• 한국산업보건학회지
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• 제16권1호
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• pp.36-43
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• 2006

The principal aim of this field study was to determine the concentrations and emissions of gaseous contaminants such as ammonia and hydrogen sulfide in the different types of pig buildings in Korea and allow objective comparison between Korea and the other countries in terms of pig housing types. This field study was performed from May to June and from September to October in 2002. Pig buildings investigated in this research were selected in terms of three criteria; manure removal system, ventilation mode and growth stage of pig. Measurements of concentration and emission of ammonia and hydrogen sulfide in the pig buildings were done in 5 housing types and the visited farms were 15 sites per each housing type. Concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were measured at three locations of the central alley in the pig building and emission rates of them were estimated by multiplying the average concentration($mg/m^3$) measured near the air outlet by the mean ventilation rate($m^3/h$) and expressed either per pig of liveweight 75kg(mg/h/pig) or per area($mg/h/m^2$). Concentrations of ammonia and hydrogen sulfide in the pig buildings were averaged to 7.5 ppm and 286.5 ppb and ranged from 0.8 to 21.4 ppm and from 45.8 to 1,235 ppb, respectively. The highest concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were found in the mechanically ventilated buildings with slats; 12.1 ppm and 612.8 ppb, while the lowest concentrations of ammonia and hydrogen sulfide were found in the pig buildings with deep-litter bed system(2.2 ppm) and the naturally ventilated pig buildings with manure removal system by scraper(115.2 ppb), respectively(p<0.05). All the pig buildings were investigated not to exceed the threshold limit values(TLVs) of ammonia(25 ppm) and hydrogen sulfide(10 ppm). The mean emissions of ammonia and hydrogen sulfide per pig(75kg in terms of liveweight) and area($m^2$) from pig buildings were 250.2 mg/h/pig and 37.8 mg/h/pig and $336.3mg/h/m^2$ and $50.9mg/h/m^2$, respectively. The pig buildings with deep-litter bed system showed the lowest emissions of ammonia and hydrogen sulfide(p<0.05). However, the emissions of ammonia and hydrogen sulfide from the other pig buildings were not significantly different(p>0.05). Concentrations and emissions of ammonia and hydrogen sulfide were relatively higher in the pig buildings managed with deep-pit manure system with slats and mechanical ventilation mode than the different pig housing types. In order to prevent pig farm workers from adverse health effect caused by exposure to ammonia and hydrogen sulfide in pig buildings, they should wear the respirators during shift and be educated sustainably for the guideline related to occupational safety.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권11호
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• pp.1809-1818
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• 2008

Biotechnological treatment of sulfate- and metal-ions-containing acidic wastewaters from mining and metallurgical activities utilizes sulfate-reducing bacteria to produce sulfide that can subsequently precipitate metal ions. Reducing sulfate at a low pH has several advantages above neutrophilic sulfate reduction. This study describes the effect of sulfide removal on the reactor performance and microbial community in a high-rate sulfidogenic gas-lift bioreactor fed with hydrogen at a controlled internal pH of 5. Under sulfide removal conditions, 99% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h, reaching a volumetric activity as high as 51 mmol sulfate/l/d. Under nonsulfide removal conditions, <25% of the sulfate was converted at a hydraulic retention time of 24 h reaching volumetric activities of <13 mmol sulfate/l/d. The absence of sulfide removal at a hydraulic retention time of 24 h resulted in an average $H_2S$ concentration of 18.2 mM (584 mg S/I). The incomplete sulfate removal was probably due to sulfide inhibition. Molecular phylogenetic analysis identified 11 separate 16S rRNA bands under sulfide stripping conditions, whereas under nonsulfide removal conditions only 4 separate 16S rRNA bands were found. This shows that a less diverse population was found in the presence of a high sulfide concentration.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.13-29
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• 2016

본 연구에서는 실제 난지 하수처리장에서 바이오가스를 연료로 사용하여 발전할 때, 가스엔진에서 발생하는 고장 사례에 대한 조사와 분석을 통해 바이오가스 플랜트의 주요 고장원인을 분석하고, 그 대책을 제시하였다. 바이오 가스엔진에 유입되는 바이오 가스 속의 황화수소와 수분 제거설비의 간헐적인 오작동으로 인한 수분이 바이오 가스엔진의 인터쿨러 부식을 초래하였다. 또한 바이오가스 속의 실록산이 이산화규소와 규산염 화합물을 형성하여 피스톤 표면 및 실린더라이너 내벽의 긁힘과 마모 등의 손상을 유발하였다. 연소실과 배기가스 설비에 부착된 물질들은 황화수소와 다른 불순물질이 결합한 것으로 분석되었다. 이러한 원인으로는 바이오 가스 속의 고함량(50ppm이상)의 황화수소가 탈황설비에 장기간 공급되었고, 탈황설비내 활성탄의 파과점 도달에 따른 제거효율 저하 때문에 황화수소가 엔진으로 유입됨으로써 발생한 것으로 사료된다. 또한, 황화수소는 흡착탑의 실록산 제거용 활성탄 기능을 저하시킴으로써 제거되지 않은 실록산 화합물이 엔진으로 유입되어 다양한 형태의 엔진고장을 유발한 것으로 판단된다. 따라서, 황화수소와 실록산, 수분은 바이오 가스엔진 고장의 주요 원인으로 볼 수 있으며, 이 중 황화수소는 고장을 일으키는 다른 물질과 반응하며, 전처리 공정에 중대한 영향을 미치는 물질로 볼 수 있다. 결과적으로, $H_2S$ 제거방법의 최적화가 안정적인 바이오 가스엔진 운영을 위한 필수적인 대책으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제22권4호
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• pp.239-244
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• 2020

혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스는 열과 전력을 생산하는데 사용되기 전에 불순물, 특히 황화물 제거 공정이 수반 되어야 한다. 본 연구에서는 시설용량 46,000㎡/d의 하수처리장을 대상으로 습식스크러빙 장치를 활용하여 운전 조건의 변화에 따른 메탄감소율과 황화수소 및 이산화탄소의 제거율을 평가하였다. 부분순환에서 장치 유입전 평균 59.7%의 CH₄은 처리후 57.4%로 감소하여 3.9%의 감소율을 나타내어 마이크로버블 산화에도 불구하고 천천히 기화되는 것을 알 수 있었다. CO₂의 경우 38%가 장치로 유입되어 32%로 배출됨에 따라 15.8%의 제거율을 나타냈다. 1,400ppm의 H₂S는 DIWS장치로 유입되어 334ppm으로 배출되어 76.1%의 감소율을 나타냈다.

• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.59-67
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• 2013

The odor occurring in the sewage system induces the displeasure, the disgust such as the headache, the vomit, etc. and increases the spiritual stress and disturbs the pleasant life of residents. These odors occur mainly in the area of combined sewage system treatment, being created in the personal sewage treatment plant such as septic tank and are incoming to sewage pipes and emitted to the outside through the manhole and the receiver, etc.; and this causes odors to the people. The Hydrogen Sulfide, the Methyl Mercaptan, the Ammonia, etc. are materials causing the odor, the more serious issue of odor is occurring since the septic tank of degradation process is being applied. The primary cause of odor is the decomposition of human feces in the septic tanks and sewage disposal facilities. The purpose of this study is reduction of hydrogen sulfide using air supplying and SOB(Sulfur-Oxidizing Bacteria). As a result of this study of the air supply system and the SOB media equipment by air supply, in case the air is injected to SOB media compared to the injection of air only, the removal efficiency the hydrogen sulfide was average 3.4 times higher.

• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.421-428
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• 2010

본 논문은 복합흡수제를 이용하여 유해가스를 처리하기 위해 식물정유의 주요구성성분을 파악한 식물정유로 황화수소가스의 처리효율을 규명하고자 하였다. 또한 복합흡수제와 황화수소가스에 의한 제거반응을 위한 적정조건을 분석하였으며 그 결과는 아래와 같이 요약 할 수 있다. 1) 황화수소가스는 중화반응으로 처리하고 져 할 경우, 식물정유의 화학구조에서 알코올기, 알데히드기, 에스터기 등이 중화반응에 관여한다. 실험결과 앞서 언급한 화학작용기가 포함되어 있는 경우에 아민계열의 2-아미노에탄올 및 식물정유의 복합흡수제와 황화수소 가스와의 중화반응으로 염을 형성하여 유해가스 제거효율이 98%에 도달한다. 2) 황화수소가스를 제거하는 중화반응의 경우에 온도와 pH에 따라 처리효율이 크게 달라졌다. 높은 온도보다는 낮은 온도에서 제거효율이 거의 98%이상 나타났다. 적정 pH는 중성영역에서 비교적 처리효율을 확인하였다. 3) 황화수소가스의 처리효율은 초기농도에 따라 처리효율이 크게 차이가 나타났다. 황화수소의 초기농도가 1,100 ppm 이상인 경우에 처리효율은 40%로 나타났다. 반면, 240 ppm 이상인 경우에는 10분이내에 황화수소 가스 처리 효율이 90%이상 처리되는 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제7권1호
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• pp.177-185
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• 1996

Fe-EDTA 착물을 이용한 황화수소 제거의 최적 반응 조건을 기포탑 반응기에서 조사하였다. 착물의 농도가 증가할수록 황화수소 산화 반응에서 전환량은 증가하였고 pH 변화와 Fe 농도는 완만하게 감소하였으며, elemental sulfur의 생성량은 증가하였다. 또한 황화수소는 0.05M 이상의 착물 농도에서 효율적으로 제거되었다. pH에 따른 황화수소 산화반응에서 pH는 착물의 안정도에 중요한 인자이고 반응 중 최적 pH 범위는 8.5~9.5 이었다. [EDTA]/[Fe] 비가 증가할수록 황화수소 산화 반응의 전환량은 증가하였고 반응 중 EDTA 농도가 감소하면 FeS로 침전이 촉진되어 전환량은 감소하였다. 즉 EDTA 농도가 증가될수록 Fe-EDTA 착물이 안정되어 전환량이 증가하였다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.367-374
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• 2014

0.1~1 M의 철킬레이트 화합물을 이용한 화학흡수반응에 의한 바이오가스내 황화수소제거를 위한 실험이 수행되었다. 철킬레이트 화합물을 이용한 황화수소제거는 철킬레이트의 최적산화반응을 통해 이루어진다. 바이오가스에 존재하는 황화수소는 킬레이트농도 및 pH 등의 공정조건에 따라 효과적으로 제거될 뿐만 아니라 철킬레이트 산화반응에 의해 황화수소내 존재하는 황성분을 생성시킨다. Fe-EDTA의 농도가 증가하면 철킬레이트 화합물의 착물이 안정되어 황생성의 전환이 증가하였다. 또한 철킬레이트화합물의 안정도는 pH에 따라 변하는 중요한 인자이고 pH 9에서 최적반응을 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.136-143
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• 2013

본 연구에서는 악취 및 휘발성 유기화합물(VOC)를 함유하는 폐가스 처리에 있어서 개선된 바이오필터시스템의 악취 및 VOC의 제거거동 및 제거효율 등을 관찰하고, 전통적 바이오필터의 경우의 악취 및 VOC의 제거거동 및 제거효율 등과 비교하였다. 개선된 바이오필터시스템 운전 1~7단계에서 바이오필터 유효높이 차이에도 불구하고 미생물 population 분포 차이로 인하여, 정해진 시간에 각 단에서 에탄올 농도 순서가 바뀌었다. 반면에 운전 8단계에서 폐가스의 개선된 바이오필터시스템으로의 공급방향들이 바뀌었을 때에 에탄올 농도가 높은 순서는 운전 1~7단계와 다르게 바이오필터의 유효높이가 낮은 순서와 일치하였다. 황화수소 경우도 마찬가지였으나 에탄올 경우와 비교하였을 때에 농도순서가 바뀐 단의 황화수소 농도의 차이는 매우 적었다. 바이오필터 운전 8단계에서 개선된 바이오필터시스템의 에탄올 제거효율은 약 96%로서 전통적 바이오필터반응기의 에탄올 제거효율인 94%보다 약 2% 증가하였다. 개선된 바이오필터시스템 처리가스의 황화수소 농도의 거동은 전통적 바이오필터반응기와 비슷하였으나 황화수소 처리농도가 더 낮았다. 운전 8단계의 개선된 바이오필터시스템의 황화수소제거효율은 전통적 바이오필터반응기의 황화수소 제거효율보다 약 2% 가량 높았다. 따라서 개선된 바이오필터시스템의 제거효율은 에탄올과 황화수소 경우에 전통적 바이오필터반응기보다 각각 2% 제고되었음이 관찰되었다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.113-117
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• 2017

본 연구에서는 섬유활성탄에 탄산나트륨을 첨착제로 이용하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄을 제조하고 동일조건에서 제조한 탄산나트륨 첨착입상활성탄과 황화수소 제거 성능을 비교한 후 그 활용가능성을 검토하고자 하였다. 첨착용액의 농도와 첨착시간을 변수로 하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 흡착능을 구하였는데 먼저 두 경우 모두 첨착용액의 농도에 비례하여 탄산나트륨의 첨착되는 양도 증가하나 3 wt%이상에서는 기공충전(pore filling) 현상으로 첨착양에 변화가 없었다. 따라서 황화수소 제거를 위한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 제조시 최적의 탄산나트륨 용액 농도는 3 wt%인 것으로 판단되었다. 또한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄의 경우 탄산나트륨 첨착을 위한 담지시간이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 2배 가까이 빠른 것으로 나타났다. 황화수소 제거효율은 탄산나트륨 첨착섬유활성탄이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 30% 이상 증가하였고 이는 비표면적의 측정결과로 설명되었다. 결과적으로 향상된 비표면적을 가진 섬유활성탄에 황화수소와 화학적으로 반응하는 탄산나트륨을 첨착하여 제조상 시간적 이점과 향상된 황화수소 흡착능을 확인할 수 있었다.