Interest in application of ultraviolet light technology for primary disinfection of potable water in drinking water treatment plants has increased significantly in recent years. The efficacy of disinfection processes in water purification systems is governed by several key factors, including reactor hydraulics, disinfectant chemistry, and microbial inactivation kinetics. The objective of this work was to develop a computational fluid dynamics(CFD) model to predict velocity fields, mass transport, chlorine decay, and microbial inactivation in a continuous flow reactor. In this paper, It describe the how to design optimal UV disinfection device for ground water, BWT and rainwater. Spring shape instrument silver coated located in inner side of disinfection chamber. It make lead the active flowing movement target water and maximize disinfection performance. To search the optimal design method, it was performed computer simulation with 3D-CFD discrete ordinates model and manufactured prototype. Using proposed design method, performed simulation and proved satisfied performance.
Rita E. Ampiaw;Muhammad Yaqub;Changyeon Woo;Wontae Lee
Membrane and Water Treatment
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제14권4호
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pp.181-189
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2023
The Covid-19 pandemic has increased demand for chlorine-based sanitizing solutions, most of which contain hypochlorous acid (HOCl) as an active agent. Free chlorine (HOCl) in these sanitizers is crucial for their efficacy. Disposable test strips are affordable and convenient tools for determining various qualitative and quantitative parameters. In this study, disposable opto-chemical test strips were developed by physically immobilizing 3,3',5,5'-tetramethylbenzidine (TMB) and o-dianisidine (o-D) reagents on chromatography and filter paper-based test strips for the visualization and detection of free chlorine in the form of HOCl. The reagents undergo a rapid color change upon reaction with chlorine through a redox reaction. The paper-based test strips showed rapid color change within a minute and a low sample volume requirement (1 ml). This portable, disposable paper-based test strip is a simple and cost-effective way to rapidly detect the presence of HOCl sanitizers for home and field applications. Both TMB and o-D successfully detected chlorine. Chromatography paper proved to be the more efficient option among the two papers used as substrates for the reagents (TMB and o-D). It exhibited high retention capacity and high performance in terms of color transformation when reacting with HOCl, even after two months of storage.
본 연구는 20% ortho-phenylphenol을 함유한 훈증소독제, Fumagari $OPP^{(R)}$의 Clostridium perfringens (C. perfringens) 아포에 대한 살아포 효과를 평가하기 위해, French standard NF T 72-281에 따라 수행하였다. 배양 현탁액 중 C. perfringens의 아포수(N 값), 훈증소독제에 노출된 각 담체의 아포수(n1, n2, n3), 평판배지법에 의한 시험 아포 현탁액 중 아포수(N1), 여과법에 의한 시험 아포 현탁액 중 아포수(N2), 그리고 대조 담체의 회복 아포의 평균값(T 값)을 예비실험을 통해 구하였다. 또한, 훈증소독제에 노출된 C. perfringens의 감소 아포수(d 값)는, T 값, 회복액 중 아포수의 평균값(n'1) 그리고 배지의 담체에서 증식한 아포수의 평균값(n'2) 등을 이용하여 산출하였다. N 값은 $4.4{\times}10^7spores/mL$이었으며, n1, n2, n3은 각각 0.5N1, 0.5N2, 0.5N1 보다 높게 나타났다. 그리고 T 값은 $4.9{\times}10^5spores/carrier$이었다. 훈증소독제의 살아포 효과에 있어서, d 값은 4.52 이었다. 훈증소독제에 대한 프랑스 기준에 따르면, 효과적인 살균력을 갖는 훈증소독제의 d 값이 3 이상이어야 하는 것으로 규정하고 있다. 본 연구의 결과로부터, Fumagari $OPP^{(R)}$는 C. perfringens 아포에 대해 높은 살아포 효과를 갖는 것으로 나타나, 병원성 세균의 아포로 오염된 식품재료와 주방기기의 소독에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.
최근 충북 영동지방을 중심으로 대발생되고 있는 갈색여치에 대하여 친환경적인 방법으로 유인트랩을 이용한 방제를 검토하였다. 농가에서 쉽게 구할 수 있는 PET 프라스틱 빈병을 이용하여 Fish 트랩을 제작하였다. 유인조성물로서 상수리나무잎 대비 과일의 과육 및 과일 주스, 막걸리와 어분을 영동지역 포장에 직접 처리하여 유인효과를 비교하였다. 1일 동안의 유인력을 검토한 결과, 본 연구에서 제작하여 적용한 Fish 트랩이 Funnel 트랩에 비해 높은 유인효과를 보였으며, 유인 조성물 효과는 복숭아주스(32.7마리) > 막걸리+어분(31.3마리) >막걸리(27.0마리) > 배주스(19.0마리) > 사과주스(17.2마리) > 어분(16.7마리) > 포도주스(14.4마리) > 상수리나무잎(2.3마리) 순서로 나타났다. 과일의 과육에 대한 유인효과에 비해 과일 주스의 효과가, 그리고 트랩을 지면에 설치 시 보다 지상 1m의 높이에 처리했을 때 유인효과가 높게 나타났으며, 막걸리+어분의 유인지속성은 방부제를 혼합 처리한 유인트랩에서 그 효과가 지속되었다.
본 연구는 20% ortho-phenylphenol을 함유한 훈증소독제, Fumagari OPP$^{(R)}$의 Staphylococcus aureus (S. aureus)에 대한 살균효과를 평가하기 위해, French standard NF T 72-281에 따라 수행하였다. 배양 현탁액 중 S. aureus의 균수 (N 값), 훈증소독제에 노출된 각 담체의 균수 (n1, n2, n3), 평판배지법에 의한 시험균주 현탁액 중 균수 (N1), 여과법에 의한 시험균주 현탁액 중 균수 (N2), 그리고 대조담체의 회복 균수의 평균값 (T 값)을 예비실험을 통해 구하였다. 또한, 훈증소독제에 노출된 S. aureus의 감소 균수 (d 값)는, T 값, 회복액 중 균수의 평균값 (n'1) 그리고 배지의 담체에서 증식한 균수의 평균값 (n'2) 등을 이용하여 산출하였다. N 값은 $4.0{\times}10^8$ CFU/mL이었으며, n1, n2, n3은 각각 0.5N1, 0.5N2, 0.5N1 보다 높게 나타났다. 그리고 T값은 $3.4{\times}10^6$ CFU/mL이었다. 훈증소독제의 살균효과에 있어서, d 값은 6.43 logCFU/mL이었다. 훈증소독제에 대한 프랑스 기준에 따르면, 효과적인 살균력을 갖는 훈증소독제의 d 값이 5 logCFU/mL 이상이어야 하는 것으로 규정하고 있다. 본 연구의 결과로부터, Fumagari OPP$^{(R)}$는 S. aureus에 대해 높은 살균효과를 갖는 것으로 나타나, 병원성 세균으로 오염된 식품재료와 주방기기의 소독에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 표준 및 식품분리 V. parahaemolyticus균에 대한 주요 유형별 살균소독제의 유효성을 평가하고자 하였다. 살균소독제는 에탄올, 요오드, 염소계(무기, 유기) 각 2종, 4급 암모늄, 산, 과산화초산계, 과산화수소를 선정하였다. 시험균주는 표준균주 4종과 자연에서 분리한 10종의 V. parahaemolyticus를 정량적 현탁액 시험방법(유럽 EN 1276)으로 비교 평가하였다 에탄올(75, 95%), 요오드계 25ppm, 4급 암모늄 100 ppm,산, 과산화초산계 145 ppm은 청정조건과, 오염조건 모두에서 $5log_{10}CFU/mL$ 이상의 생균수 감소율을 보였다. 유기염소계의 시험 결과는 $5log_{10}CFU/mL$ 이상의 생균수 감소율을 보였다. 청정조건에서 요오드 15 ppm 처리구는 분리균주 4종과 표준균주 1종을 제외하고 $5log_{10}CFU/mL$ 이상의 생균수 감소율을 보였다. 또한 오염조건에서 요오드 15 ppm 처리구는 $5log_{10}CFU/mL\;(0.93{\sim}3.73log_{10}CFU/mL$ 이하의 생균수 감소율을 보였다. 1,100 ppm의 과산화수소는 모든 시험균주에 대하여 청정, 오염조건에서 $0.29{\sim}3.86 log_[10}CFU/mL$의 생균수 감소율을 보였으므로 소독력이 약한 것으로 판단된다. 결론적으로 에탄올, 요오드(25 ppm), 무기염소계, 4급 암모늄계, 산, 과산화초산계 살균소독제가 V. parahaemolyticus 제거에 효과적인 것으로 판단된다.
자외선 살균기술을 바탕으로 한 수처리 분야에 대한 관심이 최근 증가하고 있다. 수처리분야에서 살균처리방식의 효율은 유체 살균챔버나 살균강도 그리고 미생물의 불활성역학에 따라 수처리 성능이 결정된다. 광산화법에 이용되는 빛은 주로 자외선이 이용되며 매우 깨끗하고 높은 에너지를 가지고 있어 화학살균방법에 비해 잔류물이 없고 높은 안정성으로 최근 관심이 높아지고 있다. 그러나 자외선살균방식은 조사시간과 조사량에 직접적인 영향을 받아 이를 위한 최적의 설계가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 유수살균장치의 챔버 내의 자외선 램프와 유수에 대한 3D-CFD discrete ordinates model 모델을 제시하고 이를 시뮬레이션을 통해 설계방식의 최적화 여부를 검증하고 향후 유수형 자외선살균방식의 시뮬레이션방법을 제안하고자 한다.
Controlling of microorganisms in the industrial process is important for production and distribution of hatching and table eggs. In the previous study, we reported that chlorine dioxide ($ClO_2$) gas of a proper concentration and humidity can significantly reduce the load of Salmonella spp. on eggshells. In this study, we compared microbial reduction efficacy on egg's surface using hatching eggs and table eggs, internal quality of table eggs, and hatchability after both the conventional method (washing and UV expose, fumigation with formalin) and $ClO_2$ gas disinfection. Application of 40 ppm $ClO_2$ gas to the table and hatching eggs, respectively, reduced the aerobic plate count (APC) with no statistical difference compared with the conventional methods. Additionally, we didn't observed that any significant difference in albumin height, Haugh unit (HU), and yolk color, this result confirms that 40 ppm $ClO_2$ had no effect on the internal quality of the table eggs, when comparing with the UV treatment method. The hatchability of hatching eggs was not statistical different between formaldehyde fumigation and 80 ppm $ClO_2$ gas treatment, though the value was decreased at high concentration of 160 ppm $ClO_2$ gas. From these results, we recommend that $ClO_2$ gas can be used as a safe disinfectant to effectively control egg surface microorganisms without affecting egg quality.
Bactericidal efficacies of various sanitizers and disinfectants against 10 Bacillus cereus strains isolated from Korean foods and 8 standard B. cereus strains were investigated. The sanitizing capabilities of ethanol, iodine, chloride, quaternary ammonium, hydrogen peroxide, and peroxide acetic acid were investigated using the EN 1276 method based on quantitative suspension testing. The resistance against sanitizers and disinfectants was higher for wild-type than standard strains, and the bactericidal activities decreased in dirty conditions. Ethanol, chlorine, and iodine at the maximum level allowed under Korean food sanitation laws showed a great effectiveness against B. cereus. Hydrogen peroxide at 1,100 ppm showed the lowest bactericidal activity against B. cereus. These results indicate that the legally allowed maximum concentrations of sanitizers and disinfectants in Korea do not reduce all B. cereus strains by at least $5\;{\log}_{10}\;CFU/mL$.
최근 항균 성능이 뛰어나면서도 인체에 유해하지 않은 나노 사이즈 은 입자를 이용한 항균 제품 개발 및 연구가 활발히 이루어지고 있음에 따라, 나노 사이즈의 은 입자를 보다 쉬운 방법으로 균일하게 제조하고, 그 특성을 평가하는데 많은 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 은 이온의 광환원을 통해 나노 은 입자를 $15{\sim}20\;nm$ 크기로 균일하게 제조한 뒤, 나노 은 입자의 농도, pH, 온도가 변화함에 따른 항균 특성을 살펴보고 이를 정량적으로 평가, 은 이온의 항균 특성과 비교하였다. 또한 주사 전자 현미경과 투과 전자 현미경을 통하여 나노 은 입자의 미생물 불활성화 특성을 은 이온의 미생물 불활성화 특성과 비교하였다. 주요 결과로는 나노 은 입자의 항균 효과는 동일한 은 농도를 기준으로 하였을 때 은 이온의 항균 효과에 비하여 약 20배 정도 적은 것을 알 수 있었다. 또한 나노 은 입자의 농도, 온도가 높을수록 항균 성능은 향상됨을 알 수 있었으며 이는 은 이온의 실험 결과와 일치한다. 그러나 나노 은 입자의 항균 성능은 높은 pH에서 향상된 반면, 은 이온의 경우 pH 변화에 따른 항균 성능 변화가 관찰되지 않았다. 나노 은 입자와 은 이온에 의해 불활성화된 미생물을 주사 전자 현미경과 투과 전자 현미경으로 관찰한 결과, 나노 은 입자는 미생물 세포막을 크게 손상시키는 반면, 은 이온은 그렇지 않았다. 은 이온의 경우 은 이온이 미생물 안으로 흡수되어 세포질막을 손상시켜 미생물을 불활성화 시키는 것으로 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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