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H2O2/O3 AOP와 UASB 공정을 이용한 매립지 침출수 처리(I) - H2O2/O3 AOP 전처리 및 질소원에 따른 침출수별 처리특성 - (Treatment of Landfill Leachate using H2O2/O3 AOP and UASB Process (I) - Treatment Characteristics of Leachate depending on H2O2/O3 AOP Pretreatment and Available Nitrogen Form -)

  • 정승현;정병곤
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.643-650
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    • 2005
  • In order to treat leachate from aged landfill site effectively, removal of biologically recalcitrant organic matter and denitrification efficiency were evaluated through the combination of $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process and UASB process. The results can be summarized as follows. In case of leachate having low COD/N ratio from aged landfill site, it is possible to increase available COD for denitrification in nitrate utilizing denitrification and nitrite utilizing denitrification both by enhancing biodegradability of recalcitrant organic matter as applying $H_2O_2/O_3$ AOP to pretreatment process. In this experiment, it is found that available COD for denitrification can be increased to 1.0 and 0.4 g/day, respectively. Comparison has been made between requiring COD and available COD for denitrification in each experimental stages. It is expected that high rate of denitrification can be achieved with leachate from young landfill site because higher amount of available COD for denotrification is present in the leachate than the amount of requiring COD for denitrification. Especially, In leachate from aged landfill site with low COD/N ratio, it can be concluded that denitrification using nitrite nitrogen can enhance overall denitrification performance efficiently because denitrification using nitrite nitrogen requires less amount of carbon source than denitrification using nitrate nitrogen. Comparing the biogas production rate and nitrogen content of biogas under the condition of same amount of nitrate and nitrite addition, biogas production and nitrogen content of biogas are increased during denitrification after $H_2O_2/O_3$ AOP pretreatment process. Therefore, it can be confirmed that COD/N ratio in the leachate is increased. Applying $H_2O_2/O_3$ AOP as pretreatment system of landfill leachate seems to have little economic benefit because it requires additional carbon source to denitrify ammonia nitrogen in leachate coming from aged landfill site. However, it is possible to apply this pretreatment process to leachate from old landfill site in view of AOP process can achieve removal of biologically recalcitrant organic matter and increase of available COD for denitrification simultaneously.

폐기물 매립지 침출수에 의한 중금속 용출에 관한 연구 (A Study on the Leaching of Heavy Metals by Municipal Solid Waste Landfill Leachate)

  • 정종관;장원;박영숙
    • 환경영향평가
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    • 제6권1호
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    • pp.105-110
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    • 1997
  • Sanitary landfill is a general method as a final disposal of municipal solid waste(MSW), therefore leachate characteristics are very various as lime goes by because of highly concentrated organic acids are contained non biodegradable COD. So it is hard to abide by the mandatory standards of discharge eventhough applying the physicochemical and biological processes to treat the leachate. The process of treating leachate are determined by the degree of removal and components, but they are highly contained organic materials. It is a removal method to use jointly with the physicochemical process if the hard and fast rule is needed. The critical components of material are COD, ammonia, salts and heavy metals in the case of treating biologically. Biological process is to use metabolism of microorganism, therefore it is a desirable condition which heavy metals are not contained, because they acting as an inhibitor of enzyme. Of these are contained, organic decomposition and synthetic function of microorganisms decrease significantly. Consequently, this research paper lays emphasis on the concentration of heavy metals in leachate and for the purpose of forecasting the factors which are affecting the leaching of metalic waste in some degree, experimented the various reacting conditions. 1. When the concentration of heavy metals in leachate is in comparison with the level eluted after reaction, at pH 7.9 the result of reaction for PCB to CCL scrap showed that Zn, Mn, Cu was more eluted 11.6 times, 340.3 times, and 2,705.5 times respectively than the leachate undiluted solution. 2. At the condition of strong acid pH 4.7, the concentration of heavy metals in EM undiluted solution showed that Zn, Mn, Cu was more eluted 26.5 times, 147.3 times, and 3,656.3 times respectively than leachate undiluted solution. 3. When the ratio leachate to EM was 50 vs 50(V/V%), Mn was more eluted 198.7 times than leachate undiluted solution, but Zn and Cu do not show the meaningful results. 4. The color of landfill leachate was black-brown. And fulvic acid that is main ingredient of NBD COD contained, oxygen of 44~50%. For that reason, I estimated that the level of Zn, Mn, Cu was higher than the case of leachate. 5. COD of leachate from general landfill is difficult to remove. Because the solution of heavy metals is improved by the character of leachate(pH & ingredient of oxygen etc.) hence the Mn, Cu, Zn act as disturbing factor, the biochemical treatment is hard. Therefore the type of PCB & CCL scrap, iron, aluminum contained metals need to previously separate from general wastes as much as possible.

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코발트 프탈로시아닌 유도체에 의한 아민 및 황 화합물의 흡착 (Adsorption of Amine and Sulfur Compounds by Cobalt Phthalocyanine Derivatives)

  • 이정세;이학성
    • 공업화학
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    • 제18권6호
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    • pp.592-598
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    • 2007
  • Temperature programmed desorption (TPD), XRD, SEM 및 FT-IR를 이용하여 코발트 프탈로시아닌 유도체의 황과 아민화합물에 대한 흡착효율을 조사하였다. 코발트 프탈로시아닌 유도체의 암모니아에 대한 TPD 측정결과, 산도가 낮은 온도($100{\sim}150^{\circ}C$)와 높은 온도($350{\sim}400^{\circ}C$)에서 두개의 탈착피크가 나타났다. 테트라카르복실 코발트프탈로시아닌(Co-TCPC)은 코발트 프탈로시아닌(Co-PC)보다 낮은 온도(물리적 흡착)에서 탈착피크가 약했지만 높은 온도(화학적 흡착)에서 강한 탈착피크가 나타났다. Co-TCPC와 Co-PC의 비표면적은 각각 37.5와 $18.4m^2/g$이었다. Co-TCPC와 Co-PC의 기공부피는 각각 0.17과 $0.10cm^3/g$이었다. 파과곡선으로부터 흡착용량을 계산하였더니 트리에틸 아민 가스 120 ppm의 평형농도에서 Co-TCPC의 흡착용량은 24.3 mmol/g, Co-PC의 흡착용량은 0.8 mmol/g로 나타났다. Co-TCPC와 Co-PC로 디메틸 술파이드 제거효율은 디메틸 술파이드 초기농도 225 ppm에서 각각 92와 18% 제거효율을 보였다. Co-TCPC와 Co-PC로 트리메틸아민 제거효율은 트리메틸아민 초기농도 118 ppm에서 각각 100.0%와 17.0% 제거효율을 보였다.

하수슬러지 케이크 열수분해 탈리액의 혐기성 분해 특성 (Anaerobic Treatment of Leachate Solubilized from Thermal Hydrolysis of Sludge Cake)

  • 강호;오백용;신경숙
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.583-589
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    • 2015
  • 본 연구에서는 슬러지 케이크를 열수분해한 탈리액을 대상으로 혐기소화특성을 평가하였으며, 슬러지 탈수케이크의 열수분해후 성상변화 및 열수분해 탈리액의 MAP결정화, MAP결정화 상등액을 이용한 혐기소화공정효율을 고찰하였다. 탈리액의 MAP결정화는 Mg:P의 비가 1.5:1, pH가 9.5인 조건이 최적이었으며, 이때 MAP생성으로 인해 열수분해 탈리액의 암모니아성 질소는 50%, 인산염은 97%가 제거되어 열수분해 탈리액의 혐기소화 전처리 시 효과적임을 알 수 있었다. 기질 대 미생물비(S/I) 0.5 조건에서 중온 회분식 혐기소화조 운전결과 MAP 결정화를 거친 열수분해 탈리액의 최종생분해도는 63%였으며, 분해속도상수 $k_1$$0.207day^{-1}$로 17일 동안 이분해성 기질비율($S_1$)이 90% 분해되었고, 나머지 10% ($S_2$)는 $k_2$ ($0.024day^{-1}$)의 느린 속도로 분해되어 열수분해로 인해 슬러지의 생분해성이 높아짐을 알 수 있다. 열수분해 탈리액을 MAP결정화한 후, 탈리액을 대상으로 SCFMR형태의 혐기조를 운전한 결과 HRT 20일(OLR 1.43 g VS/L-d)에서 평균 0.45 v/v-d의 Biogas가 발생하였으며, TVS제거효율은 37~41% 범위로 우수한 혐기소화효율을 나타내었다.

바이오 필터를 이용한 비육돈사 배기덕트 시설의 악취저감 효과 (Odor Removal Efficiency of Biofilter Ducting Systems in Indoor Pig House)

  • 송준익;최홍림;최희철;권두중;유용희;전중환
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.195-200
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    • 2007
  • 무창 육성 비육돈사에 대한 악취 제어 효율 비교분석을 위하여 Biofilter 덕트에 의한 악취 제어 연구를 수행하였다. 본 실험은 서울대 부속목장 실험돈사에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다. 1. 무창 육성비육돈사에서 여름철 최대 배기시 바이오필터 외부로 배출되는 공기속도는 볏짚(.0.77 m/s), ALC(0.56 m/s)으로 측정되었다. 2. 실험시작 5일 후 가스검지기(GV-100)에 의한 간이측정시 암모니아($NH_3$) 농도는 필터 통과 후 볏짚($2mg/{\ell}$), ALC(3ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚($93\;mg/m^3$), ALC($32\;mg/m^3$)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다. 3. 황화수소($H_{2}S$) 가스농도 변화는 돈사내부에서는 측정일 7일(6 ppm), 21일(5 ppm) 및 36일(7 ppm) 경과함에 따라 어느 일정 시점에서 황화수소 가스농도는 증가하지 않았으나 다른 필터여재에서는 일정한 경향은 보이지 않았다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 육성비육 돈사에서 Biofilter를 이용한 악취저감 효과를 확인할 수 있었다.

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Design and Performance of a Laboratory Scale Closed Seawater Recirculating System for Korean Rockfish Sebastes schlegeli Culture Part 2. Performance of the Seawater Recirculating System

  • Lei Peng;Oh, Sung-Yong;Jo, Jae-Yoon
    • 한국양식학회:학술대회논문집
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    • 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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    • pp.126-126
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    • 2003
  • Performance of a laboratory scale closed seawater recirculating aquaculture system was evaluated. Twenty-kg Korean rockfish (130 fish) with an average body weight of 153.8 g was stocked. Over 107-day culture period, fish reached final density of 51.7 kg/m$^3$ (initial density, 33.3 kg/m$^3$) on the culture tank volume basis. On a daily basis, water addition was 3.4% of the total water volume in the system. Total ammonia nitrogen (TAN)concentrations were below 1 mg/L and nitrite nitrogen (NO$_2$-N) concentrations were within the range of 1-3 mg/L on most sampling days. TAN was removedin bead and sand filters and it was removed or produced in the sedimentation basin. Basically, NO$_2$-N was removed in the bead and sand filters while it was either removed or produced in the sedimentation basin. Nitrate nitrogen (NO$_3$-N) was produced in the bead filters and removed in the sand filter and sedimentation basin. Foam fractionator performed well in the recirculating system. The maximal daily removal values for total suspended solids (TSS) and protein were 10,9 g and 1.4 g, respectively. Whole water quality parameters were within the levels commonly recommendedfor fish culture on most of the sampling days. However, further studies are needed to evaluate the commercial feasibility of this system because of the small-scale system used in present experiment. At least, present study still provides some basic information for further studies of this kind of system.

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Effects of Defaunation on Fermentation Characteristics and Methane Production by Rumen Microbes In vitro When Incubated with Starchy Feed Sources

  • Qin, W.Z.;Li, C.Y.;Kim, J.K.;Ju, J.G.;Song, Man-K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권10호
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    • pp.1381-1388
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    • 2012
  • An in vitro experiment was conducted to examine the effects of defaunation (removal of protozoa) on ruminal fermentation characteristics, $CH_4$ production and degradation by rumen microbes when incubated with cereal grains (corn, wheat and rye). Sodium lauryl sulfate as a defaunation reagent was added into the culture solution at a concentration of 0.000375 g/ml, and incubated anaerobically for up to 12 h at $39^{\circ}C$. Following defaunation, live protozoa in the culture solution were rarely observed by microscopic examination. A difference in pH was found among grains regardless of defaunation at all incubation times (p<0.01 to 0.001). Defaunation significantly decreased pH at 12 h (p<0.05) when rumen fluid was incubated with grains. Ammonia-N concentration was increased by defaunation for all grains at 6 h (p<0.05) and 12 h (p<0.05) incubation times. Total VFA concentration was increased by defaunation at 6 h (p<0.05) and 12 h (p<0.01) for all grains. Meanwhile, defaunation decreased acetate and butyrate proportions at 6 h (p<0.05, p<0.01) and 12 h (p<0.01, p<0.001), but increased the propionate proportion at 3 h, 6 h and 12 h incubation (p<0.01 to 0.001) for all grains. Defaunation increased in vitro effective degradability of DM (p<0.05). Production of total gas and $CO_2$ was decreased by defaunation for all grains at 1 h (p<0.05, p<0.05) and then increased at 6 h (p<0.05, p<0.05) and 12 h (p<0.05, p<0.05). $CH_4$ production was higher from faunation than from defaunation at all incubation times (p<0.05).

효소 당화율을 높이기 위해 폐 신문지의 전처리 (Pretreatment of Used Newspaper to Increase Enzymatic Digestibility)

  • 문남규;김성배
    • KSBB Journal
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    • 제16권5호
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    • pp.446-451
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    • 2001
  • 신문지와 같은 폐지지 적합한 전처리 방법을 조사하였다. 조사방법은 전처리 후 기질의 효소 가수분해에 영향을 미칠수 있는 인자, 즉 회분의 양, 기질 크기의 잉크의 유무에 따른 효소 당화율을 측정하였다. 이 세 인자 중 잉크가 효소당화율에 미치는 영향이 가장 커서 잉크를 제거하는 방향으로 전처리 방법을 고안하였다. 먼저 섬유성 기질에서 성능이 입증된 percolation반응기에 의한 전처리 방법을 사용하였다. 그러나 17$0^{\circ}C$에서 전처리된 기질은 잉크가 거의 제거되지 않앗고 효소 당화율도 전처리하지 않은 기질보다 더 낮았다. 그래서 10$0^{\circ}C$이하의 낮은 온도에서 회분식 반응기를 사용하는 방법을 연구했는데 암모니아에 과산화수소를 첨가하여 진탕교반시키는 방법이 가장 효과적이었다. 이 방법의 효소 당화율은 전처리하지 않은 기질보다 약 20% 증가한 85%이어서 신문지와 같은 폐지의 전처리에 아주 효과적이었음을 알수 있었다. 이와 같은 높은 당화율은 암모니아에 첨가한 과산화수소가 잉크제거와 기질을 팽윤시키는 작용을 하기 때문이라고 생각된다.

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다공성 폴리우레탄 충진형 생인공간의 체외 성능 평가 (In Vitro Performance Assessment of a Bioartificial Liver Packed with Polyurethane Foam)

  • 이두훈;이지현;김성구;박정극
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.24-29
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    • 2001
  • 급성 간부전 환자나 간이식 대기 상태의 환자의 생명을 간이 재생되거나 간 이식때 까지 연장시키기 위하여 생인공간이 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 적당한 cell opening을 가지는 폴리우레탄 폼을 15% NCO-prepolymer를 이용하여 직접 제조하였으며 이를 직경 3~4 mm 크기의 정육면체로 절단하여 충진형 반응기를 제조하였다. 분리된 일차간세포를 원심분리 방법을 이용하여 PUF 1 $cm^3$ 당 5.5$\pm$1.1$\times$$10^6$개의 세포를 접종하였으며 일주일간 관류 배양하면서 생인공간으로서의 성능을 측정하였다. 접종된 간세포는 구상체를 형성하였고 안정된 암모니아 제거능력과 요소 분비율을 나타내었다. 알부민 분비율은 배양 4일 이후 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 볼 때 PUF 충진형 간세포 반응기는 생인공간으로 개발되기에 충분한 가능성을 가진 것으로 판단된다.

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천연 망간 광석 탈황제의 재생 반응 특성 연구 (A Study of Regeneration Reaction for Desulfurization Sorbents using Natural Manganese Ore)

  • 윤여일;윤용승;김성현
    • 에너지공학
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    • 제11권3호
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    • pp.247-253
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    • 2002
  • 석탄가스화 복합발전(IGCC)의 가스 정제 부분에 사용 가능한 비아연계 탈황제중 경제성이 우수하며 탈황성능이 우수한 천연망간광석을 탈황제의 활성성분으로 선정하였다. 본 연구에서는 이미 탈황반응이 끝난 망간계 탈황제의 재생반응특성을 열중량 분석기와 고정층 반응기로 350~55$0^{\circ}C$의 중저온 영역에서 실험하였다. 망간계 탈황제를 4%의 산소로 재생할 경우 85$0^{\circ}C$이상에서 재생 반응이 sulfation 생성반응보다 우세하게 되며, 90$0^{\circ}C$ 이상에서 완전재생 반응이 이루어진다. 중저온 영역에서는 망간의 열역학적 특성으로 인하여 sulfation 반응이 우세하게 되므로 망간산화물이 아닌 MnSO$_4$생성반응이 주물질인 반응이 일어나게 된다. 이를 개선하기 위하여 재생 가스의 조성에 암모니아와 수분을 첨가하여 황화합물이 생성되는 부반응을 억제함으로써 기존 연구와 차별성을 두었으며 XRD와 반복 황화 재생 반응에 의한 반응성 변화를 살펴봄으로써 이에 대한 검증을 해보았다.