• 제목/요약/키워드: 농축수처리

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가열처리가 칡 이소플라본의 열 안정성에 미치는 영향 (Effect of Heat Processing on Thermal Stability of Kudzu (Pueraria thumbergiana Bentham) Root Isoflavones)

  • 최성원;김경선;허남윤;김동섭;안순철;박천석;김병용;백무열;김대옥
    • 생명과학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.1447-1454
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    • 2008
  • 열처리 조건 및 농도의 차이에 따른 칡 이소플라본인 daidzin과 genistin의 열 안정성에 대하여 조사하였다. Daidzin과 genistin 두 종류의 이소플라본은 처리방법에 상관없이 $140^{\circ}C$이상의 열처리 조건에서 초기 30분 동안 급격히 열 안정성이 떨어지고 그 이후 변화가 적게 나타나 처리 온도가 높을수록 열 안정성의 변화가 큰 것으로 나타났으며, genistin은 daidzin에 비해 농도차이 에 따른 변화의 차이가 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 열처리 조건에 따른 반응속도는 모두 두 단계로 나타났는데, daidzin과 genistin 모두 2단계보다 1단계에서 빠른 반응속도를 보여 주었고, daidzin은 고농도 일 수록 더 빠른 반응속도를 나타내는 것을 알 수 있었으나, genistin은 농도에 따른 유의차가 적은 것을 알 수 있었다. Daidzin은 1단계의 고농도에서 온도 의존성이 높게 나타났으며 2단계는 농도에 따른 온도 의존성에 유의차가 없었다. Genistin의 경우 1단계에서는 농도에 의한 온도 의존성이 작게 나타났지만 2단계의 저농도에서 온도 의존성이 높은 것을 알 수 있었다. 농도에 따른 변화를 보면 genistin은 고농도와 저농도 모두 1단계에서 온도 의존성이 큰 것으로 나타났으며 반면 daidzin은 고농도, 저농도 모두 2단계에서 온도 의존성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 daidzin과 genistin 모두 $140^{\circ}C$ 이상의 열처리에 의해 이소플라본 glucosidic group이 열에 의해 가수분해되어 daidzein, genistein, glycitein, malonyl-glycitin, acetyl-genistin 등의 중간 유도체 및 aglycone이 생성되며 $140^{\circ}C$, 15 min의 처리 조건에서 대부분 가장 많은 양이 생성되는 것을 알 수 있었고, 농도 변화에 따른 함량의 증가는 유의차가 적은 것을 알 수 있었으나 그 중 malonyl daidzin의 경우 열처리 조건에 의해 따른 생성량의 차이가 큰 것을 알 수 있었다. 열처리 후 농축조건이 농축 후 열처리보다 더 많은 daidzin, genistin 유도체들을 생성시킨 것으로 보아 칡 이소플라본의 각 열처리 조건에 따른 열 안정성은 농축 후 열처리보다 열처리 후 농축이 훨씬 더 열에 안정하다는 것을 알 수 있었다. 따라서 칡 이소플라본의 열안정성은 콩 이소플라본과 유사하게 $140^{\circ}C$ 이상 열처리에 의해 가수분해반응을 보였고, 이소플라본의 중간 유도체들과 aglycone이 $140^{\circ}C$ 이상의 열처리 시 생성되었다. 따라서 칡 이소플라본의 열 안정성은 가열온도와 농도에 의해 큰 영향을 받으며, 콩 이소플라본의 열 안정성과 매우 유사한 특성을 나타내었다.

한외여과에 의한 Si 미립자 함유폐수 재이용 공정개발 (Process Developmentof Wastewater Contaning Silicon Fine Particles by Ultrafiltration for Water Reuse)

  • 전재홍;함용규;이석기;남석태;최호상
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.87-88
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    • 1998
  • 1. 서론 : 반도체 제조공정중의 공정폐수로 발생되는 Si 미립자 함유폐수는 많은 양의 초순수와 1차세정 폐수로 방류되므로 유가물인 Si가 상당량 함유되어 있다. 이러한 폐수의 재이용을 위해 본 연구에서는 미립자 Si를 농축, 회수하고 양질의 처리수를 얻고자 한외여과막 분리공정을 적용하였고, 한외여과막 공정의 조업변수를 평가하여 air back flushing에 의한 막세척 효율 및 fouling 제어특성, 각각의 membrane이 갖는 분획분자량 특성에 따른 처리수 수질 및 flux 비교를 통해 scale up할 경우 필요한 조업변수를 얻고자 실시하였다.

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하수처리장에서 발생하는 고농축 잉여슬러지의 열적가용화 특성에 관한 연구 (A Study on the Thermal Solubilization Characteristics of Highly Thickened Excess Sludge in Municipal Wastewater Treatment Plant)

  • 김은혁;박명수;구슬기
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.5-13
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    • 2022
  • 현대의 환경문제는 다량의 폐기물의 발생과 무분별한 에너지의 소비로 인한 환경오염이 가속화 되고 있다는 것이다. 대표적인 에너지 생산 연료인 화석연료는 에너지를 생산하는 과정에서 연소가 이루어져 다량의 온실가스가 발생하고 최종적으로 기후변화를 야기한다. 또한 전 세계적으로 발생하는 폐기물의 양도 지속적으로 증가하고 있으며 처리하는 과정에서 환경오염이 발생하고 있다. 이와 같은 문제들을 동시에 해결하기 위한 방법 중 하나는 유기성 폐기물의 에너지화 및 감량화이다. 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지는 해양매립이 전면 금지된 이후로 다양하게 처리되고 있으나, 그 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 하수슬러지는 유기물을 다량 함유하고 있어 혐기소화를 통하여 하수슬러지를 에너지화 하고 최종 배출되는 폐기물을 감량화 하는 것이 바람직하다. 하지만, 잉여슬러지의 경우 대부분이 하수처리에 이용되었던 미생물 덩어리로써 잉여슬러지가 혐기성소화 되기 위해서는 먼저 미생물의 세포벽이 파괴되어야 하는데 세포벽 파괴에는 많은 시간이 요구되기 때문에 혐기성 소화 과정만으로는 높은 바이오가스 생산율이나 폐기물 감량율을 달성할 수 없다. 따라서 잉여슬러지를 가용화하는 전처리 공정이 필요하며, 여러 가지 가용화 공법 중에서 열적 가용화 공정이 가장 효율적인 것으로 검증되었고, 혐기성소화 공정의 전처리 과정으로써 열적가용화 공정을 이용하여 잉여슬러지에 포함된 세포벽을 파괴한 후 전처리 된 잉여슬러지를 혐기성소화 함으로써 높은 바이오가스 생산율과 폐기물 감량율을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 열적 가용화장치를 통하여 TS 10%의 농축 잉여슬러지를 전처리하는데 있어서 체류시간 및 운전온도 변수에 따른 가용화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 열적 가용화장치의 체류시간에 대한 실험변수는 운전온도를 160 ℃로 고정한 상태에서 각각 30분, 60분, 90분, 120분이었다. 실험 결과로 도출된 TCOD와 SCOD를 통해 계산된 가용화율은 각각 12.11%, 20.52%, 28.62%, 31.40% 순으로 증가하였다. 또한, 운전온도에 따른 변수는 반응시간을 60분으로 고정한 상태에서 각각 120℃, 140℃, 160℃, 180℃, 200℃였으며 가용화율은 각각 7.14%, 14.52%, 20.52%, 40.72%, 57.85% 순으로 증가하였다. 이 외에 TS, VS, T-N, T-P, NH4+-N, VFAs를 분석하여 농축 잉여슬러지를 대상으로 하는 열적 가용화 특성에 대한 평가를 수행 했으며, 그 결과 TS 10%의 농축 잉여슬러지에 대한 열적 가용화를 통하여 30% 이상의 가용화율을 얻기 위해서는 운전온도를 160℃로 고정할 경우 120분의 체류시간이 필요하며, 운전시간을 60분으로 고정할 경우 170℃ 이상의 운전온도가 요구되어 진다.

역삼투 공정을 이용한 제주 지하수의 바나듐 농축 (Concentration of Vanadium in Jeju Groundwater Using Reverse Osmosis Processes)

  • 이호원;문수형;고경수
    • 멤브레인
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    • 제18권3호
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    • pp.241-249
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 제주도 지하수에 미량으로 함유되어 있는 바나듐을 역삼투 공정을 이용하여 고농도로 농축하고 이를 바나듐수로 이용하는데 있다. 이를 위하여 바나듐 농도가 서로 다른 와흘 지역, 어음 지역 및 서귀포 지역의 지하수를 원수로 선정하였으며, 이 지역 지하수의 바나듐 농도는 각각 31.8, 44.5 및 53.0 ppb이었다. 지하수 중의 모든 성분에 대한 배제율은 막간차압의 증가에 따라 증가하였다. 막간차압을 8 $kg_f/cm^2$로 하였을 때, 바나듐(V)의 배제율은 $97.4%{\sim}99.0%$이였고, 나트륨(Na), 칼륨(K), 알류미늄(Al), 철(Fe), 및 바륨(Ba)의 배제율은 각각 $97.7%{\sim}97.8%,\;98.0%{\sim}98.3%,\;94.8%{\sim}97.5%,\;88.0%{\sim}96.4.0%$$97.9{\sim}98.0%$이었으며, 그 외의 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 망간(Mn) 및 스트론 튬(Sr)의 배제율은 3 지역 지하수 모두 99.0% 이상이었다. 와흘 지역, 어음 지역 및 서귀포 지역의 지하수를 각각 회수율 15%로 6단 처리하였을 때, 와흘 지역, 어음 지펴 및 서귀포 지역 지하수의 바나듐 함량을 각각 88.6, 118.9 및 165.1 ppb로 농축 할 수 있었으며, 농축수(바나듐수)의 유해물질은 먹는 물 기준 미만이었다.

루우핀 콩의 식품이용 (Lupin Seed for Human Consumption)

  • 이철호
    • 한국식품과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.398-405
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    • 1986
  • 루우핀 콩의 식품가공 적성을 평가하기 위하여 서호주에서 생산된 Lupinus angustifolius의 종실을 삶음 속도, 콩나물 성장속도 및 균체성장속도 등을 검토하고 또한 루우핀 종실로부터 만들어진 단백질 농축물(LPC)을 우리나라 식품제조에 활용하는 방안등을 조사하였다. 루우핀 콩의 수분 침지속도는 대두보다 컸으나 삶음 속도는 대두보다 크게 떨어졌다. 가열에 의한 연화속도 $D_{100}$은 대두의 경우 84분이었으나 루우핀 콩의 경우 345분이었다. 루우핀 콩에 포함되어 있는 잔유 쓴맛성분(주로 알카로이드)와 황색색소 및 지방은 핵산-알콜-물을 혼합한 이상용매로 제거할 수 있으며 여기에서 얻어진 단백질 농축물은 단백질 함량 50% 이상을 함유하며 유백색의 순한 풍미를 가지는 물질로 우수한 식품재료로 판단되었다. 루우핀콩 단백질 농축물에 탄수화물(주로 셀롤로오스)분해효소 처리를 하면 가용성이 높고 단백질 함량이 증가된 제품을 얻을 수 있다. 이들 재료들을 이용하여 식물성 대용유와 유산균 발효음료의 제조 가능 하였으며 이들 제조방법의 제문제를 검토하였다.

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역삼투를 이용한 염료폐수 재활용 적용사례 (Reusing of dye wastewater by reverse osmosis)

  • 최광호;김건태
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1999년도 심포지움시리즈 Jan-99 막분리공정을 이용한 재활용 기술
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    • pp.69-90
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    • 1999
  • 역삼투공정을 이용하여 염료폐수를 공업용수로 재활용하기 위해 설비의 구성, 운전조건 및 경제성에 대한 검토를 실시하였다. 이를 위해 먼저 원수의 성상 및 처리수 수질기준에 대한 검토를 통해 단위공정으로 물리적여과, 역삼투 및 증발농축으로 선정하고 2차에 걸친 Pilot Test를 실시하여 실 Plant 설치를 위한 설계인자를 확보하였다. 이를 바탕으로 750m$^{3}$/일의 염료폐수재활용 Plant를 설치하고 시운전과정을 통하여 성능 확인 및 운전조건을 확보하고 이에 따른 설비투자비 및 운전비 등의 경제성 검토를 실시하였다.

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크로마토그래피를 이용한 아스팔트로 부터 금속 포르피린의 분리및 정제 (Chromatographic Techniques for the Isolation and Purification of Metalloporphyrins from Crude Asphalts)

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    • 대한화학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.393-398
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    • 1984
  • 겔투과 크로마토그래피와 실리카겔크로마토그래피등을 이용하여 여러가지 천연아스팔트에서 금속포르핀을 얻었으며 크로마토그래피 용액을 알루미나로 처리한 후 피리딘으로 추출하여 보다 농축된 금속 포르피린을 얻을 수 있었다. 금속 포르피린에서 포르피린 고리를 파괴하지 않고 금속을 제거하여 여러가지 형태의 프르피린을 얻었다.

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황기, 당귀 추출물의 추출조건이 추출물의 수율 및 품질에 미치는 영향 (Effect of Extraction Conditions on Yield and Quality of Extracts in Astragalas manbranaceus Bunge, Angelica gigas Nakai)

  • 이미숙;이근보;한명규;박상순
    • 한국식품영양학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.543-547
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    • 2001
  • 전통 한약재인 황기. 당귀로부터 추출물의 획득은 일반적으로 열수 추출법에 의하여 행해져 왔으나 추출물의 획득수율이 낮고 추출, 농축과정에서의 심한 열처리로 인하여 고유의 향이 소실되는 등 많은 문제점을 안고 있다 이에 본 연구에서는 주정추출법을 시도하여 황기, 당귀 추출물의 획득수율을 열수 추출법의 50, 39% (w/w) 대비 각각 15, 36% 증가한 65, 75%로 향상시킬 수 있었으며, 강한 고유의 향을 포집하고 있는 전혀 새로운 타입의 추출물을 얻을 수 있었다. 추출과정에서 열수 추출법과의 차이는 추출용매를 물에서 주정으로 변경한 것과 1차 추출 후 얻어진 박을 이용하여 2차 추출을 행하였으며, 농축온도를 열수 추출의 104$^{\circ}C$에 비하여 상대적으로 낮은 9$0^{\circ}C$에서 실시하였다. 이와 같이 처리온도와 거의 무관하게 주정은 고유의 향을 포집하는 뛰어난 효과를 나타내었다. 이 추출물을 물엿, 음료 등의 제품에 적용할 경우별도의 인공향료 처리없이 천연물 그대로의 가공으로도 충분한 고유의 향미를 부여할 수 있을 것으로 기대 된다.

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나노여과/역삼투 공정을 이용한 기능성 미네랄의 농축 (Concentration of Functional Mineral by NF/RO Processes)

  • 이호원;문수형;고경수
    • 멤브레인
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    • 제19권4호
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    • pp.277-284
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    • 2009
  • 지하수 중의 바나듐 및 실리카의 농축에 적합한 막을 선정하기 위하여 2종류의 나노여과 막모듈(NE2540-90, NF90-2540)과 3종류의 역삼투 막모듈(BW30-2540, RE2540-TE 및 XLE-2540)에 대한 투과선속과 배제율을 측정하였다. 투과선속과 배제율에 대한 실험 결과 본 연구에 사용된 나노여과 막모듈과 역삼투 막모듈 중에서 NE2540-90 막모듈이 바나듐과 실리카의 농축에 가장 적합하였다. NE2540-90 막모듈을 사용하여 막간차압을 $8\;kgf/cm^2$로 하였을 때, 바나듐 및 실리카의 배제율은 각각 98.2% 및 99.0%이였고, 알루미늄, 크롬, 철, 붕소, 스트론튬 및 바륨에 대한 배제율은 각각 92.0%, 83.6%, 96.0%, 45.1%, 98.6% 및 69.5%이였다. 서귀포지역 지하수를 각각 회수율 15%로 6단 처리하였을 때, 바나듐과 실리카 함량은 각각 $148.9\;{\mu}g/L$ 및 85.8 mg/L로 농축되었다. 나노여과 공정에 의한 농축수는 고농도의 바나듐과 실리카를 함유하고 있어 기능성음료로의 상품개발이 가능할 것으로 판단된다.