• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.648-653
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• 2006

기존 바이오필터 기술의 문제점인 불안정한 VOCs 제거효율을 개선하기 위하여 미생물을 고분자물질에 고정화시킨 새로운 담체를 개발하였으며, styrene을 대상으로 개발된 담체의 특성을 실험적으로 조사하였다. 복합고분자담체는 천연고분자물질인 alginate와 인공고분자물질인 polyvinyl alcohol(PVA) 혼합액에 분말활성탄과 고농도 미생물 배양액을 배합하여 3 mm 크기의 구형으로 제조하였다. 회부실험 결과 제조된 복합고분자담체는 활성탄의 흡착능력이나 미생물의 생분해속도의 감소 없이 대상 VOC인 styrene을 빠른 속도로 저감할 수 있었다. 복합고분자담체를 적용한 바이오필터 장기운전 실험에서는 유입부하량 $245g/m^3/hr$에서도 95% 이상의 styrene 분해능을 나타내어, 문헌에 제시된 기존 바이오필터의 styrene 최대분해능을 초과하였다. 오염물질이 고농도로 단기간 유입되는 조건에서도 고정화된 활성미생물에 의한 생분해반응과 함께 담체에 첨가된 분말활성탄의 흡착반응에 의해 오염물질이 효과적으로 제어되었으며, 오염물질 유입농도가 낮아진 후에 활성탄에 흡착된 styrene이 미생물에 의해 분해됨을 확인하였다. 결과적으로 활성탄과 미생물을 고분자물질로 고정화하여, 활성탄의 단점(장기간 사용하기 위해서는 재생이 필요)과 미생물반응의 단점(변동부하에 처리효율이 낮음)을 동시에 최소화시켰으며, 생물학적 VOCs 저감효과를 극대화시킬 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.603-610
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• 2009

본 연구는 휘발성유기화합물질의 분해능력을 가진 yeast인 Candida tropicalis를 이용하여, 대표적인 휘발성 유기화합물질인 톨루엔과 MEK의 제거효율을 향상시키기 위하여 수행되었다. 반응기는 가스상으로 유입되는 톨루엔과 MEK의 물질전달 능력을 향상시키기 위하여 airlift loop 형태로 선택하였고, yeast 미생물의 효과적인 포괄고정화를 위해 분말활성탄(PAC)과 알지네이트(Alginate), PEG로 고분자 담체를 형성하였다. Airlift loop bioreactor의 물질전달성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였으며, 기체체류시간 15초에서 담체를 첨가하지 않은 액상의 톨루엔 물질전달계수($K_La$) 값이 1.29 $min^{-1}$이었으나, 고분자 담체를 첨가한 경우 톨루엔의 $K_La$는 4.07 $min^{-1}$로 증가하였다. 따라서 고분자담체를 적용하는 것이 기상으로 유입되는 휘발성유기화합물의 물질전달을 향상시키는 것으로 확인되었다. 이러한 airlift loop bioreactor와 yeast 포괄고정 담체를 적용하여 체류시간을 60초, 30초, 15초에서 유입부하에 변화를 주며 실험을 진행한 결과, 톨루엔 5, 10, 19, 37 g/$m^3$/hr, MEK 4.5, 8.9, 17.8, 35.1 g/$m^3$/hr의 유입부하 변화에도 전체 80% 이상의 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 airlift loop bioreactor의 분해능을 확인하기 위하여 유입부하를 단기간 변화시켜 주며 실험한 결과, 톨루엔과 MEK의 최대분해능은 각각 70.4 g/$m^3$/hr, 56.4 g/$m^3$/hr로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권7호
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• pp.385-390
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• 2017

응집 침전기술인 방사능 오염물질의 처리장치의 용존성 Cs 처리특성을 평가하였다. 방사능 오염물질 처리장치는 전흡착부, 고형물침전부, 후흡착부로 구성하였다. 흡착제는 천연광물 일라이트를 입자크기에 따라 LPI (Large Particle Illite), SPI (Small Particle Illite)로 구분하여 사용하였고, 응집제는 고염기도 PAC (poly aluminum chloride)을 사용하였다. 흡착제는 판상구조형태로 주로 석영, 조장석, 백운모로 구성되었으며, LPI, SPI의 Surface area는 각각 $4.201m^2/g$, $4.227m^2/g$으로 나타났고 입자크기는 각각 $197.4-840.9{\mu}m$, $3.28-53.57{\mu}m$로 나타났다. 천연광물인 일라이트의 흡착효율은 LPI는 82.8%, SPI는 85.6%로 나타났고 흡착제 회수에 대한 간접적인 지표인 탁도의 제거율은 96.4%, 98.3%로 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제5권2호
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• pp.149-154
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• 1985

열대성(熱帶性) 수생식물(水生植物)인 부레옥잠(Eichhornia crassipes)의 오염물질(汚染物質) 제거효율(除去效率)에 관한 실험(實驗)을 통해 나타난 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 초기농도(初期濃度) 10, 25 및 50 ppm 용액(溶液)에 대해 처리(處理) 3일후(日後) 질산성질소(窒酸性窒素)는 0.7, 0.9 및 1.2ppm 그리고 인산염(燐酸鹽)은 0.1, 0.2 및 0.5ppm 으로 제거(除去)되었으며, 이러한 영양염류(營養鹽類)의 제거능력(除去能力)은 초기(初期)에서 더욱 높았다. 2. 중금속(重金屬)의 제거(除去)는 Cu, Pb에서 컸으며, 중금속(重金屬)에 의한 부레옥잠 피해는 Cu, C에서 심하였고, 식물체에 의한 중금속(重金屬) 제거경향(除去傾向)은 대상 중금속의 종류(種類)에 따라 서로 달랐다. 3. 식물체(植物體)로 흡수(吸收) 제거(除去)된 중금속량(重金屬量)은 농도(濃度)가 높을수록 많았고, 중금속별(重金屬別)로는 Cu, Pb, Cr, Cd의 순이었으며, 식물체내(植物體內)에서의 분포는 뿌리 부분에 많았다. 4. 부레옥잠 처리(處理) 10일후(日後)의 식물체내(植物體內)로의 중금속(重金屬) 흡수(吸收)와 뿌리에 흡착(吸着)은 모두 Cu와 Pb는 Cr과 Cd에 비하여 컸으며, 뿌리에의 흡착량(吸着量)은 농도(濃度)가 높을수록 많았고, 중금속별(重金屬別)로는 Cu, Pb, Cd, Cr 순(順)이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권3호
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• pp.208-215
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• 2002

상수원수를 보다 효과적으로 처리함으로서 양질의 수돗물을 공급하기 위한 기초자료를 얻고자 낙동강 상수원수를 대상으로 활성탄처리에 의한 공탑체류시간 및 활성탄 여층 깊이에 따른 수처리 효율과 생물활성탄으로서의 이용 가능성을 조사한 결과는 다음과 같다. 공탑체류시간(EBCT)에 따른 수처리 효율은 EBCT가 증가 할수록 증가되었으나 운전시간이 경과함에 따라 활성탄 흡착능력은 감소되어 처리효율도 서서히 감소하였다 활성탄 여층 깊이에 따른 pH 변화는 활성탄 층 깊이에 따라 거의 없었으며, DO는 활성탄 층 깊이가 깊을수록 서서히 감소하였다. $KMnO_4$ 소비량, UV254 흡광물질, DOC 및 THMFP 처리효율은 활성탄 표층으로부터 하부로 내려갈수록 증가하였으며, 운전시간이 경과할수록 활성탄 상층부에 형성되어 있던 흡착대가 하부로 이동하였다. DOC의 상당 부분이 활성탄여과지에 서식하는 미생물 작용에 의해 분해 제거되는 것으로 나타났으며, 운전개시 126일 후의 BAC에서 활성탄 표층으로 부터 깊이 20 cm부근에 미생물이 $1.1\times10^7\;cell/cm^3$ 이상 존재하는 것으로 관찰되어 생물활성탄 조건을 만족시키고 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권2호
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• pp.129-137
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• 2006

농촌 마을단위 하수처리장에서 오염물질의 존재형태별 처리 경향을 파악하여 하수처리장의 설계 및 시공시 부지면적 감소와 오염물질의 처리효율 극대화를 위한 기초자료로 활용하기 위하여 농촌 마을 단위 하수처리장을 호기성조와 혐기성조로 구분하여 시공한 다음 하수처리 경과시기별, 오염물질 부하량별 및 계절별로 각 오염물질의 존재형태별 수처리 효율을 조사하였다. 하수처리 경과시기에 따른 오염물질 처리효율을 조사한 결과 호기성조 처리수에서 하수처리 시간이 경과함에 따라 BOD, COD, TOC 및 SS처리량은 큰 폭으로 증가하였다. 처리된 오염물질의 존재형태를 조사한 결과 호기성조 및 혐기성조에서 BOD는 대부분 IBOD로, COD는 대부분 ICOD로, TOC는 대부분 STOC로, SS는 대부분 VSS로, T-N은 대부분 DTN 및 T-P는 대부분 DTP로 처리되었다. 부하량별 오염물질 처리효율을 조사한 결과 BOD 처리량은 호기성조와 방류수 모두에서 처리된 대부분의 BOD는 IBOD이었다. COD 처리량도 BOD와 유사하게 호기성조에서는 대부분 ICOD형태로 처리되었으나, 혐기성조에서는 ICOD와 SCOD가 비슷한 처리량을 보였다. 그러나 하수처리장에서 처리되는 TOC의 존재형태별 처리량은 BOD 및 COD와는 달리 호기성조 처리수와 방류수 모두에서 STOC의 처리량이 약간 많았다. 부하량별 SS 처리효율은 호기성조 처리수에서 95%정도 처리되어 대부분의 SS는 호기성조에서 처리되었으며, 처리되는 SS의 용존형태는 호기성조 처리수에서는 대부분 VSS로 처리되었고, 방류수에서는 VSS와 FSS가 비슷한 양으로 처리되었다. 부하량별 T-N 처리효율은 호기성조 처리수에서 32%정도이었고, 방류수에서 24%정도이었다. 또한 처리되는 T-N의 용존형태는 호기성조 처리수와 방류수 모두에서 DTN이 STN에 비해 월등히 많은 양이 처리되었다. 부하량별 T-P 처리효율은 호기성조에서 62%정도이었고, 혐기성조에서 14%정도로 대부분 호기성조에서 처리되었으며, 처리되는 T-P의 용존형태는 호기성조와 방류수 모두에서 대부분 DTP형태이었다. 계절별 오염물질 처리량을 조사한 결과 BOD, COD, TOC, SS, T-N 및 T-P 처리량은 여름과 가을이 봄과 겨울에 비해 처리량이 약간 증가되었으며, BOD, COD, TOC, SS, T-N 및 T-P는 4계절 모두 방류수의 처리효율이 각각 92, 89, 73, 95, 46 및 84%이상의 높은 처리효율을 나타내었다.

• 한국습지학회지
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• 제7권3호
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• pp.75-85
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• 2005

산업단지 조성은 포장율의 증가를 의미하며, 다량의 비점오염물질이 강우시 유출되게 된다. 이러한 비점오염물질의 처리 및 저감을 위해서는 저류지 건설 등이 대안이 될 수 있기에 최근 환경부는 홍수조절용 우수저류조를 비점오염물질 처리용 저류조로의 전환을 꾀하고 있다. 2005년도에 비점오염원 관리 방안이 법제화됨으로써, 향후 신규개발 지역에서는 비점오염물질 관리를 위한 최적관리방안이 필수화 될 것이다. 본 연구지역의 토지이용은 산업단지 조성지역으로 제 1차 제조업 및 금속산업, 섬유 및 화학제품 제조업 등의 업종이 주를 이루고 있다. 산업단지 조성은 인근 수계에 심각한 비점오염물질 부하량을 증가시킨다. 따라서 본 연구는 산업단지에서의 비점오염물질 처리 및 저감을 위하여 저류지 또는 습지 조성을 위하여 추진되었으며, 비점오염물질 관리를 위한 적정 저류지 용량 산정은 강우량 해석, 유출량 해석 및 비점오염물질 유출해석 등을 통하여 적정 용량을 산정할 수 있다. 연구지역의 일 평년, 최근 10년간, 최근 2년간 및 5년간의 강우량 자료를 통계 분석한 결과 초기 강우현상을 고려하지 않을 경우 발생빈도 80% 이상의 강우에 대한 적정 강우량은 10mm로 나타났다. 초기강우 현상을 고려하여 산정한 누적강우량 기준은 4-5mm 사이로 산정되었으며, 연구지역에서의 적정 저류지 용량은 안전율을 고려하여 $12,000m^3$으로 결정되었다. 연구지역에서 연간 유출되는 비점오염물질의 양은 TSS가 435ton/yr, COD가 238ton/yr, TKN이 8,518kg/yr 그리고 TP가 1,816kg/yr로 나타났다. 저류지에서의 비점오염물질 저감량은 TSS가 78.3ton/yr, BOD가 20.4ton/yr, COD가 128.6ton/yr, TKN이 4.6ton/yr 그리고 TP가 980kg/yr의 저감량을 보였다. 저류지의 연간 퇴적물량은 78.3ton/yr로 나타났으며, 연간 퇴적율은 $6.53kg/m^2-hr$로 산정되었다.

• 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.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권5호
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• pp.875-884
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• 2003

본 연구에서는 축산폐수내에 고농도로 함유되어 있는 질소와 인을 재생하기 위한 공정으로서의 struvite 결정화 방법의 운전인자를 파악하고 폐수처리 측면에서 효율적인 struvite법과 전기분해법과의 연계공정을 도출하고자 하였다. 유효용적인 2L인 Struvite 반응조를 이용하여 주입원의 종류, pH, 교반과 폭기 등에 따른 암모니아와 인의 결정화 특성을 파악하였으며, 효율적인 전기분해법과의 연계방법을 찾고자 6가지 서로 다른 방법에서의 NH$_4$-N과 PO$_4$$^{3-}$의 제거특성을 분석하였다. 시험결과 struvite 형성을 위한 주입원으로는 CaCO$_3$나 CaCl$_2$ 보다는 MgSO$_4$ 혹은 MgCl$_2$을 사용하는 것이 효율적인 것으로 판단되었다. 공기주입과 교반이 struvite 결정화 반응에 미치는 영향을 파악한 시험에서는 포기의 경우 pH가 8.5이상으로 상승하면서 인 제거효율이 90%에 도달하는데 1시간이 걸린 반면 교반의 경우에는 14시간이 걸리는 것으로 나타나 포기가 교반보다 빠른 pH 상승효과를 가져오면서 struvite 결정화 반응을 촉진함을 알 수 있었다. 포기조건에서의 struvite 결정화는 유입폐수의 pH에 영향을 받는 것으로 나타났는데 유입폐수의 pH가 5수준일 때는 아무런 결정화가 이루어지지 않았으며 pH 6, 7, 9 에서는 struvite 결정화가 활발하여 각각 3시간, 2시간, 10분만에 90%의 PO$_4$$^{3-}$가 struvite 반응으로 제거되었다. 그러나 pH 10 이상에서는 과량의 거품발생으로 인한 운전의 어려움이 목격되었으며 pH 11에서는 struvite 결정화 반응이 둔화되는 것으로 나타났다. 이상의 결과와 축산폐수의 pH의 범위가 7~9 수준임을 감안할 때 축산폐수의 경우에는 아무런 pH 조절제를 사용하지 않고도 포기만으로도 효율적인 결정화 반응 유도가 가능함을 알 수 있었다. 전기분해법을 struvite 반응과 연계하여 폐수내 인과 질소 제거효율을 높이기 위해서는 struvite 결정화 반응과 전기분해를 모두 포기 조건에서 수행하면서 struvite 반응 후에 상등액을 전기분해 하는 것이 시험된 공정 중 가장 효율적인 것으로 나타났다. 본 공정에서의 인과 암모니아성 질소의 제거 효율은 각각 98%와 86%이었으며 색도 제거효율은 92.4%이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.97-105
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• 2009

농어촌 등에서 소규모로 발생하는 하수를 환경친화형 인공습지 하수처리장에서 효과적으로 처리하기 위하여 인공습지 하수처리장을 시공한 후 3년 동안의 수처리 효율을 조사하였다. 하수처리 시기별 오염물질 농도 변화를 조사한 결과 BOD, COD 및 부유물질은 하수원수 농도의 편차가 심하였으나, 호기성조와 혐기성조를 통과하면서 농도가 급격히 감소하여 방류수의 BOD는 0.2${\sim}$11.8 mg/L, COD는 1.0${\sim}$41.9 mg/L 및 SS 함량은 1.1${\sim}$6.5 mg/L이었다. 방류수의 총 질소 농도는 4${\sim}$60 mg/L범위로 각 조에 유입되는 총 질소 농도에 따라 편차가 심하였고, 방류수의 총 인 농도는 0.02${\sim}$3.51 mg/L범위이었다. 연차별 BOD, COD 및 부유물질 처리효율은 연차에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며, 시공 후 3차년도의 방류수의 BOD, COD, 부유물질의 처리효율은 각각 97, 92 및 99%로 매우 높았다. 연차별 총 질소와 총 인의 처리효율은 호기성조 처리수와 방류수 모두에서 연차가 증가함에 따라 점차 그 처리효율이 증가하는 경향이었으며, 시공 후 3차년도의 방류수 중 총 질소 및 총 인 처리효율은 각각 62 및 73%이었다. 계절별 BOD, COD, 부유물질 및 총 인의 처리효율은 4계절 모두 큰 차이가 없었으며, 방류수의 BOD 처리효율은 97${\sim}$98%, COD 처리효율은 87${\sim}$91%, 부유물질 처리효율은 99% 및 총 인 처리효율은 76${\sim}$86%로 나타났다. 하지만 계절별 방류수의 총 질소 처리효율은 봄과 겨울철이 다른 계절에 비해 처리효율이 약간 감소하였고, 특히 겨울철 방류수의 총 질소 처리효율은 43%로 여름철의 61%에 비해 18%정도 감소하였다.