• 제목/요약/키워드: 혼합 소화

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음식물쓰레기 주입형태에 따른 혐기성소화조의 메탄가스 발생특성에 관한 연구 (Study on Production Characteristic of Methane Gas in Anaerobic Digestion Reactor according to Input Type of Food Waste)

  • 이영형;박성현;성낙창
    • 유기물자원화
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    • 제9권4호
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    • pp.55-60
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    • 2001
  • 본 연구에서는 음식물 쓰레기의 주입형태에 따른 혐기성 소화조의 메탄가스 발생특성에 대해 알아보고자 하였다. 하수슬러지와 음식물 쓰레기를 각각 1:0, 1:0.1, 1:0.3, 1:0.5, 1:1, 1:2의 비율로 혼합소화시킨 반응조에서의 주입 g VS당 메탄가스 발생량은 40mL, 85mL, 62mL, 67mL, 72mL 및 73mL $CH_4/g$ $VS_{added}$였다. 음식물 쓰레기의 입경을 raw food, 2~4mm 그리고 2mm이하로 주입하여 혼합소화시킨 반응조에서의 메탄함량이 각각 51.1%, 53.1% 및 50.6%로 나타나 별차이를 보이지는 않았으나, 입경이 작을수록 높은 메탄발생량을 나타내는 것으로 조사되었다. 주입 음식물 쓰레기의 세척여부와 회수에 따른 탄발생량은 음식물 쓰레기를 7~8회 세척한 경우가 세척하지 않은 경우보다 약 11mL $CH_4/g$ $VS_{added}$ 많이 발생하였다.

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Pilot scale 2단 혐기성 소화조를 이용한 음식물쓰레기와 하수슬러지의 혼합처리 (Mixture treatment of food waste and sewage sludge using pilot scale anaerobic digester)

  • 박남배;이헌모;이병헌
    • 유기물자원화
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    • 제7권2호
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    • pp.47-55
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    • 1999
  • 최근에 음식물쓰레기의 증가에 따라 폐기불의 처리가 현대사회의 큰 문제로 되었다. 본 연구는 음식물 쓰레기와 하수슬러지 혼합물의 2단 혐기성소화조에 의하여 소화의 가능성을 검토할 목적으로 수행되었다. 음식물쓰레기와 하수슬러지를 1:9의 비율로 하여 파이롯트 2단 소화시스템을 사용하여 현장에서 운전하였으며, 체류기간은 20일로 유지했다. $3.03kg\;TCOD/m^3day$의 유기물 부가에서 COD와 VS 제거효율이 57.7%와 47.7%를 보였으며, 가스 생성율과 메탄의 함량은 $0.4m^3/kg$ vs.day와 65.3%로 나타났다. 이러한 결과로부터 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합처리가 효과적인 것으로 밝혀 졌다.

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판지슬러지와 하수슬러지를 이용한 혐기성 처리 공정에서 메탄 생산 (Methane Production from the Mixture of Paperboard Sludge and Sewage Sludge in an Anaerobic Treatment Process)

  • 최석순;이현민;정태영;염승호
    • 공업화학
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    • 제23권2호
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    • pp.228-231
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    • 2012
  • 본 연구에서는 혐기성 생물 반응조에서 35일 동안 배양된 하수슬러지와 판지슬러지를 혼합한 후, 초음파 파쇄기를 이용한 고농도 유기성 폐기물의 회분식 혐기 소화 공정에서 메탄 생산 특성이 고찰되었다. 초음파 파쇄기의 진폭이 높아질수록 Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD)가 증가함으로써 판지슬러지의 효과적 가용화가 이루어졌다. 또한, 메탄 생산성 향상을 위한 초음파 파쇄기의 최적 진폭이 $142.5\;{\mu}m$임을 구하였으며, 혐기소화 기간이 길러질수록 메탄 생산량은 증가하였다. 그리고, 바이오매스 변화(6000, 9000, 12000 mg/L)에 의한 혐기성 소화처리가 이루어졌을 때, 미생물 농도가 높아질수록 메탄 생산량이 모두 증가함을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과들은 판지슬러지와 하수슬러지가 혼합된 고농도 유기성 폐기물의 혐기성 소화 공정에 의한 메탄 생산성을 향상시키는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

노즐 구경에 따른 포 수용액의 압력과 유량 및 농도 변화에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on a Discharge Pressure, Flow Rate and Foam Discharge Concentration through the Nozzle According to the Foam Suction Nipple Diameter)

  • 장경남;이맹로;박봉래;윤기조;백은선
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.84-91
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    • 2015
  • 본 연구는 소방펌프차에서 사용 중인 라인프로포셔너 방식의 포 소화설비에 대하여 노즐의 구경변화에 따른 포 수용액의 압력, 유량 및 농도의 변화에 대한 실험적 연구로 실험 데이터를 이론적 계산을 수행함으로써 포 소화약제 성능인증기준에 적합한 폼 흡입 노즐의 흡입측 압력 및 폼 흡입 니플의 구경 모델을 제시하고자 한다. 실험 장치는 소방방재청 고시 제2012-81호 제8조(기능시험) 규정을 바탕으로 실험 장치를 구성하였으며, 포 소화약제는 수성막포 3%를 사용하였고, 혼합장치는 현재 소방관서에서 사용 중인 폼 픽업식 라인프로포셔너 혼합장치 구경 40 mm를 사용하였다. 본 연구를 통하여 라인프로포셔너 혼합장치의 인입측 압력 변화 및 폼 흡입 니플 구경의 변화에 대하여 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 노즐 흡입측 압력은 0.25~0.35MPa 범위 내에서 이론적 포 소화약제 성능 인증 기준에 적합함을 증명할 수 있었다. 또한 폼 흡입 노즐의 구경이 5 mm일 때는 폼 흡입 노즐의 구경이 4 mm일 때 보다 높은 압력 0.45~0.60 MPa 범위 내에서 포 소화약제 성능 인증기준에 적합한 것으로 나타났다.

국내 음식물쓰레기의 혐기성소화 처리 기술 (Anaerobic Digestion Technologies of Food Waste in Korea)

  • 허남효;정상순
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.476-481
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    • 2005
  • 2004년말 현재 국내에서 발생되는 음식물쓰레기의 재활용량은 전체 발생량의 $87.7\%$인 10,015톤/일이며, 전체 재활용량의 $6.47\%$인 640톤/일 정도가 혐기성소화 방법에 의해 처리 및 자원화 되고 있다. 국내에서 적용되고 있는 음식물쓰레기 혐기성소화 기술의 대부분은 습식소화(Wet digestion) 공법이며, 처리 방법별로 2상 혐기성소화(Two-phase anaerobic digestion)와 하수슬러지 흑은 축산분뇨와 함께 혼합처리 하는 통합소화(Co-digestion) 공정으로 구분되고 있다. 음식물쓰레기의 자원화 방법에 있어 혐기성소화는 사료화, 퇴비화에 비하여 폐기물의 효과적인 감량화와 자원화 효과뿐만 아니라 유용 에너지원인 메탄가스의 회수가 가능하기에 최근에 주목을 받는 biotechnology중의 하나로 자리매김 하고 있으며, 또한 유기성폐기물의 자원순환형 관리 시스템 구현에 있어 적절한 대안으로 고려되고 있다.

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부분 예혼합-확산계의 소화특성 및 예혼합 화염의 Near-Stoichiometry 구조에 관한 연구 (On the extinction of partially premixed diffusion system and the near- stoichiometric structure of premixed flames)

  • 김종수;정석호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.72-80
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    • 1988
  • 본 연구에서는 부분예혼합-확산계를 모델로 하여 이론해석을 통해 화염의 구조를 밝히고, 예혼합화염을 near-stoichiometry로 설정하여 내부지역에서 2차 반응으로 해석하고, 확산화염으로 부터 예혼합화염으로의 천이를 규명하는데 그 목적이 있다.

보리와 속(粟)의 혼식(混食)이 성장기(成長期) 백서(白鼠)에 미치는 영양효과(營養效果) (Nutritive Effects of Feeding Rice Diet Mixed with Barley and/or Millet on the Growth Rate and Biological Availability of Some Nutrients by Albino rats)

  • 하춘자;현기순;한인규
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제9권3호
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    • pp.1-7
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    • 1976
  • 이유(離乳) 직후(直後)의 백서(白鼠)를 대상으로 주곡(主穀)인 백미(白米)와 잡곡(雜穀)인 보리와 속(粟)의 혼식(混食)에 의(依)한 영양효과(營養效果)를 관찰하였다. 시험식이(試驗食餌)는 대조식이(對照食餌), 백미식이(白米食餌), 백미(白米) 70%에 보리 30%, 속(粟) 30%, 보리 20% 일속(一粟) 10%, 보리와 속(粟) 각각(各各) 15%, 보리 10% 일속(一粟) 20% 혼합식이(混合食餌) 등(等) 동열량(同熱量) (357kca1/100g) 및 동단백질수준(同蛋白質水準)(12%)의 7종(種)이었다. 7주간(週間)의 사양(飼養)과 4일간(日間)의 대사시험(代謝試驗)을 통(通)하여 증체량(增體量), 식이효율, 단백질효율(蛋白質效率), 단백질소화율(蛋白質消化率), 생물가(生物價)와 단백질이용률(蛋白質利用率) 및 간장실소(肝臟室素)와 혈청단백질함량(血淸蛋白質含量) 등(等)을 관찰한바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1) 증체량(增體量)은 보리 또는 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群) 보다 양호(良好)하였으나 유의적(有意的) 차(差)는 없었다. 2) 식이섭취량(食餌攝取量)은 식이군별(食餌群別)로 약간의 차이(差異)가 있을 뿐 일정한 경향은 없었다. 식이효율은 보리와 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群)보다 양호(良好)하였다. 3) 단백질효율(蛋白質效率)도 보리와 속혼합식이군(栗混合食餌群)이 백미식이군(白米食餌群) 보다 양호(良好)하였고 유의차(有意差)는 없었다. 4) 단백질소화율(蛋白質消化率)은 백미식이군(白米食餌群)이 현저히 (P<0.01) 높았고 보리와 속(粟)를 함께 혼합(混合)한 식이군(食餌群)이 높은 경향(傾向)이였다. 생물가(生物價)와 단백질이용율(蛋白質利用率)은 백미식이군(白米食餌群)보다는 보리 또는 속혼합식이군(粟混合食餌群)이 유의(有意)하게 (各各 p<0.05, p<0.01)높았고 속혼합식이군(粟混合食餌群)은 다소 낮았다. 5) 간장실소(肝臟室素)와 혈청단백질함량(血淸蛋白質含量)은 유의차(有意差)없이 유사(類似)하였고 정상치(正常値)의 범위내(範圍內)에 있었다. 본시험(本試驗)의 결과(結果) 백미(白米) 혹은 곡류단백질(穀類蛋白質)을 보강(補强)한다는 것은 많은 단백질(蛋白質)을 첨가(添加)한다는 것 보다는 전체적(全體的)인 균형(均衡)을 이루어 주는 점(點)이 중요(重要)하며 백미식이(白米食餌)가 소화율(消化率)은 우수하나 일단 소화(消化)된 실소(室素)의 체내이용률(體內利用率)이 혼합식이(混合食餌)보다 낮았음은 섭취(攝取)한 단백질(蛋白質)을 절약하며 식품(食品)과 단백질(蛋白質)의 효과적(效果的) 이용(利用)을 위(爲)해서는 곡류(穀類)끼리의 적당한 혼합(混合)과 백미(白米)에 대(對)한 곡류(穀類)의 혼합률(混合率)이 중요(重要)하다고 보며 백미식(白米食)의 보강개량(補强改良)과 절미(節米)의 목적(目的)으로 잡곡혼용(雜穀混用)의 권장 등도 의의(意義)있다고 사료(思料)된다.

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루틴, 퀘르세틴, 식이섬유 혼합물 설계를 이용한 전분소화 지연 효과의 최적화에 대한 융합 연구 (Convergence Study on the Optimization for Suppression of Starch Hydrolysis using Rutin, Quercetin and Dietary Fiber Mixture Design)

  • 오임경;배인영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.35-41
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    • 2020
  • 본 연구는 루틴, 퀘르세틴, 식이섬유가 전분 소화율에 미치는 영향을 통계적 혼합물 설계방법을 이용하여 확인하고자 하였다. 세 가지 성분들은 모두 농도가 증가함에 따라 전분소화 지연 효과가 나타났으며, 그 중에서도 퀘르세틴과 식이섬유가 함께 섞였을 때 가장 높은 지연 효과를 보였다. 이 혼합물 설계는 simplex-centroid 실험설계법을 이용하였고, 최적 모델은 quadratic 모델에서 나타났다. 이때 얻어진 회귀방정식을 통하여 유의한 상승효과를 확인할 수 있었다. 최적화 통계 방법을 사용하여 혼합비를 분석한 결과 퀘르세틴과 식이섬유가 72: 28 비율에서 전분 소화 지연 효과가 최대로 나타나는 것을 확인하였다. 전분소화에 대한 영향을 3차원 표면 도표로 시각화하여 나타내었으며, 이 결과로 퀘르세틴과 식이섬유의 상호작용으로 인하여 전분 소화를 15% 이상 지연시키는 것을 확인할 수 있었다.

통합혐기소화액의 시용이 벼 생육 및 논토양 환경에 미치는 영향 (Effects of Co-digestate application on the Soil Properties, Leachate and Growth Responses of Paddy Rice)

  • 홍승길;신중두;권순익;박우균;이덕배;김정규
    • 유기물자원화
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    • 제18권4호
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    • pp.31-37
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    • 2010
  • 가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

콜로이드 은과 희토류 원소의 첨가가 육계 생산성에 미치는 영향 (Effects of Feeding Colloidal Silver and Rare Earth Elements on Growth Performance in Broilers)

  • 조종관;김진수;윤구;김영우;김광현;권일경;채병조
    • 한국가금학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 본 연구는 사료 중 콜로이드 은(colloidal silver) 또는 희토류 원소(rare earth elements, REE)의 첨가 급여가 육계의 생산성, 영양소 소화율, 도체성상, 골격 성분 함량 및 강도와 면역 반응에 미치는 영향을 조사한 것이다. 1일령 Ross종 육계 병아리(체중 39~40 g) 3,872수를 공시하여 무첨가 대조구, 콜로이드 은 20 ppb 첨가구, 희토류 원소 500 ppm 첨가구와 콜로이드 은 20 ppb+희토류 원소 500 ppm 혼합 첨가구의 4처리구에 4반복으로 반복당 242수씩 완전 임의 배치 급여하여 5주간 사양 시험을 실시하였다. 전체 시험 기간(5주)동안의 증체량에서는 희토류 원소를 함유한 두 처리구에서 다른 처리구보다 유의하게 높았으며(p<0.01) 사료 섭취량과 사료 효율에서는 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 건물 소화율과 조단백질 소화율에서는 콜로이드 은 20 ppb+희토류 원소 500 ppm 혼합 첨가구에서 가장 높게 나타났으며(p<0.05), 조지방과칼슘의소화율에서도콜로이드은20 ppb+희토류 원소 500 ppm 혼합 첨가구가 가장 높게 나타났다(p<0.05). 인의 소화율에서는 콜로이드 은 첨가구에서 다른처리구에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 뼈의 강도는 처리구간에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 뼈의 건물 함량은 콜로이드 은 20 ppb+희토류 원소 500 ppm 혼합 첨가구에서 다른 처리구에 비해 높게 나타났으며(p<0.05), 인의 함량은 희토류 원소 단독 급여시에 높게 나타났다(p<0.05). 도체성상과 면역 반응 조사에서는 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 본 연구의 결과, 희토류 원소의 단독 첨가와 콜로이드 은과 희토류 원소의 혼합 첨가는 육계의 생산성을 개선시키는 것으로 나타났다.