• 대한환경공학회지
• /
• 제38권9호
• /
• pp.482-496
• /
• 2016

하천과 호수의 부영양화로 인하여 남조류가 대량으로 증식하게 되면 고유의 생물독소로 인한 위해뿐만 아니라 정수처리 과정에서 경제적 손실을 야기할 가능성이 있다. 현재 상용화되어있는 천연조류제거제인 M사의 W.H. 응집제(이하 W.H.)는 참나무 유래 성분의 살조 및 타감작용을 이용한 응집.부상공정을 통하여 조류를 사전에 제거함으로써 정수공정에 미치는 영향을 효과적으로 저감할 수 있다. 그러나, W.H.를 활용한 응집 부상공정은 정수처리의 전처리공정으로 적용된 사례가 없기 때문에 최적주입농도의 결정기법에 대한 보고 또한 전무한 실정이다. 본 연구에서는 (1) 한강에서 채취한 복합 조류와 (2) 남조류를 선택적으로 대량 배양하여 광조건 하에서 W.H. 투여량 및 조류농도 등의 여러 조건을 변화시키면서 Jar-test를 시행하여 응집 부상공정에서의 조류의 제거기작을 검토하였다. Jar-test 결과를 바탕으로 IBM-SPSS를 활용한 다중회귀분석을 실시하여 최적 W.H. 주입농도를 결정하기 위한 Chl-a 농도와 탁도를 변수로 하는 두 가지 선형식을 도출하였다. 또한 유입수질의 변동에 따라 W.H. 주입농도를 신속하게 결정하고 자동화할 수 있는 자동제어 로직의 프로토타입(Prototype)을 제시하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.219-223
• /
• 1989

Hydrocortisone의 $\Delta$$^1$-Dehydrogenation에 의한 prednisolone의 생산에서 소포제인 silicone oil과 neolin 302의 영향이 조사되었다. 미생물 전환방법은 pseudo-crystallofermentation 기법에 의해 수행되었다. 스테로이드 입자들은 소포제와의 hydrophobic-hydrophobic interaction에 의해 서로 응집되었다. 이러한 응집 현상에 의해 고체 기질의 용해속도와 비례하는 물질전달 면적이 감소됨으로써, 결국 생물전환속도의 감소를 유발하게 된다. Neolin은 silicone oil에 비해 전환속도에 더욱 좋지 않은 영향을 끼쳤으며, 소포제 농도가 증가할수록 전환속도는 감소하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제11권5호
• /
• pp.5-13
• /
• 2010

본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제13권3호
• /
• pp.272-278
• /
• 1998

Cell recovery from high cell density broths of Alcaligenes eutrophus by pretreatment with aluminum-based coagulants such as aluminum sulfate, polyaluminum hydrooxide chloride silicate (PACS), and polyaluminum hydrooxide chloride (Hi-PAX) was carried out. Cells coagulated with coagulants could be successfully recovered above 95-99% by centrifugation or filtration. The optimum initial pH of fermentation broths for cell recovery was in the range of 10 to 12. Optimum coagulants dosage for cell recovery increased with increasing of cell concentrations (21-160 g/L). The optimum coagulant dosages to recover cells with more than 95% cell recovery by centrifugation for the cell concentrations ranged 21-160 g/L were as follows: aluminum sulfate, 416-1708 mg Al/L; PACS, 211-826 mg Al/L; Hi-PAX, 320-960 mg Al/L. At optimum conditions for the coagulation of cells, centrifugal forces for 95% of cell recovery were dependent on the cell concentration. The centrifugal forces at 82 g/L and 160 g/L of cell concentration were only 45${\times}$g and 1600${\times}$g, respectively.

• KSBB Journal
• /
• 제26권5호
• /
• pp.443-452
• /
• 2011

In this study, inorganic flocculant with biodegradable polymer flocculant was usedfor microalgae harvest. The aim of this study was to optimize the concentration of inorganic flocculant, the concentration of biodegradable polymer flocculant and reaction volume for decreasing the amounts of flocculant and obtaining the suitable pH range for seawater by response surface methodology. The flocculation of three marine microalgae, Chlorella ellipsoidea, Dunaliella bardawil, and Dunaliella tertiolecta, using inorganic flocculants and biodegradable polymer flocculants was investigated. The results indicated that the optimal flocculant quantity showed 0.1 g/L of ferric chloride, 7.5 g/L of chitosan on Chlorella ellipsoidea. In the case of Dunaliella bardawil, the optimal flocculant quantity showed amount of ferric sulfate more than 0.12 g/L and chitosan more than 0.75 g/L. In the case of Dunaliella tertiolecta, the optimal flocculant quantity showed 1.0 g/L of sodium aluminate, 0.75 g/L of chitosan.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.196-202
• /
• 1992

Zooloea ramigera 115를 사용하여 생물응집제로서 사용되는 생물고분자생산 실험을 하였다. 생물고분자 생산을 높이기 위하여 회분식, 유가배양, 연속배양방법을 사용하였다. 탄소원으로는 포도당, 유당, 당밀, 유청을 사용하였다. 기질이 포도당의 경우에는 C/N배 98일 때 생물고분자 생산 효과가 좋았으며, 유당의 경우에는 C/N비 30, 당밀과 유청의 경우에는 C/N비 60일 때 생물고분자 생산이 가장 좋았다. 유가배양 방법이 회분식 배양방법 보다 최종 생물고분자 생산이 우수하였다. C/N비를 달리한 2단계 연속 배양방법으로 생산성을 향상시켰다. 당밀의 경우 0.048$hr^{-1}$의 희석속도에서, 유청의 경우 0.096$hr^{-1}$에서 생산성이 가장 좋았다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권10호
• /
• pp.724-729
• /
• 2013

동시 질산화 탈질은 미세 용존 산소하에 한 반응조내에서 일어난다. 따라서, 본 연구에서는 인 방출을 위해 공기가 공급되는 MBR 전단에 혐기성 존을 만들어주었으며, 높은 DO 농도에서 탈질효율을 향상시켜 주기 위해서는 MBR 내에 배플을 설치하여 무산소 존이 이루어지게 하였다. 그리고 인 제거를 위한 테스트는 MBR 전단의 혐기성 반응조에 알럼 응집제를 투입하여 수행하였다. 질소 제거를 위한 SND의 최적 DO 농도 도출은 MBR 내 DO 농도를 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L의 다양한 조건에서의 운전을 통해 수행하였다. 심지어 높은 알칼리성 하수라 알럼 응집제를 투입하였을 때 알칼리 용액 첨가 없이도 pH는 7.0~8.0로 유지되었다. TCODcr와 $NH_4^+$-N의 제거 효율은 모든 DO 농도에서 90% 이상이었다. DO 농도 2.0, 1.5, 1.0, 0.75 mg/L에서의 TN 제거효율은 각각 50, 51, 54, 66%이었다. DO 농도 0.75 mg/L 조건에서 알럼을 첨가한 결과 TN 제거효율은 54%로 감소하였다. 혐기성 반응조에 알럼을 투입한 결과 TP 제거효율은 29%에서 95%로 향상되었다. 그리고 알럼 투입 후 분리막 모듈의 화학적 세정 주기는 15~20일부터 40~50일으로 늘어났다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권2호
• /
• pp.257-262
• /
• 2013

부영양화 방지를 위하여 규제되는 총인(Total-phosphorous, T-P) 농도가 0.2~2 mg/L 이하로 변경됨에 따라, 응집 처리 과정에서 인의 제거를 시도하게 되었다. 따라서 본 연구는 실제 하수종말처리장의 생물학적 처리수를 시료로 하여 티탄염 농도, pH 등의 인자가 인 제거에 미치는 특성에 대하여 검토하였다. 또한 실제 현장에서 가장 많이 사용되는 침강식 침전조와 가압부상식 침전조에 티탄염을 적용하여 인 제거 효율 및 슬러지 활용 가능성을 조사하였다. 응집제로 티탄염을 사용하는 경우 인 제거효율이 기존에 사용하는 황산 알루미늄($Al_2(SO_4)_3$, Alum)과 유사하였다. 하향 침강방식의 침전조와 가압부상방식의 침전조 모두 기준치 이하로 모두 현장 적용이 가능하였다. 생성된 산화티탄의 성분은 원수에 포함된 무기물과 투입된 티탄염 성분으로 구성되었다. 티탄염 응집 후 생성된 슬러지를 소성하여 산화티탄을 제조하였다. 시판되고 있는 P-25 제품과 유사한 광촉매 활성을 가지고 있어 슬러지에서 생성된 산화티탄도 기존에 사용하는 제품시장에 대체 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권1호
• /
• pp.83-89
• /
• 2008

음식물쓰레기를 처리하기 위한 3단계 메탄발효시스템으로부터 유출되는 음식물 발효 폐액은 고농도 유기성 폐수이다. 유기성 폐수는 고도처리 시스템에 의해 방류기준에 적합하게 처리되어져야만 한다. 본 연구에서는 유기성 폐수를 처리하기 위해 고효율 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정의 최적 운전 조건을 조사하였다. 첫 번째 공정에서 폐수에 응집제인 $FeCl_{3}$를 전처리 하였으며, 응집을 위한 최적 pH와 응집제의 농도는 각각 pH 4와 2000 mg/L이었다. 이 공정을 통하여 최대 52.6%의 COD가 제거되었다. 두 번째는 $UV/TiO_{2}$ 광촉매 산화공정으로, 최적 운전 조건은 중심파장이 254 nm, 폐수 온도 및 pH가 각각 $40^{\circ}C$와 pH 8, 반응기 주입 공기량이 40 L/min인 것으로 조사되었다. 응집제를 이용한 전처리 공정과 광촉매 산화공정을 병합하여 최적조건에서 폐수를 처리할 경우 T-N과 COD의 제거율은 각각 69.7%와 70.9% 이었다.

• KSBB Journal
• /
• 제17권3호
• /
• pp.241-246
• /
• 2002

오늘날 섬유 염색공정에서 발생하는 염색폐수로 인해 많은 문제점들을 야기한다. 염색폐수에는 난분해성의 EG, PVA, TPA, 여러 종류의 계면활성제가 포함되어 있어 완전하게 처리하기가 어렵다. 현재 일반적으로 사용하고 있는 물리화학적 처리와 활성오니공정의 처리성을 향상하기 위하여 jet-loop reactor (JLR)와 물리화학적 처리를 결합한 새로운 공정을 개발하였다. JLR의 부피산소전달계수는 air-lift 반응기에 비해 아주 우수하였다. 또한 좀더 효율적인 처리를 위하여 JLR에 활성탄 담체를 적용하여 (JLRAS) 실험하였다. 체류시간이 8시간일 때 BOD, $COD_{Mn}$, $COD_{Cr}$, 색도 제거율은 각각 99, 86, 84, 83%로 우수하였다. JLRAS 성능은 $COD_{Mn}$의 부하 변동에도 아주 빠르게 회복되었다. 2차 물리화학적 응집처리의 최적 응집제로는 폴리황산제2철이며 130 mg/L 투입하였을때 $COD_{Mn}$과 색도의 제거율은 자각 85, 73%였다. 결론적으로 이 공정으로 난분해성의 많은 유기물을 효율적으로 처리할 수 있으며 운전비용도 감소시킬 수 있었다.