• 제목/요약/키워드: batch experiment

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연속흐름반응조에서 바이오필름형태의 탈염소화 미생물에 의한 TCE분해 모니터링 (Monitoring Anaerobic Reductive Dechlorination of TCE by Biofilm-Type Culture in Continuous-Flow System)

  • 박선화;한경진;홍의전;안홍일;김남희;김현구;김태승;김영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권5호
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    • pp.49-55
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    • 2012
  • A 1.28 L-batch reactor and continuous-flow stirred tank reactor (CFSTR) fed with formate and trichloroethene (TCE) were operated for 120 days and 56 days, respectively, to study the effect of formate as electron donor on anaerobic reductive dechlorination (ARD) of TCE to cis-1,2-dichloroethylene (c-DCE), vinyl chloride (VC), and ethylene (ETH). In batch reactor, injected 60 ${\mu}mol$ TCE was completely degraded in the presence of 20% hydrogen gas ($H_2$) in less than 8 days by anaerobic dechlorination mixed-culture (300 mg-soluble protein), Evanite Culture with ability to completely degrade tetrachloroethene (PCE) and -TCE to ETH under anaerobic conditions. Once the formate was used as electron donor instead of hydrogen gas in batch or chemostat system, the TCE-dechlorination rate decreased and acetate production rate increased. It indicates that the concentration of hydrogen produced in both systems is possibly more close to threshold for homoacetogenesis process. Soluble protein concentration of Evanite culture during the batch test increased from 300 mg to 688 mg for 120 days. Through the protein monitoring, we confirmed an increase of microbial population during the reactor operation. In CFSTR test, TCE was fed continuously at 9.9 ppm (75.38 ${\mu}mol/L$) and the influent formate feed concentration increased stepwise from 1.3 mmol/L to 14.3 mmol/L. Injected TCE was accumulated at 18 days of HRT, but TCE was completely degraded at 36 days of HRT without accumulation of the injected-TCE during the left of experiment period, getting $H_2$ from fermentative hydrogen production of injected formate. Although c-DCE was also accumulated for 23 days after beginning of CFSTR operation, it reached steady-state in the presence of excessive formate. We also evaluated microbial dynamic of the culture at different chemical state in the reactor by DGGE (denaturing gradient gel electrophoresis).

여름철 자연증발시스템(NES)의 腞슬러리 증발효율 평가 (Estimation of Evaporation Rate of Swine Slurry Using the Natural Evaporation System(NES) in summer)

  • 김기연;최홍림;김진길
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권4호
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    • pp.459-474
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    • 2002
  • 본 연구는 실험방법이 간단하고 분석비요이 저렴하여, 단시간내에 세균수를 측정할 수 있는 현장적용 가능한 방법을 확립하기 위하여 냉장우육의 총균수를 표준평판배양법과 배양온도를 25$^{\circ}C$, 30$^{\circ}C$, 35$^{\circ}C$ 별로 레자주린 환원색과 환원시간을 측정하여 상관관계를 산출하였다. 연구결과를 보면, 총균수(25$^{\circ}C$/72시간, Y)와 레자주린 환원시간(X)과의 상관계수는 RRT(Resazurin reducion test) 배양온도가 25$^{\circ}C$와 30$^{\circ}C$, 환원색은 청색에서 분홍색으로 변할 때가 각각 -0.95와 -0.94로서 가장 높았다. 상관계수와 환원시간을 감안할 때 RRT 배양온도는 30$^{\circ}C$가 적합하였으며, 이때 회귀방정식은 Y=-0.4386X + 7.7870이었으며, 돼지고기의 총균수가 $10^2$, $10^3$, $10^4$ cfu/$cm^2$일 경우 검사시간은 13.2시간, 10.9시간, 8.6시간이었다. 총균수(30$^{\circ}C$/72시간, Y)와 레자주린 환원시간(X)과의 상관계수는 RRT 배양온도가 30$^{\circ}C$, 환원색은 청색에서 분홍색으로 변할 때가 -0.93으로서 가장 높았다. 이때 회귀방정식은 Y=0-0.417X + 7.5540이었으며, 돼지고기의 총균수가 $10^2$, $10^3$, $10^4$ cfu/$cm^2$일 경우 검사시간은 13.3시간, 10.9시간, 8.5시간이었다. 총균수(35$^{\circ}C$/48시간, Y)와 레자주린 환원시간(X)과의 상관계수는 RRT 배양온도가 30$^{\circ}C$, 환원색은 청색에서 분홍색으로 변할 때가 -0.93으로서 가장 높았다. 이때 회귀방정식은 Y=-0.3514X + 6.7513이었으며, 돼지고기의 총균수가 $10^2$, $10^3$, $10^4$ cfu/$cm^2$일 경우 검사시간은 13.5시간, 10.7시간, 7.8시간이었다.

수중의 구리 제거를 위한 질석흡착제의 표면개질 연구 (Modification of Vermiculite for Use as a Floating Adsorbent for Copper Removal)

  • 이상민;이태윤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.5-14
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    • 2016
  • 본 연구는 팽창질석에 글리세롤과 황산으로 코팅하여 $580^{\circ}C$에서 가열시킨 코팅질석(MEVs)을 사용해 수용액 상의 구리이온을 더 효과적으로 흡착제거 할 수 있는가를 평가하고자 하였다. 수용액 상의 구리이온의 제거양상을 살펴보기 위해 batch kinetic test와 batch sorption test가 실시되었다. 그 결과, 구리 제거속도($K_{obs}$, 1/hr)는 MEVs가 1g(25g/L)일 때 0.579, 2g(50g/L)일 때 0.878, 3g(75g/L)일 때 3.459, 4g(100g/L)일 때 6.578이었고, 초기pH는 3.26이었다. 농도에 따른 제거실험에서 구리 제거속도는 3mg/L일 때 1.96, 5mg/L일 때 1.375, 8mg/L일 때 1.25, 10mg/L일 때 1.04었고, 초기 pH는 각각 3.46, 3.26, 3.10, 2.96이었다. 초기 pH에 따른 구리의 제거속도는 pH 3~pH 5에서 0.263~0.525의 범위를 보였다. 이 결과는 초기구리농도와는 반비례하고 초기 pH와는 비례하는 양상을 보였다. Batch sorption test에서 Langmuir 모델의 최대 흡착용량($Q_{max}$)과 Linear, Freundlich 모델의 분배계수는 각각 0.761mg/g, 0.494L/g, 0.729L/g(1/n = 0.476)였다. 이 결과는 글리세롤 코팅질석이 여러 형태의 수용액에 존재하는 구리이온을 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 보여준다.

다목적 여과저류지를 이용한 하천수의 조류와 인 제거방안 제안 (A Proposition for the Removal of Algae and Phosphorus from River Water Using Multi-Purpose filtration pond)

  • 최홍규;정일화;배가람;박재영;이종진;김용운;정관수;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.525-531
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    • 2013
  • 대하천의 조류문제에 대한 해결책을 찾기 위해 다목적 여과저류지를 활용하는 방안을 연구하였다. 문헌조사를 통해 용존 인의 흡착제거에 우리나라에서는 굴패각이 적합함을 알 수 있었고, 이를 흡착제로 활용한 등온흡착실험과 칼럼실험을 수행하였다. 등온흡착실험결과 흡착에 의해 하천수의 용존 인을 모두 제거하여 대하천에서의 조류발생을 방지하는 것은 어렵다는 것을 알 수 있었고, 칼럼실험결과 제한적인 조건에서는 굴패각을 흡착여재로 활용하는 방안이 가능함을 알 수 있었다. 실험결과를 근거로 이미 발생한 조류를 여과저류지를 이용하여 제거하는 방안을 제시하였으며, 인공하천의 하상표층에 형성된 슬러지 케익을 기계적으로 제거하여 하류의 농축부에 모아 최종제거하고 또한 농축부에서 흡착재로 굴패각을 사용함으로써 농축부의 사멸조류에 의한 인의 재방출을 억제하는 것이다.

모사해수 조건에서 회분식 실험을 이용한 제강슬래그의 카드뮴 흡착 특성 평가 (Assessment of the Sorption Characteristics of Cadmium onto Steel-making Slag in Simulated Sea Water Using Batch Experiment)

  • 김은협;이성수;이광헌;김용우;박준범;오명학
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권4호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내 해안지역에 존재하는 카드뮴을 산업 폐기물인 제강슬래그를 이용하여 제거하고자, 제강슬래그의 카드뮴 제거 성능을 평가하였다. 이를 위해 회분식 실험으로 등온흡착 실험과 동적흡착 실험을 수행하였다. 등온 흡착 실험을 통해 제강슬래그의 카드뮴 제거는 Langmuir 모델이 Freundlich에 비해 잘 맞음을 확인하였고 최대 흡착량(${\beta}$)을 계산할 수 있었다. 동적흡착 실험결과의 경우, 유사이차 모델을 이용해 해석하였고 카드뮴의 초기농도가 높을수록 평형 흡착량 ($q_e$)은 증가하였고 반응상수 ($k_2$)와 초기반응속도 (h)는 줄어들었다. 모사해수 조건에서 $q_e$는 증류수 조건과 큰 차이가 없었지만 $k_2$와 h는 증류수에 비해 줄어들었다. 또한, 유사이차 모델을 통해 예측된 $q_e$이 등온흡착 실험에서 구한 평형 흡착량 ($C_s$)과 유사해 동적흡착 실험결과로 등온흡착 실험결과를 예측하는 것이 가능함을 확인하였으며 유사이차 모델을 이용해 목표 제거율에 도달하는 반응시간을 계산할 수 있었다.

동양활석광산의 수선광미로부터 활석부선을 위한 기초연구 (A Basic Study for the Talc Flotation from Hand Picking Tailings of Dong Yang Talc Mine)

  • 송영준;박찬훈;지정만
    • 자원리싸이클링
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    • 제1권1호
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    • pp.69-77
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    • 1992
  • 본 연구는 충주 동양 골석광산에서 사분 및 수선처리하고 버려지는 저온위의 백운암질 골석정광을 회수할 목적으로, 이 광산에서 산출되는 비교적 순수한 골석과 백운석에 대한 부선특성을 조사하고, 이를 기초로 상기 골석광미 시과에 대한 Batch 부선실험을 행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 비교적 순수한 골석 부선시에는 여러가지 기포제 중에서 Dowfroth 250을 사용하는 것이 가장 효과적이었으며, 그 사용성은 본 실험조건에서 50mg/l(200g/t)정도이다. 2) 골석 부선시 기포제로서 Dowfroth 250을 사용하는 경과, 적당한 광액의 pH는 pH6~pH9의 범위이다. 3) 저온위의 백운암질 골석광미로 부터 골석을 부선 할 경과 본 실험의 조건 하에서 회수 가능한 골석정광의 품위는 CaO 1,.40%, 백색도 84.5 로서 이때의 실수율은 53% 정도였다.

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Mobilization of Heavy Metals induced by Button Mushroom Compost in Sunflower

  • Han, Chang-Hoon;Yoon, Min-Ho
    • 한국버섯학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.61-68
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    • 2017
  • This study focused on evaluating the phytoextraction of heavy metals (Co, Pb, and Zn) induced by bioaugmentation of button mushroom compost (BMC) in Helianthus annuus (sunflower). When the potential ability of BMC to solubilize heavy metals was assessed in a batch experiment, the inoculation with BMC could increase more the concentrations of water-soluble Co, Pb, and Cd by 35, 25, and 45% respectively, compared to those of non-inoculated soils. BMC-assisted growth promotion and metal uptake in H. annuus was also evaluated in a pot experiment. In comparison with non-inoculated seedlings, the inoculation led to an increase in the growth of H. annuus by 27, 25, and 28% in Co-, Pb-, and Zn-contaminated soils, respectively. Moreover, enhanced accumulation of Co, Pb, and Zn in the shoot and root systems was observed in inoculated plants, where metal the translocation from root to the above-ground tissues was also found to be enhanced by the BMC. Evidently, these results suggest that the BMC could be effectively employed in enhancing the phytoextraction of Co, Pb, and Zn from contaminated soils.

다단계 유화중합을 이용한 마이크론 크기의 PMMA/PDVB 및 PS/PDVB 단분산 입자의 제조 (Preparation of Micron-size Monodispersed PMMA/PDVB and PS/PDVB Particles by Multi-staged Seeded Emulsion Polymerization)

  • 최봉철;엄기범;변자훈;박홍수;우종표;백운필
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.370-379
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    • 2004
  • Highly crosslinked micron-size monodispersed PMMA/PDVB and PS/PDVB particles were prepared using seeded multi-stage emulsion polymerization. PMMA and PS seed particles were synthesized by seeded multi-stage emulsion polymerization and soap-free emulsion polymerization. Then PMMA/PDVB and PS/PDVB particles were obtained using semi-batch type emulsion polymerized using divinyl benzene as a cross-linkable monomer in the presence of seed particles. PMMA particles with size of ca. 730 nm and polydispersity of 1.03 were successfully prepared in this experiment. PS particles with size of ca. 1.5 ${\mu}m$ and polydispersity of 1.01 were prepared in this experiment. Highly crosslinked PS/PDVB particles with size of ca. 1.3 ${\mu}m$ and polydispersity of 1.00 were obtained.

양극산화 공정을 이용한 Iron Oxide Nanotubes의 제조 및 수중 인 흡착 (Fabrication of Iron Oxide Nanotubes by Anodization for Phosphorus Adsorption in Water)

  • 이원희;임한수;김종오
    • 상하수도학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.691-698
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    • 2016
  • This study was carried out to investigate the characterization of iron oxide nanotubes (INTs) by anodization method and applied adsorption isotherms and kinetic models for phosphate adsorption. SEM analysis was conducted to examine the INTs surface formation. Further XRD and XPS analysis were performed to observe the crystal structure of INTs before and after phosphate adsorption. AFM analysis was conducted to determine of Fe foil surface before and after anodization. Phosphate stock solution for adsorption experiment was prepared by $KH_2PO_4$. The batch experiment was conducted using 20 ml phosphate stock solution and $40cm^3$ of INTs in 50 ml conical tube. Adsorption isotherms were applied Langmuir and Freundlich models for adsorption equilibrium test of INTs. Pseudo first order and pseudo second order models were applied for interpretation of adsorption rate by reaction time. The determination coefficient ($R^2$) values of Langmuir and Freundlich models were 0.9157 and 0.8876 respectively.

미세조류와 패류의 성장에 미치는 Triorganotin의 급성 독성영향 및 만성독성 실험을 위한 Chemostat System의 설계 (The Acute Toxicity Effect of Triotganotin on the Growth of Microalgae and Shellfish and A Design of A Chemostat System for the Chronic Toxicity Experiment)

  • 탁건태;이형호;홍용기;김중균
    • 생명과학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.377-383
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    • 1997
  • The acute toxicity effect of triorganotin of trioganotin on the growth of microalgae and shellfish was investigated through flask culture. The value of 120 hr-LC$_{50}$ that is the median lethal concentration of TBTO on the shellfish (R. philipinarum) was found to be 6 $\mu$g/L. The acute toxicity effect of TBTO on T. suecica was obviously shown even at the concentration of 0.5 $\mu$g/L, and the effect diminished as the initial cell density increased. The effect also diminished less in the experiment done under aeration than in that done under non-aeration. To design a chemostat system for the test of chronic toxicity, the culture of T. suecica was executed in photobioreactor. In batch culture, the profiles of chlorophyII a and D.C.W. showed the growth of T. suecica very well, and the maximum specific growth rate was estimated to be 0.54 d$^{-1}$. with this value, as a dilution rate in contimuous culture, pH was nicely maintained between 7 and 9 when air was supplied with 3% CO$_{2}$. From all results and the natural environment of clam, a novel chemostat system was invented. Through this system, we can observe each independent toxicity effect of TBTO and plankton and combined toxicity effect as well.

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