• 산업기술연구
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• 제36권
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• pp.83-88
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• 2016

In this study, a series of experiment was carried to improve dewaterability of the sludge produced in a treatment plant, located in Hongcheon, Gangwondo, which has been treating municipal wastewater and livestock wastewater. Optimum sludge mixing ratio and the amount of sludge conditioner were determined. As sludge conditioners, alum and ferric salt were selected and tested. For the measurement of sludge dewaterability, capillary suction time(CST) and the specific resistance were measured, The specific resistance was detemined by running a series of Buchner Funnel Test. Mixing the two sludges at a 50:50 ratio with the addition of 20 mL alum gave the best results in terms of dewaterability. The moisture content decreased by 2% at this condition.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.229-234
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• 2008

Korea Electric Power Corporation (KEPCO) has started the nation's first biogas-microturbine project in the city of Gongju as an effort to encourage the utilization of wasted biogas containing useful energy source in the form of $CH_4$. The goal of the project is to set up the biogas microturbine co-generation system for utilizing biogas as an energy source and improving the economics of the wastewater treatment plant. Wastewater treatment processes were investigated in depth to find improvement possibility. Changes in internal recirculation ratio and pre-treatment degree are needed to optimize plant operation and biogas production. Biogas pre-treatment system satisfies Capstone's fuel condition requirement with the test result of 99.9% and 90.2% of hydrogen sulphide and ammonia is removal performance. Installation of microturbine and manufacture of heat exchanger to warm anaerobic digester has been done successfully. Expected economic profit produced by the system is coming from energy saving including electricity 115,871kWh/year and heat contained in exhaust gas 579GJ/year.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.585-592
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• 2014

본 연구는 축산폐수의 혐기성 처리 시 교반의 영향에 대하여 연구자에 따라 서로 다른 결과가 보고되어 우리나라 축산폐수에 적용 시 교반의 영향을 파악할 필요가 있어 실시하였다. 4개의 혐기성 소화조를 중온 또는 고온으로 유지하면서 연속적으로 교반시키거나 교반 시키지 않고 운전하였다. 온도가 같은 경우 연속으로 교반한 반응조가 교반하지 않은 반응조의 TCOD 제거효율에 비하여 0.11-0.58% 높게 나타났다. 그리고 중온 소화조의 TCOD 제거효율이 고온 소화조의 TCOD 제거효율과 거의 같아 온도에 따른 TCOD 제거효율 간에는 큰 차이가 없었다. 연속적으로 교반한 소화조의 가스 발생량이 교반하지 않은 소화조에 비하여 1.7-4.6% 많았다. 또한 중온 소화조의 가스 발생량은 고온 소화조보다 29.1-32.1% 높고 메탄 발생량도 많았는데 이는 고온 소화조의 암모니아 저해로 인한 것으로 판단된다. 이러한 실험 결과를 종합하면 축산폐수를 혐기성으로 처리 시 중온에서 운전되고 연속적으로 교반한 반응조의 운전 조건이 더 좋은 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.674-684
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• 2020

하수의 종류(생활하수, 축산폐수) 및 다양한 처리 공정에 따른 미생물군집구조를 비교하기 위해 A2O공법으로 운영되는 생활하수처리시설(안심·서부·신천)의 10개 생물학적 반응조와 축산폐수처리시설의 활성슬러지를 채취해 DNA 유전체를 추출한 후 세균은 프라이머 27F/518R, 고세균의 경우, 프라이머 Arch519F/A958R를 이용해 유전체를 증폭시켰고 그 염기서열을 Roche 454 GS-FLX Titanium을 이용한 pyrosequencing 법으로 분석하였다. 그 결과, 생활하수와 축산폐수에 따른 미생물 군집구조의 차이는 컸지만 A2O공법에 따른 산소 유무 등의 환경 변화와 관련된 군집구조의 변화는 크지 않았다. 혐기조 및 무산소조 반응조들에서만 분석한 고세균 군집 결과에서는 동일 하수처리시설의 반응조들의 고세군군집들끼리만 모이는 하수처리시설별 집괴현상을 나타냈다. 세균다양성 및 종 풍부도가 높은 서부처리시설이 다른 시설보다 더 높은 질소 및 인 제거율을 나타냈다.

• 유기물자원화
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• 제15권2호
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• pp.128-135
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• 2007

음식물폐수, 축산폐수, 지렁이 등, 다양한 분리원으로부터 음식물류폐수내 섬유소, 지방, 단백질 등 유기 성분을 처리하기 위한 유기물분해 미생물을 분리하여 그 특징을 밝히고 균주를 동정하였다. 음식물류폐수에서 분리된 6종의 균주를 비롯하여 음식물폐수내 삼성 유기물에 대한 분해능이 우수한 11균주를 최종적으로 분리하여 동정하였다. 분자생물학적 동정결과, 9종은 Bacillus 속으로 밝혀졌고, 2종은 Enterobacter 속 및 Pantoea agglomerans로 동정되었다. 유기물분해효소 활성도 조사결과, 음식물폐수로부터 분리된 FWB-5 (Bacillus pumilus)와 FWB-6 (B. lichenisformis) 및 축산폐수로부터 분리된 OD-4 (Pantoea agglomerans)의 균주에서 섬유소에 대한 효소활성이 가장 높게 나타난 것을 비롯하여 전체적으로 효소활성도가 높게 나타났다. FWB-5 및 OD-4의 경우, 효소활성을 위한 최적 생장온도 및 pH는 각각 $37^{\circ}C$ 및 7.0으로 나타났으며, FWB-6의 경우, $25^{\circ}C$에서 단백질 및 지질에 대한 효소활성도가 높게 관찰되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권11호
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• pp.2010-2018
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• 2017

Mixotrophic microalgal growth gives a great premise for wastewater treatment based on photoautotrophic nutrient utilization and heterotrophic organic removal while producing renewable biomass. There remains a need for a control strategy to enrich them in a photobioreactor. This study performed a series of batch experiments using a mixotroph, Chlorella sorokiniana, to characterize optimal guidelines of mixotrophic growth based on a statistical design of the experiment. Using a central composite design, this study evaluated how temperature and light irradiance are associated with $CO_2$ capture and organic carbon respiration through biomass production and ammonia removal kinetics. By conducting regressions on the experimental data, response surfaces were created to suggest proper ranges of temperature and light irradiance that mixotrophs can beneficially use as two types of energy sources. The results identified that efficient mixotrophic metabolism of Chlorella sorokiniana for organics and inorganics occurs at the temperature of $30-40^{\circ}C$ and diurnal light condition of $150-200{\mu}mol\;E{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$. The optimal specific growth rate and ammonia removal rate were recorded as 0.51/d and 0.56/h on average, respectively, and the confirmation test verified that the organic removal rate was $105mg\;COD{\cdot}l^{-1}{\cdot}d^{-1}$. These results support the development of a viable option for sustainable treatment and effluent quality management of problematic livestock wastewater.

• 한국물환경학회지
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• 제28권6호
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• pp.896-901
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• 2012

축사지역은 가축분뇨처리장으로부터의 오염물질 배출농도가 높아 인근 하천의 수질 및 수생태계에 큰 영향을 끼친다. 또한 강우시에는 축사주위에 축적되어 있던 각종 비점오염물질들이 강우유출수와 함께 유출되어 처리장 방류수와 함께 인근 하천의 주요 오염원으로 작용한다. 그러나 점오염원으로 배출되는 처리장의 배출수와 비점오염원 형태로 배출되는 강우유출수의 오염물질 유출특성이 달라 관리에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 축사지역의 점및 비점오염원의 특성을 분석하여 향후 가축분뇨 관리대책 수립에 필요한 기본자료를 제공하고자 한다. 연구대상지역은 10ha의 돈사 지역이며 모니터링은 2008년 10월부터 2011년 11월까지 3년동안 수행되었다. 입자상 물질 및 인의 배출농도는 비점오염원에서 높게 나타났으며, 유기물질 및 질소의 배출농도는 점오염원에서 높게 나타났다. 또한 비점오염원이 섞인 유출수에서는 TN/TP 비에 비해 낮은 BOD 농도를 보였다. 축사지역의 가축분뇨관리는 비점오염원에서의 입자상 물질 관리와 유기물질에 비해 높게 배출되는 점오염원의 영양염류 관리가 필요한 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제15권1호
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• pp.14-21
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• 2000

본 연구는 조류의 고농도 배양을 통하여 축산폐수로부터 질소, 인등의 영양염류를 효과적으로 제거하여 환경오염을 감소시키는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 조류성장의 환경적 요소인 질소/인 농도비에 대한 질소와 인의 제거효율 분석 실험을 통하여 질적 질소/인 농도비를 결정하였다. 고농도 조류 배양을 위한 광도의 균일한 공급을 위하여 광섬유를 이용한 광생물반응기를 공정에 적용하였다. 제안된 광섬유를 이용한 광생물반응기는 광원으로부터 반응기 전체로 효과적인 광전달을 수행하는 것을 확인하였다. 조류 배양에서 조류의 성장과 질소, 인의 제거를 표현하기 위해서 구조적 속도식 모델을 제시하였다. 유전알고리즘을 이용한 자기구성퍼지 제어기를 구성하여 반연속식 폐수처리공정의 제어를 수행하였다. 구성된 퍼지 제어기는 폐수의 유입량 조절을 통하여 질소의 농도를 주어진 설정치로 유지되도록 운전하였다. 실험 결과에 의해 자기구성 퍼지 제어기는 원하는 질소의 농도를 잘 유지함은 물론 조류의 성장을 증진시킴을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권2호
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• pp.83-92
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• 2023

Excess N and P from the livestock manure applied to farmlands, have entered the water systems and poses a serious threat to the natural environment. Consequently, there has been recent awareness towards the management of livestock manure and its related fields. In this study, piggery wastewater was collected from a piggery in Pohang city, Korea. At 800℃, thermal decomposition of a natural stone, magnesite (MgCO₃), yielded powered MgO with particle sizes ranging between 10 to 100 ㎛. Furthermore, NH₄⁺-N and PO₄^3--P were recovered as struvite precipitates from the piggery wastewater, by adjusting the pH with MgO and H₃PO₄. At pH 10, the recovery efficiencies of NH₄⁺-N and PO₄^3--P were found to be 86.1% and 94.1%, respectively. Using an X-ray Diffractometer (XRD), the struvite in the precipitate was confirmed to be consistent with standard pure struvite. Further, the purity of the struvite precipitate was analyzed using an energy dispersive X-ray (EDX) and thermal gravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), and found to be between 79.2% and 93.0%. Additionally, struvite-containing piggery wastewater and sawdust were mixed in a weight ratio of 2.5:1 and processed into a mature compost. The newly manufactured compost passed all quality standards required for first-class graded livestock composts. Moreover, this compost was sprayed directly onto the soil at the test site, and various parameters of the soil's effluent, such as total organic carbon (TOC), total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and dissolved oxygen (DO), were analyzed and measured. Based on these results, it is determined that the newly manufactured compost can more significantly reduce water pollution than commercial compost.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.93-100
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• 2009

본 연구에서는 돈분폐수와 음식물폐수를 대상으로 대장균을 비롯한 병원성균의 존재여부를 파악하였으며, 이들을 여러 비율로 혼합한 혼합폐수를 대상으로 $55^{\circ}C$의 고온의 회분식 혐기소화를 실시하여 최적의 유기물 분해를 위한 혼합비율 및 혐기소화과정에서의 미생물상의 변화를 관찰하였다. 대장균 등의 분변성 장내세균은 축산폐수에서만 발견되었으며 식중독세균인 포도상구균은 음식물과 축산폐수 양쪽에서 발견되었다. 각 폐수의 혼합비율을 달리하여 고온 회분식 혐기소화과정을 거친 결과 각 폐수의 비율이 50:50인 R3 반응조에서 가장 높은 유기물 제거효율을 나타냈으며, 이때 $BOD_5$, CODcr SS의 감량율은 각각 23.2%, 24.7%, 19.7%로 나타났다. 한편, 소화과정 중 미생물상의 변화는 각 혼합반응조 모두 유사한 결과를 보여주었다. 총 세균수의 경우, 반응 최종일까지 상당량의 미생물이 존재하는 것으로 나타났으며, 대장균 등의 분변성 장내세균의 경우에는 반응 10일째 대부분이 사멸되는 것으로 나타났다. 반면, 포도상구균의 경우, 반응기간 내내 완만한 감소세를 보이며 최종 반응일 까지 1,000~5,000 CFU/mL 정도의 개체수가 유지되는 것으로 관찰되었다.