• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.272-278
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• 2013

퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서의 광촉매반응기와 바이오필터로 구성된 하이브리드시스템을 운전하였다. 암모니아 총 제거효율은 하이브리드시스템의 운전부하가 운전 단계별로 커졌음에도 불구하고 약 80%로 유지되었다. 광촉매반응기에서의 암모니아 제거효율은 광촉매반응기로의 암모니아 유입부하량이 증가함에 따라서 광촉매반응기의 암모니아 제거효율은 65%에서 약 22%로 감소하였다. 같은 암모니아 유입부하량일지라도 암모니아농도가 클 때보다 적은 경우에 광촉매반응기의 암모니아 제거효율이 상대적으로 높았다. 반면에 바이오필터의 경우는 운전 전반부에는 암모니아 처리효율이 현저하게 억제되었으나 광촉매반응기의 경우와 반대로 시간이 경과하면서 암모니아 유입부하량이 증가함에도 불구하고 바이오필터의 암모니아 제거효율은 지속적으로 약 78%까지 증가하여서 Lee 등의 연구결과에서의 암모니아 제거효율과 비슷하게 도달하였다. 광촉매반응기에 의한 최대 암모니아 제거용량($EC_{PR}$)은 약 16 g-N/$m^3$/h 이었고, 바이오필터에 의한 암모니아 제거용량($EC_{BF}$)은 운전 초기에 암모니아 총 부하가 작은 경우에는 암모니아 총 부하증가에 따른 $EC_{BF}$의 증가추세가 미약하였으나 운전 후반부에 암모니아 총 부하가 큰 경우에는 암모니아 총 부하증가에 따른 $EC_{BF}$의 증가추세가 급격하게 커졌다. 하이브리드시스템 운전 6단계에서 암모니아 총 부하가 약 80 g-N/$m^3$/h일 때에 광촉매반응기에서의 $EC_{PR}$은 약 16 g-N/$m^3$/h이었고, 2차 공정이고 주공정인 바이오필터에 걸리는 암모니아 부하는 나머지인 약 64 g-N/$m^3$/h이고 주공정인 바이오필터의 $EC_{BF}$은 약 48 g-N/$m^3$/h로 산출되었다. 이러한 바이오필터의 암모니아 제거용량은 Kim 등의 연구결과로서 최대 암모니아 제거용량인 1,200 g-N/$m^3$/day와 거의 비슷하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.568-574
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• 2013

퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 황화수소와 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서의 Thiobacillus sp. IW 및 반송슬러지를 고정한 담체를 충전한 semi-pilot 바이오필터 시스템을 운전하였다. Semi-pilot 바이오필터 운전 초반 및 중반에서는 황화수소 제거효율은 암모니아 부하와 무관하였으나, 암모니아 제거효율은 황화수소 부하가 커짐에 따라서 감소하였다. 그럼에도 불구하고 semi-pilot 바이오필터 운전 후반에서는 황화수소 부하가 커짐에도 불구하고 암모니아 제거효율이 영향을 받지 않았다. 이것은 semi-pilot 바이오필터 운전 후반의 buffer solution의 지속적 투입으로 인하여 semi-pilot 바이오필터담체의 산성화가 크지 않음에 기인한다고 간주된다. Semi-pilot 바이오필터시스템으로 황화수소와 암모니아의 동시제거를 할 때에 황화수소와 암모니아의 최대 elimination capacity 값은 각각 약 58 및 $30g/m^3/h$이었다. 이와 같이 semi-pilot 바이오필터 운전에 의하여 황화수소와 암모니아를 동시 제거한 경우에는 실험실규모 바이오필터의 유사한 운전조건 하에서 둘 중의 하나만을 함유한 경우보다 제거용량이 각각 약 39와 46% 만큼 감소하여서, 황화수소와 암모니아를 동시 제거한 경우에 암모니아 최대제거용량이 황화수소 최대제거용량보다 7% 만큼 더 감소하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제48권12호
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• pp.715-726
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• 1999

This paper estimates the capacity of shunt type active power filters(APF) for harmonic/reactive power compensation with a thyristor converter load. The base capacity requirement of APF is defined for idealized converter load current waveform and the effect of commutation overlap on the APF capacity is examined. The APF capacity required for reactive power compensation in addition to the harmonic elimination is estimated to give maximum achievable power factor for various operating condition of the partially-loaded thyristor converter. The method of current limit of APF is introduced, and it is shown that the APF capacity can be considerably reduced by deliberately limiting the peak current while maintaining the filtering performance to meet the level std 519 regulation.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.42-47
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• 2003

토양 및 지하수 복원 과정에서 벤젠과 에틸렌이 혼합되어 배출될 경우 이를 biofilter에 의해 처리한 결과, 에틸렌은 생분해가 잘 되지 않는 화합물인데도 불구하고 체류시간이 10～15분에서는 96%이상 높은 생물학적 처리를 보여 biofilter운전 가능성이 제시되었다. 2～15분 체류시간에서 혼합 VOCs중 벤젠은 모든 조건에서 100% 제거되었다. 체류시간이 15분일 경우 벤젠과 에틸렌의 최대 제거능은 각각 4.3과 1.4g/$\textrm{m}^3$hr로서 벤젠이 에틸렌에 비해 3배 정도 컸다. 체류시간이 작을수록 에틸렌 분해율 감소로 인하여 이산화탄소 발생도 감소함을 발견하였으며 벤젠과 에틸렌이 모두 제거되는 운전에서 최고 이산화탄소 발생률은 3,169 [mg-$CO_2$/(g-${C_2}{H_4}$＋${C_6}{H_6}$)]이었다. 벤젠 산화 미생물은 Bacillus mycoides와 Pseudomonas fluorescens로 동정되었고, 에틸렌 산화 미생물은 Pseudomonas putida와 Pseudomonas fluorescens로 각각 동정되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.37-46
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• 2007

본 연구에서는 플라스틱과 Woodchip을 주원료로 하여 복합플라스틱계 담체를 개발하고 성능평가를 실시하였다. 개발담체는 기존상용화 담체에 비하여 처리효율 및 미생물 부착성 등은 유사하였으나, 경제적인 측면에서 우수한 것으로 평가되었다. 담체의 성능평가는 Lab scale의 바이오트리클링필터에 개발담체를 충진하여 톨루엔과 황화수소를 대상으로 제거효율 및 운전인자 등을 평가하였다. 본 연구에서 톨루엔 제거효율은 가스유입량 $1.5\;m^3/hr$, 유입농도 260ppm, 공탑체류시간 42s 운전조건에서 90% 이상으로 높게 나타내었으며, 톨루엔 최대제거능은 $77\;g/m^3{\cdot}hr$이었다. 황화수소와 톨루엔 동시제거 실험에서는 $H_2S$와 톨루엔이 효과적으로 제거되었다. $H_2S$의 최대제거능은 $100\;g-S/m^3{\cdot}hr$이었으며, $H_2S$ 농도가 100 ppm까지는 톨루엔제거에 영향을 주지 않았으나 $H_2S$ 농도가 증가함에 따라 톨루엔 제거효율은 감소되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권1호
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• pp.70-76
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• 2003

The benzene removal characteritics of the polyurethane (PU) biofilter immobilized with S. maltophilia T3-c, that could efficiently degrade benzene, was investigated. Maximum capacity to eliminate benzene was maintained at $100-110g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1$ when space velocity (SV) ranged from 100 to $300 h^-1$ -1/, however, it decreased sharply to $55 g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1^$ as SV increased to $400 h^-1$. The critical elimination capacities that guaranteed $90\%$ removal of inlet loading of the PU biofilter were determined to be 70,30, and $15 g{\cdot}m^-3{\cdot}h^-1$ at SV 100,200, and $300 h^-1$, respectively. Based on the result of a kinetic analysis of the PU biofilter, maximum benzene elimination velocity ($V_m$) was $125 g{\cdot}m^-3^\;of\;PU{\cdot}h^-1$ and saturation constant ($K_m$) was $0.22 g{\cdot}m^-3^$ of benzene ($65{\mu}{\cdot}I^-1$). This study suggests that the biofilter utilizing S. maltophilia T3-c and polyurethane is a very promising technology for effectively degrading benzene.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권4호
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• pp.25-32
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• 2006

본 연구는 산기관(diffuser) 형태로 운전되는 중공사막 생물반응기(Hollow Fiber Membrane Diffuser) 시스템을 복합오염물질(benzene, toluene, p-xylene, BTX)처리에 적용해 보고, 생물반응기에 의한 각 물질의 생분해 특성을 평가하기 위하여 수행되었다. 우선 toluene을 단일오염물질로 적용한 예비 실험기간 동안에 75%수준의 안정적인 처리 효율을 확인할 수 있었다. 이후 BTX 복합오염물질을 적용한 본 실험기간 동안에도 별도의 적응기간 및 악영향 없이 70%수준의 처리효율을 얻어낼 수 있었다. 이를 통하여 toluene분해 미생물의 benzene, p-xylene의 분해 능력을 확인하였으며, toluene의 경우 복합오염물질 적용 시 다른 두 물질에 의해 소폭의 분해 저해가 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한 분해능 실험에서 측정한 생물반응기의 BTX 분해능은 약 360 $g/m^3/hr$이었으며, 이는 기존의 생물여과공법에 제시된 최대분해능보다 높은 우수한 분해능이었다. 따라서 산기관 형태의 중공사막 생물반응기는 복합오염물질 처리에도 안정적인 운전특성을 나타내었으며, 기존의 VOCs 저감기술을 대체할 수 있는 친환경적인 기술이라고 판단된다.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.537-545
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• 2007

The heavy metal removal capacity of filamentous green alga Cladophora sp. cultured together with wet-mixed solidified soil (loess) was tested. A Cladophora sp. was cultured for 5d, with added Chu No. 10 medium, in stream water contaminated by high concentration of heavy metals from a closed mine effluent. Heavy metal ion concentrations of the medium and in algal tissue were measured every day during the experiment. Dissolved metals (Al, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn) in medium were rapidly removed (over 90% elimination) within 1-2d when alga and loess were added. Dissolved heavy metals dropped by only 10% when algae were cultured without loess. The Cladophora sp. accumulated much more heavy metals when cultured with loess than when the alga was cultured alone. Cladophora sp. exhibited a maximum uptake capacity for Al ($17,000{\mu}g^{-1}$ algal dry weight). The metal bioremoval capacities of the algae were in the order Al, Fe, Cu, Mn, Zn and Cd. The heavy metal removal capacity of Cladophora sp. showed significant increases when wet-mixed solidified soil was added to culture media.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.391-396
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• 2010

본 연구에서는 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 암모니아의 효율적 처리를 위하여, 여러 운전 조건 하에서 동 부피의 폐타이어담체와 compost를 충전하고 반송슬러지를 고정한 바이오필터의 암모니아 제거 특성을 조사하고 바이오필터공정의 적정운전조건을 구축하였다. 암모니아를 함유한 폐가스의 처리를 위하여 바이오필터를 30일(2회/1일의 회수로 총 60회 실험) 동안 약 $30^{\circ}C$의 온도조건 하에서 암모니아부하를 $2.18g-N/m^3/h$부터 $70g-N/m^3/h$ 까지 증가시키면서 운전하였다. 바이오필터를 가동하여 I부터 IV 단계까지는 암모니아 제거율이 거의 100%로서, 암모니아부하가 $17g-N/m^3/h$에 이르기까지 거의 모든 암모니아가 제거되었으나, 바이오필터 운전 V 단계에서 암모니아부하를 약 $35g-N/m^3/h$로 증가시켰을 때에 암모니아제거율은 약 80% 정도로 급락하여 암모니아 제거용량이 약 $28g-N/m^3/h$이었다. 그러나 바이오필터 운전 VI 단계에서 암모니아부하를 약 $70g-N/m^3/h$로 두 배로 증가시켰을 때에도 암모니아제거율은 80%를 유지하여 최대암모니아 제거용량이 약 $55g-N/m^3/h$에 달하였다. 이와 같이 본 연구의 최대 암모니아 제거용량은, 분뇨슬러지를 유기담체인 rock wool에 접종하고 Kim 등에 의하여 수행된 바이오필터실험의 최대 암모니아 제거용량인 $1,200g-N/m^3/day$(i.e., $50g-N/m^3/h$)보다 다소 우월하였다. 그러나 본 연구의 암모니아 질소 임계부하는 Kim 등에 의하여 수행된 바이오필터실험의 암모니아 질소의 임계부하인 $810g-N/m^3/day$(i.e., $33.75g-N/m^3/h$)에 미치지 못하였다. 본 연구의 최대 암모니아 제거용량이 Kim 등보다 우월한 이유는 Kim 등에 의하여 사용된 미생물담체보다 본 연구에서 사용한 미생물담체인 폐타이어담체의 코코넛 활성탄분말로 도포된 표면 및 발달된 내부공극이 각각 질산화 및 탈질 미생물이 고정화되기 더욱 쉬운 환경을 제공하기 때문이라고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.468-475
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• 2005

휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거를 위한 담체충진형 바이오필터법은 운전이 용이하고 처리비용이 낮다는 장점에도 불구하고 낮은 운전성능과 막힘현상등의 문제를 안고 있다. 이에 대한 대안으로 계면활성제로 형성된 거품을 사용해 VOCs의 물질전달율과 분해효율을 향상시킨 미생물반응기(BFR)가 제안되었다. 본 연구는 VOCs 저감기술로서 BFR의 적용가능성을 확인하기 위하여 수행되었다. 우선, BFR에 사용될 계면활성제를 선정하기 위해, 4종류의 계면활성제를 대상으로 회분실험을 수행하였으며, 실험결과 TritonX-100이 미생물의 생분해도에 미치는 영향이 가장 적어 BFR에 적용하기 적합한 계면활성제로 판명되었다. 선정된 계면활성제를 BFR에 첨가하고, 반응기 내에 유입되는 가스의 체류시간과 톨루엔 유입부하량을 변화시키면서 반응기의 운전성능을 평가하였다. 가스체류시간이 0.5분에서 2분으로 증가하면서 반응기의 톨루엔 분해율도 50%에서 80%로 증가하였다. 그러나 톨루엔 유입부하량이 $38\;g/m^3/hr$에서 $454\;g/m^3/hr$으로 증가하면서 톨루엔 분해율은 70%에서 20%로 감소하였다. 본 실험에서는 BFR의 최대분해능은 $108\;g/m^3/hr$로 나타나 기존 담체 충진형 바이오필터에 비해 높았으며, 따라서 BFR 시스템이 기존의 담체를 이용하는 생물학적 VOCs 저감기술에 대한 대안으로서 가능성이 있음을 알 수 있었다. 하지만, 높거나 낮은 가스유속에서 거품이 안정적으로 발생하지 않는 점 등은 여전히 해결해야할 과제로 남아있다.