The treatment of high-strength swine wastewater by anaerobic digestion combined with an aquatic plant system was investigated. Anaerobic digestion of swine wastewater gave volatile solids (VS) removal efficiencies of 43.3%, 52.1% and 54.5% for hydraulic retention times (HRTs) of 20, 30, 40 days, respectively. The removal efficiencies of VS, total chemical oxygen demand (TCOD) and soluble chemical oxygen demand (SCOD) decreased with increasing VS volumetric loading rate (VLR). Higher organic removal efficiency was observed at longer HRTs for the same VS volumetric loading rate. As VS volumetric loading rate increased, biogas production increased and the methane content of the biogas decreased. Experiments using duckweed (Lemna species) as an aquatic macrophyte gave the following results. In the case of nitrogen, removal efficiency was above 60% and effluent concentration was below 10.0 mg/L when the influent ammonia-N loading was about $1.0\;g/m^2/day$. In the case of phosphorus, removal efficiency was above 55% and effluent concentration was below 2.0 mg/L when the influent $PO_4$-P loading was about $0.15\;g/m^2/day$. In addition, crude protein and phosphorus content of duckweed biomass increased from 15.6% to 41.6% and from 0.8% to 1.6%, respectively, as the influent nutrient concentration increased. The treatment of high-strength swine wastewater by anaerobic digestion combined with an aquatic plant system offers good performance in terms of organics and nutrient removal for relatively low operation and maintenance costs. The results indicate that under appropriate operational conditions, the effluent quality is within the limits set by Korean discharge criteria.
본 연구에서는 콩에서 유래한 단기 발효식품인 청국장, 물두시, 낫또 제품 중 대표적인 제품을 각각 하나씩 선택하여 이들의 일반적 특성과 항돌연변이 효능 및 항암 효능을 비교 연구하였다. 청국장은 아미노태 질소 및 암모니아태 질소의 함량이 높았으나, 낫또는 그 함량이 낮게 나타났다. 물두시의 경우 여타 발효식품에 비해 pH가 낮고 산도가 높았다. Ames test 및 HT-29 인체 대장암세포를 이용한 실험에서는 청국장이 우월한 항돌연변이 및 항암 효능을 나타냈다. 이상의 결과로 볼 때 청국장은 전반적으로 기능성이 우수한 것으로 나타났으며, 물두시는 낫또에 비해 기능성이 더 나은 것으로 나타났다. 이는 발효 기간의 차이, 제조방식, 원재료의 품질 등에 의한 것으로 여겨지며, 향후 각국의 식문화 및 조리 방식 등의 차이에 기초를 둔 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.
주형합성법을 이용하여 메조기공(mesoporous pore)을 지닌 나노실리카 물질들과 나노카본볼의 대량생산법이 개발되었다. 암모니아, 트리메틸아민, 아세트알데히드 그리고 메틸메르캅탄과 같은 악취 물질들이 마크로기공 코어-메조기공 쉘(macro-porous core/mesoporous shell) 구조체인 나노카본볼에 흡착되는 현상이 상업용 탈취제인 활성탄과 비교 조사되었다. 나노카본볼에서의 악취의 흡착 및 분해는 활성탄에 비해 우수하게 관측되었고 촉매가 나노카본볼 내부에 첨착되면 더욱 악취 분해 특성이 증가되었다. 나노카본볼의 우수한 흡착 및 분해 특성을 이해하기 위해 물리화학적 특성인 균일한 기공, 넓은 표면적, 큰 기공 부피에 관한 기공 특성과 악취의 분해 현상이 연구되었다. 이러한 나노카본볼은 탈취제 분야에서 많은 응용성이 있을 것으로 전망된다.
Polytetrafluoroethylene (PTFE) surface was modified for improving hydrophilicity by ion irradiation in environmental gas of $N_2$ and $NH_3$, respectively. The water contact angle onto the PTFE surface increased from $104{\circ}$ to over $140{\circ}$ by Ar ion irradiation in $N_2$ gas. In the case of $NH_3$ as environmental gas, there were a slight increase of contact angle from ion dose of $1{\times}10^{15}\;to\;5{\times}10^{15}\;ions/cm^2$, and its dramatic decrease to the value of 35o at the conditions of ion dose higher than $1{\times}10^{16}\;ions/cm^2$. It was found from SEM results that the surface morphology of PTFE was changed into one with filament structure after Ar ion irradiation in $N_2$ gas environments. On the contrary, Ar ion irradiation in $NH_3$ gas condition induced the PTFE surface with network structure. Hydrogen ion irradiation resulted in a little change of PTFE surface morphology, comparing with the case of Ar ion irradiation. The water contact angle of hydrogen ion irradiated PTFE surface in reactive gas decreased with increment of ion dose. Hydrogen ion irradiation could improve hydrophilicity with little change of surface morphology. It might be considered from FT-IR results that the improvement in wettability of PTFE surface by ion irradiation in $N_2$ and $NH_3$ gases could be due to the hydrophilic groups of NHx bonds.
This study aimed for evaluating the applicability of the two stage dual media filtration system in field water treatment plant. The field plant of two stage and dual media filtration system was operated for 2 months. Average iron concentrations of the settled water, existing filtered water and second stage filtered water was 0.041 mg/L, 0.007 mg/L and 0.005 mg/L, respectively. Removal efficiency of iron concentration in the second stage is appropriately 35% more than in existing filtered water. Also removal efficiency of residual chlorine in the dual media filtration system is relatively 42.3% more than in existing filtered water due to adsorption of activated carbon, but the removal of ammonia nitrogen by adsorption is insufficient. Average concentrations of THM and chloroform in the settled water are 0.033 mg/L, 0.026 mg/L, respectively and in existing filtered water are 0.023 mg/L and 0.023 mg/L. Average concentrations of THM and chloroform in the dual media filtration system are 0.008 mg/L and 0.013 mg/L. Therefore removal efficiency of THM concentration in second stage is more than 66.4% in existing filtrated water. Also removal efficiency of chloroform in the dual media filtration system is more than 50.0% in existing filtered water because of the adsorption of activated carbon. In this case backwashing period in dual stage system is 4~5 days, but in existing filtration system is 1~2 days.
인산감수성(燐酸感受性)이 다른 9개대두재배종(個大豆栽培種) Lee, Hill, Harosoy, Clark-63, Chippewa 및 R56-49을 서로 다른 질소원(窒素源)으로 수경재배(水耕栽培)하여 엽중유리당(葉中遊離糖)과 유기산(有機酸)을 gas chronatograph로 조사(調査)하여 미동정(未同定)의 X, Y peak와 Sucrose peak가 주(主) peak로 나타났다. X 화합물(化合物)은 NO3-N 급여(給與)경우 흔적으로 나타난데 반하여 NH4-N나 urea 급여(給與)경우에 다량(多量)나타났다. Y 화합물(化合物)을 Urea 급여(給與)경우 감소하는 경향이었다. Sucrose는 NH4-N 급여(給與)에서 흔적으로 나타나고 Urea에서 NO3-N에서보다 높았다. X 화합물(化合物)은 erythrose에서 유래(由來)한 4 탄소(炭素) 산성당(酸性糖)이거나 Purine이나 Pyrimidine에서 유래(由來)한 환상화합물(環狀化合物)로 Y 화합물(化合物)은 glycolysis path에서 유래(由來)한 6 탄당(炭糖)으로 추정(推定)되었다. Y/X 치(値)는 인산감수성(燐酸感受性)의 좋은 지표(指標)가 되므로(역관계(逆關係)) 이 두 화합물(化合物)은 ammonia 독작용(毒作用) 및 인산감수성(燐酸感受性) 기작(機作)에 관여(關與)하는 요인화합물(要因化合物)로 보였다.
A chemical and biological permeable barrier with economic feasibility is suggested to treat landfill leachate in this study. The proposed composite layers consist of bentonite, and polyurethane (PU) foam that is mixed with powdered activated carbon (PAC) and inoculated with microorganisms from local wastewater treatment plant. Each layer is mixed with local sand, and yellow brown soil. Batch tests were conducted to investigate the sorptions of nitrate on the PU foam and PAC, and nitrification/denitrification rate of each layer material. Nitrification occurred in 30 minutes with initial ammonia concentration of 100 mg/L, and the concentration of nitrate attached in the PU foam increased after 270 minutes. Results of denitrification batch tests showed 76.6%, 87.3% and 88% of nitrate removal efficiency at 10%, 20% and 30% of the volume ratio of PU foam, respectively. The pH increased from 7 to 9.42, and alkalinity increased from 980 mg/L to 1720 mg/L during the denitrification batch tests. In the column experiments using the proposed composite layers with 20% of the volume ratio of the PU foam, about 96% of BOD, 63% of COD, 58.1~79.5% of total nitrogen were removed.
TMGa와 유전체 장벽방전에 기초한 질소함유 활성종을 이용하여 (0001) 사파이어 기판위에 GaN 박막을 저온에서 성장시켰다. III-V 질소화합물 반도체의 에피막 성장에 있어서 암모니아는 유기금속 화학증착법에서 지금까지 알려진 가장 보편적인 질소 공급원이며 충분한 질소공급을 위해 $1000^{\circ}C$ 이상의 고온 성장이 필수적이다. GaN 박막을 비교적 저온에서 성장시키기 위하여 질소 공급원으로 암모니아 대신 유전체 장벽방전을 이용하였다. 유전체 장벽방전은 전극사이에 유전체 장벽을 설치하여 arc를 조절하는 방전이며 수 기압의 높은 공정압력보다 훨씬 높으므로 기판표면까지 전달하는데도 이점이 있다. GaN 박막의 결정성과 표면형상은 성장온도, 완충층에 따라 변화하였으며, $700^{\circ}C$의 저온에서도 우수한 (0001) 배향성을 갖는 GaN 박막을 성장할 수 있었다.
Urea-SCR 머플러 시스템 입구와 촉매 전단에 설치된 다공튜브는 우레아 수용액 분무의 균일분포, SCR 촉매 활용도 증대 및 암모니아 슬립을 방지하기 위해 사용되고 있다. 다공튜브의 오리피스 면적비 변화가 머플러 챔버 내부유동 특성에 끼치는 영향이 상용 소프트웨어를 이용하여 해석적으로 조사되었다. 다공튜브 오리피스 면적비 변화는 촉매 전단에 설치된 챔버 내부의 벌크 선회유동 형성과 촉매 전단 속도분포의 균일도 지수에 큰 영향을 끼침을 보였다. 해석결과를 검증하기 위해 엔진실험이 ESC 및 ETC 모드에서 수행되었다. 엔진 실험결과 다공튜브 길이방향으로 보다 많은 유량이 흐르는 모델이 가장 높은 NOx 저감 효율을 나타냈으며, 이것은 높은 균일도지수 및 강한 선회유동을 나타내는 해석 결과와 일치됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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