• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.45-56
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• 1999

퇴비 공장에서 발생하는 대표적 질소계 악취가스인 암모니아를 제거하기 위해 퇴비발효장에 바이오필터를 설치하여 암모니아와 대표적 유황계 악취가스인 황화수소에 대한 제거성능을 조사하였다. 퇴비공장의 악취가스 발생은 현장의 날씨 및 퇴비 상태, 퇴비교반기의 가동여부에 따라 많은 영향을 받게 되며, 발생되는 악취의 농도는 약 2배까지 차이를 보였다. 그리고 수용성 취기를 효과적으로 제거하기 위해 수세 방식의 전처리조를 가동함으로써 암모니아의 제거능을 약 3배 이상 향상시킬 수 있었다. 바이오필터의 장기안정성을 조사하기 위해 일정한 풍량조건(SV=500h-1) 하에서 약 100일간 가동한 결과 미생물들의 순치기간은 약 30일이었으며. 이후 탈취능은 안정화되었다. 안정화가 이루어진 후 암모니아와 황화수소의 제거율은 각각 95%이상. 97%이상 유지할 수 있었다. 100$\textrm{m}^3$/min의 풍량을 처리하는 퇴비공장용 바이오필터의 전기 소비량은 약 80㎾h/일이었고, 용수 소비량은 80~100ι/일이었다. 결과적으로 퇴비장에서 발생되는 악취를 제거하기 위해 바이오필터를 적용할 경우 탈취능이 우수할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 효과적일 것으로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제33권4호
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• pp.605-617
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• 2015

본 연구의 최종 목표는 실내의 공간과 식물바이오필터의 규모에 따라 실내공기 오염물질을 정화할 수 있는 식물 녹화와 자동관수 그리고 생물학적 여과 기능을 통합한 식물바이오필터 시스템의 개발이다. 본 연구는 가습 주기에 따른 벽면형(수직형) 식물바이오필터내 공기 흐름의 특성에 대한 안정성과 미세먼지 제거율을 비교하고, 이 식물바이오필터에 의한 휘발성 유기화합물의 제거율을 조사하기 위해 수행하였다. 본 실험에 사용된 식물바이오필터는 실내 공간 활용에 적합하도록 물펌프, 물탱크, 송풍기, 가습장치, 그리고 다층구조의 식물 식재 공간을 일체형으로 설계하였다. 실험 결과, 물펌프에 의해 작동하는 세 가지 다른 가습 주기 처리에 관계없이 식물바이오필터의 상대습도, 온도, 그리고 토양 수분 함량은 안정된 값을 나타내었다. 토양 수분 함량은 모든 가습 주기 처리에서 27.1-29.7%의 범위에서 안정적으로 유지하였으며, 특히 15분 작동 45분 작동 중지의 가습 주기를 120시간 동안 처리하여 $29.0{\pm}0.2%$의 평균 토양 수분 함량을 유지하면서 가장 수평적인 일차회귀식(y = 0.0008x + 29.09)을 보여주었다. 가습 주기에 따라 식물바이오필터를 통과한 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 입자 수에 대한 제거율(RE)은 각각 82.7-89.7%와 65.4-73.0% 범위에 있었고, PM10의 무게에 대한 RE는 58.1-78.9%의 범위에 있었다. 식물바이오필터를 통과한 자일렌, 에틸벤젠, 총 휘발성 유기화합물, 톨루엔의 RE는 71.3-75.5%의 범위에 있었으나, 벤젠과 포름알데히드의 RE는 각각 39.7%와 44.9%로 나타났다. 따라서 실내식물을 식재할 수 있는 본 벽면형 식물바이오필터는 실내 공기 정화에 매우 효과가 있는 것으로 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제47권6호
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• pp.73-82
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• 2005

This study was performed to evaluate the need for heating wastewater to enhance treatment efficiency of organic matter (BOD, SS) during cold winter in newly developed Absorbent Biofilter System (ABS) which was established in the Suwon Campus of the Seoul National University. Treatments consisted of non-heating (2000 year) and heating(2001, 2002 year), and sampled data were analyzed during cold winter period as well as post winter period to investigate the influence of heating after winter season. Even the average air temperature showed only $0.4^{\circ}C$ difference between two experimental years, the difference in the average effluent temperature during cold winter period between heating and non-heating experiment was approximately $11^{\circ}C$. The average effluent concentration of organic matter in non-heating treatment exceeded the Korean standards for water quality of discharged effluent in riparian area (BOD and SS 10 mg/L); however, the standards were met in case of heating treatment during both winter and post winter period. Therefore, the need fur heating wastewater during cold winter season in ABS was justified. On the other hand, there was no improvement of treatment efficiency in T-N and T-p, but we observed the more activated nitrification as increasing the wastewater temperature. Because the average underground temperature was $5^{\circ}C$ higher than the average air temperature during cold winter period, we recommend that the ABS can be established in the underground rather than on-ground for saving the heating cost.

• 한국자원식물학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-555
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• 2014

연구의 최종 목표는 실내의 공간과 특성에 따라 효율적으로 실내공기질을 향상시킬 수 있는 식물 녹화와 바이오필터를 통합한 시스템의 개발이다. 그러나 이러한 목표를 달성하기 위해서는 바이오필터 시스템의 적절한 공기정화량에 대한 용량 설계에 중요한 영향을 주는 일정한 압력손실량과 토양수분 함량과 같은 여러 가지 요구사항들이 충족되어야 한다. 따라서 본 기초 연구는 바이오필터의 토양 내 균일한 분포를 갖는 토양수분 함량과 압력손실량을 유지하고 정상적인 식물 생장 특히 바람에 의한 근권부 스트레스를 받지 않도록 풍속을 적절히 조절하고, 바이오필터 내 초기 토양수분 함량이 일정하게 유지되어 안정성을 확보하기 위해 수행되었다. 본 실험에서는 평면형 바이오필터 모델을 설계하여 제작하고 세 가지 풍속(1, 2, $3cm{\cdot}sec^{-1}$)에 따른 바이오필터의 공기정화량, 공기체류시간, 기액비를 산출하였다. 또한 세가지 풍속에 따라 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량을 측정하고, 이 바이오필터 내에서 자란 상추와 더 피고사리의 생육을 평가하였다. 풍속 실험의 결과, 풍속 $3cm{\cdot}sec^{-1}$가 상대습도, 토양수분 함량, 식물생육을 유지하기에 가장 적절하였다. 따라서 다음 실험에서는 풍속을 $3cm{\cdot}sec^{-1}$로 고정하고 두 가지 수준의 초기 토양수분 함량(저수준 18.5%, 고수준 28.7%) 조건에서 바이오필터를 가동한 처리구와 바이오필터를 가동하지 않은 대조구(초기 토양수분 함량 29.7%)를 설정하고, 바이오필터 내 토양층을 통과하여 배출된 가습공기의 상대습도, 압력손실량, 토양수분 함량과 바이오필터 내에서 자란 상록넉줄고사리의 생육을 평가하였다. 이 실험 결과는 첫 번째 실험 결과와 유사하였으며 상대습도, 토양수분 함량, 압력손실량이 일정한 수준을 유지하였다. 또한 세 가지 초기 토양수분 함량에 따른 상록넉줄고사리의 생육도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 그러나 두 가지의 바이오필터 처리구는 대조구에 비해 건물중이 다소 증가된 것을 알 수 있었다. 따라서 주요 물리적 요소인 토양수분 함량과 압력손실량을 유지할 수 있는 본 바이오필터 시스템의 안정성은 가까운 미래에 보다 발전된 일체형 바이오필터 모델 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국동물위생학회지
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• 제22권4호
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• pp.357-361
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• 1999

The most harmful nitrogenous compounds in fish-breeding place using are ammonia and nitrate. Excessively high total nitrogen concentration is the signal of unbalance for breeding fishes in seawater and may result overfeeding or overstocking without seawater treatment system. The failure of elimination for the organic ingredients or nitrogen compounds can also cause the consequence of inadequate oxygen concentration in seawater, either. The study shows the effect of biofilter and W disinfector of seawater in the fish- breeding place. In the results, these tools had ammonia, nitrite, nitrate and decreased 71.8%, 27.6% and 1%, respectively, and the total number of microorganisms decreased up to 81.9%.

• 한국어병학회지
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• 제18권1호
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• pp.91-97
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• 2005

침지식 해수 순환 여과 사육 시스템에서 여과조 숙성과 넙치의 성장을 조사하였다. 생물 여과조가 숙성되는데 60일이 소요되었다. 사육 기간 중 수온은 17.5-25.1$^{\circ}C$, 염분은 30.1-33.5ppt, 용존산소는 7.25-10.49ppm, pH는 8.1-7.5를 유지하였다. 사육수는 매일 5% 범위에서 환수하였으며 사육수의 암모니아성 질소 및 아질산성 질소 농도는 각각 0.096-0.315mg/L 및 0.015-0.504mg/L이었으나, 질산성 질소는 질산화 과정이 지속되어 그 농도가 2.530mg/L에서 39.517mg/L까지 증가하였다. 사료 효율은 64.1-69.8% 이었고, 사육 밀도는 시험 종료 시 15.9kg/$m^2$이었다. 사육기간 중 Vibrio spp.는 검출되었으나 질병 발생에 의한 폐사는 없었으며 생존율은 97.1%를 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.100-115
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• 2022

교대로 운전되는 광촉매반응기 공정 및 바이오필터 공정[전통적 바이오필터(L 반응기)와 두 개의 유닛(R_up 및 R_dn)을 가지는 개선된 바이오필터(R 반응기)]으로 구성된 통합 하이브리드시스템(통합처리시스템)에서 에탄올과 황화수소를 동시 함유한 폐가스 처리를 성공적으로 수행하였다. 통합처리시스템의 운전 단계로서 HA1, HA2 및 폐가스의 공급 방향이 뒤바뀐 HA3T stage의 광촉매 공정에서 각각 55, 50 및 45%의 에탄올 제거효율과 각각 70, 60 및 37%의 황화수소 제거효율을 보였다. 특히, HA3T stage에서 통합처리시스템으로 공급되는 폐가스(feed)의 황화수소 농도가 10 ppmv에서 20 ppmv로 급증함에 따른 황화수소 부하량의 증가로 인하여 특히 황화수소 제거효율의 급격한 감소를 관찰하였다. 통합처리시스템의 HA1, HB1, HA2 및 HB2 stage 및 HA3T stage의 초반에, 개선된 바이오필터(R 반응기)의 각 유닛에 설치한 sampling 구들의 에탄올의 파과 순서 및 에탄올 처리효율의 크기 순서는, HA3T stage 후반과 HB3T stage의 경우에서 각각 거꾸로 바뀌었다. 한편 개선된 바이오필터(R 반응기)에서 황화수소의 경우는 파과 정도가 에탄올의 경우만큼 두드러지지는 않았으나 비슷한 추세가 관찰되었다.

• 한국습지학회지
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• 제2권1호
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• pp.59-67
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• 2000

The aim of this study is to identify the role of this natural treatment system, which consists of Oenanthe javanica and wasted concrete as bio-media. Therefore, it was designed to experiment water quality, BOD, SS, T-N, T-P to recognize the efficiency of treatment system with one biofilter tank using wasted concrete and vegetation bed using Oenanthe javanica. It was also designed to compare two different biofilter reactors, which are air lift and upflow methods. In the result, it was demonstrated that upflow method is more efficient system to control water quality of polluted streams. The vegetation bed using Oenanthe javanica has the treatment efficiency of 41 % (BOD), 52 % (COD), 60% (SS), 36 % (T-P), 70 % ($NH_4-N$). It was therefore proved that removal rates of nutrients are not so good except $NH_4-N$ concentration with nitrification.

• 한국해양바이오학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-5
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• 2010

With the world's population increase, demands of fish production increased rapidly. Because of the demand increase, methods of aquaculture also become more intense. With the increasing intensity of aquaculture, more metabolites in the system are accumulated. The metabolites accumulated in the system turn to the causatives of water quality deterioration and become limiting factors for fish growth. Due to the toxicity of ammonia, ammonia removal is needed in aquaculture system. Biofilters, often referred as biological filter or nitrification filter are commonly used in recirculating aquaculture system to remove ammonia and convert it to nitrite, and then to nitrate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.85-95
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• 2018

본 연구에서는 폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)를 포함한 바이오필터공정으로 이루어진 바이오필터시스템을 구축하여, 돈사 및 계사 설비, 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 포함한 악취폐가스에 대한 처리효율을 제고하고 적정 작업조건을 구축하였다. 복합 악취폐가스 처리실험에서, 암모니아 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 75%가 제거되고, 후 공정인 바이오필터에서 20%이상 제거되었다. 톨루엔 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 20%가 제거되고, 후공정인 바이오필터에서 70% 이상 제거되었다. 따라서 물에 용해도가 높은 암모니아의 경우에는 폐가스 가습조에서 주로 제거되었고, 용해도가 낮은 톨루엔의 경우는 바이오필터에서 주로 제거되었다. 한편 황화수소는 폐가스 가습조에서 거의 흡수되어 바이오필터에서 검출되지 않았다. 황화수소 및 톨루엔의 공급을 중단하였을 때에, 암모니아 부하는 폐가스 가습조에서 약 65%가 제거되고 후 공정인 바이오필터에서 나머지 약 35% 정도가 제거되어, 거의 100%의 암모니아 부하가 제거되었다. 폐가스 가습조에서는 암모니아 외에 톨루엔 및 황화수소의 부하가 추가된 복합 악취폐가스의 경우보다 약 10% 더 적게 암모니아가 제거되었는데, 이것은 탈질에 필요한 톨루엔과 같은 유기화합물의 공급 중단에 기인하였다. 바이오필터시스템의 feed가, 1)복합 악취폐가스일 때, 2)암모니아 폐가스일 때에; 기존 폐가스 가습조 용수에 yeast extract를 보충한 경우 또는 yeast extract를 첨가하지 않고 탄소원으로 glucose를 첨가한 경우, 각각의 경우에 폐가스 가습조에서 흡수되는 암모니아질소 흡수율은, 각각 약 0.28 mg/min, 약 0.23 mg/min 및 약 0.27 mg/min으로 산출되었다. 한편 각각의 무산소조에서 탈질율은 0.42 mg/min, 0.55 mg/min, 및 약 0.27 mg/min이었다. 또한 폐가스 가습조(유동상 호기조)의 bubble column 모델링에서 유동상 호기조 단위부피당 bubble의 비표면적(a)과 향상된 물질전달계수(E $K_y$)의 곱의 값은 0.12/hr로 평가되었다.