The aim of this study was to optimize the ozonation and ceramic membrane integrated process for greywater reclamation. The integrated process is a repeated sequential process of filtration and backwash with the same ceramic membrane. Also, this study used ozone and oxygen gas for the backwashing process to compare backwashing efficiency. The study results revealed that the optimum filtration and backwash time for the process was 10 minutes each when comparing the filtrate flow and membrane recovery rate. The integrated process was operated at three different operating conditions with i) 10 minutes for filtration and 10 minutes for ozonation, ii) 10 minutes for filtration and 10 minute for oxygen aeration, and iii) continuous filtration without any aeration for synthetic greywater. The integrated process with ozone backwashing could produce 0.55 L/min of filtrate with an average of 18.42% permeability recovery, while the oxygen backwashing produced 0.47 L/min and 6.26%, respectively. And without any backwashing, the integrated process could produce 0.29 L/min. This shows that the ozone backwash process is capable of periodically recovering from membrane fouling. The resistance of the fouled membrane was approximately 34.4% for the process with ozone backwashing, whereas the resistance was restored by 10.8% for the process with oxygen backwashing. Despite the periodical ozone backwashing and chemical cleaning, irreversible fouling gradually increased approximately 3 to 4%. Approximately 97.6% and 15% turbidity and TOC were removed by ceramic membrane filtration, respectively. Therefore, the integrated process with ozonation and ceramic membrane filtration is a potential greywater treatment process.
Transparent and electrical conducting tin oxide thin films were fabricated on soda lime silicate glass by thermal chemical vapour deposition technique. Thin films were deposition from mixtures of tetramethyltin (TMT) as a precursor, oxygen or oxygen containing ozone as an oxidant and 1,1,1,2-tetrafluoroethane as a doping material. Electrical properties of fabricated tin oxide films were changed depending on substrate temperature, and the amount of dopant. Resistivity of tin oxide films was reduced by doping fluorine or heat treatment. Thin films can be optimized at TMT flow rate of 8sccm, oxygen flow rate of 150sccm, 1,1,1,2-tetrafluoroethane floe rate of 300sccm and substrate temperature $380^{\circ}C$. In this conditions, the lowest resistivity of tin oxide films were $9$\times$10^{-4}$$\Omega$cm.
유류화합물(디젤)로 오염된 불포화층 토양에 대한 현장오존복원공정의 기초연구로, 토양조건에 따른 오존의 이동과 분해, 디젤과의 반응경향을 조사하였다. 건조상태에서 유기물을 제거한 모래와 glass beads 충진컬럼에서 기상 오존의 분해를 조사한 결과 일차반응으로 가정시 반응 속도상수값(k)이 각각 $9.9{\times}10^{-3}s{^{-1}}$와 $4.3{\times}10^{-4}s{^{-1}}$로 나타나 모래의 경우 철 (Fe), 망간(Mn) 성분 등의 촉매작용으로 25배 가량 반감기가 짧은 것을 확인할 수 있었다. 디젤로 오염시킨 현장 토양과 모래를 컬럼에 충진하여 동일조건하에서 오존주입시 토양입자의 크기와 유 무기물의 함량 차에 의한 오존이동상에 지체효과 및 소모량의 차이를 관찰하였고, 50mL/min의 유속에서 공기만을 주입시 DRO(diesel range organic) 기준 초기 디젤총량($800{\pm}50mg/kg$)의 30%가 제거된데 비해 오존을 6mg/min으로 16시간 주입한 결과 각각 80% 이상이 제거되었다. 오존주입시간에 따라 컬럼의 유출 입부에 잔류하는 TPH(total petroleum hydrocarbon)와 DRO 중 aliphatic계열 8개 물질들의 농도를 비교/분석한 결과, 낮은 탄소수 물질들로의 전환과정을 거쳐 유체의 흐름에 따라 컬럼 밖으로 이동됨을 확인하였고, 토양내 수분함량은 오염 토양복원에 오존을 적용시 중요한 인자임을 확인하였다.
In this study, 4-nonylphenol (4-NP), an endocrine disrupting chemical, was removed by ozone treatment processes under the various experimental conditions including UV irradiation, $TiO_2$ addition. The ozone flow rate and concentration were maintained at $1.0L{\cdot}min^{-1}$ and $70{\pm}5mg{\cdot}L^{-1}$. The pH, COD and TOC of the samples were obtained every 10 minutes for 60 minutes in laboratory scale batch reactor. We found that the combination of UV irradiation and $TiO_2$ addition for ozonation improves the removal efficiency of COD and TOC in 4-NP aqueous solution. In case of the $O_3/UV/TiO_2$ system, COD and TOC were greatly reduced to 85.3 ~ 94.0% and 89.2 ~ 97.2%, respectively. 4-NP degradation rate constants, $k_{COD}$ and $k_{TOC}$, were calculated based on the COD and TOC values. Significantly, $k_{COD}$ and $k_{TOC}$ were improved in the $O_3/UV/TiO_2$ treatment process compared with single $O_3$ process, because the oxidation and the mineralization of 4-NP were increased by generating of the hydroxyl radical. The $k_{COD}$ and $k_{TOC}$ were obtained to be $5.81{\times}10^{-4}{\sim}10.8{\times}10^{-4}sec^{-1}$ and $11.9{\times}10^{-4}{\sim}19.4{\times}10^{-4}sec^{-1}$ in the $O_3/UV/TiO_2$ process. Activation energy ($E_a$) of ozone oxidation reaction based on $k_{COD}$ and $k_{TOC}$ were increased in order of $O_3/UV/TiO_2$ < $O3/UV$ < $O_3/TiO_2$ < $O_3$ process. It was confirmed that the addition of $TiO_2$ and UV irradiation to the ozone oxidation reaction significantly reduced the $E_a$ value and the degradation of 4-NP.
가스 중에 포함되어 있는 질소산화물을 안전하게 처리하기 위하여 저온 플라즈마 반응기를 제작하여 반응기내에 공급되는 반응물질의 유량과 방전주입전력량에 대한 장치의 특성을 실험적으로 조사하고, 유효성을 검정하였다. 반응가스는 $NO/N_2$ 혼합가스와 $N_2/O_2$ 혼합가스를 이용하여 초기 NO 농도를 설정하고, 유속을 1~4 l/min으로 공급하였다. 반응물질의 유량이 증가할 때 NO의 감소율이 낮고, 방전주입전력이 높을 때 NO의 분해가 용이하였다. 또한 반응물질의 지연시간이 길고 방전주입전력이 높을수록 NO의 분해에너지 효율이 높았으며, 유량이 많고 방전 주입 전력량이 증가할수록 오존의 생성량이 증가하였다.
본 논문은 오존 방식 선박평형수 처리의 핵심 장치인 이젝터에 대하여 회전 운동하는 구동 유체가 기체-액체 이젝터의 효율에 미치는 영향에 관한 연구이다. 이젝터는 오존을 구동 노즐을 통해 분사되는 고압 액체(선박평형수)와 주변부의 저압 기체 간의 운동량 교환으로 발생되는 부압에 의해 기체(오존)를 흡입시키는 장치이다. 기존의 이젝터는 단순한 형태로 구동 유체가 분사되지만, 본 논문에서는 구동 노즐부에 회전 유도장치를 적용하여 구동 유체가 회전 운동하며 분사될 수 있도록 한다. 구동 유체의 회전 운동 유무에 따른 유동 특성을 파악하기 위하여 전산유체해석을 이용하였으며, 구동 유체의 압력과 유량, 흡입부에 발생하는 흡입 유체의 부압과 흡입 유량, 그리고 토출 압력이 예측되었다. 그 결과를 바탕으로 회전유도 장치가 적용된 이젝터의 효율은 22.25%로 산출되었으며, 구동 유체의 회전 운동이 없는 이젝터에 비해 약 1.7%의 효율이 향상되었다. 마지막으로 전산유체해석의 타당성을 검증하고자 실험 장치를 구축하여 회전 유도 장치가 적용된 이젝터에 대한 실험을 수행하였으며, 전산유체해석 결과와 비슷한 결과를 얻을 수 있었다.
Recently, ozone is utilized in various fields and its needs are expanding. In this paper, fluorescent discharge type ozonizer has been designed and manufactured. Ozone discharge and generation characteristics have been investigated in accordance with a sort of internal electrodes, output voltage of power supply. flow rate and discharge power. Air has been used as the supplied gas of the ozonizer.
This study aims to inactivate Artemia sp. (Zooplankton) in ballast water through the dielectric barrier discharge (DBD) plasma process. The DBD plasma process has the advantage of enabling direct electric discharge in water and utilizing chemically active species generated by the plasma reaction. The experimental conditions for plasma reaction are as follows; high voltage of 9-22 kV, plasma reaction time of 15-600 s, and air flow rate of 0.5-5.5 L/min. The results showed that the optimal experimental conditions for Artemia sp inactivation were 16 kV, 60 s, 2.5 L/min, respectively. The concentrations of total residual oxidants and ozone generated by plasma reaction increased with an increase of in voltage and reaction time, and the concentration of generated air did not increase above a certain amount.
유전체 배리어 방전 플라즈마를 모사 농산물 저장시설($1.0m^3$)의 에틸렌 제거에 적용하였다. 에틸렌이 포함된 공기를 플라즈마 반응기에 유입시켜 처리한 후 다시 농산물 저장시설로 재순환하는 방식으로 시험을 수행하였다. 주요 운전변수는 방전전력, 순환기체 유량, 초기 에틸렌 농도 및 처리시간이었다. 에틸렌의 분해속도는 주로 방전전력과 처리시간에 의해 결정되었다. 다른 조건을 일정하게 유지한 상태에서 플라즈마 반응기 후단에 이산화망간 오존분해 촉매를 설치했을 경우 오존분해 촉매가 없을 때 보다 에틸렌 제거속도가 더 빨랐는데, 이 결과는 플라즈마 반응기에서 배출되는 오존이 농산물 저장시설에 유입 축적되어 에틸렌을 추가적으로 분해했기 때문이다. 에틸렌 초기 농도 50 ppm을 기준으로 하면 이를 완전히 분해하기 위한 에너지 요구량은 약 60 kJ이었다.
In these days, environmental concerns have been increased throughout the industry and community worldwide. To prevent the ozone depletion, ozone depletion potential of a refrigerant must be zero. Simultaneously, a refrigerant with low GWP (global warming potential) is very demanding to induce green house effect. Chlorine-free HFC-l34a is a refrigerant widely used for automotive air-conditioning system because its destruction potential is ecologically zero. Although HFC-l34a has no ozone depletion potential, its global warming potential is so high that it is not considered as a perfect alternative refrigerant that is acceptable for long-term use. In this paper, experimental measurement has been carried out to analyze the performance characteristics of automotive air-conditioning system using HFC-152a, which has low GWP and zero ODP. Also mixed refrigerant that is composed of HFC-152a and $CF_3$ was applied to investigate an alternative possibility for the automotive airconditioning system. As a result of this study, we could draw following conclusions; With respect to the variation of the rotational speed of compressor, outside air temperature and flow rate, the heat amount of evaporator and compressor and performance coefficient was varied.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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