• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제2권2호
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• pp.116-124
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• 2008

In this study, the Tier 2 method recommended by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) was used to predict the methane generation rate at two landfill sites, designated as Y and C for purposes of this study, in South Korea. Factors such as the average annual waste disposal, methane emissions ($L_0$) and methane gas generation rate constant (k) were estimated by analyses of waste and the historical data for the landfills. The value of k was estimated by field experiments and then the changes in the methane generation rate were predicted through the year 2050, based on the value of k. The Y landfill site, which was in operation until the year 2008, will generate a total of 17, 198.7 tons by the end of 2018, according to our estimations. At the C landfill site, which will not be closed until the end of 2011, the amount of methane gas generated in 2011 will be 3,316 tons and the total amount of gas generated by 2029 will be 61,200 tons. The total production rate of methane gas at the C landfill is higher than that of the Y landfill. This indicates that the capacity of a landfill site affects the production rate of methane gas. However, the interrelation between the generation rate of methane and the value of k is weak. In addition, the generation of methane gas does not cease even when the operations at a landfill site come to a close and the methane gas production rate is at its highest at end of the operating life of a landfill site.

• Environmental Engineering Research
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• 제22권4호
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• pp.339-346
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• 2017

The objective of this study is the evaluation of the performance of a large-scale respirometer (LSR) of 17.7 L in the determination of the methane generation rate constant (k) values. To achieve this objective, a comparison between anaerobic (GB21) and LSR tests was conducted. The data were modeled using a linear function, and the resulting correlation coefficient ($R^2$) of the linear regression is 0.91. This result shows that despite the aerobic conditions, the biodegradability values that were obtained from the LSR test produced results that are similar to those from the GB21 test. In this respect, the LSR test can be an indicator of the anaerobic biodegradability for landfill waste. In addition, the results show the high repeatability of the tests with an average coefficient of variance (CV) that is lower than 10%; furthermore, the CV for the LSR is lower than that of the GB21, which indicates that the LSR-test method could provide a better representation of waste samples. Therefore, the LSR method allows for both the prediction of the long-term biodegradation potential in a shorter length of time and the reduction of the sampling errors that are caused by the heterogeneity of waste samples. The k values are $0.156y^{-1}$ and $0.127y^{-1}$ for the cumulative biogas production (GB21) and the cumulative oxygen uptake for the LSR, respectively.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.5-11
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• 2014

본 연구에서는 현재 사용 중인 2곳(H, Y 매립지)의 소규모 매립장에 대한 매립지 특성 자료수집과 현장측정을 통한 LFG 배출량 산정을 수행하였으며, 이를 이용하여 이들 매립지에 적합한 2006 IPCC FOD 방법 적용 시 입력변수로 사용되는 메탄발생속도상수(k)를 산출하여 보았다. 또한 이 결과를 default 값을 적용한 2006 IPCC GL의 FOD 방법에 의한 메탄 배출량 산정결과와 비교함으로써 특정매립지에 대한 동일한 k값 적용의 타당성을 평가해 보았다. 매립지의 폐기물 조성 data를 이용한 DOC 산정 결과, 매립되어지는 폐기물의 물리적 조성 차이로 인하여 H 매립지(1997~2011)는 13.16 %~23.79 % ($16.52{\pm}3.84%$)로 나타났으며, Y 매립지(1994~2011)는 7.24 %~34.67 % ($14.56{\pm}7.30%$)의 값을 보여 IPCC 가이드라인에서 제시한 Bulk waste 타입의 기본값인 18.0 %와 비교할 때 H 매립지보다 Y 매립지가 큰 차이를 보였다. 2006 IPCC GL에 제시된 FOD방법의 메탄 배출량 산정식을 이용한 k값 산정 결과, H 매립지의 산정된 평균 k값은 $0.0413yr^{-1}$, Y 매립지의 산정된 평균 k값은 $0.0117yr^{-1}$로 나타나 IPCC 가이드라인에 제시된 기본값인 $0.09yr^{-1}$에 비하여 상대적으로 낮은 값을 보였다. 따라서 2006 IPCC 가이드라인의 defaults value(k=0.09) 값에 의한 온실가스 배출량 산정결과는 현장측정을 통해 산정된 k값에 의한 추정값에 비하여 과대평가될 수 있어 매립지에서 발생하는 정확한 온실가스 배출량 예측을 위해서는 각각의 매립지별 현장측정을 통한 고유의 k값 결정을 통한 산정이 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6B호
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• pp.399-406
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• 2012

본 연구의 목적은 폐기물매립지에서의 온실가스 발생량 예측모델 및 모델에 적용된 변수들의 산정방법을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 온실가스 발생예측 모델 중 1차 반응모델의 변수인 메탄잠재발생량과 메탄발생속도상수를 평가하기 위하여 수정 Gompertz 식과 Logistic 식을 미분한 2개의 식을 적용하였다. 변수들은 실제 폐기물매립지에서의 매립가스 발생량에 대한 실측값과 예측값과의 통계학적 비교를 통해 산정하였다. 매립가스 발생량에 대한 실측값과 수정 Gompertz 식 및 Logistic 식을 미분하여 나타낸 2개의 식을 이용한 매립가스 발생량 예측값에 대한 회귀분석결과 결정계수는 각각 0.92와 0.94로 나타나, 폐기물매립지에서의 매립가스 발생량에 대한 측정값이 있을 경우 회귀분석을 통해 변수를 산정할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 실측값이 없는 폐기물매립지에서의 온실가스 발생량을 예측할 수 있도록 하기 위하여 수정 Gompertz 식과 Logistic 식을 미분한 2개의 식을 기초로 하여 예측모델을 개발하였으며, 이 모델들의 정확성을 평가하기 위하여 Qcs(실측값):Q(예측값)의 비에 대한 빈도분포를 평가한 결과 LandGEM 모델보다 높은 정확성을 나타내었다. 따라서 본 연구에서 개발한 모델들은 폐기물매립지에서의 온실가스 발생량 예측에 적합한 것으로 사료된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.374-383
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• 2020

Landfill gas (LFG) emissions from a given amount of landfill waste depend on the carbon flows in the waste. The objective of this study was to more accurately estimate the first-order decay parameters through methane (CH₄) and carbon flow balances based on the analysis of a full-scale landfill with long-term data and detailed field records on LFG and leachate. The carbon storage factor for the case-study landfill was 0.055 g-degradable organic carbon (DOC) stored per g-wet waste and the amounts of DOC lost with the leachate were less than 1.3%. The appropriate CH₄ generation rate constant (k) for bulk waste was 0.24 y-1. The the CH₄ generation potential (L0) values ranged 33.7-46.7 m3-CH₄ Mg-1, based on the fraction of DOC that can decompose (DOCf) value of 0.40. Results show that CH4 and carbon flow balance methods can be used to estimate model parameters appropriately and to predict long-term carbon emissions from landfills.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.54-61
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• 2007

pH가 혐기성 수소 발효에 미치는 영향을 고찰하기 위해 배양기간 동안 pH를 $3\sim10$까지 일정하게 유지시킨 상태에서 수소생산 효율을 살펴보았다. 유입기질을 sucrose로 하여 생성된 가스는 이산화탄소와 수소였으며 메탄가스는 검출되지 않았다. 수정 Gompartz 방정식을 이용하여 수소가스 발생량$(P_h)$과 최대수소 생성율$(R_h)$을 회귀분석하였을 때 pH 5에서 수소가스 발생량$(P_h)$은 약 1182 mL이고 최대수소 생성율$(R_h)$은 112.46 mL/g dry wt biomass/hr이였다. 수소 전환율은 22.56%이였으며 butyrate/acetate 비가 pH 5에서는 1.63, pH 6에서는 0.38로 ratio값이 높은 pH 5에서 효율이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다. Haldane equation을 이용하여 비수소생산율을 산정해 본 결과 최대 비수소생산율은 119.61 mL/g VSS/hr이였고, 최대 비수소생산율을 나타내는 pH는 5.5로 판명되었다.