• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.105-113
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• 2003

반응이 진행되는 동안 적절한 희석율(dilution rate; D)을 유지시키는 것은 성공적인 반응조 운전에 있어 필수적이다. 높은 희석율은 미생물의 유실을 가져오며 또한 낮은 희석율은 유기산의 축적으로 인한 product inhibition을 발생시키기 때문에, 높은 효율의 수소를 생산하는데 제한요소가 된다. 그러므로, 본 연구에서는 희석율의 조절을 통한 음식물쓰레기의 산발효 시 효율향상에 대한 연구를 실시하였다. 운전초기(1-2일)에는 단순유기물의 급속산화가 일어나기 때문에 유기산의 축적과 pH 저하가 발생하기 쉽지만, 최적의 초기 희석율로 보고된 $4.5d^{-1}$에서는 초기 이틀동안 적절한 유기산의 농도와 pH가 유지될 수 있었다. 그리고 이때의 뷰틸산/초산(B/A)의 값도 3.2이상의 높은 값이 유지되었다. 하지만 희석율의 조절없이 $4.5d^{-1}$로 계속 유지된 경우에는 단순 유기물의 감소로 인해 2일째 이후에는 유기산의 감소와 pH의 증가가 발생하였다. 또한 미생물의 유실이 많이 발생하였고, 수소발생도 크게 감소하였다. 그러나, 희석율을 $4.5d^{-1}$에서 $2.3d^{-1}$로 변화시킨 경우에는 반응조의 거동특성이 크게 향상되었다. 다른 희석율로 변화시킨 경우와 비교했을 때, 운전 4일째부터 7일째까지 2.0 이상의 가장 높은 뷰틸산/초산 (B/A) 값을 보여주었고 가장 큰 수소발생의 증가가 나타났다. 그 결과, 수소발효의 효율도 70.8%까지 크게 증가하였다. 이것은 적절한 희석율의 변화가 미생물성장에 알맞은 환경을 조성하였기 때문으로, 이 때 제거된 COD는 각각 수소(19.3%), 유기산(36.5%), 에탄올(15.0%)로 전환되었다. 그러므로 분해단계에 따른 적절한 희석율의 조절전략은 수소발효의 효율을 향상시키는데 매우 효과적임을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.837-845
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• 2017

D염색공단의 폴리에스테르 알카리 감량폐수 및 호발폐수가 혼합된 실제 종합염색폐수를 처리하기 위하여 D염색공단의 종합폐수처리장 반송슬러지를 고정한 폐타이어담체를 충전한 재순환 유동상 바이오필터와 소성된 $TiO_2$ 코팅-glass bead를 광촉매담체로 적용한 UV/광촉매반응기를 결합한 재순환 통합시스템을 구축하여 운전하였다. 그 결과로서 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 제거율과 총 색도 제거율 추이는 각각 약 81% 및 55% 정도를 유지하였다. 이러한 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 및 총 색도 제거율의 제고효과는 각각 최대 약 7% 및 3%로 평가되었다. 재순환 통합시스템의 유동상 바이오필터 및 광촉매반응공정은 총 제거율에 대한 상대기여도로서 각각 총 $COD_{cr}$ 제거율의 약 94% 및 6%를 처리하고, 총 색도 제거율의 약 86% 및 14%를 처리하였다. 이와 같이 재순환 통합시스템의 광촉매반응공정에서는 총 제거율에 대한 색도 제거율의 상대기여도가 $COD_{cr}$ 제거율의 상대기여도보다 약 2.4배 정도 컸다. 따라서 본 연구의 재순환 통합시스템에서 광촉매반응공정은 $COD_{cr}$ 제거보다 아조결합과 같이 염료에서 색을 나타내는 화학결합을 깨는 역할에 더욱 효율성이 있었다. 또한 본 연구의 재순환 통합시스템에서 각 단위공정들의 $COD_{cr}$ 및 색도 제거율이, 재순환 통합시스템의 총 $COD_{cr}$ 및 색도 제거율에 미치는 영향에 대한 모델식과 대수적 상관관계를 구하고 분석하였다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.388-395
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• 2016

본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.93-100
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• 2009

본 연구에서는 돈분폐수와 음식물폐수를 대상으로 대장균을 비롯한 병원성균의 존재여부를 파악하였으며, 이들을 여러 비율로 혼합한 혼합폐수를 대상으로 $55^{\circ}C$의 고온의 회분식 혐기소화를 실시하여 최적의 유기물 분해를 위한 혼합비율 및 혐기소화과정에서의 미생물상의 변화를 관찰하였다. 대장균 등의 분변성 장내세균은 축산폐수에서만 발견되었으며 식중독세균인 포도상구균은 음식물과 축산폐수 양쪽에서 발견되었다. 각 폐수의 혼합비율을 달리하여 고온 회분식 혐기소화과정을 거친 결과 각 폐수의 비율이 50:50인 R3 반응조에서 가장 높은 유기물 제거효율을 나타냈으며, 이때 $BOD_5$, CODcr SS의 감량율은 각각 23.2%, 24.7%, 19.7%로 나타났다. 한편, 소화과정 중 미생물상의 변화는 각 혼합반응조 모두 유사한 결과를 보여주었다. 총 세균수의 경우, 반응 최종일까지 상당량의 미생물이 존재하는 것으로 나타났으며, 대장균 등의 분변성 장내세균의 경우에는 반응 10일째 대부분이 사멸되는 것으로 나타났다. 반면, 포도상구균의 경우, 반응기간 내내 완만한 감소세를 보이며 최종 반응일 까지 1,000~5,000 CFU/mL 정도의 개체수가 유지되는 것으로 관찰되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.172-172
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• 2011

Anaerobic digestion(AD) has successfully been used for many applications that have conclusively demonstrated its ability to recycle biogenic wastes. AD has been successfully applied in industrial waste water treatment, stabilsation of sewage sludge, landfill management and recycling of biowaste and agricultural wastes as manure, energy crops. During AD, i.e. organic materials are decomposed by anaerobic forming bacteria and fina1ly converted to excellent fertilizer and biogas which is primarily composed of methane(CH4) and carbon dioxide(CO2) with smaller amounts of hydrogen sulfide(H2S) and ammonia(NH3), trace gases such as hydrogen(H2), nitrogen(N2), carbon monoxide(CO), oxygen(O2) and contain dust particles and siloxanes. The production and utilisation of biogas has several environmental advantages such as i)a renewable energy source, ii)reduction the release of methane to the atomsphere, iii)use as a substitute for fossil fuels. In utilisation of biogas, most of biogas produced from small scale plant e.g. farm-scale AD plant are used to provide as energy source for cooking and lighting, in most of the industrialised countries for energy recovery, environmental and safety reasons are used in combined heat and power(CHP) engines or as a supplement to natural. In particular, biogas to use as vehicle fuel or for grid injection there different biogas treatment steps are necessary, it is important to have a high energy content in biogas with biogas purification and upgrading. The energy content of biogas is in direct proportion to the methane content and by removing trace gases and carbon dioxide in the purification and upgrading process the energy content of biogas in increased. The process of purification and upgrading biogas generates new possibilities for its use since it can then replace natural gas, which is used extensively in many countries, However, those technologies add to the costs of biogas production. It is important to have an optimized purification and upgrading process in terms of low energy consumption and high efficiency giving high methane content in the upgraded gas. A number of technologies for purification and upgrading of biogas have been developed to use as a vehicle fuel or grid injection during the passed twenty years, and several technologies exist today and they are continually being improved. The biomethane which is produced from the purification and the upgrading process of biogas has gained increased attention due to rising oil and natural gas prices and increasing targets for renewable fuel quotes in many countries. New plants are continually being built and the number of biomethane plants was around 100 in 2009.

• 한국환경농학회지
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• 제11권1호
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• pp.77-85
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• 1992

폐수중의 카드뮴을 효과적으로 제거하기 위하여 경남 및 부산지역의 오염된 하천수, 공단폐수처리장의 폐수 및 sludge 그리고 공단주변지역의 토양으로 부터 카드뮴에 내성이 있는 미생물 162균주를 분리하여, 이들 균주중 2,000ppm의 카드뮴이 함유된 한천평판배지에서 생장이 우수한 6균주를 선별한 후 이들 균주의 카드뮴 흡수량을 조사하여, 그 중에서 카드뮴 흡수가 가장 우수한 1균주를 선별하여 동정한 결과 Pseudomonas putida 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 그 분리균의 최적생장 온도는 $30^{\circ}C$였고, 최적 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 항생제 내성, 중금속 내성 및 탄화수소 자화능을 조사한 결과, 항생제인 ampicillin(Ap), chloramphenicol(Cm) 및 streptomycin(Sm)과 중금속인 Li, Cu, Pb 및 Zn에 내성을 나타내었다. 그리고 탄화수소인 salicylate, naphthalene 및 xylene을 단일탄소원으로 이용하였다. 분리균의 카드뮴 농도에 따른 생장을 조사한 결과 카드뮴이 첨가되지 않은 배지에서는 배양 1일 후에 최대생장에 도달했고, 카드뮴 100ppm의 농도에서는 2일 후에 최대생장에 도달하였으며 대조구 (카드뮴 무첨가 배지)와 큰 차이가 없었다. 카드뮴의 농도가 높을수록 균의 생장이 심히 저해되었다. 균체내의 카드뮴횹수량은 카드뮴농도가 낮을수록 증가되었다. 배지중 카드뮴농도가 1ppm과 10ppm인 경우에는 배양 1일 후에 최고의 흡수량을 보였고 100ppm에서는 배양 2일 후에 최고의 축적율을 보였다. 균체내 카드뮴 흡수율은 배지중에 카드뮴 농도가 1ppm인 경우에는 최고 78%, 10ppm에서는 60%, 그리고 100ppm에서는 약 40%의 흡수율을 보였다. 균체내에 다량의 카드뮴을 축적시키기 위하여 배양시 계면활성제를 넣어 배양한 결과, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100을 0.1% 첨가했을 때 약 37%의 카드뮴축적 증가를 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권4호
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• pp.180-185
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• 2017

안료 페인트 생산 업체 7개를 방문하여 제품 21개(안료 17개, 페인트 4개)를 시료채취 하였으며, 대형 온라인 판매상을 통하여 50개 제품을 구매하였다. 총 71개 제품에 대하여 EPA 7473 방법으로 수은 함량분석을 하였고, 물질흐름 분석을 위한 폐기물 내 수은함량은 타 연구(2010)의 안료 페인트 제조 업체에서 발생되는 분진 슬러지 폐페인트 38건의 수은 함량 자료를 사용하였다. 물질흐름분석은 제품 또는 특정 화학물질을 대상으로 하는 Micro 수준의 물질흐름 추적방식을 이용하여 흐름도를 작성하였다. 수은분석 결과, 71개 제품에서 0~0.25 mg-Hg/kg, 38개 폐기물에서 0.23~0.69 mg-Hg/kg으로 나타났다. 물질흐름을 살펴보면 유통단계의 수은흐름량이 연간 10.06 kg인데 반해 폐기되는 수은의 양은 25.27 kg으로 유통량 보다 폐기량이 더 높게 나타났다. 이는 제품과 폐기물의 시료채취 시기가 달라 발생된 현상으로 제품은 2014년도 제품, 폐기물은 2010년 분석된 자료를 사용하여 RoHS 등과 같은 규제의 영향으로 수은 함유 페인트 제품이 감소됨에 따른 것으로 판단된다. 현재 생산되는 제품 중 수은의 농도는 매우 낮고 페인트에 의한 수은의 유출은 미미한 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.469-482
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• 2018

본 연구에서는 델파이 기법과 AHP분석을 이용하여 경인 아라뱃길의 수질에 영향을 미치는 다양한 인자를 설정하고 하천의 수질을 체계적이고 객관적으로 평가할 수 있는 평가 항목 및 지표를 개발하였다. 분석결과, 최상위 평가항목에서의 중요도는 물리 환경적 요인 28%, 관리적 요인 26%, 자연 고정적 요인 26%, 사회 문화적 요인이 20% 순으로 나타났다. 3계층 평가항목인 물리 환경적 요인의 내적 요인에서는 자정능력의 손실, 외적 요인에서는 귤현보 및 교량에 의한 오니토 퇴적이 중요도가 가장 높은 것으로 나타났으며, 관리적 요인의 시설요인에서는 축산 및 폐수처리시설의 영향, 정책/제도적 요인에서는 규제권역상의 문제로 나타났다. 또한 자연 고정적 요인의 수생태/점오염원에서는 굴포천의 오염수, 생활환경/비점오염원은 기타하천의 유입수로 나타났으며, 사회 문화적 요인에서 경제적 요인에서는 화물 및 여객운항, 외적 요인에서는 하수처리시설 부족에 따른 영향이 중요도가 가장 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 향후 경인 아라뱃길의 수질개선 사업의 우선순위를 산정할 수 있는 논리적 근거와 객관성을 마련하기 위하여 각각의 평가지표들을 측정할 수 있는 구체적인 방법론과 기법에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권6호
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• pp.593-598
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• 2010

본 연구에서는 유동상 반응기를 이용하여 고농도의 질소, 인 및 불소가 동시에 존재하는 반도체 폐수 내 불소 처리시 불소 제거효율 향상, 함수율 저감 및 생성 슬러지($CaF_2$)의 순도 향상을 꾀하고자 하였다. 이를 위해 pH 및 seed 주입량, 유출수의 순환여부에 따른 영향을 살펴본 결과 유출수 재순환 시 불소제거효율, 슬러지 순도 및 함수율을 모두 고려할 경우 최적의 pH는 5, seed 주입량은 150 g으로 관찰되었다. 이때의 불소 및 인 제거효율은 94.24 및 8.97%로 나타났고, 함수율은 12.94%로 확인되었다. Seed 주입량의 증가는 불소제거효율을 증가시킬 뿐만 아니라 유출수 재순환 및 pH 변동에 따른 불소제거효율 감소도 억제시키는 것으로 나타났다.