• Title/Summary/Keyword: energy recovery

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2단의 슬러지-고정상 반응기에서 페놀 함유 폐수의 혐시성 처리에 관한 연구 (A Study on the Anaerobic Treatment of the Phenol-bearing Wastewater with two Sludge Blanket-Packed Bed Reactors in Series)

  • 정종식;안재동;박동일;신승훈;장인용
    • 한국환경보건학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-9
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    • 1995
  • This study was carried to investigate the biodegradability of phenol in the wastewater with the two sludge blanket-packed bed reactor in series. Each reactor had a dimension of 0.09 m i.d. and 1.5 m height and consisted of two regions. The lower region was a sludge blanket of 0.5 m height and the upper region was a packed-bed of 1 m height. The packed bed region was charged with ceramic raschig rings of 10 mm i.d., 15 mm o.d. and 20 mm length. The reactors were operated at 35$\circ$C and the hydraulic retention time(HRT) was maintained 24 hours. The synthetic wastewater composed of glucose and phenol as major components was fed into the reactor in a continuous mode with incereasing phenol concentration. In addition, the nutrient trace metals($Na^+, Mg^{2+}, Ca^{2+}, PO_4^{3-}, NH_4^+, Co^{2+}, Fe^{2+}$ etc.) were added for growing anaerobes. The phenol concentration of the effluent, the overall gas production, the composition of product gas, the efficiency of COD reduction and the duration of acclimation period were measured to determine the performance of the anaerobic wastewater treatment system as the phenol concentration of the influent was increased from 600 to 2400 mg//l. Successfully stable biodegradation of phenol could be achieved with the anaerobic treatment system from 600 to 1, 800 mg/l of the influent phenol concentration. The upper level of influent phenol loading was high enough to meet most of the practical requirement. The duration of acclimation increased with the phenol loading. At steady state of the influent phenol concentration of 1800 mg/l, the treatment performance indicated the phenol reduction efficiency of 99%, the COD reduction efficiency of 99% and the gas production rate of 37 l/day. At the influent phenol concentration of 2400 mg/l, however, the operation of the treatment system was noted unstable. While the concentration of methane in biogas decreased with increasing the influent phenol loading, the carbon dioxide was increased. However, the concentration of hydrogen was varied negligibly. The concentration of methane was high enough to be used as a fuel. As a result, it is suggested that anaerobic phenol wastewater treament was economical in the sense of energy recovery and wastewater treatment.

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국내산 경주마의 주기성 시계 유전자(PER3) SNP 및 운동에 따른 기능적 식별 접근 가능성 제안 (An Approach to Identify Single Nucleotide Polymorphisms in the Period Circadian Clock 3 (PER3) Gene and Proposed Functional Associations with Exercise Training in a Thoroughbred Horse)

  • 도경탁;조병욱
    • 생명과학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.1304-1310
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    • 2015
  • 주기성 시계 유전자 3(period circadian clock gene 3, PER3)는 포유류에서 생물학적 주기 타이밍 시스템의 역할을 수행 한다. 이 유전자는 규칙적인 운동 체계에 의해 근육에서 전사 개시 되는 것으로 알려져 있다. 인간과 마우스에서는 본 유전자에 대해 잘 알려져 있지만, 주기 및 연주기 동안 낮의 길이에 영향을 많이 받는 말에서 운동 연관 연구는 존재하지 않는다. 운동 시 근육의 기능에 중요한 역할을 하는 PER3 유전자에 대해 대표적인 경주마인 국내산 더러브렛 품종의 운동 전과 운동 후 유전자 발현을 분석하기 위해 본 연구를 수행하였다. 그 결과, 골격근에서 PER3 유전자의 발현은 운동 전에 비해 운동 후에 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 인실리코상에서 4개의 비동의성 단일 염기 변이(non-synonymous single nucleotide polymorphism, nsSNP) 분석과 이러한 nsSNP의 단백질 구조 및 기능 분석 결과, 전체 자유 에너지와 RMSD 값은 돌연변이의 원인이 될 수 있음으로 나타났다. 이 중, nsSNP–s395916798 (G72R)은 구조적 기능적 측면에서 중요한 잔기의 안정화 효과와 연관된 것을 알 수 있었다. 본 연구는 운동에 따라 더러브렛 골격근 내 PER3 발현 차이는 운동이라는 표현형에 대표될 수 있음을 확인하였다. 또한, SNP의 조합을 활용하여 운동 후 경주마의 조기 회복의 평가 지표로써 유용한 바이오마커가 될 수 있음을 시사한다.

추출용매에 따른 포도씨 성분의 마이크로웨이브 추출 특성 (Characteristics of Microwave-Assisted Extraction for Grape Seed Components with Different Solvents)

  • 이은진;권중호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.216-222
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    • 2006
  • 포도씨 유용성분을 효과적으로 추출하고자 마이크로웨이브를 이용하여 허용된 용매들(물, 에탄올, 아세톤)의 가열 특성을 확인하고 몇 가지 기능성분의 추출특성을 평가하였다. 이 때 추출조건의 설정을 위하여 microwave power(0, 50, 100, 150 W), 추출시간(1, 3, 5, 7, 9 min), 시료와 용매비(1:20, 1:10, 1:5, 1:2.5), 시료 입자크기(whole, 20, 40, 60 mesh) 별로 구분하여 추출하였으며, 추출물의 총 수율, 총 페놀성 화합물 함량, 카테킨 함량, 전자공여능, 갈색도 등을 측정하여 추출효율을 알아보았다. 용매의 가열특성 확인에서 본 실험은 100 W에서 $2{\sim}6$분 범위의 조사가 필요한 것으로 나타났다. 마이크로웨이브 용량이 높아질수록 물과 에탄올은 총 수율 및 유효성분의 함량이 증가되었으나, 아세톤은 100W 이상에서는 오히려 감소되는 경향이었다. 모든 용매에서 추출시간이 길어질수록 총 수율과 유효성분 함량이 증가하였으나, 5분 경과부터는 둔화되었다. 전반적인 추출효율과 용매회수 등을 고려한다면 포도씨 유용성분의 추출용매는 에탄올, 에너지 용량은 100 W 내외, 용매비는 1:10, 입자크기는 10 mesh 조건이 적합한 것으로 나타났다.

액체섬광계수기에 의한 지하수중의 $^{222}Rn$$^{226}Ra$ 분석법 연구 (A Study of $^{222}Rn\;and\;^{226}Ra$ Analysis in the Groundwater by LSC)

  • 우형주;윤윤열;조수영;천상기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권4호
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    • pp.275-283
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    • 1995
  • ${\alpha}$-선 액체섬광계수기인 PERALS(Photon Electron Rejecting Alpha Liquid Scintillation) 분광기를 측정수단으로 사용하고 용매추출법을 이용하여 지하수중의 $^{222}Rn$$^{226}Ra$ 분석기술을 확립하였다. 이로서 기존의 액체섬광계수법에서 문제가 되었던 고준위 백그라운드, 낮은 에너지 분해능 및 소광현상(quenching) 문제를 극복하였다. 표준 $^{226}Ra$ 물질인 NIST SRM 4966을 이용하여 $^{226}Ra$의 방사능을 분석한 결과 정밀도는 약 1%, 정확도는 약 3%로 나타났으며, $pH 2{\sim}10$사이에서 pH에 따른 Rn 추출의 재현성은 7%이었다. 계측시간 10시간을 기준으로 $^{222}Rn$$^{226}Ra$의 검출 하한 값은 각각 $0.42 pCi/{\iota},\;0.016 pCi/{\iota}$이었다. 지하수중의 Ra과 Rn의 방사능을 측정하기 위하여 전국 17곳의 온천수를 시험분석대상으로 택하였다. Rn의 방사능은 90에 서 $5200pCi/{\iota}$까지의 범위를 보이며, 평균 방사능은 $1470pCi/{\iota}$이었다. Ra의 방사능은 강원도 한 곳에서 $97.9pCi/{\iota}$의 높은 수치를 보이며, 이를 제외한 평균함량은 $1.14pCi/{\iota}$이었다.

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Supplemental Enzymes, Yeast Culture and Effective Micro-organism Cultureto Enhance the Performance of Rabbits Fed Diets Containing High Levels of Rice Bran

  • Shanmuganathan, T.;Samarasinghe, K.;Wenk, C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권5호
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    • pp.678-683
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    • 2004
  • An experiment was carried out to study the effects of exogenous enzymes (cellulases and proteases), yeast culture and effective micro-organism (EM) culture on feed digestibility and the performance of rabbits fed rice bran rich diets over a period of ten weeks. Twenty four, 8 to 9 weeks old male and female New Zealand White rabbits were allotted to 4 dietary treatments; a basal (control) feed containing 43% rice bran, basal feed supplemented with either enzymes, yeast culture or EM. Individual feed intake, body weight gain, nutrient digestibility, carcass characteristics and feed cost were studied. Sex of the rabbits had no significant (p<0.05) influence on the parameters studied. The control group showed the lowest daily feed intake (104.8 g), body weight gain (12.8 g) and the highest feed/gain ratio (8.20 g/g). The highest daily feed intake (114.3 g), body weight gain (20.42 g) and the lowest feed/gain ratio (5.60) were observed with enzymes. Compared to the control, yeast significantly (p<0.05) improved the feed intake, body weight gain and feed/gain ratio by 4.9, 34.4 and 22.0%, respectively, while EM improved (p<0.05) them by 4.0, 32.6 and 21.6%, respectively. All the additives improved (p<0.05) the digestibility of dry matter, crude protein, crude fiber and energy by 4.9-8.7, 3.6-10.7, 5.9-8.3 and 4.3-6.4%, respectively. Higher weights of pancreas (by 38.5-56.4%) and caecum (by 13.1-26.8%, compared to the control) were recorded with all additives but liver weight was increased only by yeast (24.5%) and enzymes (26.7%). Significantly (p<0.05) higher carcass recovery percentages were observed with enzymes (60.55), yeast (60.47) and EM (56.60) as compared to the control (48.52). Enzymes, yeast and EM reduced (p<0.05) the feed cost per kg live weight by 23.8, 15.9 and 15.5%, respectively. Results revealed that enzymes, yeast culture and EM can be used to improve the feeding value of agro-industrial by-products for rabbits in Sri Lanka and thereby to reduce the feed cost. Under the present feeding system, enzyme supplement was the best.

소화가스의 막 분리 정제에 의한 도시가스용 바이오메탄 생산 (Bio-methane production for city gas by membrane separation of digestion gas)

  • 최근희;조민석;최원영;천승규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.1106-1115
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    • 2020
  • 막 분리 운전방식에 따른 음폐수 소화가스의 도시가스용 바이오메탄 생산연구를 상업용 시설을 대상으로 수행하였다. 연구결과 바이오메탄의 순도는 4SBR과 3SDR 모두 98.9%를 달성할 수 있었다. 소화가스 내 메탄 회수율은 4SBR 88.1%, 3SDR 79.4%이었고, 처리 소화가스량 대비 바이오메탄 생산율도 4SBR이 53.5%로 3SDR의 49.4%보다 높았다. 그러나 막 분리시설에 공급되는 가스 중 반송가스의 비율은 4SBR이 56.5%로 3SDR 보다 두 배가량 컸으며, 이로 인해 최대 처리량에 있어서는 3SDR이 양호한 결과를 보였다. 따라서 소화가스 200 N㎥/day 이하는 4SBR, 240 N㎥/day 이상에서는 3SDR이 경제성이 좋은 것으로 판단되었다. 공정 운전변수들의 평균값 대비 운전 값들의 상대편차는 전반적으로 4SBR이 컸으며, 또한 주 운전조절 수단인 바이오메탄 인출압력 대비 주요 지표들의 상관관계에 있어서는 3SDR가 보다 직접적인 관계를 보여주었다.

beta-Galactosidase의 고정화 및 응용에 관한 연구 제1보: Aspergillus niger CAD 1의 효소생산 조건 및 효소학적 성질 (Studies on immobilization and application of beta-galactosidase I. Conditions for production and properties of the enzyme from Aspergillus niger CAD 1)

  • 이용규;전순배;최원기;정기철;배석;김관천
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.32-39
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    • 1986
  • 토양에서 분리한 여러가지 곰팡이류 가운데 beta-galactosidase 생성력이 가장 좋은 Aspergillus niger CAD 1을 효소 생산 균주로 선정 하였다. 이 균주의 효소 생산 최적 배양조건은 밀기울에 0.5% 탈지 분유를 첨가한 배지를 $30{\circ}C$에서 72시간 정치배양하는 것이었다. 아세톤으로 침전시킨 조효소(crude enzyme)는 일차로 DEAE-cellulose, 2차로 Sephadex G-100 gel filtration에 의하여 1,387배로 정제되었고 이때의 수율은 6.2%이였다. 정제된 효소의 최적 온도는 $45{\circ}C$ 최적 pH는 4.5이었으며, 기질로서 ONPG와 유당에 대한 Km값은 각각 $3.57{\times}10^3M$$83.3{\times}10^3M$, Vmax값은 각각 33.0 unit/mg protein과 15.38unit/mg protein이었다. 활성화 에너지는 9,900cal/mol이었으며 효소활성 및 안정제로 금속이온을 필요로 하지 않았다. 50ml의 탈지유, 4.8%유당 용액, 유청용액에 효소 5ml(182 unit/ml)를 침가하여 $45^{\circ}C$에서 10시간 반응시켰을 때의 유당 분해율은 각각 65%, 70%, 78%를 나타내었다.

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지질매질체내에서 계면활성제가 박테리아 이동 증진에 미치는 영향 (Influence of Surfactants on Enhancing Transport of Bacteria in Geological Materials)

  • 최낙철;박성직;김성배;김동주;이성재
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1017-1023
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지질매질체내에서 계면활성제(비이온성 계면활성제(Tween 20), 생계면활성제)가 박테리아(Bacillus subtilis ATCC 6633)의 이동 증진에 미치는 영향을 분석하였다. 계면활성제가 존재하는 다양한 실험조건에서 석영모래(입경분포: 0.5~2.0 mm, 평균입경: 1.0 mm)로 충진된 칼럼을 이용하여 박테리아의 이동에 관한 칼럼실험을 수행하였고, 박테리아 파과곡선으로부터 질량회수율과 부착효율 등을 정량화하였다. 실험결과, MSM(박테리아 성장에 필요한 무기물 배지)의 존재 하에서 매질체 표면에 박테리아의 부착이 상당히 증가하였는데(특히, 주입부분에), 이는 MSM으로 인한 이온강도의 증가 때문이다. 계면활성제가 존재할 경우에는, 계면활성제로 인하여 매질체내에서 박테리아 이동이 증진됨을 관찰할 수 있었다. 또한, MSM과 생계면활성제 주입방법에 따른 박테리아의 이동을 비교한 결과, 박테리아의 이동 증진을 위한 주입조건은 박테리아를 함유한 MSM용액보다 계면활성제를 선주입하거나, 또는 MSM용액과 계면활성제를 동시주입하는 것이 효과적임을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 계면활성제의 존재와 주입방법이 박테리아의 이동에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.

하수슬러지를 기질로 하는 미생물전기분해전지에서 전극간 거리가 메탄 생산에 미치는 영향 (Influence of Electrode Spacing on Methane Production in Microbial Electrolysis Cell Fed with Sewage Sludge)

  • 임성원;안용태;정재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.682-688
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    • 2015
  • 하수슬러지를 처리하는 미생물전기분해전지(Microbial electrolysis cell, MEC)의 성능에 미치는 전극간 거리의 영향에 관한 실험실 규모 실험을 수행하였다. 각각 다른 전극간 거리(16, 32 mm)를 가진 두 쌍의 전극이 설치된 MEC 반응기가 안정적으로 이루어질 때 전류발생량, 메탄발생량, 메탄수율 등 MEC 성능에 미치는 전극간 거리의 영향을 분석하였다. 전극간 거리가 16 mm일 때, 전류밀도와 메탄발생량은 각각 $3.74A/m^3$$0.616{\sim}0.804Nm^3/m^3$으로 전극간 거리가 32 mm인 조건에서의 $1.50{\sim}1.82A/m^3$$0.529{\sim}0.664Nm^3/m^3$보다 높게 나타났다. COD 및 VSS의 제거효율은 각각 34~40%와 32~38%의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 전류밀도가 증가함에 따라 MEC의 생물전기화학적 성능이 향상되어 VSS 감소와 메탄생성이 증가하는 것으로 나타났으며 전류밀도는 VSS 제거효율보다 메탄수율에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

도정수율(搗精收率)과 성능향상(性能向上)을 위(爲)한 연구(硏究)(V) -분풍(噴風) 연삭식(硏削式) 정미기(精米機)의 정백성능(精白性能)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究)- (Study on the Improvement of Milling Recovery and Performance (V) -Experimental Study on Rice Whitening Performance of Jet-air Abrasive-Type Whitener -)

  • 이성범;정창주;노상하
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.17-29
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    • 1983
  • The milling process is considered as causing one of the greatest grain losses among all the processes in rice post-production. Major source of grain losses in the rice milling is considered as the whitening process. This study was attempted to develop an abrasive-type whitener, the whitening chamber of which being supplied by jet-air evenly and continuously. To investigate the milling performance by the new whitener, three kind of emery-stone grit(#36, #41, and #46), and three levels of rotational speed of emery stone roller (950, 1070, and 1200 rpm) were tested. The jet-air abrasive-type whitener was also compared with the conventional abrasive-type having no jet-air blower in terms of their milling performance. In addition, the effect of different combinations of sequential uses of the abrasive- and friction-type whiteners on the milling performance was also experimentally evaluated. The results of this study are summarized as follows; 1. In general, the whitening system combined with the abrasive type whitener with jet-air supply, which was newly designed, and the existing jet-air friction type whiteners produces more milled- and head-rice by about 0.3% points and 2.8% points, respectively than the system combined with the existing abrasive type without the jet-air supply under the same operational conditions. The former also consumed less electricity by 0.024 KwH per 100kg of milled rice production and gave more milling capacity by about 35 kg/hr. As compared with the conventional whitening system consisting of jet-air friction type whiteners only, the former yielded more milled- and head-rice by 1.5% points and 4.4% points, respectively. 2. The abrasive roller having 46 grit emery was better than the roller having 36 grit in aspects of milling performance and machine efficiency, in general. 3. With regard to the effect of combination method of abrasive type and friction type whiteners, one pass in abrasive type plus three passes in friction type gave better milling performance and energy efficiency than the two passes in abrasive type plus two passes in friction type regardless of the designs of the emery stone rollers. 4. The increase in rotational speed of the emery stone roller from 950 rpm to 1200 rpm presented negative effects on milled and head-rice yields and machine efficiency, but slightly positive effect on milling capacity.

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