고체 산화물 연료전지의 연료로 암모니아를 사용하는 것은 고효율, 환경 친화성, 보관 및 운송의 용이성으로 인해 주목받고 있다. 암모니아 활용 SOFC 시스템의 효율을 더욱 높이려면 시스템의 비효율적인 구성 요소를 이해해야 하며 이를 위해 엑서지 분석을 수행하였다.본 연구에서는 단순 연료전지 시스템(FC), 연료극 재순환 시스템(RC-FC) 및 수분 제거 재순환 시스템(RC-WR-FC)의 세 가지 시스템에 대해 엑서지 분석을 수행하였다. FC, RC-FC 및 RC-WR-FC의 엑서지 효율은 각각 48.7%, 51.6% 및 58.4%이었으며, 세 시스템 모두에서 SOFC 스택은 엑서지 파괴의 주요 원인이었다. 또한 버너, 공기 열 교환기 및 냉각기/응축기와 같이 낮은 효율을 가진 부품들을 재구성한다면 효율을 높일 수 있다.
한국 경기도 일대의 하천으로부터 90 균주의 광합성 박테리아를 순수 분리ㆍ동정하였다. 이들중 고효율의 질소($NH_3$-N, $NO_{3{^{-}$-N)제거능을 가진 균주들을 다양한 조건(명처-혐기, 호기: 암처-혐기, 호기)하에서 선별하였다. $NH_3$-N은 위의 4가지 조건하에서 모든 균주가 제거하였고, 평균 제거율은 호기조건(83.8%)에서 혐기조건(75.1%)보다 약간 높게 나타났다. NH$_3$-N의 감소에 따른 $NH_3$-N증가는 일어나지 않았다. $NO_{3{^{-}$-N은 혐기조건에서 소수의 특정 균주에 의해 제거되었다. 명처-혐기조건에서 다양한 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)에 따른 실험 결과는 CODcr (mg/L)/biomass (mg/L)0.2에서 유기물(98.2%)과 $NH_3$-N(89.0%)의 제거율이 가장 높게 나타났다. 명처-혐기조건에서 다양한 C/N 비율에 따른 실험 결과는, 높은 C/N비 뿐만 아니라 낮은 C/N비(5:1)에서도 $NH_3$-N의 효과적인 제거율(75.8%)을 확인 할 수 있었으며, 또한 $NO_{3{^{-}$-N (96.0%)의 동시적 제거를 확인할 수 있었다.
도시화와 산업화로 인해 하수처리장으로 유입되는 하수 내 질소 농도가 증가함에 따라 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향의 정도 또한 증가하고 있다. 고농도의 질소가 포함된 하수를 처리하기 위해 생물학적 질소 제거 공정에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 기존의 생물학적 질소 제거 공정에 있어 산소공급과 외부탄소원 보충에 따른 상당한 비용이 요구된다. 이러한 측면에서 경제적인 개선이 이루어진 고도의 질소 제거 공정이 요구됨에 따라 최근 기존의 질산화·탈질 공정 보다 효율적이고 경제적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. 본 연구에서는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 안정성을 확인하고, Mainstream ANAMMOX 공정구현을 위한 암모니아성 질소(NH4+) 대비 아질산성 질소(NO2-) 비율을 도출하는데 목적이 있다. 선행연구에서 제시된 기질비율을 바탕으로 산정한 비율을 적용해 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조를 운전하였다. Initial 구간에서 NH4+ 제거효율은 58~86%, 평균 제거효율은 70%였다. Advanced 구간에서 NH4+ 제거효율은 94~99%, 평균 제거효율은 95%였다. 연구 결과 NH4+/NO2- 비율이 증가함에 따라, Mainstream ANAMMOX 공정의 안정성이 확보되어 NH4+ 제거효율 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구결과는 이후 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정 적용과 공정 안정성 확보에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.
DOS and NaCl aerosol particles were used to determine collection efficiencies of a 2-stage electrostatic wet scrubber with respect to particle size. The DOS and NaCl aerosols have geometric mean diameters of 0.1-3.0 urn, geometric standard deviations of $1.1{\sim}1.8$ and total number concentrations of $450{\sim}2,400\;particles/cm^3$. The tested operating variables for the electrostatic wet scrubber included air velocity and water injection rate. It was shown from the experimental results that particle collection efficiencies increased in the submicron particle size range when different polarities were applied on the water nozzle and corona wire, respectively. This increase in the collection efficiency is attributed to strong electrostatic attraction between the negative water droplets and positive submicron particles. The collection efficiencies also increased when water injection rate was increased or air velocity was decreased. Meanwhile, the pressure drop across the wet scrubber decreased by 90% compared with the existing mechanical wet scrubber. Finally, ammonia gas was used to determine gas removal efficiencies. It was observed that the gas removal efficiencies increased when the air velocity was decreased or the water injection rate was increased.
일반적으로 고농도의 암모니아성 질소, 인 및 불소가 동시에 고농도로 함유되어 있는 반도체 폐수를 처리하기 위하여 사전에 불소를 적절한 방법으로 제거하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 칼슘을 이용한 제거법이 널리 채택되고 있다. 그러나 불소제거를 위하여 주입하는 칼슘은 암모니아성 질소와 인의 제거를 위한 struvite 반응에 저해를 주기 때문에 최대로 제거할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 불소와 칼슘이 함유된 폐수를 대상으로 struvite 결정화반응을 수행할 때 미치는 영향 인자에 대하여 알아보았다. 불소 농도가 증가할수록 암모니아성 질소와 인의 제거율이 급격하게 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 인이 암모니아성 질소보다 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 폐수중의 칼슘 농도 증가에 따른 영향은 칼슘 농도가 500 mg/L까지 struvite의 결정구조와 일치하였으나 침전물의 순도는 떨어지는 것으로 확인되었고, struvite 반응시 칼슘에 대한 영향은 인보다 암모니아성 질소가 더 크게 받는 것으로 나타났다.
Juvenile red seabream (mean body weight 29.0 g) were reared in recirculating culture systems with three different biofilter media, sand (SF), polystyrene microbeads (PF), and Kaldnes beads (KF). The efficiencies of the three different biofilter media were also tested. The SF was fluidized, and the PF and KF were trickled. All treatments were duplicated. The volumetric removal rates of total ammonia nitrogen by SF, PF, and KF were 193.8, 183.9, and 142.6 g $m^{-3}day^{-1}$, respectively, and those of nitrite nitrogen ($NO_2$-N) were 113.4, 105.9, and 85.8 g $m^{-3}day^{-1}$, respectively. The TAN and $NO_2$-N removal rates of KF were lower than those of SF and PF (P < 0.05), but there was no significant difference in these rates between SF and PF (P > 0.05). Among the biofilters used, only KF showed total suspended solid (TSS) removal capacity. The TSS removal efficiencies of SF and PF were negative. The growth rates of fish in SF were significantly higher than those in KF but not higher than those in PF. There was no difference in growth rate between fish in PF and KF. The specific growth rate and feed conversion efficiency of red seabreams in KF were lower than those in SF and PF, but there were no significant differences between SF and PF. These results indicate that sand and polystyrene microbeads are recommended for red seabream culture in a recirculating system.
하수처리 탈수여액 내에 존재하는 고농도 인을 스트루바이트 생성을 통해 제거하기 위한 타당성 조사를 수행하였다. 혐기 소화를 거친 탈수여액 내에는 암모니아가 인산염 보다 높은 농도로 존재하므로 별도의 질소 투입 없이 마그네슘 주입과 pH 조절만을 통해 인 제거가 가능하였다. 인 제거 효율은 마그네슘 주입량, 교반 시간, 침전 시간, pH에 영향을 받았으며, 최적 반응 조건은 $Mg^{2+}/PO_4^{3-}$ 비 2 mol/mol 이상, 교반 시간 10분 이상, 침전 시간 120분 이상, pH 8.5 이상으로 도출되었다. 위 조건에서의 연속 운전 시 총인 제거율 80%, 인산염 제거율 82% 달성이 가능하였다. 침전물의 원소 조성과 결정 구조는 기존 보고된 스트루바이트와 유사하였다.
The effectiveness of four air fresher (AF) systems was evaluated with respect to their removal efficiencies against offensive odorants. For this purpose, malodorous species were generated by exposing freshly cooked foods emitting odorants with levels moderately above their respective threshold values in a confined room. The deodorization efficiency of the four AF systems was then tested for a period of 30 min by estimating the extent of reduction in odorant levels after the operation of each AF. The removal efficiency of the four AF units against each odorant was evaluated as follows: (1) between AF products from different manufacturers, (2) between odorants and ultrafine particulate matter ($PM_{2.5}$), and (3) between operation and natural degassing. The average sorptive removal of odorants was generally <80% and considered less effective or non-effective relative to $PM_{2.5}$. Further examination of odor reduction, if evaluated in terms of odor indices like odor intensity (OI) and odor activity value (OAV), recorded a mean of 33% and 87%, respectively. The overall results of this study confirmed that all tested AF units were not effective to resolve odor problems created under our testing conditions.
This study was performed to isolate bacteria that could control the nitrite levels in a biofloc technology (BFT) culture tank. Nitrite-eliminating bacteria were isolated from a BFT culture tank rearing goldfish, and the isolated bacterium exhibiting the most potent nitrite eliminating ability was labeled as the "NOBSB1" strain. Sequencing the 16S rRNA revealed that NOBSB1 is a species in the genera Bosea. NOBSB1 had the following characteristics with regard to nitrite removal: (1) it removed nitrite by functioning heterotrophically in the presence of a carbon source (sugars); (2) it eliminated nitrite most effectively within a temperature range of $20-30^{\circ}C$, but its activity decreased at temperatures above $35^{\circ}C$ and below $20^{\circ}C$; (3) it had optimum nitrite removal ability within a pH range of 6.0-8.0; (4) it removed nitrite more effectively under hypoxic than aerobic conditions. NOBSB1 inoculation did not decrease ammonia or nitrate levels, but eliminated nitrite in a BFT culture tank rearing common carp (Cyprinus carpio). After inoculating the NOBSB1 strain in a BFT culture tank, NOBSB1 controlled and sufficiently reduced the nitrite concentration in the tank.
Purpose: Through studying the expert's and non-experts panel responses to the questions regarding the attributes of chemical-biological protection cloth quality in terms of the levels of customer demand and technical factors has been studied. We are applied to a QFD matrix with find out the relationship between the selective removal efficiency of chemical-biological cloth and the guidelines of technical approach. Methods: We fabricated several composite of ion-exchange resins with selectively permeable performance designed to facilities water vapor transport and selective adsorption of the harmful gases. With these materials, we characterized on the selectively permeable performance to identify ion-exchange resin with chemical-biological protective cloth. Results: Results showed that ion exchange materials possessed performance with selectively efficiencies as NH3, SOx, NOx and HCl gas. The selective adsorption amount of ammonia and hydrogen gases were $90-80{\mu}g/g$ with TRILITE SCR-BH sulfonated ion exchange resin. The PP non-woven/ion exchange resin adsorbent materials possessed performance with water vapor permeability were 1,100-1,350 g/m2/day, it's was two times high value compare with activated carbon. With these materials, we characterized selectively removal efficiency to identify new ion-exchange material with chemical-biological protective capability. Conclusion: This study shows that a QFD aids in deciding with of the adsorption parameters to optimized with chemical-biological protection cloth manufacturing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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