• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-8
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• 2002

실제 규모의 반밀폐 교반통기식 퇴비화 시스템에서 돈분과 톱밥의 혼합물을 퇴비화하는 과정에서 발생하는 암모니아가스의 탈취처리를 위하여 개방식 바이오필터 시스템을 제작하고 바이오필터로서 부숙퇴비를 이용하여 탈취시험을 수행하였다. 퇴비화 및 탈취과정에서 재료의 이화학적 특성 및 암모니아가스의 발생량을 측정하여 퇴비화의 특성 및 바이오필터 시스템의 성능을 분석하였다. 바이오필터의 암모니아가스 탈취효율은 2개월 평균 84%로 나타났으며 탈취재를 통과한 후의 암모니아가스의 농도는 최대 45ppm 이하로 나타나 허용농도 (50ppm) 범위에 있었다. 부숙퇴비는 교반통기식 퇴비화 시스템에서 발생하는 암모니아가스의 탈취재로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.45-56
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• 1999

퇴비 공장에서 발생하는 대표적 질소계 악취가스인 암모니아를 제거하기 위해 퇴비발효장에 바이오필터를 설치하여 암모니아와 대표적 유황계 악취가스인 황화수소에 대한 제거성능을 조사하였다. 퇴비공장의 악취가스 발생은 현장의 날씨 및 퇴비 상태, 퇴비교반기의 가동여부에 따라 많은 영향을 받게 되며, 발생되는 악취의 농도는 약 2배까지 차이를 보였다. 그리고 수용성 취기를 효과적으로 제거하기 위해 수세 방식의 전처리조를 가동함으로써 암모니아의 제거능을 약 3배 이상 향상시킬 수 있었다. 바이오필터의 장기안정성을 조사하기 위해 일정한 풍량조건(SV=500h-1) 하에서 약 100일간 가동한 결과 미생물들의 순치기간은 약 30일이었으며. 이후 탈취능은 안정화되었다. 안정화가 이루어진 후 암모니아와 황화수소의 제거율은 각각 95%이상. 97%이상 유지할 수 있었다. 100$\textrm{m}^3$/min의 풍량을 처리하는 퇴비공장용 바이오필터의 전기 소비량은 약 80㎾h/일이었고, 용수 소비량은 80~100ι/일이었다. 결과적으로 퇴비장에서 발생되는 악취를 제거하기 위해 바이오필터를 적용할 경우 탈취능이 우수할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 효과적일 것으로 판단되었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2001년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.387-392
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• 2001

• 한국토양환경학회지
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• 제4권3호
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• pp.25-33
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• 1999

본 연구는 석유계탄화수소로 오염된 토양의 토양증기추출시 발생되는 가솔린 배가스의 바이오필터법 처리가능성을 검토하기 위하여 실시하였다. 바이오필터 충전물질로는 퇴비를 사용하였다. 약 50g/㎥(충전물질)/hr의 유입부하에서 TPH제거능력은 약 40g/$\textrm{m}^3$((충전물질)/hr를 나타내어 80%정도의 제거 효율을 나타내었다. 자일렌은 BTEX중에서 제거효율이 가장 우수하였으며, 벤젠은 제거효율이 가장 낮아 최대제거능력은 약 1.5g/$\textrm{m}^3$(충전물질)hr이었다. 0.79g/$\textrm{m}^3$((충전물질)/hr미만의 부하량에서의 TMB(trimethylbenzene)와 나프탈렌의 제거효율은 95%이상이었다. 바이오필터법의 처리시 생물학적 반응에 의한 TPH와 BTEX의 제거효율은 약 80%이었다.

• 유기물자원화
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• 제8권1호
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• pp.60-68
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• 2000

바이오필터 기술은 수백 ppmC의 저농도 배가스를 처리하는 데에 있어 효과적이며, 비용이 저렴하고 환경적으로 건전한 처리방법이다. 적용범위로는 폐수처리장, 퇴비화시설, 음식물가공공장에서 발생되는 악취를 비롯하여 매립지가스 및 토양증기추출(SVE, soil vapor extraction)시 발생되는 휘발성 배가스의 처리등이 있다. 바이오필터 기술을 효과적으로 적용하기 위해서는 문헌연구를 꼼꼼하게 실시 한 후 실험실규모, 파일롯트규모, 그리고 현장규모로 점차 확대하여 실시하는 것이 바람직하다. 본고에서는 바이오필터 기술의 원리, 설계인자, 운전조건, 적용사례, 그리고 경제성 평가를 중심으로 고찰하였다.

• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.124-130
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• 2000

본 연구는 가솔린 휘발가스를 퇴비 바이오필터로 처리시 공정조절 인자인 체류시간과 충전깊이의 영향을 살펴보고 공정개선방안을 제시하고자 실시하였다. 체류시간을 4, 10, 그리고 20분으로 변화하여 실시한 결과 TPH의 효율적 제거를 위해서는 10분이상의 EBRT가 요구되었으며 $40g/m^3$(충전물질)/hr 미만의 부하로 운전하는 것이 효과적이었다. BTEX는 체류시간 4분에서는 부하량이 약 $1.5g/m^3$(충전물질)/hr 이상으로 증가하자 더 이상 제거 능력이 증가하지 않았으며, 체류시간 10분에서는 약 $5.3g/m^3$(충전물질)/hr의 부하량에서 $4.5g/m^3$(충전물질)/hr 이상이 제거되었다. 이로써 안정적인 제거를 위해서는 BTEX도 10분 이상의 체류시간이 필요하였다. 충전깊이는 25, 50, 75, 그리고 100cm로 하였다. TPH 제거량을 증가시키기 위해서는 단순히 충전깊이를 증가시키는 것보다 가스체류시간 및 유입부하량 등 다른 공정인자들을 제어하는 것이 더욱 효과적이었다. BTEX의 경우에는 다른 공정인자의 조절도 중요하지만 충전깊이를 1m 정도로 하면 다른 공정인자의 조절에 큰 어려움 없이도 제거효율을 향상시킬 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권5호
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• pp.568-574
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• 2013

퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 황화수소와 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서의 Thiobacillus sp. IW 및 반송슬러지를 고정한 담체를 충전한 semi-pilot 바이오필터 시스템을 운전하였다. Semi-pilot 바이오필터 운전 초반 및 중반에서는 황화수소 제거효율은 암모니아 부하와 무관하였으나, 암모니아 제거효율은 황화수소 부하가 커짐에 따라서 감소하였다. 그럼에도 불구하고 semi-pilot 바이오필터 운전 후반에서는 황화수소 부하가 커짐에도 불구하고 암모니아 제거효율이 영향을 받지 않았다. 이것은 semi-pilot 바이오필터 운전 후반의 buffer solution의 지속적 투입으로 인하여 semi-pilot 바이오필터담체의 산성화가 크지 않음에 기인한다고 간주된다. Semi-pilot 바이오필터시스템으로 황화수소와 암모니아의 동시제거를 할 때에 황화수소와 암모니아의 최대 elimination capacity 값은 각각 약 58 및 $30g/m^3/h$이었다. 이와 같이 semi-pilot 바이오필터 운전에 의하여 황화수소와 암모니아를 동시 제거한 경우에는 실험실규모 바이오필터의 유사한 운전조건 하에서 둘 중의 하나만을 함유한 경우보다 제거용량이 각각 약 39와 46% 만큼 감소하여서, 황화수소와 암모니아를 동시 제거한 경우에 암모니아 최대제거용량이 황화수소 최대제거용량보다 7% 만큼 더 감소하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.149-154
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• 2012

바이오필터담체가 충전된 흡착칼럼 운전 시의 흡착 및 탈착거동에 대하여 조사하였다. 에탄올을 휘발성유기화합물(VOC)로서 함유하는 폐가스를 처리하기 위한 연속동적흡착 실험을 바이오필터공정과 같은 90% 이상의 상대습도에서 수행하였다. 에탄올 1,000 ppmv(or 2,050 mg ethanol/$m^3$)를 포함하는 폐가스 2 L/min을 흡착칼럼에 공급하였을 때에 흡착칼럼 출구에서의 파과점과 흡착평형에 이르는 시간은 1단 시료구에서 보다 각각 10배와 3배 만큼 지연되었다. 한편 에탄올 2,000 ppmv(or 4,100 mg ethanol/$m^3$)를 포함하는 폐가스의 경우에는 각각 9배와 3배 지연되었다. 이와 같이 흡착칼럼 출구에서 지연기간의 비는 공급농도와 무관하게 서로 거의 일치하였음이 관찰되었다. 또한 1단 시료구와 출구에서 비교한 유입폐가스의 에탄올농도의 10%를 보이는 탈착시간 지연비도 약 1.5배로서 거의 일치하였다. 한편 미생물활성과 멸균공정의 흡착평형에 대한 영향에 대하여 조사하였다. 멸균된 입상 활성탄으로 충전된 vial의 기상 에탄올 농도는 멸균되지 않은 입상 활성탄으로 충전된 경우와 거의 일치하였다. 그러나 퇴비(compost)나 입상 활성탄/퇴비 혼합물의 경우에는 멸균 안한 경우가 멸균한 경우보다 기상에서의 에탄올 농도가 현저하게 높았다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.70-76
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• 2001

바이오필터를 적절하게 설계하고 처리효율을 향상시키기 위해서는 바이오필터에서의 오염물질에 관한 동력학적 연구가 선행되어야 한다. 본 연구는 가솔린 휘발가스의 바이오필터 처리시 분해특성을 동력학적으로 평가하고자 수행되었다. 바이오필터 충전물질로는 퇴비를 사용하였으며, TPH 가스유입농도는 약 $300mg/m^3$에서 $7,000mg/m^3$로 하였다. 가스유입속도는 6m/hr와 15m/hr로 하였다. 6m/hr의 속도로 가스를 주입할 경우 $3,000mg/m^3$ 이하의 농도에서는 약 60%가 유입부분인 하층 25cm깊이에서 제거되었다. 가솔린 휘발가스의 제거특성은 1차 반응모델로 표현하기에 적합하였다. 농도와 가스유입속도별로 1차 반응속도상수(k)를 비교한 결과 전체적으로 6m/hr에서의 k값이 15m/hr일 때보다 높게 나타났다. $3,000mg/m^3$ 이상의 고농도에서는 6m/hr일 때의 k값(0.09/min)이 15m/hr일 때보다 2배 이상 높았다. 가스유입속도와 유입농도 그리고 1차반응속도상수 등을 검토한 결과 가솔린 휘발가스를 80% 이상제거하기 위해서는 100cm 충전높이에서 농도를 약 $2,000mg/m^3$ 이하로 주입하되 6m/hr의 가스유입속도를 유지시켜 주는 것이 필요하였다. 바이오필터 운전조건 중 가스속도를 통제하는 것이 가스농도를 통제하는 것보다 더 중요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.191-198
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• 2014

퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 악취폐가스의 대표적인 제거대상 오염원인 황화수소와 암모니아를 포함한 악취폐가스를 처리하기 위하여 여러 운전 조건 하에서 바이오필터와 광촉매반응기로 구성된 semi-pilot 하이브리드시스템을 운전하였다. 황화수소 및 암모니아를 동시 처리하는 바이오필터시스템에서는 황화수소의 처리성능과 다르게 암모니아의 처리성능은 암모니아만을 처리하는 바이오필터시스템보다 훨씬 떨어졌다. Semi-pilot 하이브리드시스템의 황화수소와 암모니아에 대한 제거효율은 각각 약 83% 및 약 65% 정도이었다. 따라서 semi-pilot 바이오필터시스템의 경우보다 황화수소 및 암모니아에 대한 제거효율은 각각 4 및 30% 정도 증가하였다. 또한 황화수소와 암모니아의 동시제거를 할 때에 황화수소와 암모니아의 최대 제거용량은 각각 약 60 및 $37g/m^3/h$이었다. 따라서 semi-pilot 바이오필터시스템의 경우보다 황화수소 및 암모니아에 대한 최대 제거용량은 각각 약 9.1%와 약 23.3% 증가하였다. 그러므로 본 semi-pilot 하이브리드시스템은 semi-pilot 바이오필터시스템을 기준으로 황화수소보다 암모니아의 제거율과 최대 제거용량 제고에 더욱 기여하였다.