• 상하수도학회지
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• 제25권5호
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• pp.681-689
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• 2011

Submerged membrane bio-reactor (SMBR) has several advantages such as high MLSS, long SRT, and low F/M ratio at wastewater treatment. So, this has widely applied over the world and many studies have been conducted. However, membrane fouling remains an inevitable problem. This study was investigated using bench-scale SMBR with three poeration modes. Raw waters were prepared by addition of starch, acetic and fibric acid to recovery water of zeolite. The efficiency of nitrification and COD were very stable as about 95% and 80%, respectively. And critical flux was 128.8L/$m^{2}$/hr. The result of biodegradability test was following values at the each mode : Ss+Xs/$C_{T}$=81.7%, 35.1% and 45.3%, $X_{I}+S_{I}/C_{T}=18.3%$, 64.9% and 54.7%. When particulate matters such as $X_{I}$ and $X_{S}$ in influent are increased, membrane fouling will take place more and more. A relative ratio of filtration resistance to the fouling occurred by the cake layer was increased when increased the portion of $X_{I}$ and polysaccharide. It was thought that the formation of cake layer was promoted due to bond between $X_{I}$ and vicid material s generated from the polysaccharide.

• 한국환경기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.550-555
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• 2018

국제 해사기구 (IMO)에서 MARPOL 73/78은 조문과 여섯 개의 부속서로 구성되어 있다. Annex IV는 선박의 하수를 규제한다. 2012년 제 64회 결의안에서 선박에서 배출되는 하수 중 영양염류를 제거하도록 규제하였다. 2014년 해양수산부의 지원으로 영양염류를 제거 할 수 있는 대용량 폐수처리 장치를 개발하였다. Sequence Batch Reactor (SBR)와 Membrane Bio Reactor (MBR)를 결합한 새로운 공정이 개발되었다. 현존하는 SBR 공정의 사이클에서는 침전을 제외하고 통기 및 교반만을 사용하였고, 상기 막은 처리 된 물을 배출 시키는데 사용하였다. 본 연구에서는 MACROGEN 사의 NGS 분석 기술을 이용하여 Bench 규모 폐수처리 설비를 이용한 하수처리장 원수를 처리하기 위한 최적 운전조건에서 폭기조 내 미생물의 우점종을 분석하였다. 그 결과 Bacteroidetes는 호기성 박테리아의 27.1 %를 차지했으며 Gammaproteobacteria는 혐기성 박테리아의 16.8 %를 차지하였다. Operational taxonomic unit ratio에 Others 항목이 차지하는 비율도 상당하다고 볼 수 있는데 기존의 오수처리를 위해 필요했던 미생물 외에 아직 NCBI (National center for Biotechnology Information)에 등록되지 않은 미생물일 가능성이 있어 추후 연구가 필요하다고 판단된다.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.127-134
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• 2010

연구는 음식물 쓰레기를 음식물 소멸기에서 미생물에 의해 발효하여 유기물을 감량화하고, 음식물 발효시 발생되는 가스를 냉각기에서 기체와 수분으로 분리하여 기체는 반응기로 다시 보내고 수분은 응축하여 침지식 MF 중공사 분리막이 장착된 MBR 시스템에 적용하여 처리하는 시스템에 관한 연구이다. (주)바이오하이테크에서 제작한 음식물 소멸기와 수처리 장치에 침지식 MF 중공사 모듈을 설치하여 90일간 H연구소 직원식당에서 발생되는 음식물 쓰레기를 연속 투입하여 처리하였다. 음식물 소멸기 초기 Seeding를 위하여 수분조절제로 미강, 왕겨, 톱밥을 305 kg 투입하였고 음식물은 운전기간동안 1,648 kg투입하였고 응축폐수는 1,600 L 발생되었다. 음식물 소멸기 운전 종료 후 배출된 발효 부산물은 386 kg으로 감량율은 약 80%로 조사되었다. 침지식 MF 중공사 분리막 모듈을 응축폐수의 MBR 시스템에 적용하여 유기물 처리한 결과 제거율은 각각 BOD 99.9%, COD 97.5%, SS 98.6%, T-N 54.6%, T-P 34.7%였으며, 총대장균은 100%가 제거되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권6호
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• pp.323-328
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• 2016

공기주입형 가압식 MBR 공정은 일반적인 침지식 MBR 공정과 마찬가지로 정상 운전조건에서 막 오염에 대한 제어 및 관리 기술뿐만 아니라 저유량, 저부하 조건과 같은 비정상 운전조건에서도 시설의 운영에 지장이 없도록 막 오염에 대한 제어 대책이 필요하다. $85m^3$/일 규모의 공기주입형 가압식 MBR 실증시설 운영을 통해 공기주입에 의한 분리막 오염 저감효과와 비상 시 운전조건에서 미생물에 의해 나타날 수 있는 막 오염 문제를 고찰하였다. 가압식 분리막에서 공기의 주입은 분리막 표면에서 공기방울에 의한 scouring 효과에 의해 TMP 상승 기간을 연장시키고 처리의 안정성과 높은 효율의 플럭스($40L/m^2{\cdot}h$ 이상)를 장시간 유지할 수 있는 것으로 분석되었다. 비정상 운전조건에서는 생물반응조에 PACl (53 mg/L as Al)을 주입한 경우 19%의 TMP 상승 감소효과가 있었으나 MBR 공정의 비정상 운전조건 지속에 따른 반복적인 PACl의 주입은 질산화 미생물의 활성도에 영향을 미치게 되어 궁극적으로 질소 처리효율이 악화될 수 있음을 회분식 배양 실험을 통해 확인하였다. 생물반응조에 PAC (0.6 g/L)을 주입한 경우에서는 연속운전 5일 동안 TMP 상승 없이 운전 초기 TMP인 $0.2kg/cm^2$을 유지하여 안정적으로 운전이 가능하였다. 이것은 미생물의 성장 저해조건에서 막 오염 원인물질을 유발하는 EPS와 같은 고분자 물질의 흡착에 따른 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.527-537
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• 2009

Three sets of parallel MBRs (reactor No.1, reactor No.2, reactor No.3) maintaining an MLSS of 4,000 mg/L, 6,000 mg/L and 8,000 mg/L, respectively, were operated to investigate the effect of various HRTs and DO concentration of MBRs on the removal efficiency of organic matters and nitrogen. The HRTs were operated on 4 hr, 6 hr, 8 hr. DO concentrations were ranged 1.5~2.0 mg/L and 0.5~1.0 mg/L respectively on each HRT conditions. MBR was divided into an aerated part and non-aerated part by baffle placed under the water. DO concentrations were controlled by altering the position of baffle. In terms of TSS and CODCr, all systems had a similar level of the removal under varied HRTs and MLSS. TSS removal efficiency was more than 99% and CODCr removal was ranged 94~97% under all conditions. Under the same condition on the HRT and MLSS concentrations, DO concentrations did not affect the organic removal efficiency. On the nitrification efficiency, with high DO concentration, as HRT or MLSS increased, the slight increment of nitrification efficiency was observed. However, under the low DO concentration, increase of MLSS and HRT resulted in larger increase of the nitrification efficiency. At the same HRT and MLSS, the nitrification efficiency increased greatly with up to 16% as DO increased. When the HRT increased from 4hr to 8hr, the denitrification efficiency slightly increased under most of conditions. However, the increase of MLSS resulted in about 19~39% denitrification efficiency increment. MLSS concentrations showed great effect on the denitrification. The increase of the DO concentration at the same HRT and MLSS resulted in decrease of denitrification efficiency with up to 27%. In all systems, the denitrification efficiency had more influence on the TN removal efficiency than nitrification efficiency. So, MLSS concentration has greater effect on the TN removal than HRT and DO. The TN removal efficiency increased as MLSS increased with up to 37%. As a result, the highest TN removal efficiency was observed 79.0% at the condition showed the highest denitrification efficiency that DO of 0.5~1.0 mg/L, an HRT of 8 hr, and 8,000 mg/L of MLSS concentration were maintained.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.95-103
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• 2012

본 연구에서는 생활오수, 산업폐수, 축산폐수 등에서 발생하는 질산성화합물 및 난분해성 화합물을 효과적으로 처리하기 위해 막분리법과 다공 전극형 전기분해법을 조합한 하 폐수의 고도처리 기술을 제안하였고 제안 시스템의 효율성을 검토하였다. 제안하는 시스템은 활성슬러지 공정, 막분리 공정, 다공 전극형 전기분해공정의 3단계로 구성하였다. 본 연구에서 구성되는 막분리 공정은 부유물질을 제거해줌으로써 전기분해공정의 부하를 최소화할 수 있는 역할을 담당할 수 있게 하여 시스템을 안정하게 운전할 수 있도록 하였다. 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 다공성 전극으로 구성함으로써 비표면적의 확대로 인한 전극의 효율성을 높였다. 아울러 외부전압을 인가함에 따라 처리제의 공급 없이 장치에 유입된 물을 분해시킴으로써 산화 환원 반응을 유도하였다. 즉 중간체로서 수소 자유전자 라디칼과 산소원자 라디칼이 발생되어 난분해성 유기물을 산화 분해하는 역할을 담당하도록 하였다. 이는 전극 내에서 발생하는 중간체를 폐용질의 분해에 사용하기 때문에 친환경적 처리공법이었다. 실험결과들은 제안공정이 활성슬러지공법에 비하여 우수한 공정임을 보여 주었다. SS제거율은 제안공정, 막분리공정, 활성슬러지 단독공정에서 각각 약 100%, 약 100%, 약 90%였고 COD 제거효율은 제안공정 약 92%, 막분리공정 약 84%, 활성슬러지 단독공정 약 75%였으며 T-N의 제거효율은 제안공정 약 88%, 막분리공정 약 67% 활성슬러지 단독공정 약 58%였다. 이결과는 SS의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정만으로도 부유물질이 충분히 제거됨을 나타내고 있었다. COD의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정은 SS분의 제거를 통한 COD와 SS이외의 유기물질이 소량제거 되었음을 보였고 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 유기물질의 산화반응을 통한 분해로 높은 제거효율을 보였다. T-N의 제거에 있어서는 막분리 하이브리드 공정은 SS분에 포함된 부분과 소량의 유기물에 포함된 부분이 제거되고 있는 반면 전기분해 공정에 있어서는 유기물질의 산화분해반응으로 인한 높은 제거효율을 나타내고 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-17
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• 2017

In this study, ozone oxidation experiment was carried out for the removal of fluorescent whitening agent which is widely used in textile dyeing and paper industry. The stilbene fluorescent whitening agent has been industrialized since the earliest, and the amount of current production is the highest. Due to the characteristics of the fluorescent whitening agent that can not be removed by conventional wastewater treatment methods, the fluorescent whitening agent in wastewater treatment has difficulty in using as recycled water in the process. Pre-treatment ozone oxidation experiment was conducted prior to the introduction of Membrane Bio Reactor(MBR) treatment process by converting biodegradable materials into biodegradable materials. The removal efficiencies of fluorescent whitening agents, a diaminostilbenedisulfonic acid derivative by ozone oxidation were evaluated by $UV_{254}$ Scan, $COD_{Mn}$, T-N and color using a synthetic wastewater sample ($COD_{Mn}=433.0mg/{\ell}$) and paper and paper mill wastewater ($COD_{Mn}=157.2mg/{\ell}$).

• 한국수산과학회지
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• 제32권1호
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• pp.75-82
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• 1999

탈염된 참치 자숙액 중에 함유되어 있는 정미성분 및 단백질등의 유용성분을 이용할 목적으로 막반응기 장치에서 자숙액을 효소로 가수분해하여 분자량별로 분획하였으며, 그 가수분해물의 정미성을 검색하여 천연 복합조미료 및 조미간장으로서 이용 가능성을 검토하였다. 참치 자숙액 및 그 가수분해물의 주요 분자량은 9,800Da (TBH-10K TBEH-10K), 3,000 Da (TBE-5K TBEH-5K 및 TBE-1K) 및 990Da (TBE-1K TBEH-1K)으로 나타났다. 핵산관련물질 중에서 ATP 및 ADP는 검출되지 않았으며, IMP의 함량이 23.75$\mu$mole/g 으로 가장 많았고, 다음으로 inosine이 9.07 $\mu$mole/g이 였다. 분자량별로 분획된 자숙액 분말엑기스 및 가수분해물의 구성아미노산조성은 차이가 없었으나 유리 아미노산 조성의 함량은 10K, 5K, 1K 순으로 증가하였다. 자숙액의 분말 엑기스중 TBEH-1K아미노산 함량은 glycine ($20.57\%$), glutamic acid ($13.26\%$), alanine ($9.38\%$), proline ($9.06\%$), aspartic acid ($7.35\%$)의 순으로 함량이 많았으며, 이들 아미노산 조성이 전체 아미노산의 약 $60\%$ 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 그리고 glycine, proline, alanine, serine의 함량은 약 $42\%$, 감칠맛과 신맛을 내는 아미노산 glutamic acid, aspartic acid의 함량은 $21\%$로 전체 아미노산의 $63\%$가 조미료 개발에 유용한 아미노산으로 이루어져 있었다. 자숙액 가수분해물 중 TBEH-1K는 양호한 맛과 관련된 아미노산들의 함량이 약 $62\%$ 였다. 여러 가지 시판효소로 참치 자숙액을 가수분해시킨 가수분해물들은 관능평가에서 큰 차이는 볼 수 없었지만 분자량별로 분획한것 중에서 TBEH-lK가 가장 높은 점수를 얻었다 복합조미료에 대한 관능평가에서 TBEH-1K는 SCS 및 BCS보다는 낮았지만 $5\%$ 유의수준내에서 관능적으로 유의차가 없었으며, ACS보다는 좋은 평가를 얻었다. 그리고 자숙액 및 그 가수분해물로 제조된 조미간장 원액의 관능평가에서 TBEH-1K가 가장 우수하였으며, TBEH-1K로 제조된 조미간장 원액과 양조간장을 50 : 50(v/v)로 혼합한 혼합간장은 현재 시판되고 있는 산분해 화학간장의 대체품으로 이용할 수 있을 것으로 판단되었다.