• 대한환경공학회지
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• 제38권11호
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• pp.618-626
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• 2016

상온조건($25^{\circ}C$)에서 하수슬러지처리를 위한 생물전기화학 혐기성소화조의 성능에 미치는 제2철 이온($Fe^{+3}$)의 영향을 연구하였다. 생물전기화학 혐기성소화조를 상온에서 운전하였을 때 pH, 알카리도, COD 및 VFAs 등의 상태변수들은 안정하였으며, VS 제거율과 비메탄발생율은 각각 65.9% 및 370 mL/L/d이었다. 생물전기화학 혐기성소화조에 제2철 이온(200 ppm)을 주입한 후 상태변수들의 안정도는 더욱 향상되었으며, VS 제거율 및 비메탄발생량은 각각 69.8%, 396 mL/L/d로 증가하였다. 그러나, 제2철 이온을 주입 이후에 바이오가스의 메탄함량은 76.6%로 주입 이전의 77.3%에서 비하여 약간 감소하였다. 부유슬러지의 미생물 군집을 변화를 분석한 결과 공생 혐기성미생물(Cloacamonas) 및 가수분해균(Saprospiraceae, Ottowia pentelensis) 등의 우점균의 비율이 제2철 이온의 주입으로 증가하였다. 이것은 철이온의 주입으로 부유혐기성미생물(planktonic anaerobic bacteria, PAB)의 활성이 증가하였음을 나타낸다. 제2철 이온은 상온조건에서 하수슬러지처리를 위한생물전기화학 혐기성소화조의 성능을 향상시킨다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.754-760
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• 2010

This study was carried out not only to evaluate optimal operating condition to increase biogas production, but also to estimate feasibility of renewable energy from anaerobic digester of sewage sludge. Semi- continuous Fed and Mixed Reactors (SCFMRs) were operated in various condition to quantify the reactor variables. The result of SCFMR operation showed that the biogas productivity and total volatile solids (TVS) removal of total solids (TS) 4% reactor at hydraulic retention time (HRT) 20 days with Organic Loading Rate (OLR) of $1.45kg/m^3-d$ were $0.39m^3/m^3-d$ and 26.7%, respectively which was two times higher than that of TS 2.5% reactor. Consequently the daily biogas production of $20,000m^3$ would be possible from the total volume of $52,000m^3$ of anaerobic digesters of the municipal wastewater treatment plant in D city. In feasibility study for the Biogas utilization, combined heat and power system (CHP) and CNG gasification were examined. In case of CHP, the withdrawal period of capital cost for gas-engine (GE) and micro gas-turbine (MGT) were 7.7 years and 9.1 years respectively. biogas utilization as Clean Natural Gas (CNG) shows lower capital cost and higher profit than that of CHP system. CNG gasificaion after biogas purification is likely the best alternative for Biogas utilization which have more economic potential than CHP system. The withdrawal period of capital cost appeared to be 2.3 years.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.73-80
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• 2010

음식물류폐기물 혐기소화액으로부터 아질산성 질소를 산화하는 세균 2종, NOB1 과 NOB2를 분리하여 이들의 아질산성 질소산화능 및 온도, pH, 용존산소의 농도에 따른 생장특성을 조사하였다. 분리된 두 균주 모두 최적의 생장조건은 pH 7.0과 배양온도 $35^{\circ}C$로 나타났으며 용존산소의 농도가 높을수록 생장율이 상승하는 것으로 나타났다. 두 균주의 생장을 억제하는 요인으로는 pH와 용존산소가 효과적인 것으로 나타났는데, pH 5.0 및 9.0에서, 용존산소 1.0 ppm 이하에서 생장율이 현저히 감소하는 결과를 보여주었다. 특히, 아질산성 질소의 산화능력은 1.0 ppm 이하의 농도에서 1.0 ppm 이상에서 보다 약 50% 감소하는 것으로 나타났다. 두 균주의 생성율 및 질소산화능은 NOB2가 NOB1에 비해 약 2배 이상 높은 것으로 조사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 1997

Carbon monoxide (CO)-utilizing acetogens were enriched and KIST612 isolated from anaerobic digester fluid was selected for its abilities to tolerate high CO and acetate concentration. The isolate KIST612 was identified as Eubacterium limosum based on the morphological and biochemical characteristics, G+C content of DNA and 16S rRNA sequence analysis. E. limosum KIST612 produced acetate and butyrate from CO. The optimum temperature and pH for the growth and acids formations were 37$\cdot $C and 7.0, respectively. The growth rate and acids productivity of E. limosum KIST612 were higher than those of any other known acetogens when CO was used as the sole energy and carbon source.

• 상하수도학회지
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• 제28권4호
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• pp.411-417
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• 2014

The performance of the new aerobic digestion system combined with inorganic sludge separation unit and sludge solubilization unit, CaviTec II, is evaluated. Anaerobic digester effluent sludge is used for feed sludge of CaviTec II system. By addition of CaviTec II, the amount of cake generated is reduced by 27%, and the soluble nitrogen is reduced by 92%.

• 한국환경과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1233-1241
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• 2011

The main objective of this experimental investigation was $CH_4$ recovery from biogas generated in municipal and wastewater treatment plant. The polysulfone hollow fiber membrane was prepared in order to investigate the permeation properties of $CH_4$ and $CO_2$. Permeability of $CO_2$ in Polysulfone membrane was 11-fold higher than of $CH_4$ gas. A membrane pilot plant for upgrading biogas was constructed and operated at a municipal wastewater treatment plant. The raw biogas contained 66 ~ 68 Vol % $CH_4$, the balance being mainly $CO_2$. The effect of the operating pressure of feed and permeate side and feed flowrate on $CH_4$ recovery concentration and efficiency were investigated with double stage membrane pilot plant. The $CH_4$ concentration in the retentate stream was raised in these tests to 93 Vol % $CH_4$.

• 상하수도학회지
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• 제28권1호
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• pp.135-142
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• 2014

The performance of inorganic sludge separation system is evaluated. Anaerobic digester effluent sludge is used for feed sludge of this system and hydrocyclone is used for inorganic sludge separation. For phosphorus removal and recovery $MgCl_2$ is pumped into MAP growth tank, a component of inorganic sludge separation system. Using this system inorganic sludge which contained less than 40 % of organic matter can be discharged stably and the maximum amount of separated inorganic sludge is 13.4 % of influent sludge based on dry solid. The amount of phosphorus recovered as MAP(as P) is 16.7 % to influent T-P.

• 대한산업공학회지
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• 제22권1호
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• pp.155-164
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• 1996

Biomass to methane via anaerobic digestion conversion is a good supply method of substitutable energy resources. The economic viability of this technology is contingent upon managing the production facilities in a cost effective manner. The problem is to determine the batch production sequence as well as the batch residence times in the digester so as to maximize total gas production over a given planning horizon. The problem is difficult to solve since the batch sequencing decisions and the batch residence time decisions cannot be isolated. This paper developes a heuristic algorithm which is based on a dynamic programming procedure for the multiple feedstock sequencing and scheduling biogas production systems and demonstrates to yield good results.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 연구에서는 혐기소화액을 여과함과 동시에 퇴비화가 이루어지도록 하는 기능을 지닌 퇴비단 여과상과 이 퇴비단 여과상에서 발생하는 열로 외부 측벽이 가온되는 방식의 혐기소화조를 이용하여 돼지분뇨 슬러리로부터 발생하는 메탄생성 효율을 분석하였다. 혐기소화조의 형태는 약 $250m^3$ 규모의 긴 장방형 구조로 구성하여 운영하였다. 이 혐기소화조 내에 돼지분뇨 슬러리를 투입하여 혐기 소화하는 과정에서의 메탄생성 특성을 조사하였고, 또 한편으로는 혐기소화 폐액을 처리하는 방안으로서의 퇴비단 여과상의 소화폐액 여과효과를 분석하였다. 돼지분뇨 슬러리는 본 실험 시설인 장방형 중온성 혐기소화조에서 25일 동안 소화되었으며, 이 과정에서 발생한 소화폐액은 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성된 퇴비단 여과상을 통과시키는 방법으로 처리하였다. 또한 퇴비단 여과상을 통과한 후의 최종 여과액을 대상으로 하여 액비로서의 이용가치를 가늠하기 위해 비료성분 함유량을 분석하였다. 혐기소화조에서 배출된 소화폐액의 성분을 분석한 결과 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 의 농도는 각각 1,800 mg/L, 3,500 mg/L, 11,800 mg/L, 1,200 mg/L, 그리고 350 mg/L 수준을 나타냈다. 이 소화액을 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성되어 여과상 역할을 하는 퇴비단 여과상에 통과시킨 후에 채취한 여과수의 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 농도는 여과상 유입수에 비해 각각 97%, 62%, 89%, 39% 그리고 57% 수준의 감소정도를 보였다. 퇴비단 여과상을 거친 후 소화폐액의 질소, 인산, 칼륨의 농도는 각각 1,024, 111 그리고 407 mg/L 수준이었다. 또한 소화폐액 내의 chlorophenol, benzenedicarboxylic acid, dodecane, hexadecane dimethyloctane 등의 유기성 오염물질은 퇴비단 여과상을 거치는 과정에서 95%이상 제거되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제22권4호
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• pp.323-328
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• 1989

절대(絶對) 혐기조건(嫌氣條件)에서 볏짚의 분해작용(分解作用)에 관여(關與)하는 혐기미생물(嫌氣微生物)과 그 분해생성물(分解生成物)들의 행동(行動)을 구명코져 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 전(全) 시험기간(試驗期間)동안 처리(處理)에 관계없이 메탄생성균수(生成菌數)가 섬유소분해균수(分解菌數)보다 많았다. 2. 혐기미생물(嫌氣微生物)의 활성(活性)은 볏짚+요소구(尿素區)에서 항온초기(恒溫初期)에 높았던 반면 볏짚단용구(單用區)는 초기(初期)에 감소(減少)되었다가 항온 10日 이후부터 다시 증가(增加)되었다. 3. 중간분해산물(中間分解産物)인 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)은 볏짚+요소구(尿素區)보다 볏짚단용구(單用區)에서 그 생성양(生成量)이 높았고 체재기간(滯在期間)도 더 길었으며 이들중 propionic acid함양(含量)이 가장 높았다. 4. 최종분해산물(最終分解産物)인 가스의 발생양(發生量)은 메탄생성균(生成菌)의 활성(活性)과 대단히 밀접(密接)한 관련을 갖고 있었다. 5. 항온기간(恒溫期間)중 액(液)중의 평균 Eh값은 -250mV이었고 이때 $CH_4$:$CO_2$의 %비(比)는 약 60~65 : 35~40이었다. 6. $CH_4$와 $CO_2$ 가스로부터 환산(換算)한 유기물(有機物)의 분해률(分解率)은 볏짚+요소구(尿素區)가 50일(日)동안 45.6%이었으며 볏짚단용구(單用區)는 36.8%이었다.