• 제목/요약/키워드: Digestion Characteristics

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전기장과 초음파를 이용한 하수슬러지의 가용화 특성 연구 (Study on Characteristics of Solubilization for Sewage Sludge Using Electronic Field and Ultrasonification)

  • 서장원;한지선;안창민;민동희;유연선;윤순욱;이종규;이종연;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.636-643
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    • 2011
  • 초음파를 사용한 슬러지 가용화는 슬러지 부피 감소 및 혐기성 바이오가스 생산시의 소화효율 강화를 위해 그 이용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 세 종류의 슬러지(G 하수처리장의 반송슬러지, 잉여슬러지와 혼합슬러지)를 대상으로 가장 효율적인 가용화를 위해 전기장단독처리와 초음파단독처리 및 전기장-초음파 복합처리를 연구하였다. 폐쇄된 회로로서, 평균 $0.7m^3/h$의 유량으로 200 L의 슬러지(이는 1시간당 3.5회 처리에 해당)를 24시간 동안 84회까지 연속적으로 가용화 공정을 통과시켰다. 전기장만 단독으로 적용하였을 때의 경우 슬러지 종류와 관계없이, 처리 전과 후에 어떤 sCOD/tCOD 변화도 발생하지 않았다. 그러나 초음파 단독 또는 복합된 공정을 이용한 경우 통과횟수에 따라 두 방법 모두 슬러지 가용화율이 증가하였고 복합된 경우 더 크게 증가하였다. 또한, 입자의 직경(0.9)과 직경(0.5)이 원 슬러지보다 감소하는 동시에 VSS/TSS는 2~6% 범위까지 감소하였다. 잉여슬러지와 혼합슬러지에는 전기장 및 초음파 복합처리가 더 적합했던 것에 비해 반송슬러지는 초음파 처리가 더 가용화를 효과적으로 촉진하였다. 가장 효율적인 슬러지 파괴를 위해서는 슬러지 종류에 따라 가용화 공정이 선택적으로 적용되어져야 할 것으로 판단할 수 있었다.

회전형 반고정망 활성슬럿지 공법의 수학적 해석에 관한 연구 2. 슬럿지 생산량 및 축적과정과 유출수의 수질에 대하여 (STUDIES ON THE MATHEMATICAL KINETICS FOR THE REMOVABLE MOVING SCREEN MEDIA-ACTIVATED SLUDGE PROCESS)

  • 한웅전;한영호
    • 한국수산과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.175-179
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    • 1979
  • 대체로 활성슬럿지 공법에서 가장 큰 문제점은 처리후의 미생물의 분리, 슬럿지 반송, 잉여슬럿지의 소화이다. 반면에 생물학적 고정막을 이용한 RBC, 실수여과상, 고정층활성 슬럿지 공법들은 이와같은 문제가 해소된다. 최근 침전시설 및 농축조를 설치할 필요가 없느 반고정망 활성슬럿지 공법이 개발되었다. 이 공법은 최종 처분할 슬럿지량도 감소되며, 유출수의 수질도 양호하고 최대축척용량으로 유출수의 수질은 추정할 수 있으나, 반응조가 동적인 수리학적 양상의 결여 되어있었다. 따라서 본 연구에서는 반응조가 좀더 동적 수리학적 양상이 되도록 설계하여 운전하였으며 그 운전결과는 다음과 같다. REMSMAS 공법은 침전시설 및 농축시설없이도 양호한 유출수를 얻을 수 있었으며 슬럿지 부착능력도 RESMAS 공법이나 FAST 공법 보다 크게 나타났으며 최대축척용량에 도달되는 한계운전기일은 대략 유기물부하량에 비례하였다.

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Metabolisable Energy, In situ Rumen Degradation and In vitro Fermentation Characteristics of Linted Cottonseed Hulls, Delinted Cottonseed Hulls and Cottonseed Linter Residue

  • Bo, Y.K.;Yang, H.J.;Wang, W.X.;Liu, H.;Wang, G.Q.;Yu, X.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권2호
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    • pp.240-247
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    • 2012
  • Dietary supplementation with conventional linted cottonseed hulls (LCSH) is a common practice in livestock production all over the world. However, supplementation with mechanically delinted cottonseed hulls (DCSH) and cottonseed linter residue (CLR) is uncommon. Cottonseed by-products, including LCSH, DCSH and CLR, were assessed by chemical analysis, an in situ nylon bag technique, an in vitro cumulative gas production technique and in vitro enzyme procedure. The crude protein (CP) content of CLR (302 g/kg dry matter (DM)) was approximately 3 times that of LCSH and 5 times that of DCSH. The crude fat content was approximately 3 times higher in CLR (269 g/kg DM) than in LCSH and 4 times higher than in DCSH. Neutral detergent fibre (311 g/kg DM) and acid detergent fibre (243 g/kg DM) contents of CLR were less than half those of DCSH or LCSH. Metabolisable energy, estimated by in vitro gas production and chemical analyses, ranked as follows: CLR (12.69 kJ/kg DM)>LCSH (7.32 kJ/kg DM)>DCSH (5.82 kJ/kg DM). The in situ degradation trial showed that the highest values of effective degradability of DM and CP were obtained for CLR (p<0.05). The in vitro disappearance of ruminal DM ranked as follows: CLR>LCSH>DCSH (p<0.05). The lowest digestibility was observed for DCSH with a two-step in vitro digestion procedure (p<0.05). The potential gas production in the batch cultures did not differ for any of the three cottonseed by-product feeds. The highest concentration of total volatile fatty acids was observed in CLR after a 72 h incubation (p<0.05). The molar portions of methane were similar between all three treatments, with an average gas production of 22% (molar). The CLR contained a higher level of CP than did LCSH and DCSH, and CLR fermentation produced more propionate. The DCSH and LCSH had more NDF and ADF, which fermented into greater amounts of acetate.

김마선 조사법으로 합성한 PVP하이드로겔의 팽윤과 약물방출특성 (Swelling and Drug Release Characteristics of PVP Hydrogel Polymerized by $\gamma$-Irradiation Method)

  • 심창구;오정숙;신병철
    • 약학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.511-519
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    • 1993
  • The short and variabke transit of drug throught GI tracj and the inter-and intra-subject variations of the transit restrict the sustained drug absorption after oral adminstration. These restrictions may be solved by retaining the dosage forms in the stomach. Then the dosage form will act as a platform which releases the drug slowly and makes the GI absorption occur for a long time. In this study, as the platforms, PVP hydrogels were synthesized by chemical and y-irradiation method in the cylindrical test tube. The chemical method means the synthesis of the hydrogel by heating the mixed solution of N-vinyl-2-pyrrolidone [monomer], acrylated albumin [crosslinking agent], 2, 2'-agobis(2-methylpropionitrile) [initiator] and proxyphylline [drug] at $65^{\circ}C$ for 5 hr. The $\gamma$-irradiation method means the synthesis of the hydrogel by irradiation with $^{60}$ Co $\gamma$-ray of the mixed solution of the monomer, acrylated albumin, and flurbiprofen [drug] at room temperature with total 0.2 Mrad for 3 hr. Our intention is to design the hydrogel tablet (diameter : 1.20 cm, thickness : 0.60 cm) which swells in the gastric fluid after oral administration to such a size that passing through the pylorus could be inhibited during the period of drug release. After releasing drug, the hydrogel should be degraded by the enzymeatic digestion in the stomach, or by hydrolysis and eventually solubilized. Thus, in votro tests were performed to examine the factors that affect swelling and drug release from the PVP hydrogels. Experimental results show that the hydrogels swell to a size larger than the diameter of the pylorus(l.3$\pm$0.7 cm) and the hydrogel prepared by the chemical method is digested by pepsin. But the hydrogel prepared by the $\gamma$-irradiation method was not digested by the pepsin and just collapsed with time. Thus, the swelling of the hydrogel synthesized by $\gamma$-irradiation was independent albumin acrylation time and pepsin concentration. But drug content and radiation dose affected the swelling and drug release kinetics of the hydrogel. Drug release from the hydrigels was prolonged up to about 24 hr. Therefore, it was concluded that by adjusting these factors, the albumin-crosslinked PVP hydrogel synthesized by $\gamma$-irradiation method is expected to be retained in the stomach for up to 60hr and be a potential platform of drugs for long-term GI absorption.

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숙주범위가 넓어진 유전자 재조합 핵다각체병 바이러스의 분자생물학적 특성 (Molecular Biological Characterization of Recombinant Baculovirus with an Expanded Host Range)

  • 김우진;우수동
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.42-47
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    • 1996
  • AcNPV와 BmNPV를 배양세포주에서 동시감염시켜 선발한 숙주범위가 넓어진 재조합 바이러스인 RecB-727과 RecS-A6의 분자생물학적인 특성들을 조사하였다. 재조합 바이러스의 LT50 값을 조사한 결과, RecS-A6는 모바이러스인 BmNPV 보다 비교적 낮은 병원성을 보았으나 RecB-727은 거의 비슷한 수준의 높은 병원성을 나타내었다. 재조합 바이러스 DNA를 분리하여 모바이러스 DNA와 함께 제한효소 패턴을 비교한 결과 DNA 수준에서 재조합이 일어났음을 확인할 수 있었으며, 일부 유전자의 재조합을 예측할 수 있었다. 또한 p10 유전자에 대한 Southern blot 분석 결과 RecB-727의 p10 유전자는 AcNPV에서 유래되었으며, RecS-A6는 BmNPV의 p10 유전자를 갖고 있는 것으로 추정된다. 재조합 바이러스의 숙주범위 확장에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 DNA helicase 유전자 내의 HindIII-SacI 0.6kb 부위에 대하여 약 250 bp의 염기서열을 조사한 결과, 이 부위의 염기서열은 BmNPV helicase의 염기서열과 동일하였다.

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산사 영양성분 분석 및 생리활성 탐색 (Nutritional Characteristics and Screening of Biological Activity of Crataegi fructus)

  • 박성진;한경순;유선미
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.413-418
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    • 2012
  • 본 연구는 산사를 이용한 한국형 후식 개발을 위하여 산사의 영양성분 및 체내에서 생리활성 효능 분석하여 산사의 유효성을 평가하였다. 식품영양학적 접근에서의 산사의 일반성분은 탄수화물 85.6%, 조단백질 2.4%, 조지방 1.9% 및 조회분 0.4%이었고, 산사 100 g의 함유 열량은 369.1 kcal로 분석되었다. 또한, 필수아미노산과 비필수아미노산 함량은 각각 852.26 mg, 1,178.29 mg이었고, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았다. 그 다음이 칼슘, 인, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 유리당의 경우 fructose가 대부분을 구성하고 있었다. 또한, 산사추출물의 혈당 조절능을 평가하기 위해, porcine pancreas, human saliva 및 Bacillus licheniformis 기원의 ${\alpha}$-amylase와 효모 기원의 ${\alpha}$-glucosidase에 대한 추출물의 저해 활성을 조사한 결과, ${\alpha}$-amylase에서는 저해활성을 보이지 않은 반면 ${\alpha}$-glucosidase에서는 물 및 에탄올 추출물이 각각 17.6, 32.8%의 저해활성을 보였다. 산사 추출물의 단백분해능을 측정한 결과, 대조품으로 사용한 pancreatin보다 우수한 활성을 나타내었다. 산사 추출물이 우수한 생리활성을 나타내는 성분에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료되며, 이러한 결과로 보아 산사를 소화제 등의 천연소재로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

도시 하수 및 공장 폐수 슬러지의 바이오가스화에 관한 연구 (A Study on the Biogasification of Municipal and Industrial Wastewater Sludge)

  • 김자현;김석구;황인주;안재환;강성원;이원태;임준혁;이제근;이태윤
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권9호
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    • pp.5-12
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    • 2014
  • 슬러지의 안정화, 휘발성 고형물 감소, 바이오가스 생산을 위해 혐기성 소화공정이 슬러지의 처리 방안으로 연구됐다. 본 연구에서는 하 폐수 슬러지(MWS, IWS), 혼합슬러지(Mix), 탈수슬러지(MWSC)를 대상으로 바이오가스 생산 가능성을 살펴보기 위해 Total solids, Volatile solids, 원소분석, BMP 실험을 하였다. Total solids 함량은 11.2~20.6 %의 값을 가지며 Volatile solids의 함량은 TS의 62.1~83.1 %의 값을 가지고 있다. C/N비는 4.96~8.33의 값을 나타났다. BMP test를 한 결과 혼합슬러지의 경우 약 20일, 하 폐수 슬러지의 경우 약 16~17일에 메탄발생이 종료되었다. 탈수케이크는 약 10일까지 메탄이 발생하였으며 가장 빨리 메탄발생이 종료되었다. 누적 메탄발생량의 경우 혼합슬러지가 395.50 mL $CH_4/g$ VS으로 가장 높은 누적 메탄 발생량을 가진다. 누적 이산화탄소 발생량은 탈수케이크를 제외하고 비슷한 값을 보이고 있다.

UTILIZATION OF ROUGHAGE AND CONCENTRATE BY FEEDLOT SWAMP BUFFALOES (BUBALUS BUBALlS)

  • Wanapat, M.;Wachirapakorn, C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제3권3호
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    • pp.195-203
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    • 1990
  • Thirty-six yearling (18 bulls, 18 heifers) swamp buffaloes (Bubalus bubalis) with average liveweight $177{\pm}26kg$, were randomly allotted to receive 6 dietary treatments according to a $2{\times}3$ factorial arrangement in a completely randomized design (CRD). Factor A assigned for two types of straw; untreated rice straw (RS) and urea-treated (5%, w/w) rice straw (UTS). Factor B assigned for three ratio of roughage to concentrate (R:C) at 80:20, 50:50 and 20:80. Feeding trial lasted for 9 months during which respective feeds were offered at 3% body weight and adjusted at bi-weekly intervals using corresponding liveweights. Parameters measured under this experiment were feed intake, ruminal fluid for pH, $NH_3-N$, volatile fatty acids (VFA), liveweight change at bi-weekly intervals, carcass characteristics and cost-net profit analysis. It was found that intakes and digestion coefficients of DM, OM, CP except NDF and ADF were improved appreciably when ratio of concentrate increased. The average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) were highest in group fed urea-treated rice straw at R:C levels of 20:80 (551.2 g/d, 10.7 kg/kg) and 50:50 (542.3 g/d, 10.6 kg/kg). It was obvious that FCR was best in the group fed on urea-treated rice straw (13.8 kg/kg) as compared to untreated rice straw fed-group (24 kg/kg). Carcass compositions of buffaloes measured resulted in 48.2 dressing percentage in all treatments offered at R:C levels of 50:50 and 20:80, however, loin eye area were 46.0, 53.6, 50.0 and $54.0cm^2$ for RS and UTS at respective levels of R:C. It was notable that carcass fat content was low which resulted in higher content of lean meat particularly in group fed UTS at 50:50 ratio R:C. Simple cost-net profit analysis was performed, it was found that net profits were obtained as follows 27, 30, -47, 44, 58, 22 $US/hd for respective treatment groups of RS and UTS at respective R:C levels. As shown, the best net profit resulted in group fed UTS at 50:50 R:C level.

Novel splice isoforms of pig myoneurin and their diverse mRNA expression patterns

  • Guo, Xiaohong;Li, Meng;Gao, Pengfei;Cao, Guoqing;Cheng, Zhimin;Zhang, Wanfeng;Liu, Jianfeng;Liu, Xiaojun;Li, Bugao
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권10호
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    • pp.1581-1590
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    • 2018
  • Objective: The aim of this study was to clone alternative splicing isoforms of pig myoneurin (MYNN), predict the structure and function of coding protein, and study temporal and spatial expression characteristics of each transcript. Methods: Alternative splice isoforms of MYNN were identified using RNA sequencing (RNA-seq) and cloning techniques. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) was employed to detect expression patterns in 11 tissues of Large White (LW) and Mashen (MS) pigs, and to study developmental expression patterns in cerebellum (CE), stomach (ST), and longissimus dorsi (LD). Results: The results showed that MYNN had two alternatively spliced isoforms, MYNN-1 (GenBank accession number: KY470829) and MYNN-2 (GenBank accession number: KY670835). MYNN-1 coding sequence (CDS) is composed of 1,830 bp encoding 609 AA, whereas MYNN-2 CDS is composed of 1,746 bp encoding 581 AA. MYNN-2 was 84 bp less than MYNN-1 and lacked the sixth exon. MYNN-2 was found to have one $C_2H_2$ type zinc finger protein domain less than MYNN-1. Two variants were ubiquitously expressed in all pig tissues, and there were significant differences in expression of different tissues (p<0.05; p<0.01). The expression of MYNN-1 was significantly higher than that of MYNN-2 in almost tissues (p<0.05; p<0.01), which testified that MYNN-1 is the main variant. The expression of two isoforms decreased gradually with increase of age in ST and CE of MS pig, whereas increased gradually in LW pig. In LD, the expression of two isoforms increased first and then decreased with increase of age in MS pig, and decreased gradually in LW pig. Conclusion: Two transcripts of pig MYNN were successfully cloned and MYNN-1 was main variant. MYNN was highly expressed in ST, CE, and LD, and their expression was regular. We speculated that MYNN plays important roles in digestion/absorption and skeletal muscle growth, whereas the specific mechanisms require further elucidation.

30L 미생물전기분해전지의 하수슬러지로부터 바이오가스 생산 특성 (Biogas Production from Sewage Sludge in 30L Microbial Electrolysis Cell)

  • 이명은;안용태;신승구;서선철;정재우
    • 유기물자원화
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    • 제27권4호
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    • pp.25-33
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    • 2019
  • 하수슬러지로부터 바이오가스를 생산하기 위한 30 L 규모의 미생물전기분해전지 시스템의 초기 운전특성에 관한 연구를 수행하였다. 32일간의 식종기간동안, 운전시간이 경과함에 따라 이산화탄소 농도는 감소하고 메탄농도가 증가하였으며, 69.1%의 농도를 가진 메탄가스가 171.6 mL CH4/L·d의 속도로 얻어졌다. 식종이 끝난 후에 6회의 운전 사이클동안 이루어진 회분식 실험에서, 66.5~77.2%의 농도를 가진 메탄을 184.9~372.9 mL CH4/L·d의 생산속도로 얻어졌다. COD의 제거효율은 28.2~42.1%의 범위를 가지며, TS와 VS의 제거효율은 각각 20.7~37.5%와 18.5~36.9%의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 식종 후 운전 사이클이 반복됨에 따라 시스템의 안정화가 이루어지는 것이 관찰되었다. 마지막 운전 사이클에서 메탄의 발생량과 수율은 각각 5221 mL/L와 316.7 L CH4/kg CODrem이었으며 에너지회수율은 73%이었다.