• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.91-97
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• 2002

Removal of malodorous gases from swine manure by a polyurethane biofilter inoculated with heterotrophic and autotrophic bacteria was investigated. Ammonia, hydrogen sulfide and other gases could be efficiently treated at 3~3.6 second of empty bed retention time by the polyurethane biofilter. In the range of SV $200~l,200h^{-1}$ , the average removal efficiency of odor was about 89% when the odor unit of inlet gas was below 4100. Odor elimination capacity of the polyurethane biofilter was$ 1.8$\times$10^{5}$ $~5.0$\times$10^{7}$OUㆍm$^{-3}$ㆍ$h^{-1}$ that were 84~90% of the inlet load. The critical loads of $NH_3$ and $H_2$S, which mean 97% removal with respect to the inlet loads, were 31 and $27 g.m^{-3}$ ㆍ$h^{-1}$ , respectively. The maximum elimination capacities of $NH_3$ and $H_2$S were 56 and $157 gㆍm^{-3}$ ㆍh$^{-1}$ , respectively. Although the removability for$ NH_3$ and $H_2$S was not influenced by $H_2$S$NH_3$ ratio (ppmv/ppmv), the $H_2$S removability was inhibited by high $H_2$S concentration more than 80 ppmv.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권1호
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• pp.70-76
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• 2003

The benzene removal characteritics of the polyurethane (PU) biofilter immobilized with S. maltophilia T3-c, that could efficiently degrade benzene, was investigated. Maximum capacity to eliminate benzene was maintained at $100-110g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1$ when space velocity (SV) ranged from 100 to $300 h^-1$ -1/, however, it decreased sharply to $55 g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1^$ as SV increased to $400 h^-1$. The critical elimination capacities that guaranteed $90\%$ removal of inlet loading of the PU biofilter were determined to be 70,30, and $15 g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1$ at SV 100,200, and $300 h^-1$, respectively. Based on the result of a kinetic analysis of the PU biofilter, maximum benzene elimination velocity ($V_m$) was $125 g{\cdot}m^-3^\;of\;PU{\cdot}h^-1$ and saturation constant ($K_m$) was $0.22 g{\cdot}m^-3^$ of benzene ($65{\mu}{\cdot}I^-1$). This study suggests that the biofilter utilizing S. maltophilia T3-c and polyurethane is a very promising technology for effectively degrading benzene.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2002

실제 규모의 반밀폐 교반통기식 퇴비화 시스템에서 돈분과 톱밥의 혼합물을 퇴비화하는 과정에서 발생하는 암모니아가스의 탈취처리를 위하여 개방식 바이오필터 시스템을 제작하고 바이오필터로서 부숙퇴비를 이용하여 탈취시험을 수행하였다. 퇴비화 및 탈취과정에서 재료의 이화학적 특성 및 암모니아가스의 발생량을 측정하여 퇴비화의 특성 및 바이오필터 시스템의 성능을 분석하였다. 바이오필터의 암모니아가스 탈취효율은 2개월 평균 84%로 나타났으며 탈취재를 통과한 후의 암모니아가스의 농도는 최대 45ppm 이하로 나타나 허용농도 (50ppm) 범위에 있었다. 부숙퇴비는 교반통기식 퇴비화 시스템에서 발생하는 암모니아가스의 탈취재로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 분석과학
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• 제31권2호
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• pp.57-64
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• 2018

The biodegradation of toluene vapor was investigated using a new type of biofilter equipped with a laboratory-scale evaporative cooler model packed with wood wool fibers (area: $360cm^2$). For the purpose of this study, the biofilter system was inoculated with Pseudomonas sp. RSST (MG 279053). The performance of this biofilter, assessed in terms of toluene removal efficiency (and elimination capacity), was as high as 99 % at a loading rate of $6g/h{\cdot}m^2$. The toluene removal efficiency decreased in an exponential manner with the increase in the loading rate. The cooler model-based biofilter was able to remove more than 99 % of toluene using Pseudomonas sp. RSST (MG 279053) as an effective inoculum. This biofilter is designed to operate under batch conditions for the removal of toluene in confined environments (e.g., automotive plants, boiler rooms in manufacturing facilities, and offshore drilling platforms).

• 한국물환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.678-686
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• 2006

The feasibility of the high-hydrophilic biofilter was examined for application in rural wastewater treatment in Korea. The intermittent trickling biofiter was developed for wastewater treatment of media and examined instantaneous wetting water and immersional wetting water. Melamin foam absorbed 120 times it's weight in water and maintained wetting status than other materials. These characteristics are improvement for application in rural areas showing large variance of amount of influent. The biofilter process was effective in treating organic pollutants; mean removal efficiencies of $BOD_5$ and TSS were above 80%. The average SS concentrations of effluent was showed below $10mg/L^{-1}$ and meet guidelines in special regions, however, the average concentration of $BOD_5$ was about $20mg/L^{-1}$. The removals of T-N and T-P were relatively less effective and removal efficiencies were below 40%. It might meet the guidelines for T-P because of low levels of influent T-P concentration. However, the T-N concentration were too high and further treatment is required. The effluent concentration of $NH_4-N$ showed a significant reduction rate about 43.8%, but part of $NH_4-N$ was transformed to $NO_2-N$ and $NO_3-N$ inside the biofilter through nitrification process. The effluent concentration of org-P was removed about 78.8% of influent concentration by filtration. Considering stable performance and effective removal of pollutant in wastewater, low maintenance, and cost-effectiveness, the hydrophilic biofilter system was thought to be an effective and feasible alternative for decentralized rural areas.

• 환경영향평가
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• 제9권1호
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• pp.39-46
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• 2000

Removal of ammonia using the porous ceramic biofilter inoculated with earthworm casts was characterized. By assuming a plug air flow in the biofilter and applying the Michaelis-Menten equation, the maximum removal rate of $NH_3$ was $280.7g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.0g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $30^{\circ}C$. $NH_3$ removal rate was increased as temperature increases from $15^{\circ}C$ to $35^{\circ}C$. The maximum removal rate was $285.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($18.8g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$) at $35^{\circ}C$. At $15^{\circ}C$, the $NH_3$ removal rate was $122.8g-N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$($8.1g-N{\cdot}kg^{-1}{\cdot}d^{-1}$). When 210 ppm $NH_3$ was supplied to the biofilter at space velocity of $220h^{-1}$, the removal efficiency of $NH_3$ at 15, 25, 30 and $35^{\circ}C$ was 80, 90, 95, and 96%, respectively. The removal rate of the ceramic biofilter was 3 to 15 times higher than other biofilters comparing the removal efficiency of $NH_3$ per unit volume of carrier. This result indicates that earthworm casts and porous ceramics are very good inoculum source and carrier, respectively, for the $NH_3$-degrading biofilter.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.35-42
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• 2005

유류로 오염된 토양의 생물학적 복원에서 휘발성 유기화합물(VOCs)을 제거하기 위한 biofilter의 적용 가능성에 대하여 알아보았다 대표 오염물질로 diesel을 선정한 후 총 86일 동안 ceramic과 polymer,이 두 종류의 담체를 사용하여 SV(공간속도)와 유량, 입구농도 등을 조사하여 최적의 운전조건을 찾고자하였다. 운전초기 30일간 SV를 $153\;h^{-1}$ 고정하여 입구농도를 증가시키며 ceramic 및 polymer biofilter의 제거효율 변화에 대하여 알아보았다. Ceramic 및 polymer 담체에서는 총 VOCs의 입구농도가 10 ppmv 이하일 때 각각 평균 $67\%$ 및 $15\%$의 제거효율을 보였으나, 입구농도를 30 ppmv까지 증가시켰을 때 ceramic 담체는 제거 효율이 $60\%$까지 저하되었고, polymer 담체의 경우 $80\%$의 제거효율을 보였다. 또한, Diesel VOCs의 입구농도와 공간 속도의 증가에 따른 총 VOCs의 제거효율에 미치는 영향을 알아보았다. 공간속도가 $153\;h^{-1}$에서 $204\;h^{-1}$와 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 총 VOCs의 제거 효율은 점차적으로 감소하여 polymer 담체의 경우 평균 제거효율이 $82\%$에서 $80\%,\;77\%$로 약 $5\%$ 감소함을 관찰하였다. Polymer 담체에서는 공간속도의 증가에도 불구하고 benzene과 toluene모두 약 $81\~86\%$의 영역에서 일정한 제거효율을 보이는 것으로 나타났다. 반면, ceramic 담체에서 benzene의 경우 공간속도 $153\;h^{-1}$에서 평균 $87\%$의 제거효율을 보였고, 공간속도가 $204\;h^{-1}$에서 $306\;h^{-1}$로 증가함에 따라 $79\%$에서 $74\%$로 약 $5\%$가 감소하였다. Toluene의 제거효율은 공간속도의 증가에 따라 $80\%$에서 $76\%$로 $4\%$ 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.116-124
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• 2022

교대로 운전되는 광촉매반응기 공정, 및 바이오필터 공정(전통적 바이오필터(L 반응기)와 두 개의 유닛(unit)을 가지는 개선된 바이오필터시스템(R 반응기))로 구성된 통합처리시스템에서, 에탄올과 황화수소를 동시 함유한 폐가스 처리를 수행하는데 발생하는 공정 당 압력강하(△p)와 바이오필터 공정의 미생물 population 분포를 관찰하였다. 교대로 운전되는 광촉매 반응기의 △p는, 바이오필터의 △p와 비교할 때에 무시할 정도로 작게 관찰되었다. L 반응기의 △p는, 통합처리시스템의 운전 중에 계속 증가하여 4.0~5.0 mmH₂O (i.e., 5.0~6.25 mmH₂O/m)로 증가하였다. 한편 R 반응기의 경우에서는 L 반응기의 △p의 약 16~20% 이하인 작은 △p를 나타내었다. 본 연구에서 적용한 공극율이 큰 폐타이어 담체 등의 바이오필터 담체 및 R 반응기 설계의 적용이, 목재 칩(wood chip)과 목재 바크(wood bark)의 50 대 50인 혼합물을 바이오필터 담체로 사용한 전통적 바이오필터의 보고된 압력강하 값의 각각 37~50%와 40~53% 만큼 압력강하 저감에 공헌하였다고 분석되었다. 또한 본 연구의 R 반응기 운전에서 압력강하 값이, 공극율이 큰 화산석(scoria)과 compost를 75 대 25로 혼합한 복합 담체를 충전한 전통적 바이오필터의 보고된 압력강하 값보다 약 80%만큼 저감된 결과는 주로 R 반응기 설계의 적용에 기인하였다고 해석되었다. 한편, 통합처리시스템에서 바이오필터 담체의 microbial population 분포로서 L 반응기 및 R 반응기의 담체 내 미생물 콜로니 수 비교에서는 L 반응기가 제일 밑단에서 다른 윗 단의 콜로니 수보다 거의 두 배로 증가하였으나; R 반응기의 경우는 R_dn 반응기와 R_up 반응기 각각의 상단과 하단에서 고르게 분포하였고 L 반응기보다 콜로니 수가 평균적으로 약 50% 정도 더 컸다. 이러한 현상은 R 반응기의 상단과 하단의 함수율이 50-55%의 고른 분포를 보인 것에 기인하였다. 따라서 개선된 바이오필터시스템이 전통적 바이오필터보다 △p와 미생물 population 분포에서 더욱 우수한 특성을 보였다.

• 보일러설비
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• 통권73호
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• pp.98-99
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• 2000

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.209-215
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• 2012

분말활성탄과 제올라이트가 담지된 폴리우레탄 담체를 충진한 파일롯 규모의 바이오필터를 이용하여 암모니아와 황화수소의 처리 성능을 평가하였다. 약 10개월간 하수처리장 슬러지 농축조에서 발생하는 악취를 대상으로 바이오필터 유입 암모니아 농도는 0.1~1.5 $ppm_v$, 황화수소 농도는 2~20 $ppm_v$ 범위에서 운전되었다. 바이오필터의 공탑체류시간 3.6~5초 범위에서 초기 순응기간을 제외하고는 거의 모든 경우 100%에 가까운 악취 제거율을 보여주었다. 바이오필터에서의 기체흐름에 의한 압력손실도 매우 낮아 10개월 동안 최대 31 mm $H_2O$ 정도의 차압이 발생하였다. 이것은 본 연구에 이용된 바이오필터의 막힘이나 담체의 압착 현상이 거의 일어나지 않아 장기간의 운전에도 안정성을 확인할 수 있었다. 담체에 부착하여 서식하는 미생물군집은 바이오필터의 처리 성능에 중요한 영향을 미치는데 특히 암모니아나 황화수소를 제거하기 위한 암모니아 산화균과 황산화균의 분포가 중요하다. FISH (Fluorescence in Situ Hybridization) 방법으로 확인한 결과 질산화를 주관하는 암모니아 산화균인 Nitrosomonas sp.와 황산화균인 Thiobacillus ferroxidans가 검출되었다. 또한 바이오필터의 운전기간이 길어질수록, 그리고 악취의 유입부분이 유출부분에 비해 미생물 분포량이 더 많음을 확인하였다.