• 제목/요약/키워드: Granular matter

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오염된 연안저질의 현장생물정화를 위한 미생물활성촉진제의 용출특성 연구 (Study on the elution of biostimulant for in-situ bioremediation of contaminated coastal sediment)

  • 우정희;송영채;센틸쿠마르
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.239-246
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    • 2014
  • 자생하는 미생물의 활성을 촉진시킴으로써 오염된 연안퇴적물을 현장생물정화하기 위하여 사용하는 미생물활성촉진제의 용출특성에 대한 연구를 수행하였다. 미생물의 생리활성을 촉진하는 황산염, 질산염을 오염되지 않은 연안퇴적물과 혼합하였으며, 혼합물을 볼 형태로 만든 뒤 셀룰로스 아세테이트 및 폴리설펀으로 각각 표면을 코팅하여 볼 형태의 미생물활성촉진제 2종을 제작하였다. 또한, 황산염과 질산염이 용해된 생리활성물질 용액에 입상활성탄을 침지시켜 입자상 미생물활성촉진제를 별도로 준비하였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제를 전자현미경으로 관찰한 결과 코팅층 내부는 다소 큰 공극이 불규칙적으로 존재하였으나 코팅층 외부는 촘촘한 벌집모양의 공극들이 분포되어있었다. 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제의 경우는 코팅층의 내부와 외부 모두 공극이 없는 치밀한 구조를 보였다. 셀룰로스 아세테이트로 코팅한 미생물활성촉진제의 생리활성물질 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 증류수와 해수에서 모두 높았으며, 입자상 미생물활성촉진제로부터의 생리활성물질의 용출율은 폴리설펀으로 코팅한 미생물활성촉진제에 비해 약 9배 이상 높았다. 미생물활성촉진제로부터 생리활성물질들의 용출속도는 정체조건에 비해 난류조건에서 약 3배 이상 빠른 것으로 평가되었으며, 생리활성물질들 중에서 질산염은 황산염에 비해 빠르게 용출되는 특성을 보였다.

유해원소로 오염된 토양 세척 및 세척수의 처리 (Soil Washing and Effluent Treatment for Contaminated Soil with Toxic Metals)

  • 양중석;황진민;백기태;권만재
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.745-754
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유해원소로 오염된 현장토양을 대상으로 물리적 및 화학적 토양세척공법을 적용하였을 경우, 유해원소의 처리효율과 더불어 토양세척공법에서 발생하는 폐수를 중화, 응집, 흡착 반응을 이용하여 처리할 경우를 고려하여 최적 토양세척공법의 선정방법을 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 토양에서 주된 유해원소인 비소제거에 수산화나트륨 수용액이 황산 수용액보다 효과적이었다. 반면, 폐수 처리의 경우 수산화나트륨 수용액으로 토양 세척 시 함께 추출되는 토양유기물로 인하여 폐수처리가 복잡하고 유해원소의 제거가 잘되지 않아 세척공정의 세척제로는 산을 이용하여 토양을 세척하는 것이 좋으며, 발생하는 세척액의 pH를 6.5 이상으로 중화시켜 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 흡착제로 GFO(Granular ferric oxide)를 이용하였을 경우 비소와 납의 제거율이 뛰어났으며, 중화공정과 결합하였을 경우 대부분의 유해원소를 제거할 수 있었다. 결과적으로, 토양세척 공법 적용 시 토양의 특성에 따라 유해원소의 제거율 및 세척액의 처리 및 재이용 방법이 차이가 있으므로, 세척효율 및 세척수 처리 공정을 고려한 체계적인 최적화를 진행하여야 할 것으로 판단된다.

Effects of Granular Silicate on Watermelon (Citrullus lanatus var. lanatus) Growth, Yield, and Characteristics of Soil Under Greenhouse

  • Kim, Young-Sang;Kang, Hyo-Jung;Kim, Tae-Il;Jeong, Taek-Gu;Han, Jong-Woo;Kim, Ik-Jei;Nam, Sang-Young;Kim, Ki-In
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.456-463
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    • 2015
  • The objective of this study was to determine the effects of granular type of silicate fertilizer on watermelon growth, yield, and characteristics of soil in the greenhouse. Four different levels of silicate fertilizer, 0(control), 600, 1,200, $1,800kg\;ha^{-1}$ were applied for experiment. The silicate fertilizer was applied as a basal fertilization before transplanting watermelon. Compost and basal fertilizers were applied based on the standard fertilizer recommendation rate with soil testing. All of the recommended $P_2O_5$ and 50% of N and $K_2O$ were applied as a basal fertilization. The N and $K_2O$ as additional fertilization was split-applied twice by fertigation method. Watermelon (Citrullus lanatus Thunb.) cultivar was 'Sam-Bok-KKuol and main stem was from rootstock (bottle gourd: Lagenaria leucantha Standl.) 'Bul-Ro-Jang-Sang'. The watermelon was transplanted on April, 15. Soil chemical properties, such as soil pH, EC, available phosphate and exchangeable K, Mg, and available $SiO_2$ levels increased compared to the control, while EC was similar and the concentrations of soil organic matter decreased. Physical properties of soils, such as soil bulk density and porosity were not different among treatments. The growth characteristics of watermelon, such as stem diameter, fresh and dry weight of watermelon at harvest were thicker and heavier for silicate treatment than the control, while number of node was shorter than the control. Merchantable watermelon increased by 3-5% compared to the control and sugar content was 0.4 to $0.7^{\circ}Brix$ higher than the control. These results suggest that silicate fertilizer application in the greenhouse can improve some chemical properties of soils and watermelon stem diameter and dry weight, which are contributed to watermelon quality and marketable watermelon production.

BAC 공정에서 운전기간 및 여층깊이 변화에 따른 생물막 생체량 및 용존유기물질 생분해 특성 평가 (Evaluation of Biomass of Biofilm and Biodegradation of Dissolved Organic Matter according to Changes of Operation Times and Bed Depths in BAC Process)

  • 손형식;정철우;최영익;이건;손희종
    • 한국환경과학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.1101-1109
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    • 2014
  • In this study we followed biofilm formation and development in a granular activated carbon (GAC) filter on pilot-scale during the 12 months of operation. GAC particles and water samples were sampled from four different depths (-5, -25, -50 and -90 cm from surface of GAC bed) and attached biomass were measured with adenosine tri-phosphate (ATP) analysis and heterotrophic plate count (HPC) method. The attached biomass accumulated rapidly on the GAC particles of top layer throughout all levels in the filter during the 160 days (BV 23,000) of operation and maintained a steady-state afterward. During steady-state, biomass (ATP and HPC) concentrations of top layer in the BAC filer were $2.1{\mu}g{\cdot}ATP/g{\cdot}GAC$ and $3.3{\times}10^8cells/g{\cdot}GAC$, and 85%, 83% and 99% of the influent total biodegradable dissolved organic carbon ($BDOC_{total}$), $BDOC_{slow}$ and $BDOC_{rapid}$ were removed, respectively. During steady-state process, biomass (ATP and HPC) concentrations of middle layer (-50 cm) and bottom layer (-90 cm) in the BAC filter were increased consistently. Biofilm development (growth rate) proceed highest rate in the top layer of filter (${\mu}_{ATP}=0.73day^{-1}$; ${\mu}_{HPC}=1,74day^{-1}$) and 78%~87% slower in the bottom layer (${\mu}_{ATP}=0.14day^{-1}$; ${\mu}_{HPC}=0.34day^{-1}$). This study shows that the combination of different analytical methods allows detailed quantification of the microbiological activity in drinking water biofilter.

IBP의 반복처리(反復處理)가 담수토양중(湛水土壤中) 농약(農藥)의 분해(分解)에 미치는 영향(影響) (Effect of Repeated Application of IBP on the Degradation of Pesticides in Flooded Soil)

  • 송병훈;정영호;박영선
    • 한국환경농학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.65-70
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    • 1982
  • 담수토양(湛水土壤)에 IBP 입제(粒劑)를 반부처리(反復處理)하고 후처리(後處理)한 약제(藥劑)의 분해(分解)에 미치는 영향(影響)을 시험(試驗)한 결과(結果) 1) IBP의 반부처리(反復處理)로 후처리(後處理)한 IBP의 분해(分解)가 촉진(促進)되었으며 그 효과(效果)는 약 53일간지속(日間 持續)되었으나 diazinon의 분해(分解)에는 영향(影響)이 없었다. 2) 토양살균(土壤殺菌)으로 IBP의 분해(分解)가 크게 억제(抑制)되어 분해속도(分解速度)는 무살균토양(無殺菌土壤)에 비해 3배(倍)이상 지연(遲延)되었으며 반부처리(反復處理)에 의해 생성(生成)된 IBP 분해촉진능력(分解促進能力)도 소실(消失)되었다. 3) IBP 반부처리(反復處理)로 인(因)한 토양미생물(土壤微生物)의 전체 colony수(數)는 변하지 않았다.

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입자상물질과 VOCs 동시제거 실증장치에서 자동차 페인트 부스 발생 paint aerosol과 VOCs의 동시제거 성능 특성 (Performance characteristics of simultaneous removal equipment for paint particulate matter and VOCs generated from a spraying paint booth)

  • 이재랑;;전성민;이강산;김광득;박영옥
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.161-168
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    • 2016
  • The purpose of this study is to determine the performance characteristics of the paint particulate and volatile organic compounds(VOCs) simultaneous removal from the spraying paint booth in the laboratory and real site by sticky paint particulate and VOCs simultaneous removal demonstration unit. The sticky paint particulate and VOCs simultaneous removal unit is composed of the horizontal type pleated filter modules and the zig-zag type granular activated carbon packing modules. The test conditions at the laboratory are $50.15g/m^3$ of average paint aerosol concentration and 300 ppm of VOCs concentration which were same as the working conditions of spraying paint booth in the real site. But, the demonstration conditions at the real site are varied according to the working condition of spraying paint booth for the kind of passenger car bodies. The test results at the laboratory obtained that 99% of total particulate collection efficiency at 0.62 m/min of filtration velocity and 84% at 1.77 m/min of filtration velocity. The VOCs removal efficiencies are 97% at $3500hr^{-1}$ of gas hour space velocity and 59% at $10,000hr^{-1}$ of gas hour space velocity. In the real site test, the average removal efficiency of PM10 was measured to be 99.65%, the average removal efficiency of PM2.5 was 99.38%, the average removal efficiency of PM1 was 98.52%, and the average removal efficiency of VOCs was 89%.

전기화학적 방법을 이용한 Spent Granular Activated Carbon (GAC)의 재생 연구 (A Study of the Regeneration of Spent GAC using an Electrochemical Method)

  • 이상민;주수빈;조영수;오예지;김형준;심인태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권4호
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    • pp.481-491
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    • 2022
  • 본 연구는 CSOs의 고도처리를 목적으로 다단 횡류식 여과와 GAC 흡착조의 융합공정의 운영에서 GAC 흡착조의 유기물 처리 특성을 조사하고 설계 파과점에 도달한 GAC를 전기화학적 방법을 통한 재생효율을 평가하는 것이다. 여과공정은 부유물질은 용이하게 제거되지만 용존 유기물이 제거되지 않아 CSOs의 고도처리를 위해서는 용존유기물질의 제거능이 추가로 필요하다. 일반적으로 GAC 흡착은 정수처리 공정이나 하수의 3차 처리공정과 같은 저농도 유기물 조건에서 적용되어왔고 하수나 CSOs와 같이 유기물 농도가 높은 조건에서는 거의 적용이 되지 않았기에 본 연구에서 GAC를 이용한 CSOs 처리는 흥미로운 경험을 제공할 것이다. 본 연구는 유입 유기물 강도에 따른 GAC의 연속 운전 및 파과 특성을 조사하고 사용된 GAC를 전기화학적 재생을 적용하였으며, 이때 전압강도 및 전해액이 종류에 따른 흡착 유기물의 탈착 특성을 조사하였고 재생 후 GAC의 재흡착실험을 통해서 재생효율을 평가하였다. GAC 연속 운전결과 파과기간은 고농도 조건에서 21일, 중농도에서 28일 그리고 저농도에서 32일을 나타내었다. 전기분해를 통한 흡착 유기물의 탈착은 전기 분해 조건에 따라 188~609 mgCOD/L까지 발생하였고 전해액 종류의 영향은 NaOH가 H2O2보다 조금 우수한 탈착 특성을 나타냈다.

가변 주파수 Sono-Fenton 산화를 이용한 Spent-GAC 재생기술 (Spent-GAC Regeneration Using Variable Frequency Sono-Fenton Oxidation)

  • 주수빈;이상민;김형준;심인태;김희진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.449-458
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    • 2023
  • 용존 유기물을 흡착 제거하는 기술로서, 흡착능이 우수한 입상활성탄을 우선적으로 적용할 수 있지만, 흡착탑의 운전기간에 따라 GAC의 흡착능이 현저히 저하되어 파과되는 한계가 있으며 파과된 활성탄인 spent-GAC는 교체나 재생이 불가피하다. 활성탄 교체는 비용의 경제성 때문에 기피되며 상업적으로 열재생법을 사용하고 있으나, 800℃ 이상의 고온 조건으로 인한 높은 에너지 비용과 활성탄의 질량 손실이 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 CSOs내의 용존 유기물 처리에 사용된 spent-GAC의 재생효율을 제고하기 위해, Fenton 산화법과 초음파 산화를 융합한 다중산화기술인 Sono-Fenton 방법을 적용하였고, 산화제 주입농도와 초음파 주파수별 spent-GAC의 재생효율을 조사하였다. 적용된 Sono-Fenton 처리에서 Fe2+ 10 mmol/L, H2O2 농도 1,000 mmol/L, 120분 초음파 주사시간, 초음파 주파수 40 kHz 재생처리 조건에서 68.5%의 가장 높은 재생효율을 얻을 수 있었고, 750 kHz에서도 유사한 효율을 얻을 수 있었으며, 다른 주파수의 초음파는 재생효율이 불량했고 주파수의 크기와 GAC 재생효율은 선형 관계를 나타내지 않았다. 실 하수를 희석하여 제조한 CSOs로 GAC 흡착탑을 연속운전 한 경우, 재생없이 700시간 내외의 운전이 가능했고 1회의 Sono-Fenton 처리를 적용한 결과, 총 1,000시간의 GAC 흡착 운전 기간 동안 40~70%의 CODcr 제거 효율이 확보하였다.

실 규모 물 처리 공정 및 후속 흡착 처리에 의한 오염원 제거 잠재성 평가 (Potential of Contaminant Removal Using a Full-Scale Municipal Water Treatment System with Adsorption as Post-Treatment)

  • 변해일;여건희;응우옌 홍안;김영웅;김동건;이태훈;정설화;최영화;오승대
    • 토지주택연구
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    • 제15권1호
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    • pp.167-177
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    • 2024
  • 본 연구에서는 하이드로사이클론, 응결/응집, 용존공기부상 단일 공정이 결합한 실 규모 물순환 조합공정(HCFD)의 오염 지표수 처리 성능을 평가하였다. 실 규모 물순환 공정은 수질 변동이 큰 유입 원수를 대상으로 안정적인 수처리 효율을 보였으며, 유입수의 주요 수질 지표가 매우 나쁨(BOD, TP, COD) 혹은 약간 나쁨(SS)이었으나, 방류수는 매우 좋음(BOD, SS, TP) 혹은 좋음(COD) 수준으로 향상되었다. 물순환 시스템 방류수의 후속 고도 처리를 위해 활성탄 기반 흡착 공정의 용존성 유기물 및 미량오염물질(잔류의약물질 APAP 및 산업 화학물질 AO7) 처리 잠재성을 평가하였다. 오염원 흡착 특성은 흡착동역학 및 등온 흡착실험과 관련된 모델링 기법을 이용하여 관찰하였다. 실험 결과, 후처리 활성탄 흡착은 잔류 유기물, APAP, AO7 유기물에 대한 높은 오염원 제거 잠재성이 있음이 확인되었으며, 오염원 흡착속도 및 최대 흡착량 값은 유사 2차 반응속도 모델과 Langmuir 등온흡착 모델에 의해 결정되었다. 본 연구 결과, 활성탄 기반 흡착 공정은 기존의 물순환 조합공정과 연계시 수처리 효율을 상호 보완적으로 높이고, 흡착 공정은 전단의 입자 분리 공정으로 제거가 어려운 용존성 오염원의 후속 처리에 대한 높은 잠재성이 있음을 시사한다.

활성탄 흡착, 오존 단독, 그리고 오존/활성탄 혼합공정에서 부식산의 분해 특성 (Characteristics of Degradation of Humic Acid in GAC Adsorption, Ozone Alone, and Ozone/GAC Hybrid Process)

  • 최은혜;김계월;김석구;이동석
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.989-994
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    • 2005
  • 본 연구에서는 활성탄 흡착, 오존 단독, 오존/활성탄 혼합공정을 이용하여 부식산을 처리하고 부식산의 처리효율을 $UV_{254}$와 DOC를 통해 살펴보았으며, 부식산의 분해특성은 분자량 크기분포의 변화와 활성탄 표면변화를 통해 관찰하였다. 각 공정에서의 DOC 제거효율을 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정은 약 19%, 오존 단독공정은 38%이었으나, 오존/활성탄 혼합공정에서는 약 80%로 활성탄 흡착공정과 오존 단독공정의 DOC 처리효율을 합한 것보다 훨씬 높아, 혼합공정을 도입함으로써 시너지 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 기리고 $UV_{254}$ 감소율 역시 오존/활성탄 혼합공정에서 가장 크게 나타났다. 오존/활성탄 혼합공정에서 활성탄은 고유의 흡착제 역할뿐만 아니라 흡착된 유기물과 오존의 접촉을 촉진시키는 반응자리를 제공하는 역할을 하는 것으로 사료된다. 각 공정에서의 분자량크기분포 변화를 살펴본 결과, 활성탄 흡착공정에의 분자량 크기분포는 반응 전후에 큰 차이가 없었으며, 오존 단독공정에서는 30 kDa 이상의 분자량이 반응시간 10분 이후에는 거의 감소하지 않고 일정하였으나, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 120분 처리시 12.3%로 증가하였다. 한편 오존/활성탄 혼합공정에서는 120분 처리시 30 kDa 이상 분자량이 초기 36.3%에서 3.9%로 뚜렷하게 감소하였으며, 0.5 kDa 이하의 저분자량은 초기 4.8%에서 40.1%로 크게 증가하였다.