• 제목/요약/키워드: conventional water treatment

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반탄화목분 천연재료 혼합응집제의 안정성 및 슬러지 에너지화 가능성 평가에 관한 연구 (A Study on the Stability and Sludge Energy Efficiency Evaluation of Torrefied Wood Flour Natural Material Based Coagulant)

  • PARK, Hae Keum;KANG, Seog Goo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권3호
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    • pp.271-282
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    • 2020
  • 하수처리장은 도시를 구성하는 사회기반시설물로 2017년 하수도 통계 기준 국내 하수도 보급률은 94%에 달하고 있다. 국내 하수처리장에서 PAC(Poly Aluminum Chloride)의 사용량이 58%를 차지하고 있으나 PAC의 경우 품질기준상 불순물(중금속) 함량이 높음에도 불구하고, 기준 강화나 기술적 품질개선이 제대로 이루어지지 않아 응집제 과다 주입 시 2차 오염문제가 대두되고 있다. 또한, 약품사용량이 증가함에 따라 2017년 기준 연간 하수슬러지 발생량과 슬러지 재이용의 필요성 또한 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 이용한 수처리 시 혼합응집제 주입에 따른 중금속류에 대한 안정성을 평가하고, 하수슬러지의 침강성 및 하수슬러지 발열량 평가를 통해 슬러지 재이용의 가능성을 검증하고자 한다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제와 PAC(10%)의 중금속류(Cr, Fe, Zn, Cu, Cd, As, Pb, Ni) 분석 결과 Cr, Cd, Pb, Ni, Hg의 경우 검출되지 않았으며, Zn의 경우 반탄화목분 천연재료 혼합응집제에서 먹는물 수질기준에서 고시한 Zn의 농도가 3mg/L인 것에 비해 0.007 mg/L로 극소량만 검출되었다. Fe, Cu, As의 경우 PAC(10%)를 주입한 경우가 반탄화목분 천연재료 혼합응집제 보다 최대 2배 이상 검출되는 것으로 나타났다. 또한, 슬러지 침강성 분석 결과 반탄화목분 천연재료 혼합응집제가 기존 응집제인 PAC(10%)에 비해 최대 2배 빠르게 침강하는 것으로 반탄화목분 혼합응집제의 침강성이 PAC(10%)보다 우수한 것으로 나타났다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,378 kcal/kg이며, PAC(10%) 응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,171 kcal/kg으로 두 응집제 모두 화력발전소의 보조연료 구비조건을 만족하였으나, 본 연구에서 개발한 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 사용할 경우 기존의 응집제보다 200 kal/kg 정도 높은 슬러지 발열량을 확보할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 반탄화목분 혼합응집제를 이용하여 수처리를 수행할 경우 기존의 응집제인 PAC(10%)보다 중금속류에 대해 안정적이며, 우수한 슬러지 침강성과 높은 발열량을 갖는 슬러지를 생성하여 환경적으로 안정적이며, 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.

벼 무경운재배시 둑새풀 우점 정도가 벼 생육 및 잡초 발생에 미치는 영향 (Influence of Water Foxtail on Growth of Rice and Weed in No-Tillage Transplanted Rice)

  • 강양순;곽태순;송문태
    • 한국작물학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.619-624
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    • 1996
  • 전년도 생산된 생고를 전량 환원하여 무경운 상태로 둑새룰을 피복도 8 정도로 우점시키고 그라목손으로 엽신만 고사시켜 피복도를 6으로 조절한 후 표준시비량의 20%를 감비한 상태로 중묘기계이앙하여 잡초방제, 질소 감비 효과및 벼 생육에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 이앙후 모의 넘어진 주율은 둑새풀 피복도 8인 경우에 37.4%, 피복도 6에서는 12.3%로 높았으나 이앙 2주일 후에는 피?도 6정도에서 대부분 정상으로 활착되었다. 2. 이앙후 둑새풀은 이앙기 진행 방향으로 넘어졌다가 1주일후에는 이삭만 다시 일어나 6월 말경 까지 서서히 노화되어 고사되었으며 그라목손 처리로 엽신만 고사된 둑새풀은 5월 상순에 고위분얼 이삭이 발생하여 일시적으로 녹화되다가 7월 상순까지 노화되면서 서서히 고사되었다. 3. 이앙후 벼 분얼성기의 잡초 발생은 피 > 방동사니> 가막사리 순으로 일부 발생되었으나 둑새풀의 우점으로 77∼78%의 잡초방제가를 보였다. 4. 둑새풀의 고사로 토양은 심하게 환원되면서 벼분얼성기에 벼와 잡초의 뿌리 일부가 부패되어 활력이 떨어졌다. 5. 둑새풀 우점구에서는 관행구보다 출수후 20일경 지엽, 차엽 및 3엽장이 길었고 엽색도 짙었으며 좌절중도 컸으나 포장도복이 약간 일어났으며 수량은 둑새풀 피복도 6에서 현미 628.5kg /10a로서 관행과 유의차가 없었다. 6. 결과적으로 둑새풀의 피복도를 6 정도 유지하여 무경운 이앙하면 수량 감수없이 시비량을 20%줄일 수 있었고 제초제를 안써도 되는 저투입 환경보전형농법이 가능하였다.

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폐수의 고도처리를 위한 무산소/호기형 분리막생물반응조 - 역삼투 공정과 활성슬러지공정 - 정밀여과 - 역삼투 공정의 비교 (Comparison of Anoxic/Oxic Membrane Bioreactor - Reverse Osmosis and Activated Sludge Process-Microfiltration-Reverse Osmosis Process for Advanced Treatment of Wastewater)

  • 노성희;김선일;전홍화;송연호
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.521-526
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    • 2006
  • 폐수를 재이용하기 위한 고도처리 시스템으로서 분리막 생물반응조(Membrane Bioreactor, MBR)는 기존의 활성슬러지 공정(Activated Sludge Process, ASP)에 비하여 많은 장점을 가지고 있다. 도시 하수 중에 포함된 유기물과 영양염류를 동시에 제거하기 위하여 침지형 정밀여과(Microfiltration, MF) 막을 이용한 무산소/호기(Anoxic/Oxic, A/O)형 MBR에서 투과플럭스를 $10.2L/m^2{\cdot}h$로 일정하게 유지하면서 고형물 체류시간(Solids Retention Time, SRT) 변화에 따른 막 여과 특성을 조사하였다. 실험 결과, SRT를 증가시킬수록 체외고분자물질(Extracellular Polymeric Substances, EPS)내 단백질/탄수화물(Protein/Carbohydrate, P/C) 비가 높아져서 막 오염이 빠르게 진행되었다. A/O MBR에 RO막을 결합한 A/O MBR-RO 공정을 폐수의 고도처리에 적용하고자 하였으며, 성능평가를 위해 A/O MBR-RO 공정과 기존의 활성슬러지 공정에 MF와 RO막을 결합한 ASP-MF-RO 공정의 유기물 및 영양염류 제거율을 비교하였다. 실험 결과 A/O MBR-RO 공정이 ASP-MF-RO 공정보다 더 우수한 처리효율을 나타내었다.

선박 디젤기관 스크러버의 기초설계에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Basic Design of Scrubber for Marine Diesel Engines)

  • 이원주;김인수;최용석;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.549-557
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    • 2017
  • 본 연구에서는 강화되는 황산화물 및 입자상물질의 배출규제를 만족시키기 위한 후처리장치인 스크러버(scrubber)에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 먼저 수치 해석을 통하여 기존 스크러버의 문제점을 파악하고, 이러한 문제점들을 개선할 수 있는 새로운 형태의 와류형 스크러버를 설계하여 분석하였다. 그 결과 와류형 스크러버에서 배기가스는 하부에서 와류를 형성하고 그 중 일부는 바닥면을 통과하여 가이드 베인을 따라 배출되는데, 이 때 수직 방향의 압력구배는 크지 않으나 배플의 내 외부에는 압력차가 발생하는 것으로 나타났다. 배기가스 유선의 형태를 확인한 결과, 물이 분사되지 않는 경우에는 물이 분사되는 경우에 비해 가이드 베인을 따라 출구까지 일정하게 유동하였으며, 유동의 형태에 가이드 베인과 노즐의 배열 및 수압 등이 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 와류형 스크러버의 경우 입 출구의 차압이 기존의 스크러버 대비 절반 이하로서 기관의 배압에 미치는 영향이 훨씬 적은 것으로 나타났다.

비균질 팬텀에서 소조사면에 대한 필름측정, 회선/중첩 모델과 몬테 카를로 모사의 비교 연구 (Comparison of Film Measurements, Convolution$^{}$erposition Model and Monte Carlo Simulations for Small fields in Heterogeneous Phantoms)

  • 김상노;제이슨손;서태석
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.89-95
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    • 2004
  • 세기조절방사선치료(IMRT)에서는 일반적인 방사선 치료에서 사용되는 조사면에 비해 비교적 작은 크기의 빔조각(beamlet)을 사용하여 방사선의 세기를 조절하는 새로운 치료법으로 이에 대한 비균질 효과는 많은 연구가 필요하다. 우리는 기하학적으로 일정한 비균질 팬텀들에서 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 선량값을 라디오크로믹 필름에 의한 선량값과 회선/중첩 방법에 의한 선량 계산 값과 서로 비교하였다. 몬테 카를로 모사를 위하여 EGS4 코드 기반의 BEAM 코드를 사용하였으며 이를 이용하여 Varian 2300C/D 선형가속기의 두부를 호사하였다. 측정과 모사에 사용된 조사면은 1${\times}$1$\textrm{cm}^2$, 2${\times}$2$\textrm{cm}^2$, 그리고 5${\times}$5$\textrm{cm}^2$이었다. 또한 팬텀의 물질은 솔리드 워터, 폐 등가 물질, 뼈 등가 물질을 사용하여 세 경우의 비극질 팬텀들을 설정하여 방사선을 조사하였다. 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법에 의한 선량 계산치는 광자 측면선량의 경우 $\pm$1 mm, 깊이선량의 경우 $\pm$2% 이내로 선량측정치와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 결론적으로 회선/중첩 방법과 몬테 카를로 방법이 소조사면에서도 필름 측정 데이터와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

미산성 차아염소산수를 이용한 벼키다리 병 방제 (Establishment of Rice Bakanae Disease Management Using Slightly Acidic Hypochlorous Acid Water)

  • 구성근;구자춘
    • 생명과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.178-185
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    • 2020
  • 벼키다리병은 Fusarium fujikuroi의 감염에 의해 발생하는 대표적인 종자전염성 병이다. 이 병의 방제는 화학약제를 이용한 종자소독이 가장 효율적이지만 최근 약제에 저항성을 갖는 균주의 출현이 증가하고 있다. 미산성 차아염소산수는 환경이나 사람의 건강에는 유해성이 낮지만 바이러스, 박테리아, 곰팡이에 강력하고 광범위한 항균활성을 갖는 살균소독제로 알려져 있다. 본 연구는 화학 약제 저항성 또는 민감성 균주를 포함하는 16개의 F. fujikuroi 균주를 대상으로 미산성 차아염소산수의 항균활성을 조사하고, 이를 이용한 친환경적 병 방제 기술 개발을 목적으로 하였다. 미산성 차아염소산수는 화학약제 저항성 균주를 포함한 조사한 F. fujikuroi 균주 모두에 대해 유리염소 5±2.5 ppm 농도에서 비특이적이고 강한 항균 활성을 나타냈고, 처리 후 5분 이내에 F. fujikuroi 세포의 치명적 손상과 함께 완전한 살균 효과를 나타났다. F. fujikuroi 균주로 감염된 벼 종자를 20±10 ppm의 유리염소를 포함하는 미산성 차아염소산수로 12시간 침지 소독하였을 경우, 종자 소독 효과와 병 방제율은 각각 95~98%와 90.1~92.6%였다.

왕숙천 유입에 따른 한강본류의 천연유기물질과 염소소독부산물 생성능 변화 (Effect of Wangsuk Stream on NOM and Chlorinated DBPFPs in Han River Water)

  • 박현;김창모;장현성;김현숙;박창민;유명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1031-1037
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    • 2006
  • 한강본류 상수원수 중 상류에 위치한 KB 원수와 하류에 위치한 GU 취수 원수의 천연유기물질을 XAD-4, XAD-7HP 및 IRC-50 등 세 가지 수지를 이용하여 분리하였고, 15종의 소독부산물 생성능(DBPFPs)을 살펴보았으며, KB, GU 원수 사이에 유입되고 있는 지천인 왕숙천의 천연유기물질을 파악함으로서 한강본류에 미치는 영향을 고찰하였다. 한강본류 원수의 TOC는 $1.5{\sim}3.3$ mg/L, SUVA는 2 $L/mg{\cdot}m^{-1}$ 이하로 나타나 유기물 총량은 낮은 수준이었고, NOM의 특성은 소수성 $21{\sim}33%$, 친수성 $44{\sim}63%$, 반친수성 $16{\sim}31%$으로 친수성 유기물질 분율이 높은 것으로 나타났다. NOM에 의한 DBPFPs을 살펴본 결과, 입자성 유기물질에서는 THMs 생성능이 높게 나타났으나, 용존성 유기물질에서는 HAAFPs이 높게 나타났다. 한편, 홍수기에는 THMFPs가 높게 나타나 계절 온도 강수 조건에 따라 NOM이 다른 특성을 나타내었다. $50{\sim}90%$가 생활하수 처리장 방류수로 구성되어 있는 왕숙천의 경우, TOC는 $2.9{\sim}7.5$ mg/L이고, NOM은 소수성 15%, 친수성 76%, 반친수성 9%의 분포를 나타내 친수성이 강한 유기물 구성특성을 가지고 있었다. 원수의 NOM 분획 회수율이 85% 정도인 반면, 지천은 회수율이 $60{\sim}80%$로 낮게 분획되어 수지에 의한 흡 탈착이 어려운 unfractioned NOM이 많이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 지천 유입수의 DBPFPs는 HAAs 60%, THMs 27%, HANs 9%, CH 4%로 나타났으며, 이를 원수와 비교할 때 할로아세토니트릴계의 생성능과 브롬화 소독부산물의 생성이 높게 나타났다. 지천 유입수의 경우 DOC는 한강 본류 원수에 비해 높게 나타난 반면, DBPFPs는 원수의 40% 수준으로 낮게 나타나 소독부산물 생성 측면에서 볼 때, 하류에 위치한 취수 원수에 미치는 영향은 미미한 것으로 판단되었다.

도계 중 할랄방법에 CO2와 N2 가스기절처리가 닭 가슴살과 내장의 물리화학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Halal and Conventional Slaughtering Method with CO2 and N2 Gas Stunning on Physicochemical Traits of Chicken Breast Muscle and Small Intestine)

  • 송동헌;알람 모하메드 샤부불;이정아;화반바;강선문;김현욱;전진주;강환구;조수현;설국환
    • 한국가금학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 본 연구는 도축 중 실신방법과 가스종류가 계육 가슴살과 소장의 품질 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 육계(Ross 308)를 각 10수씩 할랄법, CO2 및 N2 가스실신법으로 기절 후 도축하였다. 도축 후 계육 가슴살과 내장을 채취하여 실험에 사용하였다. 계육 가슴살에서 pH, 일반성분, 육색, 보수력, 가열감량 및 전단력을, 소장에서 pH, 육색, 두께 및 전단력을 분석하였다. 계육 가슴살에서 할랄 처리구에 비하여 CO2 가스실신 처리구는 pH가 높고 육색 가열감량이 낮았으며(P<0.05), N2 가스실신 처리구는 할랄 처리구와 유사한 pH, 색도, 전단력을 나타냈다(P>0.05). 또한, 소장에서는 할랄 처리구에 비하여 가스실신 처리구들이 pH, 명도가 낮으며 적색도, 황색도, 두께 및 전단력이 높았고 (P<0.05), CO2 가스실신 처리구 보다 N2 가스실신 처리구에서 낮은 pH, 적색도 및 황색도, 높은 명도, 두께, 전단력을 나타냈다. 결론적으로 가스실신법에서 CO2 가스로 야기된 식육의 변색과 조직감 저하를 N2 가스 사용으로 억제할 수 있을 것으로 판단되며, 향후 가스 종류와 농도가 식육의 변색에 미치는 기작에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Construction of Recombinant Pichia pastoris Carrying a Constitutive AvBD9 Gene and Analysis of Its Activity

  • Tu, Jian;Qi, Kezong;Xue, Ting;Wei, Haiting;Zhang, Yongzheng;Wu, Yanli;Zhou, Xiuhong;Lv, Xiaolong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제25권12호
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    • pp.2082-2089
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    • 2015
  • Avian beta-defensin 9 (AvBD9) is a small cationic peptide consisting of 41 amino acids that plays a crucial rule in innate immunity and acquired immunity in chickens. Owing to its wide antibacterial spectrum, lack of a residue, and failure to induce bacterial drug resistance, AvBD9 is expected to become a substitute for conventional antibiotics in the livestock and poultry industries. Using the preferred codon of Pichia pastoris, the mature AvBD9 peptide was designed and synthesized, based on the sequence from GenBank. The P. pastoris constitutive expression vector pGHKα was used to construct a pGHKα-AvBD9 recombinant plasmid. Restriction enzyme digestion was performed using SacI and BglII to remove the ampicillin resistance gene, and the plasmid was electrotransformed into P. pastoris GS115. High-expression strains with G418 resistance were screened, and the culture supernatant was analyzed by Tricine-SDS-PAGE and western blot assay to identify target bands of about 6 kDa. A concentrate of the supernatant containing AvBD9 was used for determination of antimicrobial activity. The supernatant concentrate was effective against Escherichia coli, Salmonella paratyphi, Salmonella pullorum, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, and Enterobacter cloacae. The fermentation product of P. pastoris carrying the recombinant AvBD9 plasmid was adjusted to 1.0 × 108 CFU/ml and added to the drinking water of white feather broilers at different concentrations. The daily average weight gain and immune organ indices in broilers older than 7 days were significantly improved by the AvBD9 treatment.

Soluble extract of soybean fermented with Aspergillus oryzae GB107 inhibits fat accumulation in cultured 3T3-L1 adipocytes

  • So, Kyoung-Ha;Suzuki, Yasuki;Yonekura, Shinichi;Suzuki, Yutaka;Lee, Chan Ho;Kim, Sung Woo;Katoh, Kazuo;Roh, Sang-Gun
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제9권4호
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    • pp.439-444
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    • 2015
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: This study was conducted to investigate the effects of fermented soybean (FS) extract on adipocyte differentiation and fat accumulation using cultured 3T3-L1 adipocytes. MATERIALS/METHODS: 3T3-L1 adipocytes were treated with FS and nonfermented soybean (NFS) extract during differentiation for 10 days in vitro. Oil red O staining was performed and glycerol-3-phosphate dehydrogenase (GPDH) activity was measured for analysis of fat accumulation. Expressions of adipogenic genes were measured. RESULTS: Soluble extract of soybean fermented with Aspergillus oryzae GB107 contained higher levels of low-molecular-weight protein than conventional soybean protein did. FS extract ($50{\mu}g/ml$) inhibited adipocyte differentiation and fat accumulation during differentiation of 3T3-L1 preadipocytes for 10 days in vitro. Significantly lower GPDH activity was observed in differentiated adipocytes treated with the FS extract than those treated with NFS extract. Treatment with FS extract resulted in decreased expression levels of leptin, adiponectin, and adipogenin genes, which are associated with adipogenesis. CONCLUSIONS: This report is the first to demonstrate that the water-soluble extract from FS inhibits fat accumulation and lipid storage in 3T3-L1 adipocytes. Thus, the soybean extract fermented with A. oryzae GB107 could be used to control lipid accumulation in adipocytes.