• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제18권9호
• /
• pp.1343-1347
• /
• 2005

A total of 108 pigs (including 36 starters, 36 growers, and 36 finishers) were randomly allocated to six treatments, which involved a 2 (Crude Protein (CP): 100 and 80% of control diet)${\times}$3 (Ca, P, Salt (CPS): 100, 80 and 60% of control diet) factorial design to evaluate the effectiveness of reducing CP and CPS in reducing wastewater EC in different stages. Another 72 starters were adopted to examine the effect of the six treatment diets (as mentioned above) on the growth performance of pigs. Activated carbon and Reverse Osmosis System (RO) were adopted to examine the reducing efficiency of wastewater EC, and ion analysis was also applied to compare with the wastewater EC in different stages of the metabolism trial. The results of wastewater EC of the six treatment diets in different stages of metabolism trial demonstrated that diminishing dietary CP or CPS decreased wastewater EC. The largest decrease of EC was approximately 30%, and was achieved with 20 and 40% reduced dietary CP and CPS, respectively. Pig growth performance deteriorated somewhat when dietary CP or CPS was diminished. Wastewater ion concentration was not always consistent with dietary CP or CPS content, except for $NO_2^{-}$, $NH_4^{+}$ and $K^{+}$, which were positively correlated with dietary CP or CPS in different stages. Activated carbon is not effective for reducing wastewater EC, while, RO system is effective (90% elimination rate) in reducing wastewater EC, but the EC of concentrated (excreted) water is around 10% higher than that of intact wastewater, representing an additional problem besides the high cost of RO system treatment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제27권5호
• /
• pp.995-1004
• /
• 2017

Culture-dependent methods, such as heterotrophic plate counting (HPC), are usually applied to evaluate the bacteriological quality of hemodialysis water. However, these methods cannot detect the uncultured or viable but non-culturable (VBNC) bacteria, both of which may be quantitatively predominant throughout the hemodialysis water treatment system. Therefore, propidium monoazide (PMA)-qPCR associated with HPC was used together to profile the distribution of the total viable bacteria in such a system. Moreover, high-throughput sequencing of 16S rRNA gene amplicons was utilized to analyze the microbial community structure and diversity. The HPC results indicated that the total bacterial counts conformed to the standards, yet the bacteria amounts were abruptly enhanced after carbon filter treatment. Nevertheless, the bacterial counts detected by PMA-qPCR, with the highest levels of $2.14{\times}10^7copies/100ml$ in softener water, were much higher than the corresponding HPC results, which demonstrated the occurrence of numerous uncultured or VBNC bacteria among the entire system before reverse osmosis (RO). In addition, the microbial community structure was very different and the diversity was enhanced after the carbon filter. Although the diversity was minimized after RO treatment, pathogens such as Escherichia could still be detected in the RO effluent. In general, both the amounts of bacteria and the complexity of microbial community in the hemodialysis water treatment system revealed by molecular approaches were much higher than by traditional method. These results suggested the higher health risk potential for hemodialysis patients from the up-to-standard water. The treatment process could also be optimized, based on the results of this study.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제49권5호
• /
• pp.431-438
• /
• 2016

역삼투 해수 담수화 공법의 주요 단점으로 여겨지고 있는 에너지 소비량을 줄이기 위한 방편으로 해안선을 통하여 바다로 유출되는 담수 지하수를 활용하여 낮은 염도의 원수를 확보하는 방안을 제시하였다. 저 염도 지하 염수는 담수화 비용 뿐 아니라 표류 해수 취수의 알려진 단점을 극복하는 데도 유리하다. 지하 염수의 염도는 해안선을 통하여 바다로 유출되는 담수 지하수량의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서는 담수화 시설에 필요한 수량을 최저 염도로 충족시킬 수 있는 지하 염수 관정의 위치 및 양수량 분포를 산정할 수 있는 최적 전산설계모델을 개발하였다. 해안 지역에서 지하 염수를 개발하면 대수층으로 해수가 추가 침투하여 다른 사용자의 지하수 관정을 오염시킬 수 있다. 본 모델은 지하 염수 관정의 최적 설계 시에 기존 지하수 관정을 해수 침투로부터 보호할 수 있도록 구성되었다.

• 한국물환경학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2006

In this study, five commercially available fouling resistant low-pressure RO membranes were investigated for the treatment of seasonally brackish surface water with high organic content (${\approx}24mg/L$). The membranes investigated are LFC-1 (Hydranautics), X20 (Trisep), BW30FR1 (FilmTec), SG (Osmonics), and BE-FR (Saehan). The results of surface characterization revealed that each of these membranes has one or two unique surface characteristics to minimize the adherence of the fouling materials to the membrane. Specifically, the LFC1 membrane features a neutral or low negative surface to minimize electrostatic interactions with charged foulants. The X20, on the other hand, shows a highly negatively charged surface, and thus, is expected to perform well with feed waters containing negatively charged organics and colloids. The BW30FR1 exhibits a relatively neutral and hydrophilic surface, which could be beneficial for lessening organic and/or biofouling. The SG membrane has a smooth surface that makes it quite resistant to fouling, particularly for colloidal deposition. Lastly, BE-FR membrane demonstrated a medium surface charge and a slightly higher hydrophobicity. In the pilot study, all of the four membranes experienced a gradual increase in MTC (water mass transfer coefficient or specific flux) over time, indicating no fouling occurred during the pilot study. The deterioration of permeate water quality such as TDS was also observed over time, suggesting that the integrity of the membranes was compromised by the monochloramine used for biofouling control.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.237-245
• /
• 2017

본 연구는 전라북도 내 하수처리장 방류수를 효율적으로 재이용하기 위해 일일 방류량이 $5,000m^3$ 이상 되는 12개 하수처리장을 대상으로 방류수 수질을 조사하고 처리장 주변 현황을 파악하여 용도별 재이용 가능성을 제안하는데 목적을 두었다. 추가적으로 방류수를 재처리하기 위한 실험실규모의 실험도 수행하였다. 방류수는 7개 용도별 수질기준에 근거하여 중금속 16개 항목을 포함한 총 28개 항목을 수질 분석하였다. 분석결과 부적합 항목은 색도, BOD, TN, SS, 염화물, 전기전도도 등 6개 항목이며, 색도와 TN이 각각 8개소, 5개소로 가장 높았다. 유입원수가 공단폐수 및 음식물처리수가 유입되는 처리장의 경우 염화물과 전기전도도가 높았다. 방류수 재처리없이 직접 재이용수로 가능한 처리장은 4개소였다. 실험실 규모의 실험(Lab test)은 모래여과(SF)-활성탄흡착(GAC)-정밀여과(MF)-역삼투압(RO) 순으로 실험을 수행하였다. 총대장균군, 색도, 부유물질(SS) 제거는 SF와 GAC조합이 경제성과 처리 효율면에서 가장 적절하였으며, 염화물과 전기전도도는 SF, GAC, MF에서는 큰 효과가 없었으며, RO처리 후 90% 이상의 제거효율을 보였다. $UV_{254}$는 원수가 0.3651/cm에서 SF-GAC공정 후 0.0306/cm로 92% 이상의 높은 제거효율을 보였다. 중금속 중 총붕소(B-total)는 SF-GAC-MF-RO 처리 후 0.7054 mg/L에서 0.0854 mg/L로 88% 제거효율을 보였다. 결론적으로 각 처리장은 방류수 수질분석결과와 주변 지형을 고려하여 방류수 재이용 용도를 선택하여야 한다. 또한 재처리가 필요한 경우 처리할 수질 항목과 처리비용을 고려한 처리방법을 결정하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.51-57
• /
• 2009

역삼투 해수담수화(SWRO)공정의 큰 문제점 중 하나인 biofouling 현상을 초기에 감지하기 위한 센서 개발의 선행 연구로써, 본 연구는 역삼투막에 바이오필름을 형성하는 문제성 있는 박테리아를 센서의 타겟 박테리아로 제시하는 것에 중점을 두었다. 문헌조사와 실제 해수담수화 공정에서 사용된 해수 원수와 오염된 역삼투막에 존재하는 박테리아를 계통발생학적으로 분석한 결과를 토대로 Bacillus sp., Flavobacterium sp., Mycobacterium sp., P. aeruginosa, P. fluorescens, 그리고 Rhodobacter sp.의 여섯종의 모델 박테리아를 선정하였고, 선정된 모델 박테리아 중, 막 오염 잠재력을 가진 종을 찾아내기 위해 각각 박테리아의 역삼투막 부착 능력, 고압내성, 그리고 소수성을 비교 분석하였다. 그 결과, 역삼투막 부착능력은 Rhodobacter sp.와 Mycobacterium sp.가 뛰어났으며 소수성이거나 역삼투막(접촉각 약 $63^{\circ}$)과 비슷한 접촉각을 가진 박테리아가 역삼투막에 잘 부착하였다. 800 psi의 고압을 적용 한 후, Rhodobacter sp.는 여섯 종류의 모델 박테리아 중 59-73%의 가장 큰 개체수의 감소를 보였고, P. fluorescens는 1-29%로 가장 높은 고압내성을 보였다. 부착, 소수성, 고압내성 특성을 통한 역삼투막에 biofouling을 유발하는 영향력 있는 박테리아 선정 실험 결과, 여섯 종류의 모델 박테리아 중 Mycobacterium sp.가 부착 능력이 뛰어나고 높은 소수성 특성을 가지며, 800 psi의 고압에서도 50% 이상의 cell의 생물학적 활성능력을 가지고 있어, 막 오염을 유발시키는 가장 잠재력 있는 박테리아로 분석되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권7호
• /
• pp.445-453
• /
• 2017

본 연구에서는 RO용 고압 다단 펌프의 수력 부 성능에 대해서 연구를 수행하였다. 수력 부 설계는 크게 임펠러 설계와 레이디얼 디퓨저 설계로 나뉠 수 있다. 임펠러의 자오면 형상 변화에 따른 유동분포와 성능을 수치 해석적으로 연구하였으며, 임펠러 외경, 출구 폭, eye dia 등은 고정시킨 상태에서 반응 표면 기법을 이용하여 허브 및 쉬라우드 자오면 곡선을 변화 시키면서 성능을 최적화하였다. 해석결과 양정에 가장 큰 영향을 미치는 설계 변수는 ${\varepsilon}Ds$로 나타났으며 효율은 허브 입구 길이 및 쉬라우드 곡선이 가장 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다. 자오면 프로파일을 변경한 결과 기준모델(case 25)에 비해 약 0.5% 효율이 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.441-447
• /
• 2016

Development of shale gas has drawn increasing attention since it is one of promising alternative energy resources. However, contamination of groundwater and surface water during the extraction of shale gas is becoming a serious environmental issues, which brings the needs to treat wastewater generated from hydraulic fracking. In this study, the feasibility of membrane distillation (MD) for the treatment of shale gas wastewater was investigated using a laboratory scale experimental setup. Flat-sheet MD membranes were used to treat produced water from a shale gas well in the United States. Different configurations such as direct contact MD (DCMD) and air gap MD (AGMD) were compared in terms of flux and fouling propensity. The foulants on the surface of the membranes were examined. The results suggest that MD can treat the shale gas produced water containing more than 200,000 mg/L of total dissolved solids, which is impossible by other technologies such as reverse osmosis (RO) and forward osmosis (FO). In this study, we investigated the possibility of processing and characterization of shale gas produce wastewater using membrane distillation. Laboratory scale membrane distillation experimental device was developed. It was compared the flat-sheet direct contact membrane distillation and flat-sheet air gap membrane distillation. AGMD flux in lower than the flux of DCMD, it was expected that the contamination caused by organic matters.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.193-198
• /
• 2013

일반적으로 역삼투압 공정에 의해 중성 pH 조건에서 40~90%의 붕소를 회수할 수 있다.정삼투공정은 새로운 선진 기술로 폐수처리 및 담수화 분야에서 관심이 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 정삼투공정으로 방사성 액체 폐기물의 붕소제거 가능성을 고찰하고자 하는데 있다. 액체폐기물에서의 붕소 제거를 위한 정삼투공정의 성능을 평가하기 위해 pH, 삼투압, 용액의 이온강도 등을 고려하였다. 폐액의 붕산분리능을 좌우하는 주 조업변수인 pH 조건은 pH 7 이하에서 80% 이상의 붕소분리를 달성할 수 있었다. 약 1,000 mg/L 정도의 염농도에서는 막의 물의 플럭스는 거의 영향이 없었으나 붕소 투과율은 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 공급액 내 붕소 농도 증가에 따라 붕소플럭스는 선형적으로 증가하였으며, 붕소의 투과율은 약 80% 정도로 일정하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.79-86
• /
• 2016

본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.