• 제목/요약/키워드: Humic Substances

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휴믹산 용액 및 자연수의 한외여과: 제거율, 막오염 및 세척특성 비교 (Ultrafiltration of Humic and Natural Water: Comparison of Contaminants Removal, Membrane Fouling, and Cleaning)

  • 추광호;남미연
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.65-74
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    • 2008
  • 자연산 유기물과 미세 입자는 분리막을 이용한 수처리 공정에서 반드시 제거되어야 하는 주요한 물질이다. 특히 휴믹물질은 막오염을 일으키는 자연산 유기물의 대표적인 물질로 알려져 있어 막여과 정수처리와 관련된 많은 연구에서 정수 원수를 모사하기 위해 이용되고 있다. 본 연구에서는 휴믹산 용액과 자연수의 한외여과시 막여과 및 세척 특성을 비교 분석하여 분리막 모듈의 실제 정수 원수 적용시 휴믹산 용액을 이용한 모사수가 가지는 대표성을 검토하고자 하였다. 정수원수의 막투과도는 5 mg/L 휴믹산 용액의 여과와 거의 같은 양상을 보였으나 유기물 및 탁도 제거율 측면에서 차이를 보였다. 용존성 유기물의 제거율은 휴믹산 용액에 비해 자연수의 제거율이 아주 낮으며 자연수 내에 존재하는 유기물은 분리막에 의해 거의 제거되지 않음을 알 수 있었다. 모사수의 제거율이 상대적으로 높게 나타난 이유는 유입수 내 유기물의 분자량 분포와 $UV_{254}$ 및 SUVA 값으로부터 휴믹산 용액 내 유기물의 크기 배제 및 소수성 흡착 때문인 것으로 사료된다. 미세입자 제거의 경우 입자 분포에 있어서 상대적으로 작은 크기의 카올린을 함유한 모사수가 자연수에 비해 한외여과 처리수의 탁도가 더 낮게 나타났다. 이는 입자 크기 자체보다는 입자의 형태가 분리막에 의한 입자 제거에 영향을 미치는 것으로 추정된다. 또한 화학세정을 통한 막성능 회복률의 경우 비슷한 막투과도를 보이며 오염을 일으킨 경우에도 모사수가 자연수에 비해 다소 높은 회복률을 보였고, 이 또한 모사수의 한계를 드러낸다고 하겠다.

Nondestructive determination of humic acid in compost by NIRS

  • Seo, Sang-Hyun;Han, Xiao-Ri;Cho, Rae-Kwang;Park, Woo-Churl
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1623-1623
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    • 2001
  • Composting is a biological method used to transform the organic waste into stable, humified organic amendments. Humification is indicated as the key factor in improving the quality of compost, because of the importance of humic substances to soil ecology, fertility and structure, and their beneficial effects on plant growth The compost constituents vary widely, however, the degree of maturity is very important factor in compost quality. So this experiment carried out to determine the rapid estimation of the quality in cattle, pig, chicken and waste composts using near infrared reflectance spectroscopy(NIRS). Near infrared reflectance spectra of composts was obtained by Infra Alyzer 500 scanning spectrophotometer at 2-nm intervals from 1100 to 2500nm. Multiple linear regression(MLR) or partial least square regression (PLSR) was used to evaluate a NIRS method for the rapid and nondestructive determination of humic acid contents in composts. The results summarized that NIR spectroscopy can be used as a routine testing method to determine quantitatively the humic acid content in the compost samples ondestructively. Especially, we supposed that absorbance around 2300nm is related to humic acid as a factor of compost maturity. However the NIR absorption approach is empirical, it actually requires many combinations of samples and data manipulations to obtain optimal prediction.

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응집제 주입에 따른 NOM과 저압막의 막오염 특성에 관한 연구 (A study on the fouling characteristics of low-pressure membranes and NOM with coagulation pretreatment)

  • 박상혁;홍종현;유명진;구자용
    • 상하수도학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.237-246
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    • 2010
  • This study was carried out to compare the performances of hydrophobic and hydrophilic membranes in the filtration of the pretreatment waters using coagulants such as PAC and PAHCs, and to investigate the influence of NOM characteristics on the fouling of membranes. As a result, the hydrophobic fraction was more effectively removed by PAHCs, however the transphilic and hydrophilic fraction were more effectively removed by PAC on NOM removal. Raw water showed the highest response in the range of humic substances, and pre-coagulated waters with PAC and PAHCs followed. It was also observed that the fouling effect for a hydrophobic membrane was greater than that of a hydrophilic membrane with a similar pore size, due to fouling caused by adsorption. Foulants causing significant flux decline were alcoholic compounds (polysaccharide-like) and humic substances including aromatic groups. Especially, it appeared that alcoholic compounds such as polysaccharide-like substances which mostly remained after coagulation pretreatment had most influence on fouling. It was found that fouling were influenced by each fraction NOM components depending on coagulants used. And PAHCs was more efficient for membrane fouling than PAC.

미셀 한외여과(MEUF)를 이용한 질산성 질소와 인산의 동시제거 시 휴믹산의 영향 (Effect of Humic Substances on the Simultaneous Removal of Nitrate and Phosphate in a Micellar-Enhanced Ultrafiltration (MEUF))

  • 김보경;백기태;김호정;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권3호
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    • pp.30-36
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    • 2003
  • 본 연구에서는 미셀 한외여과(Micellar-enhanced ultrafiltration, MEUF)공정으로 질산성 질소와 인산을 동시에 제거할 때 휴믹산이 공정에 미치는 영향을 살펴보았다. 계면활성제/오염물의 몰 비가 1인 경우, 질산성 질소는 미셀 표면에 휴믹산과 경쟁적으로 결합을 하기 때문에 그 제거율이 50%로 감소하지만, 몰 비 3 이상의 계면활성제를 첨가하였을 때에는 80% 이상의 제거율을 유지하였다. 반면 인산의 경우에는, 몰 비 1 이상의 CPC 농도에서 질산성 질소와는 달리 휴믹산이 존재하지 않는 경우와 비슷한 수준인 80% 이상의 제거율을 보였으며, 이때 CPC와 휴믹산의 제거율은 거의 99% 이상 이었다. 또한 100 ppm농도의 휴믹산은 MEUF공정에서 플럭스 감소에 영향을 미치지 않고 오히려 조금 증가시켰으며, 이는 막에 흡착한 휴믹산이 막의 친수성을 증가시켜 투과율을 높이기 때문인 것으로 판단된다. 이를 통해 휴믹산은 질산성 질소 및 인산을 동시 제거하는 MEUF 공정에서 제거효율을 저하시키지 않음을 확인하였다.

Chemical Structural Features of Humic-like Substances (HULIS) in Urban Atmospheric Aerosols Collected from Central Tokyo with Special Reference to Nuclear Magnetic Resonance Spectra

  • Katsumi, Naoya;Miyake, Shuhei;Okochi, Hiroshi
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제12권2호
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    • pp.153-164
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    • 2018
  • We measured $^1H$ and $^{13}C$ nuclear magnetic resonance (NMR) spectra of Humic-like substances (HULIS) in urban atmospheric aerosols isolated by diethylaminoethyl (DEAE) and hydrophilic-lipophilic balance (HLB) resin to characterize their chemical structure. HULIS isolated by DEAE resin were characterized by relatively high contents of aromatic protons and relatively low contents of aliphatic protons in comparison with HULIS isolated by HLB resin, while the contents of protons bound to oxygenated aliphatic carbon atoms were similar. These results were consistent with the results of the $^{13}C$ NMR analysis and indicate that hydrophobic components were more selectively adsorbed onto HLB, while DEAE resins selectively retained aromatic carboxylic acids. Furthermore, we demonstrated that the chemical structural features of HULIS were significantly different between spring and summer samples and that these disparities were reflective of their different sources. The estimated concentrations of HULIS in spring were found to be regulated by vehicle emissions and pollen dispersion, while the behavior of HULIS in summer was similar to photochemical oxidant and nitrogen dioxide concentrations. The proportion of aliphatic protons for summer samples was higher than that for spring samples, while the proportion of aromatic protons for summer samples was lower than that for spring samples. These seasonal changes of the chemical structure may also involve in their functional expression in the atmosphere.

금강 수계 자연유기물 특성 분석 (Analysis of Natural Organic Matter (NOM) Characteristics in the Geum River)

  • 유순주;김창수;하성룡;황종연;채민희
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.125-131
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    • 2005
  • Natural organic matter(NOM) is defined as the complex matrix of organic material and abundant in natural waters. It affects the performance of unit operations for water purification. Several kinds of analytical indicators such as DOC, specific ultraviolet absorbance(SUVA), apparent molecular weight (AMW), fractionation and high performance size exclusive chromatography(HPSEC) have been used to understand characteristics and variations of NOM. This study aims to evaluate the characteristics of NOM in the Geum River system comprising with stream flows and reservoirs. It was identified that SUVA denoting the portion of humic substance in water ranged within 1.60~3.36. Using resin adsorbents, dissolved organic carbon(DOC) was fractionated into three classes: hydrophobic bases(HOB), hydrophobic acids(HOA) and hydrophilic substances(HI). HI dominates in all samples, collectively accounting for more than 62% of the DOC. HOA was the second dominated fraction and it varied considerably but accounted for about 30% of the DOC. The distribution of high molecular weight(HMW) measured by HPSEC being used to determine the molecular weight distribution of aquatic humic substances was 40.1% and 38.7% in reservoir and stream flow, respectively. The distribution of low molecular weight(LMW) in stream flow was 13.2% higher than that in reservoir. And apparent molecular weight less than 1KDa, which include the molecular weight of hydrophilic organic matter, occupied with 69.2% and 68.2% in stream flow and reservoir, respectively. While the molecular weight of 1 to 100 KDa including humic substances ranged with 18.6% and 21.6% in stream flow and reservoir, respectively. Seasonal variation of refractory dissolved organic carbon was similar to that of SUVA.

답토양부식물(畓土壤腐植物)에 대(對)한 토양화학적연구(土壞化學的硏究)[I] -Humin 산(酸)과 Hymatomelan 산(酸)의 흡광(吸光) Spectrum- (Soil Chemical Studies on the Humic Substances of Paddy soils(I) -Photoabsorption Spectra of Humic acid and Hymatomelanic acid-)

  • 임선욱;김명종;이춘영
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제12권
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    • pp.115-118
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    • 1969
  • 답토양부식물(畓土壤腐植物)에 대(對)한 일련(一連)의 토양화학적연구(土壞化學的硏究)에서 본실험(本實驗)은 수개(數個) 고위(高位)및 저위답토양(低位畓土壞)에서 부식물(腐植物)을 추출(抽出)하고 hymatomelan 산(酸)과 humin 산(酸)으로 분획(分劃)하여 가시(可視), 자외(紫外) 및 적외부(赤外部)에시 흡광(吸光) spectrum을 측정(測定)하여 비교검토(比較檢討)하였다. 토양비옥도(土壞肥沃度)의 차이(差異)에 따라 부식분획물(腐植分劃物)의 흡광(吸光)은 어느 광파역(光波域)에서도 별(別)다른 상이성(相異性)이 존재(存在)하지 않으며 자외광흡수(紫外光吸收) spectrum이 퇴비(堆肥)와 다른 유형(類型)의 토양(土壞)에서 분리(分離)한 부식산(腐植酸)의 spectrum과는 다르게 hymatomelan 산(酸)이 나 humin 산(酸) 모두 $235\;m{\mu}$에서 최고(最高), $395\;m{\mu}$에서 최저(最低)의 만곡접(灣曲點)을 나타내었다. 적외광흡수(赤外光吸收) spectrum은 양(兩) fraction간(間)에 상이점(相異點)을 보여 파수(波數) $1720\;cm^{-1}$에 특징적(特徵的)인 Peak가 존재하(存在)하며 이보다 장파역(長波域)($7.5{\sim}9.5{\mu}$)에서도 상이(相異)한 양상(樣狀)이었다. 또한 이 spectrum 들을 다른 연구자(硏究者)들에 의(依)한것과 대조(對照)하여 상이성(相異成)을 고찰(考察)하였다.

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답토양(畓土壤)의 부식(腐植)과 질소형태(窒素形態)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Characteristics of Humic Substances and Fractionations of Nitrogen in Paddy Soils)

  • 김영식;황광남;김원출;박문의;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.239-244
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    • 1986
  • 제주도(濟州道) 및 경기도(京畿道)를 제외(除外)한 전국농토배양답(全國農土培養畓)에서 비교적(比較的) 작물생산력이 높은 보통답토양(普通畓土壤) 7점(點)과 작물생산력이 낮은 사질답토양(砂質畓土壤) 7점(點)을 채취(採取)하여 부식(腐植)의 성상(性狀)과 질소(窒素)의 형태(型態)를 조사(調査), 비교(比較)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 공시토양(供試土壤)의 Humus(Humic acid+Fulvic acid)의 양(量)은 665mg/100g 2680mg/100g의 수준(水準)이었으며, Humic acid는 보통답(普通畓) 평균치(平均値)가 1436mg/100g, 사질답(砂質畓) 평균치(平均値)는 970mg/100g이었다. 2. 웅전법(熊田法)에 의(依)한 부식산(腐植酸)이 분류형(分類型)은 B형(型), P형(型), RP형(型)에 분포(分布)되어 있었다. 3. 공시토양(供試土壤)의 무기태질소함량(無機態窒素含量)은 전질소함량(全窒素含量)의 1.04-2.86%였으며 사질답(砂質畓) 평균치(平均値)와 보통답(普通畓) 평균치(平均値)는 각각(各各) 1.72%, 1.75%였다. 4. 산가수분해(酸加水分解)에 의(依)한 유기태질소분별정량(有機態窒素分別定量) 결과(結果) 보통답(普通畓), 사질답토양(砂質畓土壤) 공(共)이 Amino산태질소(酸態窒素)가 가장 많았으며 사질답토양(砂質畓土壤)에서는 Amino산태질소(酸態窒素)가 31.52%, Humin태질소(態窒素) 20.63% Amino당태질소(糖態窒素)는 18.70%였다.

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