• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.156-161
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• 2012

Marine biomass is considered an important substrate for anaerobic digestion to recovery energy i.e. methane. Nevertheless, marine biomass has attracted little attention by researchers compared to terrestrial feedstock for anaerobic digestion. In this study, biochemical methane potential (BMP) test was used to evaluate generation of renewable energy from starfish. A cumulative biogas yield of $748{\pm}67mL\;g^{-1}VS^{-1}$ was obtained after 60 days of digestion. The cumulative methane yield of $486{\pm}28mL\;CH_4\;g^{-1}VS^{-1}$ was obtained after 60 days of digestion. The methane content of the biogas was approximately 70%. The calculated data applying the modified Gompertz equation for the cumulative $CH_4$ production showed good correlation with the experimental result obtained from this batch study. Since the result obtained from this study is comparable to results with other substrates, marine biomass can be co-digested with food waste or swine wastewater to produce $CH_4$ gas that will help to reduce the gap in global energy demand.

• Carbon letters
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• 제16권4호
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• pp.265-269
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• 2015

• 환경위생공학
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• 제16권2호
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• pp.24-31
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• 2001

This study was aimed to evaluate biodegradability for various food waste using anaerobic batch digestion. In the anaerobic biodegradability study of each food waste according to occurrence source, the cumulative methane productions of water melon and melon were 375, and 354ml and that of cucumber, fresh cabbage, radish, sprouted bean were 366, 364, 374, 384, 355ml and that of noodle, boiled rice and fish were 432, 409 and 477ml $CH_{4/g}$ VS add, respectively. And methane yield rate was about 84.1~97.2%. The reaction rate coefficiency(k) was $0.00495~0.2022day^{-1}$.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권3호
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• pp.154-159
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• 2006

본 연구에서는 생선폐기물의 혐기성 소화처리를 위한 생선폐기물의 혐기성 생분해 특성을 평가하기 위해 serum bottle을 이용한 BMP(Biochemical Methane Potential) test를 수행하였다. 어판장에서 배출되는 생선폐기물 중 고등어 손질 시 발생되는 폐기물 중 내장을 제외한 부분과 갈치손질 시 발생되는 폐기물 중 내장을 제외한 부분, 생선손질 시 발생되는 내장류 3개 군을 실험대상 기질로 선정하여 사용하였다. 각각의 생선폐기물들을 분쇄 후 serum bottle에 11 50 ml, 100 ml, 150 ml씩 혐기적으로 넣은 다음 BMP test를 실시하였으며 실험의 정확도를 위하여 동일 시료에 대하여 3개씩 중복으로 조제하여 실험하였다. 배양시간에 따른 누적 메탄가스 생성량과 메탄생성속도를 평가하였다. 이들 값들은 기질의 특성에 따라 다르기는 하나 통상 휘발성 고형물 (Volatiles Solids: VS) 1 kg당 420-470 ml의 메탄가스를 생성하는 것으로 나타났다. 기질 종류별로 볼 경우 갈치와 고등어군에 비하여 내장 군이 고형물 단위 중량당 메탄발생량과 분해속도 측면에서 모두 높은 것으로 나타났다. 대상 시료에 대해 원소분석을 실시한 결과, C/N비는 5.2로 나타났다. 원소분석 자료를 근거로 계산한 이론적인 최종 메탄생성량은 $522ml{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$로 나타났다. 이를 본 실험에서 구한 실제 최종 메탄생성량과 비교해 볼 때 생분해도는 0.847로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.145-149
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• 2008

Anaerobic co-digestion of swine manure and food waste for biogas production was performed in serum bottles at various volatile solids(VS) contents and mixing ratios of two substrates(swine manure:food waste=$100:0{\sim}0:100$). Through kinetic mode of surface methodology, the methane production was fitted to a Gompertz equation. The ultimate methane production potential of swine manure alone was lower than that of food waste regardless of VS contents. However, it was appeared that maximum methane production potentials in 80 : 20 of the mixing rate at VS 3% was enhanced at 144.7%, compared to its only swine manure. The potential increased up to 815.71 ml/g VS fed as VS concentration and food composition increased up to 3.0% and 20%, respectively. The ultimate amount of methane produced had significantly a positive relationship with that of methane yield rate. Overall, it would be strongly recommended that feeding stocks use 20% of mixing ratio of food waste based on VS 3% contents when operating the anaerobic reactor on site at $35^{\circ}C$ if not have treatment of its anaerobic waste water.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.75-82
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• 2016

본 연구의 목적은 농업에서 발생하는 식물체 잔사 종류별 투입비율에 따른 메탄 잠재 발생량을 예측하는 것이다. 바이오가스를 생산하기 위하여 보릿짚 및 유채대 등의 식물체 잔사를 다양한 투입율로 사용하여 세륨병에서 실험을 수행하였다. 표면 방법론의 운동방법을 통하여 메탄 생산은 Gomperz 수식에 적합한 것으로 나타났다. 중온소화 시 식물체 잔사별 바이오가스 생산에 있어, 최대생산량은 보릿짚 및 유채대 투입율 1%로 혐기소화 후 각각 6.8일에 37.2 mL/g과 7.5일에 28.0 mL/g로 나타났다. 중온소화 시 메탄 함량은 보릿짚 및 유채대 투입율 5%로 혐기소화 후 각각 5.5일에 61.7%와 3.4일에 75.0%로 가장 높게 관측되었다. 중온 소화시 최대 메탄 잠재발생량은 1% 보릿짚 투입율에서 159.59 mL/g 와 3% 유채대 투입율에서 156.62 mL/g로 산정되었다. 전반적으로 중온소화 시 바이오매스 투입율은 유채대 3% 및 보릿짚 1%를 투입하는 것이 적정 비율인 것으로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제61권4호
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• pp.251-256
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• 2016

벼 재배시 경운과 재배방법 따른 메탄 발생량 및 토양탄소함량변화를 구명하기위해 경운-이앙, 경운-무논점파, 최소경운-건답직파 및 무경운-건답직파를 비교하는 시험을 수행한 결과 다음과 같다. 1. 메탄 발생량은 경운-이앙 처리구에서 가장 많았으며 경운-무논점파>최소경운-건답직파=무경운 건답직파 순으로 적었다. 2. 메탄의 발생량과 벼 생육과의 관계를 보면 생육초기 작물의 생체량이 많아질수록 메탄 발생량이 증가는 경향을 보였다. 3. 토양 탄소함량은 시험전과 비교하여 경운-이앙 처리구에서 가장 낮은 값을 나타내었고, 최소경운-건답직파와 무경운 처리구에서 높은 값을 나타내었다. 4. 최소경운-건답직파 및 무경운 처리구의 쌀수량이 경운-이앙 처리구에 비해 다소 적었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.

• Advances in environmental research
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• 제7권2호
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• pp.73-85
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• 2018

The anaerobically digestion and agricultural application of organic wastes was conducted using food wastes and cow dung. Twenty kilograms each of the feed stocks was added into two 30 liters-capacity batch digesters. The anaerobic digestion was carried out within a temperature range of $25-31^{\circ}C$ for a retention time of 51 days. The results showed a cumulative gas yield of 5.0 bars for food waste and no gas production for cow dung within the retention time. Bacteria such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris and Clostridium sp were isolated. Fungi isolated included Aspergillus niger, Aspergillus nidulan, Trichophyton rubrum and Epidermophyton flocossum. The non-dispersive infrared (NDIR) analysis of the biogas produced confirmed that the gas consisted of $CH_4$, $CO_2$ and $H_2$. Statistical analysis revealed there was no significant correlation between temperature and biogas produced from the organic wastes (r= 0.177, p = 0.483).The organic wastes from the biogas production process stimulated maize growth when compared to control (soil without organic waste) and indicated maximum height. The study therefore reveals that food waste as potential substrates for biogas production has a moderate bio-fertilizer potential for improving plant growth and yield when added to soil.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.66-75
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• 2012

본 연구에서는 폐기물매립지에서 매립가스 및 폐기물 안정화 촉진을 위한 메탄생성균 활성 침출수 재순환 공법의 효과를 평가하였다. 기존 매립공법(Lys-A), 침출수 재순환 공법(Lys-B), ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법(Lys-C, Lys-D)을 묘사하기 위해 4개의 모의매립조를 만들어 4년 이상 운영하였다. Lys-D는 전처리된 침출수의 재순환 양을 Lys-C의 2배로 하였다. 침출수 재순환 공법과 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법의 경우 600일까지 메탄발생량이 증가하였으나 600일 이후에는 침출수 재순환이 메탄발생량 증가에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 분해 가능한 유기물질이 부족할 경우 침출수의 재순환 효과가 없기 때문으로 판단된다. Lys-C와 Lys-D는 폐기물의 안정화촉진 뿐만 아니라 누적메탄수율도 가장 높은 것으로 나타났다. 누적메탄수율의 경우 Lys-C(35.51 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-D(36.12 mL $CH_4/g$ VS)는 Lys-A(28.37 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-B(30.07 mL $CH_4/g$ VS)보나 높게 나타났다. 침출수 재순환율이 동일한 Lys-B와 Lys-C의 경우 Lys-C의 COD 농도가 Lys-B보다 더욱 빠르게 감소하였다. 이는 메탄생성균 활성 침출수에 의해 저해물질의 희석뿐만 아니라 메탄생성균의 존재에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법은 폐기물 안정화 및 매립가스 증대에 가장 적합한 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.223-230
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• 2019

본 연구에서는 강원도 5개 지자체에서 발생된 음식물류 폐기물의 특성을 분석하고 메탄가스 발생량을 평가하였다. 시료는 2017년 7월과 9월에 걸쳐 총 2회 채취하였다. 메탄가스 발생가능량을 평가하기 위하여 BMP (biochemical Methane potential) 시험과 원소조성을 이용한 계산방법을 이용하였다. 음식물류 폐기물의 겉보기밀도는 평균 $0.758{\sim}0.850g\;cm^{-3}$, pH는 4.29 ~ 4.75이었다. 물리적 조성 중 주성분은 채소류가 56.43 ~ 72.81%로 가장 높았고, 과일류는 5.31 ~ 8.95%, 곡물류는 1.60 ~ 18.73%, 어육류는 4.47 ~ 12.11%, 여액은 1.76 ~ 3.64%이었다. 평균 수분함량은 69.30 ~ 75.87%, 가연분함량은 22.50 ~ 27.98%, 회분함량은 1.63 ~ 2.48%를 나타내었다. 또한 $BOD_5$는 $17,690.3{\sim}33,154.9mg\;L^{-1}$, $COD_{Cr}$은 $106,212.3{\sim}128,695.5mg\;L^{-1}$, 그리고 $COD_{Mn}$은 $51,266.1{\sim}63,426.3mg\;L^{-1}$의 범위를 보였고 NaCl 함량은 0.81 ~ 1.17%의 범위를 나타내었다. 원소분석 결과 C, H, O, N, S 함량은 각각 44.87 ~ 48.16%, 7.12 ~ 7.57%, 40.13 ~ 43.78%, 3.22 ~ 4.14%, 그리고 0.00 ~ 0.02%를 나타내었다. 음식물류 폐기물의 VS 단위질량당 메탄수율을 살펴보면 BMP 시험에 의한 메탄가스 발생누적량(${0.303{\sim}0.354m_{CH4}}^3\;{kg_{VS}}^{-1}$)은 원소조성과 생분해율을 반영하여 예측한 결과(${0.294{\sim}0.352m_{CH4}}^3\;{kg_{VS}}^{-1}$)와 큰 차이가 없었다.