• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권6호
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• pp.441-448
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• 2000

Experimental work was carried out on nitrogen and phosphorus removal from real wastewater using a bench-scale SBR process. The phosphorus removal was stable and the phosphorus concentration remaining in the reactor was maintained within 1.5ppm, regardless of the addition of an external carbon source. In the case of nitrogen, an external carbon source was necessary for denitrification. The effect on denitrification with the addition of various carbon sources, such as glucose, methanol, acetate, and propionate, was also investigated. Acetate was found to be the most effective among those tested in this study. When 100ppm (theoretical oxygen demand) of sodium acetate was added, the average rate of denitrifiaction was 2.73mg NO$_3$-N (g MLSS)(sup)-1 h(sup)-1, which was ca. 4 times higher than that with the addition of 200 ppm of methanol. The phosphorus and nitrogen concentrations were both maintained within 1.5ppm by the addition of an appropriate amount of a carbon source during a long-term operation of the SBR. The mathematical modeling was performed using Monod kinetics, other microbial kinetics, mass balances, and stoichiometry. The modeling was found to be useful for predicting the SBR operation and optimizing the HRT.

• 한국환경과학회지
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• 제27권1호
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• pp.39-45
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• 2018

In this study, the International Maritime Organization (IMO)'s guideline MEPC. 277 (64) was developed and evaluated for the removal efficiency of T-N in a SBR and MBR combined process. This combined process of resized equipment based on large capacity water treatment device for a protection of marine aquatic life. In this experiment, T-N concentration of influent and effluent was measured through with the artificial wastewater. The SBR reactor operation time was varied according to the C : N : P ratios so that different conditions for mixing and aeration period in mins (90 : 60, 80 : 40, 70 : 50) and two C: N: P ratios (10 : 5 : 3, 10 : 3 : 1) were used. During experiment in the reactor's aeration and anoxic tank DO concentrations were 3 mg/L and 0.2 mg/L respectively. Furthermore, in the reactor MLSS concentration was 2000 mg/L and flowrate was 2 L/hr. Experiment results showed that C : N : P, 10 : 3 : 1 ratio with 90 mins mixing and 60 mins aeration maximized removal efficiency at 97.3% T-N as compared to other conditions. The application of the SBR and MBR combined process showed efficient results.

• 자원환경지질
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• 제34권3호
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• pp.307-313
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• 2001

$Fe^0$ 등의 0가 금속을 포함하는 반응재들은 오염운이 반응벽을 통과하는 동안 염소계 용매들을 분해시킨다. Fe$^{0}$ 를 이용한 투수성 반응벽은 특히 trichloroethene(TCE)이 주된 오염원인 경우 처리비용이 적다는 장점이 있는 반면, 반응속도가 느리고, 반응벽의 운영기간이 제한된다는 단점이 있다. 본 연구는 기존의 Fe$^{0}$ 를 이용한 반응벽에 직류전원을 걸어주는 향상된 처리기술 개발은 예비연구이다. $Fe^0$ 반응컬럼을 이용한 bench-scale의 실험을 통해 $Fe^0$ 반응재와 직류전원의 조합은 TCE의 탈염소화를 촉진하는 것으로 나타났다. 탈염소화의 반응기작은 철의 산화와 부가적인 전자의 공급원인 외부전원에 의한 환원에 기인한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권3호
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• pp.521-528
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• 2008

중공사막 접촉기에 적절한 PVDF 중공사막을 상전이 공정에 의하여 제조하였으며, SEM 과 기체투과도에 의하여 그 특성을 분석하였다. 벤치규모 중공사막 접촉기에서 $SO_2$ 제거를 위한 흡수제는 수산화나트륨 수용액을 사용하였다. 기체는 shell side, 액체는 lumen side로 흐르는 counter-current로 실험하였으며, 흡수제의 농도, 기체의 유속, 액가스비, 유입 $SO_2$ 농도에 따른 영향을 알아보았으며, 수학적 모델링에 의해 막 물질전달계수($k_m$)를 측정하였다. 흡수제의 농도와 액기비가 증가함에 따라 기-액 계면에서 충분한 알칼리도가 제공되므로, 액체막 저항이 감소하며, 총괄물질전달 용량계수는 증가하였다. 기체유속이 증가함에 따라 기체막저항은 감소하게 되므로 총괄물질전달 용량계수는 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제19권1호
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• pp.78-82
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• 2004

곰팡이인 Mortierella alpina DSA-12를 이용한 arachidonic acid의 생산을 위한 유기질소원의 선정과 배양 조건의 결정에 연구를 수행하였다. Corn steep powder (CSP)를 원료의 가격과 arachidonic acid의 생산을 기준으로 유기질소원으로 선정하였다. 탄소원으로 glucose와 질소원으로 CSP를 사용한 경우에 최적의 C/N ratio는 15-17 범위이다. Arachidonic acid의 생산을 위한 최적의 배양조건은 $25^{\circ}C$에서 500 rpm의 교반과 0.5 vvm의 통기이며, 이 때 50 g/L의 glucose와 18 g/L의 CSP로부터 21.8 g/L의 균사체량에 10.2 g/L의 총 지질을 얻을 수 있었으며, arachidonic acid의 농도는 3.70 g/L이었다. 500 L의 발효조에서 0.5 vvm과 200 rpm의 교반으로 실험을 수행한 결과 19.8 g/L의 균사체량과 9.1 g/L의 총 지질 및 3.67 g/L의 arachidonic acid를 얻었다. 이러한 결과는 bench-scale의 발효조에서도 질소원으로 CSP를 이용하여 arachidonic acid의 생산이 가능함을 보여주었다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.250-257
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• 2006

The objective of this study is to propose an alternative process for the small sewage treatment plants in rural communities. A biofilter has been used for biological wastewater treatment, which is becoming the alternative to the conventional activated sludge system. The proposed process used in this study, which is packed with floating media (i.e. expanded polystylene), has advantages of biofilter system and alternative flow system and they are incorporated into one process. Pilot and bench scale studies were performed using domestic wastewater. In the results of pilot plant study, it was observed that the stable effluent water quality was achieved and it met the present effluent criteria of suspended solid (SS), organic matters, T-N and T-P. In the study for determination of the cycle of backwashing, it was observed that the cycle of backwashing depended on BOD loading rates of influents. In the BOD loading rates of $0.5kg\;BOD/m^3{\cdot}day$ and $1.0kg\;BOD/m^3{\cdot}day$, the backwashing cycle of 28 hour and 16 hour were needed, respectively. The optimum backwashing time was 120~80 seconds at the media expansion rate of 50%. In the removal of SS, organic matters, T-N and T-P, SS removal was rather achieved by physical filtration than biological mechanism and the removal of organic matters except for SS, T-N and T-P were mainly rather achieved by biological mechanism than physical filtration. In bench-scale study, the effects of recirculation rate was investigated on removal of SS, TCOD, T-N and T-P. It was observed that the recirculation made removal efficiencies of SS, TCOD, T-N and T-P increased. Especially, in T-N removal, the increase of T-N removal efficiency of 40% was observed in the reicirculation rate of 1Q compared with 0Q.

• KSBB Journal
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• 제13권6호
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• pp.644-648
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• 1998

In the production of a low cost bacterial insecticide, it is important to produce a high spore concentration using low price substrates. Experiments were carried out to investigate the effects of the addition of mineral salts and glucose, and of dissolved oxygen concentration on the cell growth and spore formation of Bacillus thuringiensis var aizawai using a cheap wheat and soybean meal in the batch culture. The maximum viable cell number was 1.2${\times}$109 CFU/mL at 12 hr culture and spore yield was 54.2% at 74 hr culture using an industrial medium containing 20 g/L wheat meal and 30 g/L soybean meal under 1.0 vvm aeration and 200 rpm agitation. The cell growth and the spore formation were not enhanced by the addition of mineral salts in industrial medium, whereas th addition of 10g/L glucose decreased the cell growth and spore formation. We could obtain a maximum viable cell number of 2.2${\times}$109 CFU/mL and spore number of 1.9${\times}$109 CFU/mL at the dissolved oxygen concentration of 60% of saturation. The spore concentration was enhanced approximately by 2 times as compared to the dissolved oxygen concentration of 50%. In the bench-scale culture, the maximum viable cell and spore number were 2.5${\times}$109 CFU/mL, and 2.2${\times}$109 CFU/mL, respectively under 1.0 vvm aeration and 400 rpm agitation. The spore yield was 88% based on the maximum viable cell number. As a result, it was confirmed that the production of high spore concentration could be obtained by a bench-scale culture using an industrial medium.

• 환경기술인
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• 통권181호
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• pp.70-75
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• 2001

본 연구는 '99년 7월에 벤처형 중소기업 기술개발 지원사업으로 신규 계약된 과제로서 상수원수의 전처리 및 하수 2차 침전수의 재처리 공정에 활용될 생물 산화 여과지를 개발하는 것이다. 생물 산화 여과 system은 상수 원수의 전처리, 상수도의 고도정수 처리, 하수 및 폐수처리에 이용될 수 있는 것으로, 특히 물리적 여과기능과 포기 과정을 통한 산화 기능을 포함하는 생물학적 분해 및 자연정화처리환경을 유지하여 수질이 악화된 상수도의 전·후처리나 하.폐수의 3차 처리에 적용하기 위한 것이다. 생물 산화 여과 시스템은 여과지의 하부 장치에 균등한 공기(산소)공급시설을 하여 여과층에 연속적으로 공기를 공급하면서 여과를 함으로서 생물막 여과 및 산화 기능으로 유기물질, 철, 망간 등을 제거하고 공기의 부상력에 의하여 조류, 부유물질, 냄새 등을 동시에 제거하는 System이다. 현재 상수처리 공정으로서의 생물 산화 여과지 개발을 위해 Bench-scale과 semi-pilot plant를 거쳐 Y시 M취수장애 pilot plant를 설치하여 연구를 진행중에 있으며, 또한, G시 G하수처리장에 하수처리 공정에 관한 연구를 위해 pilot plant를 설치하고 하수 3차 처리와 저농도 하·폐수 처리를 중심으로 연구중에 있다. 아래의 연구 결과는 정수처리 공정 연구를 위한 Bench-scale plant실험을 통해 얻은 결과치이며 현재까지 진행된 연구는 주로 정수처리 공정 중심으로 이루어 졌으나 pilot plant에서는 정수 및 하수처리에서의 생물산화여과공정의 연구가 진행중이다. 현재 연구가 진행중이므로 각 인자별 최적운전조건 등은 계속적인 실험과 연구를 통해 찾아지겠으나 현재까지 수행된 연구자료를 기반으로 볼 때 생물산화 여과장치는 탁도, SS, VSS 등의 제거에 탁월한 효능을 보이고 있다. 수처리용 장치로서의 이러한 기본적인 기능 이외에 NPOC, DOC 제거에도 뛰어난 효능을 보이고 있으며 특히 정수처리 공정에서 문제시 되고 있는 동절기 암모니아성 질소제거 또한 큰 가능성을 보여주고 있다. 그 동안 외국기술에 전면 의존해 오던 생물 산화 여과방식의 국내개발은 비용 절감뿐만 아니라 국내 실정에 맞는 기술개발이라는 점에서 향후 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2012

PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제29권3호
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• pp.359-370
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• 2015

This study developed an up-flow wetland providing either an eco-friendly follow-up process of medium-sized public treatment facility for livestock manure or a non-point source pollution controller near livestock farms. The four bench-scale up-flow wetlands were operated with four different bed media sets. The removal efficiencies of the wetland effluent for CODCr, TN, TP, SS were 35.2 %, 29.5 %, 31.2 % and 52.2 % for set 1(Blank, without reed, with bio-ceramic), 40.6 %, 43.4 %, 42.2 % and 55.4 % for set 2(with bio-reed & without bio-ceramic), 45.2 %, 48.7 %, 46.6 % and 66.3 % for set 3(with bio-reed & bio-ceramic), 32.9 %, 27.3 %, 29.3 % and 54.1 % for Set 4(with reed & bio ceramic), respectively. The set 3 condition having a mixture of bio-reed and bio-ceramic showed the highest efficiency in the bench-scale evaluation. This study suggests a mixture of bio-reed and bio-ceramic as suitable bed media in the construction of artificial wetlands near livestock farms. Soils including the bed media were monitored during the evaluation for trace elements. Soil analysis results were satisfied with the Korean Soil Contamination Standard. This study showed that the up-flow constructed wetland was feasible to treat the effluent livestock wastewater treatment facility.