• Title/Summary/Keyword: External carbon

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슬러지를 이용한 유기산 발효공정의 외부 탄소원으로 활용 (Utilization as External Carbon Source of TVFAs Fermentation with Sludge)

  • 김영규;김인배;김민호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.79-83
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    • 2001
  • The sludge wastes fermentation process reactors were operated to produce the VFAs(volatile fatty acids) as supplemental carbon sources and to determine the optimum operating conditions. The experiment was carried out by varied mixture ration of 400:0 350:30 300:100 200:200 and operating temperature 2$0^{\circ}C$ 3$0^{\circ}C$ and 4$0^{\circ}C$ The results were as follows: Higher VFAs production rate observed at higher mixed ratio of primary sludge. When the mixed ratio of primary sludge and return sludge were 400:0 350:50 300:100 200:200 respectively. VFAs production are were 829.6mg/l 944.2 mg/l 597.9mg/ml an d441.6 mg/l , respectively. the yield of VFAs increased with temperature, but decreased with initial TSS concentration Because fermented sludge has relatively low nitrogen and phosphorus and relatively high VFAs it can be used as a substitute for external carbon in biological nutrient removal process.

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미생물 순응 호환성에 기반한 대체탄소원 개발 및 실용화 사례 (Development and Full-scale Application of the Alternative Carbon Source Based on the Substrate Compatibility)

  • 정인철;조현길;이두호;강동효;임근택;이성학;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.491-498
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    • 2005
  • B시 J하수처리장은 질소성분의 제거를 위해 메탄올을 외부탄소원으로 이용하고 있다. 메탄올은 외부탄소원으로 널리 쓰이고 있으나 고가의 약품비용과 취급상 위험도가 높아 약품비 절감을 위해 저렴한 대체 탄소원의 개발이 요구되었다. 정밀화학 부산물(보습코팅제 부산물)은 한외여과막을 이용 셀룰로오스와 같은 고분자 물질을 제거하여 유기성분 중 RBDCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) 비율을 $98{\sim}99%$(COD기준)로 상승시켰다. 이 정밀화학 부산물의 주유기성분은 메탄올(methanol), 프로필렌글리콜(prophylenglycol), 메톡시프로판올(methoxypropanol)로 모두 알콜기를 가지고 있어 메탄올과 탄소원 호환성을 가진다. 때문에 대체탄소원으로 빠르게 순응되며, 수급차질 등의 비상 시 갑작스런 메탄을 사용에도 순응에 따른 지체기간 없이 공정을 운용할 수 있다. 현장적용평가에서 정밀화학 부산물을 대체외부탄소원으로 사용한 실험군은 메탄올을 투입하는 대조군과 비교하여 동등의 처리 성능 및 수질 안정성을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 J하수처리장 고도처리 공정 3개 계열 중 2개 계열의 외부탄소원을 전량 정밀화학 부산물로 대체하였으며, 탄소원 교체 계열의 경우 55.4%의 외부탄소원비용 절감 효과가 예상된다.

ASSESSMENT OF SUBSTRATE REMOVAL CHARACTERISTICS ACCORDING TO ACCLIMATION PERIODS BY OUR AND NUR TESTS

  • Jung, Jung-Eun;Lee, Sung-Hak;Im, Jeong-Hoon;Poo, Kyoung-Min;Kim, Jong-Rock;Kim, Chang-Won
    • Environmental Engineering Research
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    • 제11권3호
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    • pp.156-163
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    • 2006
  • In this study, substrate removal characteristics were analyzed to reduce the cost of external carbon dosage at Sudokwon Landfill Site Management Corporation in Korea by utilizing oxygen uptake rate (OUR) and nitrate uptake rate (NUR) tests. To estimate and evaluate the substrate removal characteristics obtained by the batch tests, the lab-scale MLE process was operated. By-products of J Co. (sugar manufactory) and S Co. (fine chemical industry) were selected as the concerned carbon sources through a comparison of carbon and nitrogen contents. MeOH was tested as a control experiment. Until the steady state, the fraction of $RBDCOD_{OUR}$ concentration to COD concentration of J Co., S Co. by-products and MeOH increased and reached levels of 98%, 82%, and 100%, respectively. During the 20th operating day, the fraction of $RBDCOD_{NUR}$ concentration to COD concentration was 95%, 81%, and 83%, respectively. These fractions of $RBDCOD_{NUR}$ concentration to $RBDCOD_{OUR}$ concentration increased according to acclimation periods and reached levels of 99%, 97%, and 81%, respectively, on the 20th day. The results obtained from the lab-scale MLE process operation using the concerned carbon sources as external carbon were similar to that observed by OUR and NUR tests.

SBR에서 아세트산을 이용한 양돈폐수의 질소·인 제거 특성 (Removal Characteristics of Nitrogen and Phosphorus in swine wastewater by Using Acetic acid on the SBR Process)

  • 허목;강진영
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.84-93
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    • 2004
  • 본 연구는 생물학적 처리공정의 하나인 SBR을 이용하여, 양돈폐수중의 유기물과 질소, 인의 동시 제거를 목적으로 적정의 수리학적 체류시간(HRT)과 반응기간 중 교반/폭기 시간비(M/A) 및 적정의 교반/폭기 시간비에서의 외부탄소원의 주입기간(Injection Time)에 따른 변화에 따른 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) $NH_4{^+}-N$의 제거효율은 M/A가 0.0/22.0일 때(Run 1) 가장 효율이 좋았으며, 외부탄 소원을 주입했을 경우 탈질균의 증식으로 인해서 질산화가 잘 이루어지지 않기 때문에 주입시간이 길어질수록 증가하였다. T-N의 제거효율은 M/A가 증가할수록, 외부탄소원 주입시간이 길어질수록 증가하였다. (2) T-P의 제거효율은 운전조건에 따라 큰 차이를 보이고 있으며, M/A가 증가할수록 제거효율은 증가하였으며, 외부탄소원의 주입기간을 두고 보았을때, 주입기간을 짧게 할 경우 탈질균의 증식으로 인해서 탈질이 더 효율적으로 이루어지기 때문에 그 제거효율은 증가하였다. (3) 총 반응시간 22시간 중 M/A 16.5/5.5, 무산소 기간의 16.5시간 중 15시간동안 외부탄소원을 주입했을 경우(Run 4-1)의 운전조건에서 유기물 및 질소 제거에 가장 효율적이었다. 각각의 효율을 살펴보면, $COD_{Cr}$, $COD_{Mn}$ 그리고 $BOD_5$인 경우, 각각 90.6%, 87.7% 그리고 96.1%이고, T-N의 경우 86.6%, T-P인 경우는 84.5%로 나타났다.

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마이크로버블을 이용한 음폐수의 외부탄소원으로서의 재활용 가능성 연구 (A Study on the Recycling of Foodwaste Leachate as External Carbon Sources Using Microbubble)

  • 임지영;박수영;김진한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.651-657
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 마이크로버블을 이용하여 외부탄소원으로서 음폐수의 재활용 가능성을 검토해 보고자 하였다. 가압탱크 압력 3 bar, 순환유량 3.65 LPM, 공기주입량 0.3 LPM의 회분식으로 진행된 실험에서 마이크로버블 접촉시간의 경우 18시간이 음폐수 외부탄소원의 재활용 기준을 만족하는 적정 시간임을 확인하였다. 회분식 실험 결과를 바탕으로 체류시간을 12, 14, 16, 18시간으로 설정하여 연속식 실험을 하였다. 연속식 실험에서도 체류시간 18시간에서 T-P를 제외한 SS, T-N, n-Hexane 추출물질, VFA 항목에서 외부탄소원 재활용기준을 만족하였다. 음폐수 원수 중 용존성 인의 농도가 전체 인 농도 중 약 88.5% 이상으로 용존성 인의 제거를 위해서는 응집제 사용이 필요함을 알 수 있었다. 또한, VFA의 경우 호기성 조건에서 유기물의 분해속도 및 농도에 따라 크게 영향을 받기 때문에 외부탄소원 재활용기준을 만족하기 위해서는 적절한 체류시간 선정 또는 산발효조 공정의 추가가 필요할 것으로 사료된다.

외부탄소원 주입시 영양염류의 생물학적 제거를 위한 자동제어 SBR 공정에 관한 연구 (A Study on Autocontrolled SBR for Biological Nutrient Removal with External Carbon Sources)

  • 이병헌;강성재;임성일;유평종
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.371-377
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    • 2002
  • The purpose of this study is to develop effective operating process in order to achieve more suitable conditions of Anoxic-Oxic-Anoxic-Stripper(AOAS) SBR through real-time control. To improve the removal efficiency, glucose, methanol and synthetic food waste acid fermentant were added as an external carbon source, In the case of glucose and synthetic food waste acid fermentant, TN, TP were removed to average 86.9%, 73.0% respectively. Methanol was removed to average 64.6%, 55.4% respectively. The synthetic food waste acid fermentant proved to be the most efficient and allowed for the substitution of an external carbon source. The removal rate of $COD_{Cr}$, was approximately 90% at all cases. The results of the study that a correlation between ORP (Oxidation-Reduction Potential), pH and DO and nitrification or denitrification when an external carbon source is added and when it isn't was showed that ${\Delta}ORP$ is suitable parameter. ORP reacted properly to denitrification (${\Delta}ORP<-10$) and nitrification (${\Delta}ORP<0$). The use of real-time control saved anywhere between 61 and 67 minutes at the anoxic(1) stage and 26 to 52 minutes at the oxic(1) stage. When the time saved from the anoxic(1) and oxic(1) was added to the anoxic(2) stage for the removal efficiency of TN and TP increased from 0.7 to 13.9% and 12 to 35 % respectively.

RC보의 부착보강공법과 외부강선보강공법의 유효응력에 관한 연구 (A Study on the Effective Stress of RC Beams in Applying the Adhesion Reinforced and the External Post-Tensioning Method)

  • 박용걸;최정열;최준혁
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.186-194
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    • 2007
  • This study was performed to compare the load-carrying capacities of the reinforced concrete structure between the carbon fiber adhesion reinforcement method and the external post-tensioning method and further estimate the effective stress of the reinforced material by analyzing the experimental reinforcing effect of each method and the behavior resulting from each method. As a result, it was found out that the effective stress of the carbon fiber reinforcement according to the carbon fiber adhesion reinforcement method had an unexpected value, and also, bearing of the stress was found to be far from sharing thereof. That is to say, while the carbon fiber was bearing the whole stress to some limits, it got to be momentarily ruptured as soon as it went beyond such limits. On the other hand, the external post-tensioning method has the advantage of inducing an initial effective stress by introducing a strain, and thus, it was found that behavior or bearing of the stress was also found to be a solid behavior of the steel wire. This method was also found to be more efficient and excellent than the carbon fiber adhesion reinforcement method in the reinforcing effect or securing the effective stress. Accordingly, we were to discuss the effective stress as comparatively examined, focusing on deriving of the more enhanced reinforcing effect on the basis of the experiment to which the field characteristic is added.

외부 유입 가스 조절을 통한 연료전지 구동 성능 안정화 (An Experimental Guide to Predictable Fuel Cell Operations by Controlling External Gas Supply)

  • 장한샘;박영은;이재영
    • 공업화학
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    • 제29권5호
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    • pp.626-629
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    • 2018
  • 연료전지는 높은 연료유연성을 갖고 있어, 탄소 및 탄화수소 등을 통해서도 전기를 생산할 수 있다. 하지만 이러한 연료원을 사용한 경우, 불안정한 장기 구동성능이 종종 관측된다. 본 연구에서는 반응기 내부에 존재하는 탄화수소가 장기 구동성능을 불안정하게 함을 밝힌다. 본 연구진은 비활성기체인 아르곤을 이용하여 산화극 반응기 내부의 가스화경로를 예측하고, 이를 통해 탄화수소의 영향을 억제하여 불안정한 장기 구동성능을 극복한다. 더 나아가, 산화극 반응기 내부에 이산화탄소를 공급하여 역부드아반응을 유도한다. 역부드아반응을 통해 탄소연료전지에서 연료로 사용될 수 있는 일산화탄소를 만들어낸다. 과도한 이산화탄소의 주입은 오히려 연료손실 등의 문제를 야기함을 확인한다. 따라서, 본 연구에서는 이산화탄소 공급량의 최적화가 중요함을 밝히고, 이를 통해 연료전지 구동 성능을 안정화한다.

API-581에 의한 정량적 위험기반검사에서 탄소강 및 저합금강의 외부부식에 치한 사고발생 가능성 해석 (- Analysis of Likelihood of Failure for the External Corrosion of Carbon and Low Alloy Steels through the Quantitative Risk Based Inspection using API-581 -)

  • 이헌창;김환주;장서일;김태옥
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.239-248
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    • 2004
  • Likelihood of failure for the external corrosion of carbon and low alloy steels, which affect to a risk of facilities, was analyzed quantitatively through the risk based inspection using API-581 BRD. We found that the technical module subfactor (TMSF) decreased as the inspection number increased and it increased as the Inspection effectiveness and the used year increased. In this condition, the TMSF showed high value for the case of the marine/cooling tower drift area as a corrosion driver, poor quality of coating, no insulation, and low insulation condition.

Buckling characteristics of multiwalled carbon nanotubes under external pressure

  • Sato, Motohiro;Shima, Hiroyuki
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제2권2호
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    • pp.209-222
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    • 2009
  • This article describes recent work on mechanics of carbon nanotubes, one of the most fundamental and amazing man-made nanostructures. The noteworthy point is that "nano"-scale mechanics of carbon nanotubes can be well described by the continuum elastic theories for "macro"-scale thin shells. This provides an efficient means to elucidate mechanical deformation effects of carbon nanotubes on their physical and chemical properties, which is significant to develop new-generation nanomaterials based on nanotubes and their composites. Potential applications of the mechanical deformation of nanotubes in nano-electronics and nano-biology are also commented. In addition, theoretical investigations regarding external pressure buckling is carried out here and we have numerically confirmed that larger N (the number of layers) and a smaller D (the innermost diameter) make "corrugation modes" with a larger mode-index k be energetically favored.