• 유기물자원화
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• 제13권3호
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• pp.71-81
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• 2005

슬러지를 안정화시키기 위하여 가장 많이 적용되고 있는 공법은 혐기성 소화공법이라고 할 수 있다. 또한, 혐기성 소화는 유기성분의 효과적인 안정화와 동시에 메탄가스를 발생시켜 에너지로 이용 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 폐활성슬러지의 경우 미생물의 세포벽 때문에 일반적으로 저조한 혐기성 처리효율과 탈수능을 나타내고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 많은 전처리공정들이 개발되거나 연구되어 왔다. 본 연구에서는 폐활성슬러지의 혐기성 소화효율과 탈수능을 향상시키기 위한 pulse power 전처리 연구를 pilot 규모로 수행하였다. Pilot plant는 기 수행된 실험실 연구결과를 바탕으로 설계 및 운전하였다. 본 연구에서는 pulse power 전처리에 의한 슬러지 특성변화를 평가하였으며, 특히 혐기성 소화시 미생물이 사용하기 용이한 기질의 증가를 의미하는 용존성 유기물질의 증가를 주요항목으로 평가하였다. 혐기성 소화조에서 발생하는 가스발생량과 메탄함량을 측정하여 혐기성 소화능을 평가하였으며, 슬러지 탈수능은 CST 및 비저항값의 측정을 통하여 평가하였다. 또한, 슬러지 처리공정에서의 전체적인 에너지수지를 계산하여 pulse power 전처리에 의한 에너지 회수율 변화를 평가하였다.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.6-11
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• 2012

Sputter 방식으로 증착된 구리 seed 층(구리 seed/Ti/Si) 위에 형성된 오염물 제거과정을 이해하기 위하여, 강력한 계면 활성능력을 가진 약알칼리 탈지제 Metex TS-40A 용액을 사용하여 담금(dipping) 시간에 따른 구리 seed 층 표면의 변화형상 및 변화상태를 조사 분석하였다. Field emission scanning electron microscope을 이용하여 TS-40A 용액에 전처리 후 구리 seed 표면 형상이 grain이 명확히 보일 정도로 변화하는 것을 관찰하였고, X-ray photoelectron spectroscopy를 이용하여 표면 처리된 Cu seed 표면의 화학구조 및 불순물 상태를 조사하였다. TS-40 용액에서의 dipping 시간 변화에 따른 효과는 거의 없었다. TS-40A 용액에 전처리한 후, 구리 seed 층 표면위의 많은 탄소성분이 제거되었고, 약간의 산소가 제거되었으며, O=C 및 $Cu(OH)_2$에 해당되는 피크들이 감소되는 것이 관측되었다. 하지만 표면에서 불순물 Si이 silicate 상태로 검출되었다. TS-40A 용액에 포함되어 있는 silicate 성분이 구리 seed 층과 반응하여 이 silicate 불순물이 구리 seed 표면에 형성된 것으로 보여진다. 약알칼리 탈지제 Metex TS-40A 용액을 사용한 전처리 과정을 통해, 구리 seed 표면 위의 O=C 및 $Cu(OH)_2$ 등의 제거에는 탁월한 효과를 보였으나, 불순물 silicate가 형성되었으므로 이 알칼리 탈지제를 사용한다면, 이후에 산세정 및 다른 세정과정을 거쳐 표면에 존재하는 silicate를 제거할 필요성이 있다.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.35-43
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• 2016

하수처리장에서 배출되는 잉여슬러지 감량율을 증가시키기 위해 사용된 전처리 가용화시설에서, 가용화율에 따른 COD 성상변화를 살펴보았다. 대상하수처리장의 농축 잉여슬러지에 포함되어 있는 난분해성 COD는 총 COD의 37.0 % 이었다. 전처리 가용화시설에서 배출되는 잉여슬러지의 COD 세부성상 변화를 살펴보면 가용화율(5%, 10%, 20%, 30%, 35%)의 증가에 따라 고형성 생분해성 COD는 점차적인 감소를 보이고 있으며 이로 인한 용존성 생분해성 COD와 고형성 난분해성 COD가 증가하는 것을 볼 수 있었다. 잉여슬러지를 가용화하기 위하여 물리적 전처리시설을 적용할 때 생물학적 2차처리시설의 SRT가 상대적으로 길게 운영되면 잉여슬러지의 고형성 난분해성 COD의 함유율이 높고 상대적으로 고형성 생분해성 COD 농도가 낮게 된다. 고형성 생분해성 COD가 상대적으로 낮은 잉여슬러지의 경우 전처리 시설에 의한 가용화의 효과가 당초 예상보다 낮아질 수 있으므로, 가용화하여 혐기성 소화 할 경우 잉여슬러지에 대한 COD 성상 조사가 요구된다. 가용화율 5%에서 혐기성소화조에서의 COD 제거율은 2.1% 증가하였고, 가용화율 35%에서는 COD 제거율이 15.1% 증가 되었다. 전처리 시설에서 잉여슬러지 고형성 COD를 35% 가용화하였을 때 혐기성소화조에서의 COD 제거율은 25%에서 40%로 향상되었고 메탄가스발생량은 $607m^3$/일에서 $907m^3$/일으로 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권3호
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• pp.110-116
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• 2016

최근 다양한 형태의 슬러지 최종처리 기술들이 제안되고, 기존 혐기성 소화공정에서 바이오가스 생산효율을 증가시키기 위한 전처리 기술들이 개발되어왔다. 이들 기술 중 열적전처리(Thermal pretreatment) 기술은 기존 슬러지 처리방법과 다르게 입자의 유기성 성분을 용해시킴으로써 슬러지 특성을 변화시켜 감량과 재이용이 가능한 전처리 기술이다. 그러나 대부분의 연구들은 높은 온도에서 입자의 가수분해, COD 가용화부분에 중점을 두고 연구 되어졌으며, 소수의 결과들만이 물리, 화학적 특성변화에 대해서 보고되었다. 본 연구는 열적전처리 효율에 영향을 미칠 수 있는 온도, 약품이 탄소원 형성과 분율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 그 결과 반응온도가 증가함에 따라 입자의 가수분해 속도가 증가하였으며, 산화제의 주입량이 증가 할수록 고분자 유기성 물질은 감소하고 저분자 유기성 물질(분자량 350 g/mol 이하)의 분율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이번 실험결과는 슬러지 감량화 및 재이용를 위한 열적 전처리에 의한 분자의 특성을 파악하는데 기여할 수 있을 것이라 판단한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권5호
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• pp.593-598
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• 2009

정상경유에 등유 및 부생연료유를 인위적으로 혼합한 후, SPE 전처리 과정과 HPLC 분석을 통해 석유제품 내에 함유되어 있는 식별제의 정성 정량분석방법에 관해 연구하였다. SPE 전처리 과정에서 시료주입 후 15분에 분취된 시료에서 가장 높은 농도의 식별제가 분석되었다. 경유제품에 1 mg/L의 식별제를 혼입시킨 후, 전처리를 거쳐 HPLC로 분석한 결과 9.8분의 머무름시간에서 $1626.92mV{\cdot}sec$ 의 감도로 식별제가 분석되었으며, 또한 기존의 UV-Spectroscopy법으로 분석이 힘들었던 산성조건의 석유제품에서 식별제 분석이 가능하였다.

• 환경위생공학
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• 제14권3호
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• pp.99-106
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• 1999

This research was carried out to investigate chemical pretreatment using lime and limestone in treating abandoned mine drainage with anaerobic treatment. If treating lime with abandoned mine drainage, after 2day, pH was increased to 5.6, and $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 5.7%, 63%, 57, 45% and 28%, respectively. It was estimated that lime dosage was 2,000mg/L for increasing to pH 7. If treating limestone with abandoned mine drainage, after 2day, pH was increased to 3.67, and $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 4.7%, 26%, 22% 18% and 8%, respectively. It could be showed that limestone did slowly react with temperature increasing. If treating anaerobic limestone packing column with abandoned mine drainage, for experimental period, average pH was 4.51, and average $SO_4^{2-}$, Fe, Al, Pb and Mn were removed 4.5%, 15.3%, 20.1%, 23.7% and 5.87%, respectively. So, it would not be suitable for abandoned mine drainage. But if utilizing limestone as pretreatment process for treating abandoned mine drainage with SRB, because it did initally neutralize abandoned mine drainage, it could forward to stabilize system.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.897-905
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• 2012

Based on the activated sludge model, a simple aerobic digestion model which represents the aerobic sludge digestion by sequencing batch reactor(SBR) equipped with ultrasonicator was composed and performed in this study. The results are as follows. Aerobic digestion efficiency can be increased by adopting ultrasonic pretreatment. For the 5 days of SRT, 24 % of particulate component is predicted to be removed by ultrasonic pretreatment and aerobic digestion. This is 7 %p higher than that of conventional aerobic digestion. A Hybrid SBR aerobic digestion combined with ultrasonication shows higher digestion efficiency than aerobic digestion and ultrasonic pretreatment system. In case of this hybrid system, the digestion efficiency was predicted up to 49 % when the ultrasonication was performed every 2 hours, repeatedly. However, excessive treatment like every hours of ultrasonication in an aerobic digestion process results in adverse effect on TCOD removal because biomass disintegrated completely and the solubilized COD can not be used for the biomass synthesis again.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권2호
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• pp.159-163
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• 2018

The feasibility of applying coagulation-integrated microfiltration (MF) as a pretreatment for an ultrafiltration (UF) feed in oily wastewater treatment was investigated. The effects of different coagulants on oil removal rates from wastewater were studied. The maximum oil removal rate of 82% was obtained after coagulation with 130 mg/L of polyaluminium chloride (PAC). UF flux reached $95L/(m^2{\cdot}h)$ with coagulation-integrated MF as pretreatment. This value was 2.5 times higher than that flux obtained without pretreatment. The value of UF flux increased as the transmembrane pressure (TMP) and cross-flow velocity (CFV) of the UF module increased. UF flux gradually increased when TMP and CFV exceeded 0.4 MPa and 3 m/s, respectively, because of concentration polarization and membrane fouling stabilization. Chemical oxygen demand reduction and oil removal rate reached 95.2% and 98.5%, respectively, during integrated membrane processing with a PAC concentration of 130 mg/L, TMP of 0.4 MPa, and CFV of 3 m/s for UF. In addition, sequentially cleaning the fouling membrane with NaOH and $HNO_3$ aqueous solutions caused UF flux to recover to 90%. These encouraging results suggested that the hybrid integrated membrane process-based coagulation and MF + UF are effective approaches for oily wastewater treatment.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권3호
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• pp.147-156
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• 2013

The objectives of this study were to investigate the effect of Lactobacillus paracasei subsp. tolerans JG22 isolated from pepper leaf jangajji on the mutagenic activity of N-methyl, N'-nitro, N-nitrosoguanidine (MNNG) and 2-nitrofluene (2-NF) and to evaluate the effect of physico-chemical pretreatment on the antimutagenic activity of the strain. The viable cells of JG22 strain displayed a significantly high (p <0.05) antimutagenic activity against both mutagens tested. The antimutagenic effect of JG22 strain seems to be positively correlated with the amounts of the cells in the incubation time. This strain produced the antimutagenic activity of the maximum levels after preincubation for 30 min. The binding of this strain against the mutagenic compounds might be mainly present in the cell wall fraction rather than the cytosol fraction. Pretreatment with proteolytic enzymes and simulated gastric and intestinal juices and at different pH values had no significant effect on two mutagens removal by the viable cells. However, the binding activity of the mutagen by the strain seems to be affected by heating, enzymes including $\alpha$-amylase and lysozyme, divalent ions, and sodium metaperiodate. Thus, carbohydrates consisting of the cell walls may be important elements responsible for the binding of MNNG and 2-NF by this strain. In conclusion, the binding of the mutagens to cells of JG 22 strain may play a vital role in suppressing the process of mutagenesis induced by mutagens.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권9호
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• pp.1244-1252
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• 2013

Sugar beet pulp is an abundant industrial waste material that holds a great potential for bioethanol production owing to its high content of cellulose, hemicelluloses, and pectin. Its structural and chemical robustness limits the yield of fermentable sugars obtained by hydrolyzation and represents the main bottleneck for bioethanol production. Physical (ultrasound and thermal) pretreatment methods were tested and combined with enzymatic hydrolysis by cellulase and pectinase to evaluate the most efficient strategy. The optimized hydrolysis process was combined with a fermentation step using a Saccharomyces cerevisiae strain for ethanol production in a single-tank bioreactor. Optimal sugar beet pulp conversion was achieved at a concentration of 60 g/l (39% of dry weight) and a bioreactor stirrer speed of 960 rpm. The maximum ethanol yield was 0.1 g ethanol/g of dry weight (0.25 g ethanol/g total sugar content), the efficiency of ethanol production was 49%, and the productivity of the bioprocess was 0.29 $g/l{\cdot}h$, respectively.