• 한국물환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.365-369
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• 2004

Submerged membrane bio-reactor equipped with a hollow fiber microfiltration was applied to reuse weaving wastewater of water jet loom, where two parameters such as the concentration of MLSS and the flux were controlled. While the flux at the concentration of MLSS around 900mg/L was constantly kept over 0.4m/d and 0.8m/d in a short time, the stable flux at around 300mg/L of MLSS was shown at the 8 days later. Regardless of MLSS and flux, BOD, CODcr and Turbidity of the permeate were 1~2mg/L, 7~10mg/L and below 1 NTU, which were 85~90%, 87~90% and 98% of removal efficiency, respectively. The stable operation without fouling was achieved because the contents of ECP were smaller than those of common MBR processes and the composition(saccharide/protein) was kept constantly. In this study, 0.5~1.0m/d of flux and 400~900mg/L of MLSS were considered as the most recommendable operating condition for the reuse of weaving wastewater.

• 멤브레인
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• 제31권5호
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• pp.327-332
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• 2021

멤브레인 기반의 MBRWG (Membrane Bioreactor for Waste Gas) 처리기술은 폐가스 흐름에 대한 높은 선택성을 바탕으로 효과적인 생물학적 제거를 수행할 수 있다. MBRWG에는 몇 가지 잠재적 이점이 있는데, 이 중 가장 두드러진 점은 기상과 액상이 멤브레인 양쪽으로 명확히 분리되어 액상 내 생물막의 최적제어가 용이하고 이를 통해 효과적인 생분해와 생물막의 활성화를 도모할 수 있다는 것이다. MBRWG 처리기술은 특히 xylene 같은 소수성 독성 기체 성분 제거에 유리한데 이는 소수성 기체의 물질전달속도, 독성 및 제거율이 생물막 인근의 액상흐름 및 수분제어에 민감하게 변화하기 때문이다. MBRWG 처리에 쓰이는 다양한 멤브레인 중에서 PDMS-중공사막(hollow fiber)이 가장 높은 기체 물질 전달을 제공한다고 보고되었다. Capillary 형태도 중공사막형태에 비해 비표면적은 낮지만 비교적 활발한 연구가 진행되고 있다. 소수성 기체성분 제거 외에도 기존 생물학적 폐가스 처리 장치에서 배출된 잔류 기체 혼합물이나 먼지를 제거하기 위한 후단 공정에서 멤브레인 활용을 고려할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제7권1호
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• pp.67-71
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• 1992

50개의 폴리프로필렌 실관과 3개의 테르폰 실관으로 구성된 실관반응기에서 Saccharomyces cerevisiae효모를 이용하여 알콜의 연속 생산을 연구하였다. 생산된$CO_2$는 테프론 실관으로 내어 보냈고 과잉효모 세포는 shell-side를 통하여 제거하였다. Shell-side 부피를 기준으로 세포농도는 266g/L였고 알콜 생산성은 205g/L를 얻었다. 질소 결핍배지를 사용했을 경우 생산성이 너무 낮아 실제 응용할 가치는 없었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권2호
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• pp.193-198
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• 1986

Sacch. cerevisiae var. ellipsoideus 균주를 이용산업용 천연맥즙배지를 사용한 알콜연속 발효시 Hollow Fiber Recycle Reactor를 of용 Cell Recycle을 시켜 발효조내의 알콜 생산성을 높이기 위해 본 실험을 실시하였으며, 특히 Batch식과 연속발효시 HFR유무에 따른 특성을 비교 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 Dilution rate가 0.1h$^{-1}$일때 11$^{\circ}$P 및 15$^{\circ}$P media를 이용한 알콜 연속발효에서 알콜농도는4.71% 및 5.82%(v/v) 이었으며 이때의 발효율은 각각 86.2%와 78.6 % 이었다. 2. HFR연속발효에서 D=0.1h$^{-1}$일때 알콜농도는 7.64% (v/v)로 높았으며, 이때의 생산성은 6.1g/l/h이었다. 또한 D=0.2h$^{-1}$일때 알콜농도와 생산성은 각각 7.62%(v/v) 및 12.2g/l/h/이었다. 3. HFR연속발효에서 D=0.3h$^{-1}$일때 알콜농도가 7.54% (v/v) 이었으며 알콜생산성은 18.1g/l/h 이었다. 4 알콜 생산성 비교에서 HFR 연속발효는 연속발효에 비해 4배의 증가효과가 있었으며 Batch발효에 비해서는 16.3배나 크게 증가하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권4호
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• pp.419-427
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• 1991

에탄올의 발효 생산성을 높이기 위해서는 발효조의 균체농도를 높여 고농도의 배양을 해야하며 또한 에탄올에 의한 저해 작용을 감소시켜 비생산성을 향상시키기 위해서는 발효액 중에 축적되는 에탄올을 배출 시킬 필요가 있다. 이와 같은 목적으로 본 연구에서는 고분자 hollow fiber membrane, ceramic filter를 이용하여 가장 중요한 조작 변수인 희석율과 bleed stream ratio가 에탄올 생산성에 미치는 영향 및 조작의 문제점과 장기 조업 가능성을 검토하였다.

• 멤브레인
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• 제2권2호
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• pp.122-128
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• 1992

여러 크기의 이중실관 생물 반응기에서의 Aspergillus niger(KCTC 1232)를 이용한 구연산 생산 실험을 수행하였다. 초종 세포농도는 세포 성장구간 기준으로 300g/l에 달하였다. 공기와 산소의 공급 조건하에서의 단위 용적당의 생산성은 각각 0.63, 0.02g/l.h였고 이는 회분식 발효에 대해 10, 16배 증가한 결과이다. 공급배지의 초기 pH는 구연산의 생산에 중요한 요소이며 pH가 낮을수록 높은 구연산 생산수율을 얻을 수 있었다. Scale-up의 가능성을 알아보기 위해 반응기 unit와 배지의 공급속도를 변화시킨 결과 반응기 unit와 배지 공급속도의 증가는 기질의 높은 소비속도로 인해 생산성의 증가를 가져왔다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제1권1호
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• pp.83-92
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• 2010

To improve the antifouling characteristics of polypropylene hollow fiber microporous membranes in a submerged membrane-bioreactor for wastewater treatment, the surface-modification was conducted by Ar plasma treatment. Surface hydrophilicity was assessed by water contact angle measurements. The advancing and receding water contact angles reduced after the surface modification, and hysteresis between the advancing and receding water contact angles was enlarged after Ar plasma treatment due to the increased surface roughness after surface plasma treatment. After continuous operation in a submerged membrane-bioreactor for about 55 h, the flux recovery after water cleaning and the flux ratio after fouling were improved by 20.0 and 143.0%, while the reduction of flux was reduced by 28.6% for the surface modified membrane after 1 min Ar plasma treatment, compared to those of the unmodified membrane. Morphological observations showed that the mean membrane pore size after Ar plasma treatment reduced as a result of the deposition of the etched species; after it was used in the submerged membrane-bioreactor, the further decline of the mean membrane pore size was caused by the deposition of foulants. X-ray photoelectron spectroscopy and infrared spectroscopy confirmed that proteins and polysaccharide-like substances were the main foulants in the precipitate.

• Membrane and Water Treatment
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• 제2권2호
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• pp.105-119
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• 2011

This study presents the tests of an Immersed Membrane BioReactor (IMBR) equipped with a draft tube and focuses on the influence of hydrodynamic conditions on membrane fouling in a pilot-scale using a hollow fiber membrane module of ZW-10 under ambient conditions. In this system, the cross-flow velocities across the membrane surface were induced by a cylindrical draft-tube. The relationship between cross-flow velocity and aeration strength and the influence of the cross-flow on fouling rate (under various hydrodynamic conditions) were investigated using Multi-Dimension Scaling (MDS) analysis. MDS technique is especially suitable for samples with many variables and has relatively few observations, as the data about Membrane Bio-Reactor (MBR) often is. Observations and variables are analyzed simultaneously. According to the results, a specialized form of MDS, CoPlot enables presentation of the results in a two dimensional space and when plotting variables ratio (output/input) rather than original data the efficient units can be visualized clearly. The results indicate that: (i) aeration plays an important role in IMBR performance; (ii) implementing the MDS approach with reference to the variables ratio is consequently useful to characterize performance changes for data classification.

• 멤브레인
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• 제11권2호
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• pp.66-73
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• 2001

중공사막의 일단이 자유롭게 움직여 막 오염 현상을 줄일 수 있도록 고안된 침지형 프리엔드 중 공사막 모듈에 아주 짧은 주기로 역세를 실시하는 역충격을 적용하여 중공사막의 기초 오염 특성을 조사하였다. 본 연구에 사용된 막은 폴리설폰(PS, polysulfone)과 폴리아크릴로니트릴(PAN, polyacrylonitrile) 재질의 내경 0.7mm, 외경 1.3mm, 분획분자량 50,000인 한외 여과막을 사용하여 모듈을 제작 후 MLSS 10,000mg/L의 반응조를 침지하였다. PS 중공사막의 역충격 유무에 따른 투과율과 압력 변화를 측정하였다. 역충격을 가하지 않은 경우, 모듈의 투과율은 초기 3시간 동안 급격히 감소하였고 150시간 이후에 일정한 투과율을 나타내었다. 역충격을 가한 모듈의 투과율 감소율은 현저히 줄어들었다. PS과 PAN 재질 중공사막의 역충격에 대한 영향을 15kPa에서 비교한 결과 초기 투과율은 PS 막이 19lmh, PAN 막이 16lmh이었다. 그러나 PS 막은 급격한 막 오염으로 인하여 압력이 30kPa까지 상승하였고 PAN 막은 15kPa에서 거의 일정하게 유지되었다. 160시간 이후 역충격을 멈추었을 때 PAN 막의 투과율은 역충격이 있을 때보다 더욱 감소하였고 PS 막은 역충격을 주었을 경우와 비슷한 투과율을 나타내었다. PAN 막은 역충격으로 인하여 막의 오염이 지연되고 있는 상태에서 역충격의 영향이 없어지므로 막의 오염이 계속적으로 생기는 것이고, PS 막의 경우는 초기의 급격한 막의 오염 때문에 역충격으로 인한 막오염 지연효과가 적었다.

• 한국물환경학회지
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• 제28권2호
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• pp.269-276
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• 2012

The surface characteristics and performance of PTFE (polytetrafluoroethylene) hollow fiber membranes have been systematically investigated at lab- and pilot-scale to assess their application to membrane-bioreactor, particularly for integrating wastewater reclamation and rainwater harvesting. The PTFE membrane expressed some surface features, such as hydrophobicity, which might enhance membrane fouling. However, lab-scale performance and cleaning experiments under various conditions demonstrated that the PTFE membrane could produce the desirable water flux with good cleaning efficiency, implying easy operation and maintenance due to superior chemical resistance of PTFE membranes. Most of effluent water qualities were met with Korean standard for discharge and reuse, except color. Color level was further reduced by blending with rainwater at 75:25 ratio. Based on the lab-scale experimental results, the pilot plant was designed and operated. Pilot operation clearly showed sTable performance with satisfactory water quality, suggesting that PTFE membrane could be applied for decentralized MBR integrated with rainwater use.