 발생원 확인 및 제거에 대한 관심이 매우 높다.(중략)

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.225-226
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• 2001

휘발성 유기화합물(VOCs)은 광화학적 오존 형성으로 인한 간접 오염뿐만 아니라 그 자체가 독성을 지니고 있어 직접적으로도 인체에 유해한 영향을 줄 수 있으며, 유류 및 유기 용제를 사용하는 작업장에서뿐만 아니라 연소 관련 오염원이 없는 실내 환경에서도 일부 VOCs는 높은 농도를 나타낼 수 있으므로 작업장 및 실내 환경에서의 VOCs 처리에 대한 중요성이 증대되고 있다. (중략)

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권2호
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• pp.28-40
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• 2004

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하여 대표적 휘발성 오염물질(VOCs)인 가솔린을 토양으로부터 제거하는 박스실험을 실시하였다. 아크릴수지로 제작된 65 cm${\times}$20 cm${\times}$30 cm 규모의 박스를 제작하여, 인공적인 토양 환경을 설정한 후, 직경 1 cm인 스테인레스 재질의 관에 0.2cm 간격으로 하부에서 15cm까지 스크린 된 스테인레스 재질의 주입정(2개)과 추출정(1개)을 설치하여 SVE를 실시하였으며, 추출정으로부터 배출되는 가스를 제거하는 후처리 공정을 연결하여 SVE로부터 배출되는 가스의 가솔린 농도와 후처리 공정 후 배출되는 가솔린 농도를 비교 분석하였다. 가솔린 100g을 토양 내 주입한 경우 0.03 L/min 조건의 박스실험에서는 SVE에 의해 약 560L (13일 경과) 가스 추출 후 주입된 가솔린의 95%가 제거되었으며, 주입 가솔린양이 250 g이고 추출 가스량이 0.2 L/min 조건에서는 약 1440L(5일 경과)가스 추출 후 주입 가솔린의 92% 이상이 제거되어, SVE가 토양 내 휘발성 오염물질을 제거하는데 매우 효과적인 방법임을 입증하였다. 가솔린으로 오염된 토양에서 SVE 공정으로부터 배출되는 가스를 과립상 활성탄 흡착탑과 바이오필터를 이용하여 제거하는 실험을 실시하였다. SVE로부터 배출된 가스의 후처리 공정으로 활성탄의 흡착탑을 이용한 제거 공정과 바이오필터를 이용한 제거 공정의 효율을, 후처리 공정으로 주입되는 가스내 가솔린량에 대한 운전 시간별 제거 효율로 나타내었다. 제거 효율은 후처리 공정에 주입되는 가솔린의 농도와 관계 없이 평균 94%의 높고 안정적인 효율을 나타내었고, 후처리 후 배출되는 가스의 농도 자체도 매우 낮게 나타남으로서, 실제 오염지역에서 토양증기추출법과 결합 된 하나의 VOCs 제거공정으로서 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 활성탄 흡착탑과 바이오필터에 유입되는 가솔린의 부하량에 대한 제거 용량은, 주입되는 가솔린의 농도가 상당히 높음에도 불구하고 주입되는 가솔린의 농도가 높을수록 선형적으로 증가하였다. 이러한 결과들은 후처리 공정들이 SVE에서 배출되는 가스의 VOCs 농도가 다양한 환경에서도 광범위하게 적용할 수 있으며, 특히 고농도의 가스상을 처리하는 데에도 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 입증한다.