• 제목/요약/키워드: Higher activity waste

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농업부산물로부터 바이오 디젤 생산용 미세조류 배양액에 첨가할 당의 생산 공정 연구 (Manufacturing Process of Glucose from Agricultural Byproducts for Feeding a Biodiesel-producing Algae)

  • 김승리;한인섭
    • 적정기술학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.91-96
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    • 2019
  • 바이오디젤을 농작물보다 미세조류에서 생산할 때 여러 가지 장점이 있다. 미세조류는 적은 공간에서도 배양이 가능하며 지방 함유량이 높아 생산량이 매우 높다. 그러나 아직까지는 생산 공정 비용이 높다는 문제점을 가지고 있다. 미세조류에서 바이오디젤을 생산하는 공정에 필요한 비용 중 미세조류 배양액에 첨가되는 당이 차지하는 비중이 높다. 본 연구에서는 바이오디젤 생산용 Chlorella protothecoides의 배양액에 첨가될 당을 농업부산물 배추로부터 생산하는 공정을 연구 개발하였다. 먼저 리그노셀룰로우스 바이오매스를 이용하기 위해서 분쇄된 배추에 H2SO4로 처리하였을 때 0.5%가 가장 당 생산량이 많았지만 다음 단계에서 효소의 활성을 저해하였기 때문에 0.25% H2SO4 용액을 50℃에서 24시간 처리하는 것이 가장 적절한 조건임을 알 수 있었다. 셀룰로스를 분해하기 위하여 Trichoderma harzianum균주를 배양하여 배양액에 분비된 셀룰로스 분해효소(cellulases)를 사용하였다. T. harzianum 배양 조건은 28℃/pH 7/130 rpm에서 5일간 배양으로 최적화하였다. H2SO4 용액으로 전처리 된 배추는 T. harzianum 배양액을 효소 활성도 0.24 FPU/ml로 희석하여 45℃/pH 5/130 rpm 조건에서 약 3일동안 처리하였을 때 가장 효율적인 당 생산량을 이룰 수 있었다. 다른 농업부산물을 같은 공정 과정으로 처리하였을 때 배추가 가장 높은 당 생산률을 나타내어 활용도면에서 우수하다고 여겨진다. 배추의 수분함유량이 최대(95%)인 갓 폐기된 배추 잎의 경우 가장 당의 생산량이 많아서 가능한 빨리 처리하는 것이 바람직하였다. 지속 가능한 바이오디젤 생산을 위하여 미세조류를 배양할 때 본 연구에서 최적화한 조건에 따라 농업부산물 배추를 처리함으로써 비용 절감을 이룰 수 있을 것으로 기대된다.

전주시 하천의 BOD, COD,총질소, 총인에 대한 수질현황 및 오염원 (The State and Sources of Contamination with BOD, COD, T-N and T-P in Stream Within Chonju City)

  • 오창환;이지선;김강주;황갑수
    • 자원환경지질
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    • 제35권1호
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    • pp.43-54
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    • 2002
  • 전주시내에는 전주천과 삼천천이 흐르고 있으며 그 주변에는 여러 오염원이 분포하고 있다. 삼천천은 고사평 쓰레기 매립장에서 전주천과 합류하고 전주천은 최종적으로 만경강에 합류된댜. 전주천과 삼천천은 BOD, COD, 총질소, 총인에 대해서 오염되어 있으녀 전반적으로 상류에서 하류로 가면서 오염정도가 증가하는 경향을 보여준다. 전주천 하류에서 COD, 총질소, 총인 양은 호소기준 5급수 상한값의 수배에 해당된다. 이는 전주식 하수가 BOD, COD, 총질소, 총인의 주 오염원임을 지시한다. 고사평쓰레기 매립장은 BOD와 COD의 오염원일 가능성이 높다, 촟ㅇ질소는 상류부터 상댱히 오염되어 있기 때문에 농업활동에 의한 오염 영햐도 큰 것으로 생각된다. 전주천은 만경강의 BOD, COD, 총질소, 총인 오염에 중요한 영향을 미치고 있다. 전주천 외에도 전주 하류의 만경강 지류들은 BOD,COD, 총질소, 총인에 의해 만경가응ㄹ 오염시키고 있으며 특히 익산천은 주 오염원이다. 199년 8월의 오염부하량을 실제 유량과 수질 분석치를 이용해 계산해 본 결과 전주천 유입 이전의 만경강인 고산천으로부터 유입되는BOD(0.49 ton/day), COD(0.86 ton/day), 총질소(1.61 ton/day), 총인(0.01 ton/day)에 비해 전주천을 통하여 유입되는 BOD, COD, 총질소, 총인이 각각 약 5배, 7배, 7배, 36배 가량 높았으며 익산천을 통하여 유입되는 BOD, COD,총질소, 총인이 각각 약 5배, 7배, 7배, 36배 가량 높았으며 익산천을 통하여 유입되는 BOD, COD, 총질소, 총인은 각각 약 13배, 10배, 10배, 147배 가량 높았다.

식종슬러지 종류에 따른 이산화탄소 이용 바이오메탄 생산 비교 (Evaluation of different types of mixed microbial culture for biomethanation of CO2)

  • 김태훈;임병서;이승주;윤광수;안병규;미치드마;윤여명
    • 유기물자원화
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    • 제28권1호
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    • pp.65-72
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    • 2020
  • 본 연구는 초기 식종슬러지 종류별 CO2의 생물학적 바이오메탄 생산 적용 가능성을 비교를 위해 국내 혐기성 소화조로부터 획득한 식종미생물을 종류에 따라 Specific methanogenic activity (SMA) test를 수행한 결과이다. 36일간의 실험 결과 CH4 yield는 2,434-2,051mL CH4/g COD의 범위를 얻었고 생산된 가스 내 CH4 분압은 맥주공장과 음식물류 폐기물 식종슬러지에서 가장 높은 89.3-91.9% CH4 분포를 보인 반면 하수슬러지 식종슬러지로부터 가장 낮은 효율을 나타냈다. 반응조의 CH4 production rate/CO2 consumption rate 비교를 통해 CH4전환 속도 및 CO2소비율의 간접적 물질 수지 비교가 가능했으며 SMA test 실험 기간 중 반응조 내 아세트산의 농도의 검출이 확인되었다. 이는 식종슬러지 내부의 잔류 유기물들의 분해, 식종미생물의 사멸 및 이들의 분해, Homoacetogenic bacteria의 활성에 의해 반응조 내 Metabolic pathway가 부분적으로 Hydrogenotrophic methanogenesis 단계에서 Acetoclasctic methanogenesis로의 변환됨에 따른 결과로 사료된다.

양어장수내의 암모니아성 질소제거를 위한 질화세균군의 고정화 (Immobilization of Nitrifier Consortium for the Removal of Ammonium Ion in the Recirculating Aquaculture System)

  • 김성구;서재관;이종석;공인수;서근학
    • 한국수산과학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.816-822
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    • 1997
  • 최근 biotechnology 발전과 같이하여 미생물 고정화법이 급속히 진보하였다. 도처에 있는 biological midia로부터 products를 추출하기 위해 미생물 고정화법은 많이 적용되고 있지만 아직 하수처리에 적용은 되고 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 순환 양식 시스템에 고정화기술의 적용 가능성을 타진하였다. fludized bed reactor에서 bead에 고정화된 질화세균군을 사용하기 위해서는 고정화 bead의 내구성이 높아야함으로 각 고정화법에 따른 강도는 $Ba^{++}-alginate$ bead가 1450g의 breaking force로 가장 높은 내구력을 지니고 있음으로 가장 적합한 bead라고 할 수 있었다. 또한 20 mg/L ammonium ion을 제거 하는데 $Ba^{++}-alginate$ bead는 다른 두 bead보다 훨씬 논은 활성을 나타내었으며, 아울러 고정화 질화세균군이 비고정화 질화세균군보다 높은 질화 효율을 보여 주었다.

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즉발감마선 측정을 위한 HPGe 검출기의 전계수 또는 동시계수모드에서의 광대역 계측효율 보정 (Efficiency Calibration of HPGe Detector in Normal ana Coincidence Mode for the Determination of Prompt Gamma-ray)

  • 송병철;박용준;지광용
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.97-104
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    • 2004
  • NIPS 시스템은 중성자 핵반응 결과 방출되는 즉발 감마선을 정량적으로 측정하는 장치이며 고체 및 액체 폐기물 중 존재하는 다양한 원소를 비파괴적으로 분석할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 NIPS 시스템에 이용된 고순도반도체 검출기의 계측효율을 $^{l33}$Ba 및 $^{152}$Eu 방사성 동위원소 선원과 $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$)$^{36}$ Cl 핵반응 시 발생되는 즉발감마선을 이용하여 80 keV에서 8 MeV까지 넓은 영역에 대하여 구하였다. $^{35}$ Cl(n, ${\gamma}$)$^{36}$ Cl 핵반응을 이용한 고에너지 감마선의 계측효율은 즉발감마선의 방사능 값을 정확히 알 수 없기 때문에 저 에너지 영역에서 정확히 알고 있는 검출기 효율곡선에 규격화시켜 전 에너지 영역에서의 효율보정곡선을 구하였다. 또한 KCl 표준용액에 $^{252}$ Cf 중성자 선원을 조사시켜 표준용액으로부터 방출되는 즉발 감마선을 고순도반도체 검출기로 측정하고 광대역 계측효율 곡선을 이용하여 수용액 시료에서의 평균 열중성자 속을 예측하였다. NIPS 측정시스템은 주변 재료 물질의 핵반응으로 방출되는 감마선 background를 줄이기 위해 두 개의 고순도반도체 검출기를 이용한 동시계수 장치가 고안되었으며, 동시계수 모드에서의 계측효율도 함께 고려되었으며, 표준선원을 이용하여 전 계수 또는 동시계수모드에서의 background에 대한 측정감도를 비교하였다.다.

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강인한 바이오필터설계를 위한 바이오필터모델: 1. 바이오필터 담체의 흡착거동 (Biofilter Model for Robust Biofilter Design: 1. Adsorption Behavior of the Media of Biofilter)

  • 이은주;서교성;전위숙;임광희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권1호
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    • pp.149-154
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    • 2012
  • 바이오필터담체가 충전된 흡착칼럼 운전 시의 흡착 및 탈착거동에 대하여 조사하였다. 에탄올을 휘발성유기화합물(VOC)로서 함유하는 폐가스를 처리하기 위한 연속동적흡착 실험을 바이오필터공정과 같은 90% 이상의 상대습도에서 수행하였다. 에탄올 1,000 ppmv(or 2,050 mg ethanol/$m^3$)를 포함하는 폐가스 2 L/min을 흡착칼럼에 공급하였을 때에 흡착칼럼 출구에서의 파과점과 흡착평형에 이르는 시간은 1단 시료구에서 보다 각각 10배와 3배 만큼 지연되었다. 한편 에탄올 2,000 ppmv(or 4,100 mg ethanol/$m^3$)를 포함하는 폐가스의 경우에는 각각 9배와 3배 지연되었다. 이와 같이 흡착칼럼 출구에서 지연기간의 비는 공급농도와 무관하게 서로 거의 일치하였음이 관찰되었다. 또한 1단 시료구와 출구에서 비교한 유입폐가스의 에탄올농도의 10%를 보이는 탈착시간 지연비도 약 1.5배로서 거의 일치하였다. 한편 미생물활성과 멸균공정의 흡착평형에 대한 영향에 대하여 조사하였다. 멸균된 입상 활성탄으로 충전된 vial의 기상 에탄올 농도는 멸균되지 않은 입상 활성탄으로 충전된 경우와 거의 일치하였다. 그러나 퇴비(compost)나 입상 활성탄/퇴비 혼합물의 경우에는 멸균 안한 경우가 멸균한 경우보다 기상에서의 에탄올 농도가 현저하게 높았다.

진주시 대기중 휘발성 유기화합물의 농도특성 기초조사 (Characterization of Volatile Organic Compounds(VOCs) Concentrations in Jinju)

  • 박정호;박현건;서정민
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.91-98
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    • 2013
  • In order to study the seasonal patterns and possible origins of air concentrations of volatile organic compounds(VOC), measurements were taken with GC-MS at 3 sampling sites in Jinju for 12 months from Mar. 2010 to Feb. 2011. Atmospheric VOC are sampled on tubes containing solid adsorbents(Tenax TA) with a time resolution of 2hrs. Composition and concentration of VOC are analysed with a GC system equipped with thermal desorption apparatus(ATD). The most abundant compound appeared to be Toluene, Ethylbenzene and m,p-Xylene. The mean concentrations of Benzene were 0.20 ppb at GN site, 0.18 ppb at DA site, and 0.25 ppb at SP site, respectively. VOC concentration showed a strong seasonal variation, with higher concentrations during the spring and lower concentrations during the summer. The results showed that monthly fluctuations in measured VOC concentrations depended on variations in the strength of sources, as well as on photochemical activity and meteorological conditions. In Jinju, the total VOC emissions for 2009 were estimated to be 4,407 ton/year by Clean Air Policy Support System(CAPSS). It is shown that solvent use 57.5%(2,534 ton/yr), waste treatment and disposal 23.3%(1,025 ton/yr), and mobil source-road traffic 12.2%(537 ton/yr) are the most significant anthropogenic source.

Statistical Optimization of Medium Components for Milk-Clotting Enzyme Production by Bacillus amyloliquefaciens D4 Using Wheat Bran-an Agro-Industry Waste

  • Zhang, Weibing;He, Xiaoling;Liu, Hongna;Guo, Huiyuan;Ren, Fazheng;Gao, Weidong;Wen, Pengcheng
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권8호
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    • pp.1084-1091
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    • 2013
  • In this paper, two statistical methods were applied to optimize medium components to improve the production of the milk-clotting enzyme by Bacillus amyloliquefaciens D4. First, wheat bran juice, skim milk powder, and $Na_2HPO_4$ were shown to have significant effects on D4 enzyme production using the Plackett-Burman experimental design. Subsequently, an optimal medium was obtained using the Box-Behnken method, which consisted of 3.31 g/l of skim milk powder, 5.0 g/l of sucrose, 0.1 g/l of $FeSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.1 g/l of $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.1 g/l of $MnSO_4{\cdot}2H_2O$, 0.1 g/l of $ZnSO_4{\cdot}7H_2O$, 1.52 g/l of $Na_2HPO_4$, and 172.45 g/l of wheat bran juice. With this optimal medium, the milk-clotting enzyme production was remarkably enhanced. The milk-clotting enzyme activity reached 3,326.7 SU/ml after incubation of 48 h, which was 1.76-fold higher than that of the basic medium, showing that the Plackett-Burman design and Box-Behnken response surface method are effective to optimize medium components, and B. amyloliquefaciens D4 possessed a high rennet-producing capacity in the optimal medium.

실리카퓸 대체 재료로서 나노슬래그의 규격제안을 위한 기초적 연구 (The basic study for the proposal standard of Nano-Slag on an alternation material for Silica-fume)

  • 허재원;임남기
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.67-71
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    • 2008
  • Blast Furnace slag a pigiron waste that is produced more than 800 thousand tons per year, and micronized double quenching blast furnace slag improves flexibility of concrete, and even shows improvement effect of long-term intensity. However, the concrete that used micronized double quenching blast furnace slag is restricted in its use because of many problems to assure early intensity. Even micronized blast furnace slag can assure its early intensity of concrete when maximizing, and is considered that can be applied in high strength of blast furnace slag as an alternation material for Silica-fume that depends on overall import. Hereby this paper is revised activity index and fluidity of mortar that used Nano Slag that is produced by rotten Nano crush equipment to propose its size, and possible utility of Nano Slag that was produced by blast furnace slag made in Korea as an alternation material, with the conclusion as following. 1. To measure micronized Nano slag, it is judged that it should be in progress with BET method that is based on micronized Silica-fume for concrete. 2. As a result, the test based on KS L ISO 679 is shown to satisfy the basic additive size of KS F 2563 and of KS F 2567, and to determine new combination of stipulations. 3. The strength development of Nano Slag was shown excellent in the daily initial installment of 1, 3, 7 days against the basic additive. This is judged that contains CaO controlling initial strength against Silica-fume, and contributes to higher fineness than the basic blast furnace slag 1 type.

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광주지역 일부 초등학생에서 어린이 식생활실천지침 이행정도에 따른 영양소 섭취수준 비교 (Comparison of the Nutrient Intakes by the Score of Dietary Action Guides for Korean Children among the Elementary School Students in Gwangju City)

  • 김복희;성미영;이윤나
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.411-425
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    • 2011
  • This study was conducted to examine differences in nutrient intakes by the compliance with the Dietary Action Guide for Korean Children. The subjects included 343 elementary school students in Gwangju city. Compliance with the Dietary Action Guide for Children showed that 62.4% of subjects had breakfast everyday; 44.3% of subjects ate vegetables/fruits/milk and dairy products daily; 26.8% of subjects ate a variety of lean meats/fish/eggs/bean products daily; 32.9% of subjects enjoyed outdoor activity everyday and ate according to their energy needs; 40.2% of subjects chose healthy and nutritious foods for snack; and 15.5% of subjects avoided food waste. Intakes of most of nutrients including energy were significantly higher (p < 0.05) in those who complied with the Dietary Action Guide well. Also nutrient intakes had the positive correlation with the scores of Dietary Action Guide (p < 0.05). From these results, nutrient intakes of children were significantly influenced by dietary factors suggested in the Dietary Action Guide for Children. In addition, the results also confirmed that good food behaviors were indispensible to maintaining a proper nutritional status. Based on these results, good food behaviors and practice were critical to secure good health and proper nutritional status for children, and that nutrition education should be strengthened in school as well as at home.