• 한국대기환경학회지
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• 제19권3호
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• pp.325-331
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• 2003

A biofilter study was conducted by changing inlet concentration and residence time for the removal of gaseous benzene and ethylene. In addition, carbon dioxide produced from the biofilters was investigated. Over 96% of benzene was removed at the residence times of 2 and 4.3 min, and inlet benzene concentrations of 220∼300 ppm. The ethylene biofilter was capable of achieving ethylene removal efficiency as much as 100％ at a residence time of 14 min, and inlet concentrations of 99∼290 ppm. At a steady state, the carbon dioxide of 409∼611 ppm was produced with an ethylene inlet concentration of 290 ppm. Most of benzene and ethylene were degraded at lower part of the biofilters where more microbial activity occurred.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제14권4호
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• pp.371-378
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• 2011

Juvenile red seabream (mean body weight 29.0 g) were reared in recirculating culture systems with three different biofilter media, sand (SF), polystyrene microbeads (PF), and Kaldnes beads (KF). The efficiencies of the three different biofilter media were also tested. The SF was fluidized, and the PF and KF were trickled. All treatments were duplicated. The volumetric removal rates of total ammonia nitrogen by SF, PF, and KF were 193.8, 183.9, and 142.6 g $m^{-3}day^{-1}$, respectively, and those of nitrite nitrogen ($NO_2$-N) were 113.4, 105.9, and 85.8 g $m^{-3}day^{-1}$, respectively. The TAN and $NO_2$-N removal rates of KF were lower than those of SF and PF (P < 0.05), but there was no significant difference in these rates between SF and PF (P > 0.05). Among the biofilters used, only KF showed total suspended solid (TSS) removal capacity. The TSS removal efficiencies of SF and PF were negative. The growth rates of fish in SF were significantly higher than those in KF but not higher than those in PF. There was no difference in growth rate between fish in PF and KF. The specific growth rate and feed conversion efficiency of red seabreams in KF were lower than those in SF and PF, but there were no significant differences between SF and PF. These results indicate that sand and polystyrene microbeads are recommended for red seabream culture in a recirculating system.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.250-257
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• 2006

The objective of this study is to propose an alternative process for the small sewage treatment plants in rural communities. A biofilter has been used for biological wastewater treatment, which is becoming the alternative to the conventional activated sludge system. The proposed process used in this study, which is packed with floating media (i.e. expanded polystylene), has advantages of biofilter system and alternative flow system and they are incorporated into one process. Pilot and bench scale studies were performed using domestic wastewater. In the results of pilot plant study, it was observed that the stable effluent water quality was achieved and it met the present effluent criteria of suspended solid (SS), organic matters, T-N and T-P. In the study for determination of the cycle of backwashing, it was observed that the cycle of backwashing depended on BOD loading rates of influents. In the BOD loading rates of $0.5kg\;BOD/m^3{\cdot}day$ and $1.0kg\;BOD/m^3{\cdot}day$, the backwashing cycle of 28 hour and 16 hour were needed, respectively. The optimum backwashing time was 120~80 seconds at the media expansion rate of 50%. In the removal of SS, organic matters, T-N and T-P, SS removal was rather achieved by physical filtration than biological mechanism and the removal of organic matters except for SS, T-N and T-P were mainly rather achieved by biological mechanism than physical filtration. In bench-scale study, the effects of recirculation rate was investigated on removal of SS, TCOD, T-N and T-P. It was observed that the recirculation made removal efficiencies of SS, TCOD, T-N and T-P increased. Especially, in T-N removal, the increase of T-N removal efficiency of 40% was observed in the reicirculation rate of 1Q compared with 0Q.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.448-454
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• 2003

세 가지 다른 공극률을 가진 담체를 충전한 바이오필터에서 기상의 톨루엔 제거실험을 수행하였다. 유입 유량과 유입 농도의 변화에 따른 바이오필터의 제거성능을 조사하고 공극률에 따른 영향을 알아보았다. 15일 동안 수행된 실험을 통해 빠른 환경변화에 대한 각 바이오필터의 동특성을 파악할 수 있었다. 바이오필터 설계에 중요한 변수인 제거량은 BF2 (25 PPI)가 115g/㎥h로 가장 큰 값은 나타내었다. 이는 제거량과 밀접한 관련이 있는 미생물 균체량이 초기 고정화 단계에서 각 바이오필터가 공극의 크기별로 각각 다른 부착 특성을 가져서 그 양과 수분 함량에 영향을 주었기 때문이다. 과도한 바이오매스의 축적은 바이오필터 성능을 저하시키는 요인임을 확인할 수 있었고 초기에 담체의 공극률이 장기적인 바이오필터 운전에 있어서 일정한 공기 흐름을 주기 위해서 매우 중요한 변수로 작용함을 알 수 있었다. 마지막으로 폴리우레탄 폼 담체는 균일하고 충분한 공극을 제공하므로 미생물의 흡탈착이 유리하고 충분한 미생물 서식공간을 제공함으로써 많은 미생물을 담지할 수 있어 단일 담체로 상업적 적용 가능성을 가지고 있다고 사료된다.

• 한국양식학회지
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• 제16권4호
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• pp.203-209
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• 2003

Nitrification efficiency of fixed film biofilters with sand, loess bead, and styrofoam bead in biofilter columns of 1-m height and 30 cm width was studied. Synthetic wastewater was continuously supplied to the culture tank to maintain total ammonia nitrogen (TAN) concentration in the inflow water at around 8 mg/L. The hydraulic loading rate was set at 200 ㎥/$m^2$/day. TAN conversion was stabilized after about 90 day conditioning for all the selected filter media but with net accumulations of nitrite. On the volumetric basis, conversion rates of TAN and nitrite were the highest in styrofoam bead filter. Mean volumetric TAN conversion rates in the final samples were 682, 269, and 79 g TAN/㎥/day in the styrofoam bead, sand and loess bead filters, respectively. Low gravity and cost of styrofoam bead render the handling easier and more cost-effective.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.57-58
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• 2002

• Environmental Engineering Research
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• 제7권2호
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• pp.85-92
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• 2002

• KSBB Journal
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• 제16권6호
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• pp.603-608
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• 2001

낮은 농도 (0.41 g/㎥)에서 바이오필터 장치의 제거효율은 5 L/min과 10L/min에서 각각 30~70% 이상을 보여주는 반먼에 고농도 (1.23 g/㎥)에서의 효율은 10~60%이다. 그리고 Synthesized media를 담체로 사용한 바이오필터의 성능이 다른 바이오필터에 비하여 좋지 않았으며, barks를 사용한 바이오필터에 비하여 좋지 않았으며, barks를 사용한 바이오필터의 제거율이 입구농도 0.8g/㎥에서 약 70%로 가장 좋은 성능을 보였다. 이는 합성담체가 porous하여 그 보습능력이 다른 담체들에 비하여 떨어지기 때문임을 알 수 있었다. 바이오필터가 제거할 수 있는 공기중의 톨루엔양은 입구의 단위 시간당 농도를 증가시킴으로써 제거량이 증가함으로 알 수 있었으며, barks를 담체로 사용한 바이오필터의 제거량이 유입 부하량 40 g/㎥에서 최대 30 g/㎥으로 가장 우수한 것으로 나타나, 수분 및 활성의 유지가 안돼는 악의 조건하에서의 바이오필터 적응능력 면에서는 bark를 사용하는 것이 가장 바람직함을 알 수 있었다. 한편 바이오필터의 우수한 거동을 위해서는 필터층의 적당한 수분함량 조절이 가장 필수적이며, 각 바이오필터의 pH 변화는 7~8로써, 중성영역을 유지하는 것이 바람직하였다. 모든 바이오필터 시스템에서 압력강하는 0.054 cm$H_2O$/m로서 무시할 만큼 낮았고, 특히 합성담체의 경우에 다른 담체들에 비하여 압력손실이 현저히 낮았다.저히 낮았다.

• 한국양식학회지
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• 제18권4호
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• pp.280-286
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• 2005

순환여과 사육시스템에서 유동층 여과조의 적정 유동조건을 구명하기 위하여 메디아 유동을($50\%,\;100\%$), 수은($15^{\circ}C,\;25^{\circ}C$) 및 암모니아 부하량(2 mg/L, 5 mg/L) 차이에 따른 암모니아 제거율을 조사하였다. 유동층 여과 시스템은 직경 8.3 cm, 높이는 2.0 m의 원통형으로 상부는 여과재료의 유동 비율의 조절이 용이하며 육안적으로 관찰이 가능한 아크릴관을 이용하였고 하부는 PVC 재질로 제작하였다. 유동층 여과 시스템의 여과 메디아로 직경 0.5$\pm$0.1mm 크기의 모래와 제올라이트 입재를 각각 5.4 L씩 여과조에 넣었다. 유동층 여과조의 암모니아 제거 능력은 암모니아 부하량에 따라 부하량이 적은 2 mg/L 실험구에 비해 부하량이 큰 5 mg/L실험구에서 암모니아 제거 효율이 높았고, 여과 메디아 별로는 제올라이트 메디아가 모래 메디아에 비해 암모니아 제거율이 높았다. 수은에 따른 유동층 여과 시스템의 암모니아제거 능력은 수은이 높은 $25^{\circ}C$ 가 수온이 낮은 $15^{\circ}C$에 비해 암모니아 제거율이 높았으며, 메디아의 유동율에 따른 유동층 여과조의 암모니아 제거율은 유동을 $50\%$가 유동을 $100\%$에 비해 높았다. 이상의 결과로부터 유동층 여과조의 운용조건이 수온 $25^{\circ}C$, 암모니아부하량이 5 mg/L이고 여과메디아의 유동율이 $50\%$일 때, 유동층 여과조의 일간 암모니아 제거량은 $80.6{\~}210.6g/m^3$으로 산정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.994-1001
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• 2008

바이오필터 모델로서 프로세스럼핑 모델(Lim의 모델)을 넓은 농도범위의 친수성 VOC의 경우에도 유효하도록 robust하게 개선하기 위하여, 수막으로 둘러싸였다고 가정한 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체 각각에 대해서 모델적용에 필요한 Freundlich 등온흡착관계식의 흡착상수들을 구하고 상호 비교하였다. 당 연구에서는 각각 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.2, 0.4, 0.8 및 1.0 ml의 에탄올을 멸균된 각각의 젖은 담체에 첨가하여서 바이오필터 운전조건과 같은 $30^{\circ}C$에서 흡착이 정상상태에 도달한 후에 각각의 담체에 대한 흡착량을 산출하는 에탄올 등온흡착평형 실험을 통하여, 각 담체 내부의 세공에 응축된 물에 용해된 에탄올농도와 등온흡착평형을 이루는 에탄올의 평형 흡착량을 모사하는 Freundrich 등온흡착모델의 파라미터인 흡착능 상수(K) 및 흡착지수(1/n) 값을 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체에 대하여 각각 0.7566과 $5.070{\times}10^{-7}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.7566}$, 0.8827과 $1.000{\times}10^{-8}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.8827}$ 및 0.5688과 $5.243{\times}10^{-6}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.5688}$과 같이 구축하였다. 이와 같은 에탄올 등온흡착평형 실험에서 구해진 흡착능 상수 및 흡착지수를 포함하는 Freundlich 흡착상수는, 바이오필터의 바이오막으로 덮여진 바이오필터담체의 흡착특성에 적용할 수 있었다. 당 연구에서의 에탄올의 공기/물 분배계수와 Delhomenie 등의 젖은 compost담체에 대한 톨루엔 흡착실험에서의 톨루엔의 공기/물 분배계수의, 비의 크기 정도는 compost를 담체로 하는 양쪽의 연구에서 산출된 흡착량 비의 크기 정도와 거의 일치하였다.