• 한국환경과학회지
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• 제31권2호
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• pp.141-148
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• 2022

In this study, the inhibition of ammonia on anaerobic digestion of butyric acid was evaluated and the potential alleviating effects of such ammonia inhibition by the addition of magnetite particles were investigated. Independent anaerobic batch tests fed with butyric acid as a sole organic source were conducted in twenty 60-mL glass bottles with 10 different treatment conditions, comprising ammonia: 0.5, 2.0, 4.0, 6.0, and 7.0 g total ammonia nitrogen (TAN)/L and magnetite particles: 0 mM and 20 mM. The increase in ammonia concentration did not cause significant inhibition on methane yield; however, a significant inhibition on lag time and specific methane production rate was observed. The IC₅₀ in the control treatments (without magnetite addition) was estimated as 6.2654 g TAN/L. A similar inhibition trend was observed in magnetite-added treatments; however, the inhibition effect by ammonia was significantly alleviated in lag time and specific methane production rate when compared to those in the control treatments. The lag time was shortened by 1.6-46.3%, specific methane production rate was improved by 6.0-69.0%. In the magnetite-added treatments, IC₅₀ was estimated as 8.5361 g TAN/L. This study successfully demonstrated the potential of magnetite particles as an enhancer in anaerobic digestion of butyric acid under conditions of ammonia stress.

• 한국환경과학회지
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• 제8권3호
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• pp.325-330
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• 1999

This study aims to observe the inhibition of methane generation, the decomposition of organic matter, and the trend of outflowing leachate, using the simulated column of the anaerobic sanitary landfill structure of sulfate addition type which is made by adding sulfate to a current anaerobic landfill structure, and the simulated column of semi-aerobic landfill structure in the laboratory which is used in the country like Japan in order to inhibit methane from a landfill site among the gases caused by a global warming these days, and at the same time to promote the decomposition of organic matter, the index of stabilization of landfill site. As a result of this study, it is thought that the ORP(Oxidation Reduction Potential) of the column of semi-aerobic landfill structure gradually represents a weak aerobic condition as time goes by, and that the inside of landfill site is likely to by in progress into anaerobic condition, unless air effectively comes into a semi-aerobic landfill structure in reality as time goes by. In addition, it can be seen that the decomposition of organic matter is promoted according to sulfate reduction in case of $R_1$, a sulfate-added anaerobic sanitary landfill structure, and that the stable decomposition of organic matter in $R_1$ makes a faster progess than $R_2$. Moreover it can be estimated that $R_1$, a sulfate-added anaerobic sanitary landfill structure has an inhibition efficiency of 55% or so, compared with $R_2$, a semi-aerobic landfill structure, in the efficiency of inhibiting methane.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.62-68
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• 2013

회분식 실험을 통해 매몰지 내 유기물의 농도가 분해 속도에 미치는 영향을 평가하였다. 기질은 돈 및 우육을 이용하였으며 기질의 농도는 2, 4, 6, 8 및 10 g VS/L로 선정하였다. 기질의 농도가 2 g VS/L 일 경우에 돈 및 우육의 메탄 발생율 각각 46.3 및 48.4 ml CH4/g VS.d 로 가장 높게 나타났으며 기질의 농도가 증가할수록 메탄 발생율은 감소하였다. 비선형 저해 방정식을 이용하여 평가된 저해 상수 값은 돈육의 경우, n 및 m은 각각 4.9 및 0.6으로 나타났으며 우육은 각각 1.1 및 0.4로 나타났다(n: 최대 메탄 발생율 저해 상수, m: 최종 메탄 수율 저해 상수). 기질의 농도가 증가할수록 메탄 발생율은 민감하게 반응하였으나 최종 메탄 수율은 상대적으로 둔감하게 반응하였다. 또한, 돈 및 우육의 n과 m 값 관계를 통해 기질 농도에 따른 저해 특성은 반경쟁적 저해 특성으로 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.129-134
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• 2003

Anaerobic hydrogen production was executed using mixed anaerobic sludge. pH control (pH $5.5^{\sim}6.2)$ and heat treatment of anaerobic sluge at $92^{\circ}C$ was not effective for repressing the methane formation. The addition of $nitrate(500^{\sim}2,000\;mg/L\;KNO_3)$ made it possible to repress the methane formation, which resulted in the improvement of hydrogen production. By using SEM(Scanning Electron Microscope), less methane forming microbial with spagetti shape was observed when nitrate was supplied to anaerobic reactor.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.635-641
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• 2020

이 연구에서는 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 상평형과 형성 거동을 측정하였다. 염의 종류로는 염화나트륨(NaCl), 브롬화나트륨(NaBr), 아이오딘화나트륨(NaI)을 이용하였으며, 272~283 K의 온도 범위와 3.5~11 MPa의 압력범위에서 상평형 조건을 확인하였다. 5 wt% NaCl + 10 wt% MEG, 5 wt% NaBr + 10 wt% MEG, 5 wt% NaI + 10 wt% MEG의 순서로 메탄 하이드레이트의 억제 효과가 나타났음을 확인하였다. 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 형성 거동은 생성유도시간, 가스소모량과 성장 속도를 분석하여 확인하였다. 에틸렌글리콜과 염이 포함된 메탄 하이드레이트의 생성유도시간은 실험 조건에서 큰 차이를 보이지 않았지만, 에틸렌글리콜과 염의 첨가는 가스소모량과 성장 속도에 영향을 주었음을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제8권4호
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• pp.341-350
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• 1993

본 연구에서는 sMMO를 갖는 메탄 자화균인 M. triclwsporium OB3b를 이용하여 메탄올 생산을 위한 기초실험을 수행하였다. 중요한 결과를 요약하면 다음과 같다(Table 2). 1. 세포 내 NADH의 재생을 위해 개미산을 첨가 할 때 whole-cell의 sMMO 활성은 pH 7.0 및 $30^{\circ}C$ 에서 최대값을 보이며 propylene을 기질로 할 경우 약 130nmol/mg cell min 정도이다. 2. 인산은 MMO와 MDH 활성을 모두 저해하나 M MDH에 대한 저해 정도가 훨씬 크므로 메탄올 합성 에 사용이 가능하다. Noncompetitive mode를 가정 할 때 저해상수는 각각 185mM(MMO) 및 42mM ( (MDH)이었다. 3. 메탄올은 MMO 활성을 저해하며 noncompeti­t tive mode를 가정할 때 propylene기질의 경우 2 21mM 이었다. 4. 균체 내 sMMO 활성은 성장이 멈춰진 상태에 셔 비교적 때}른 속도로 감소하며 고농도 인산용액에 서 그 속도가 더 빨라진다. 5. 인산농도 91mM에서 메탄은 메탄올로 산화되 어 축적되며 4.5시간 동안 에탄올의 생성속도는 평 균 79nmol/mg min이었다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.49-57
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• 2009

본 연구에서는 UASB 반응조를 이용한 슬러리형 돈사폐수의 혐기성 소화시 암모니아 부하의 영향을 평가하였다. UASB 반응조는 $0.02{\sim}0.96kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 범위의 NVLR로 운전되었으며, 정상상태에서 biogas내 메탄함량은 73.3~77.9%였다. FA 농도는 메탄생성미생물의 저해 범위까지 증가하였으나, 메탄함량을 고려할 때, FA와 TA로 인한 저해는 발생하지 않았다. NVLR이 증가함에 따라 COD 제거율은 악화되었으며, $0.55kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 이하의 부하에서 COD 제거율을 60% 이상으로 유지할 수 있었다. NVLR이 0.09에서 $0.96kg{NH_4}^+-N/m^3/day$로 증가함에 따라, biogas의 생성량은 3.71에서 9.14L/day로 증가하였으며, COD의 메탄으로 전환율은 0.32에서 $0.20m^3CH_4/kg$으로 감소하였다. FA농도, COD 제거율, 메탄생성률 등을 고려할 때, UASB 반응조는$0.40kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 이하의 NVLR로 운영되어야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.59-67
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• 1988

혐기성소화(嫌氣性消化)에 미치는 온도(溫度)의 영향(影響)을 가장 효과적으로 파악할 수 있는 체류시간(滯留時間) 5일(日)에서 인공(人工)슬러지를 대상으로 $35{\sim}55^{\circ}C$의 소화실험(消化實驗)을 행하였다. 소화온도증가(消化溫度增加)에 따라 메탄발효(醱酵)의 저해(沮害)가 감소하여, 중온(中溫) 및 중간영역(中間領域)의 온도(溫度)에서는 잔발효(酸醱酵)가 우세하였으나 $55^{\circ}C$에서는 활발한 메탄발효(醱酵)가 이루어졌다. 온도(溫度)의 변화(變化)는 미생물활성(微生物活性)뿐 아니라 슬러지의 물리(物理), 화학적(化學的) 특성(特性)에도 영향(影響)을 미친다고 추정된다. 또한 유입(流入) 슬러지의 희석(稀釋)에 의하여 소화저해(消化沮害)가 크게 감소하여 모든 온도(溫度)에서 활발한 메탄발효(醱酵)가 가능하였다. 소화효율(消化效率)은 수리학적(水理學的) 부하량외(負荷量外)에 유기물부하량(有機物負荷量)에도 지배받음을 알 수 있었다. 소화효율(消化效率)의 급격한 저해(沮害)가 발생된다고 보고된 $40{\sim}45^{\circ}C$에서도 뚜렷한 저해(沮害)는 없었다. 한편 소화온도증가(消化溫度增加)에 따라 소화(消化)슬러지의 침강특성(沈降特性)도 향상되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권6호
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• pp.818-823
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• 2008

The interaction of fibre degrading microbes and methanogens was studied using two forages, lucerne (Medicago sativa) hay and maize (Zea mays) hay, as substrate and 2-bromoethanesulphonic acid (BES) as an additive in an in vitro gas production test. Gas and methane production (ml/g dry matter) were significantly higher (p<0.05) on lucerne as compared to maize hay. Inclusion of BES in the incubation medium significantly suppressed methane emission irrespective of substrate. The population density of total bacteria, fungi, Ruminococcus flavefaciens and Fibrobacter succinogenes was higher, whereas that of methanogens was lower with maize hay as compared to lucerne as substrate. BES suppressed methanogen population by 7 fold on lucerene and by 8.5 fold on maize at 24 h incubation as estimated by real time-PCR. This suppression was accompanied by almost complete (>98% of control) inhibition of methanogenesis. The proportion of acetate decreased, whereas that of propionate increased significantly by inclusion of BES, resulting in narrowing of acetate to propionate ratio. In vitro true digestibility (IVTD) of lucerne was significantly higher as compared to maize but BES inclusion did not affect IVTD.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.75-82
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• 2008

상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.