• 제목/요약/키워드: Reducing $CO_2$

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효모종류를 달리한 탁주 술덧의 품질특성 (Quality Characteristics of the Mashes of Takju Prepared Using Different Yeasts)

  • 이흥숙;박창숙;최진영
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.56-62
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    • 2010
  • 탁주의 품질을 좌우하는 여러 요인 중 효모의 영향을 살펴보기 위해 S. coreanus, S. ellipsoideus, S. carlsbergensis, S. cerevisiae, S. rouxii 각각의 효모를 달리 사용하여 주모를 담금 하여 술덧을 제조하였고 발효 과정 중 효모의 특성이 탁주 술덧의 품질 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 에탄올 함량은 발효 12일에 S. cerevisiae구와 S. ellipsoideus구에서 각각 13.4, 12.4%로 시험구중 가장 높았다. 미량 알코올의 총량은 nd-0.831 mg/mL 범위로서, 시험구 중에는 S. cerevisiae구가 0.729-0.831 mg/mL 범위로 가장 높았고, 미량 알코올 성분 중 isoamyl alcohol 함량은 발효 12일에 함량 0.123-0.264 mg/mL로 최대치를 보였다. pH는 담금일에 3.41-4.25였으나 발효 2일 후 2.40-2.70으로 크게 저하되었다. 발효 과정 중 시험구 간의 pH 차이는 크게 없었지만 총산 함량에서는 S. rouxii구가 발효 12일에 1.15%로 가장 높게 나타났다. 유기산 총량에서도 S. rouxii구가 0.10-1.98%로 가장 높았으며 lactic acid, succinic acid, acetic acid가 탁주 유기산의 주성분으로 나타났다. 총당 함량은 S. coreanus구가 담금일과 발효 12일에 각각 20.16, 5.50%로 가장 높았고 환원당 함량은 발효 12일에 S. rouxii구와 S. coreanus구가 각각 4.52, 4.30%로 가장 높았다. 유리당 총량에서는 S. ellipsoideus구가 담금일에 5.29%로 시험구 중 유리당 함량이 가장 높았던 반면 발효 12일차에는 0.35%로 시험구 중 함량이 가장 낮았는데, 이는 S. ellipsoideus구의 에탄올 함량의 경향과 일치하는 결과였으며, glucose, fructose가 탁주 유리당의 주성분으로 나타났다. 탁주의 품질을 좌우하고 탁주의 보존성이나 향미에 영향을 주는 가장 중요한 성분인 에탄올 함량은 S. cerevisiae구가 가장 높았고, 알코올 등과 결합하여 ester와 같은 향미 형성 등에 이용되어 탁주의 맛, 냄새와 직접 관련되는 성분인 총산과 유기산 총 함량은 S. rouxii구에서 높게 나타났다. 탁주 중의 당분은 에탄올 생성과 감미도에 관여하는 성분으로 중요시되는데, 시험구 중 S. coreanus구와 S. rouxii구가 총당 및 환원당의 함량이 높아 감미가 다소 강한 탁주로 추측된다. 본 실험 결과 효모 종류를 달리하여 제조한 탁주 술덧의 품질 특성이 서로 분명하게 차이를 보임을 알 수 있었다. 따라서 탁주 발효 시 효모의 단독 사용보다 각각의 효모를 병용하여 발효에 이용한다면 각각의 효모 특색이 상승 작용하여 저장성 향상 및 풍미 증진이라는 탁주의 전반적인 품질 개선 효과를 기대할 수 있을 것이다. 각각의 효모를 조합하여 탁주 술덧을 발효시키고 이에 대한 품질특성을 분석하는 연구에 대한 진행이 앞으로 필요할 것으로 사료된다.

NH3-SCR 반응에서 스팀 처리된 zeolite BEA 촉매의 영향 (Effect of Steam-Treated Zeolite BEA Catalyst in NH3-SCR Reaction)

  • 박지혜;조광희;황라현;백정훈;이광복
    • 청정기술
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    • 제26권2호
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    • pp.145-150
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    • 2020
  • 아산화질소(N2O)는 6대 온실가스 중 하나로 이산화탄소(CO2)의 310배에 해당하는 지구온난화지수(global warming potential, GWP)를 나타내어 N2O를 저감하는 것은 필수적이다. 선택적 촉매환원법(selective catalytic reduction, SCR)은 대기오염 물질의 하나인 NOx의 제거를 위해 암모니아를 환원제로 사용하여 무해한 N2 및 H2O로 전환하는 기술로 높은 탈질효율을 나타낸다. 본 연구에서는 NH3-SCR반응에서 스팀 처리된 Fe-BEA 촉매가 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 Fe-BEA 촉매는 Fe를 이온교환하기 전, 고정층 반응기로 100 ℃에서 2 h 동안 스팀 처리 되었다. 제조된 촉매의 NH3-SCR반응 테스트는 고정층 반응기로 WHSV = 180 h-1, 370 ~ 400 ℃에서 수행되었다. 100 ℃에서 스팀 처리된 Fe-BEA(100) 촉매가 370 ~ 390℃에서 Fe-BEA 촉매보다 다소 높은 활성을 나타내었다. NH3-SCR 활성에 영향을 주는 원인을 파악하기 위하여 제조된 촉매는 BET, ICP, NH3-TPD, H2-TPR, 27Al MAS NMR을 통하여 특성분석 되었다. H2-TPR결과를 통해 Fe-BEA(100) 촉매가 Fe-BEA 촉매 보다 isolated Fe3+의 환원이 더 많이 일어난 것을 확인하였으며, 스팀 처리는 활성종인 isolated Fe3+의 양을 늘려주어 활성이 증가한 것으로 판단된다.

현미(고아미) 알코올발효 부산물의 효소처리에 따른 품질특성 (Quality Characteristics on Enzyme Treatment of Brown Rice(Goami) Alcohol Fermentation By-Product)

  • 장세영;우승미;김태영;여수환;김상범;홍주연;정용진
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.477-482
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    • 2008
  • 고아미 부산물의 $\alpha$-amylase 및 cellulase 혼합처리 조건에 따른 품질특성을 비교하였다. 그 결과, 가용성 고형분 및 환원당은 $\alpha$-amylase 처리구(A)에서 가장 높게 나타났으며, cellulase 함량이 많아질수록 조금씩 감소하였다. 총식이섬유소 및 총당은 두 효소 농도에 따른 큰 차이를 보이지 않았다. 당류 분석 결과, 모든 처리구에서 $G{\sim}G5$가 모두 검출되었으며, 말토올리고당은 $\alpha$-amylase 처리구(A)에서 약 2,200 mg%로 가장 높았다. 최적 가수분해 조건으로 제조된 가수분해 분말의 품질특성을 조사한 결과 색도는 시료간 큰 차이를 보이지 않았다. 식이섬유소 함량 중 불용성 식이섬유소는 고아미 분말(GF)이 6.95%로 가장 낮게 나타났고 고아미 부산물 분말(GBPP)과 고아미 가수분해 분말(GBPHP)은 14% 전후로 비슷한 함량을 나타내었으며, 수용성 식이섬유소는 고아미 가수분해 분말(GBPHP), 고아미 부산물 분말(GBPP), 고아미 분말(GF) 순으로 높게 나타났으나 함량 차이는 크지 않았다. 유리아미노산은 고아미 가수분해 분말(GBPHP), 고아미 부산물 분말(GBPP), 고아미 분말(GF) 순으로 높은 함량을 나타내었다. 당류 분석에서 고아미 가수분해 분말(GBPHP)는 $G{\sim}G5$가 모두 검출되었으며 약 1,800 mg%로 가장 높게 나타났다. 고아미 부산물 분말(GBPP)은 $G{\sim}G2$가 검출되었으며 약 66 mg%가 생성되었고, 고아미 분말(GF)에서는 말토올리고당이 검출되지 않았다. 이상의 결과 고아미 가수분해 분말(GBPHP)이 고아미 분말(GF)및 고아미 부산물 분말(GBPP)에 비하여 기능성이 강화되어 쌀가공식품 소재로의 다양한 활용이 기대되었다.

농업기상재해 조기경보시스템의 풍속 예측 기법 개선 연구 (Minimizing Estimation Errors of a Wind Velocity Forecasting Technique That Functions as an Early Warning System in the Agricultural Sector)

  • 김수옥;박주현;황규홍
    • 한국농림기상학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.63-77
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    • 2022
  • 농업기상재해 조기경보시스템에서 모의되는 농장 규모 풍속 예측자료의 추정오차를 개선하기 위해, 농촌진흥청 농업기상관측망의 2020년 1~12월 풍속 관측자료와 해당 지점에 대한 조기경보시스템 모의 풍속을 이용하여, 87지점 일 8시간대(00, 03, 06 … 21시) 각각 풍속 추정오차를 종속변수로, 추정풍속을 독립변수로 하는 일차 회귀식(Y=aX+b)을 도출하였다. 상관계수가 0.5를 초과하였을 때는 회귀식을 풍속 보정식으로 활용하고, 상관계수가 0.5 이하일 때는 회귀식 대신 해당 지점 및 시간대의 ME를 보정값으로 대체하였다. 풍속 모형을 전국적으로 적용할 수 있도록 87지점×8개 시간의 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 값으로 거리역산가중법으로 공간내삽하여 250m 격자해상도의 분포도를 제작하였다. 모형의 검증을 위하여 회귀계수 a와 b, 상관계수 R과 ME 공간내삽 분포도로 부터 농산촌 지역 13개 기상관측지점의 격자값을 추출하고, 13곳의 2019년 1~12월의 조기경보시스템 모의 풍속(00, 03, 06 … 21시)를 보정한 다음, 기존 추정 풍속과 함께 추정오차를 비교하였다. 검증 지점 풍속의 평균 ME는 0.68m/s에서 보정 후 0.45m/s로 감소하였으며, 평균 RMSE는 1.30m/s에서 1.05m/s로 감소하였다. 조기경보시스템의 풍속은 전 시간대에서 모두 과대 추정되고 있는데, 보정 기법을 적용한 후에는 15시 경을 제외하고 모두 과대추정 경향이 감소하여 ME가 약 33%, RMSE는 19.2% 더 개선되었다. 농업기상재해 조기경보시스템에서 농작물의 풍해 위험 판단은 일 8회의 풍속 평균값으로부터 도출된 일 최대순간풍속을 기반으로 하는데, 풍속의 과대모의 현상을 개선하여 강풍 위험 경보의 오보를 감소시킬 것으로 기대된다.

손바닥 선인장 열매를 이용한 전통주 개발 - I. 전통주 제조기법을 이용한 발효주 및 증류주의 특성 - (The Development of Korean Traditional Wine Using the Fruits of Opuntia ficus-indica var. saboten - I. Characteristics of Mashes and Sojues -)

  • 배인영;윤은주;우정민;김주신;양차범;이현규
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제45권1호
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    • pp.11-17
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    • 2002
  • 제주도 손바닥 선인장 열매주를 제조함에 있어 질소원의 첨가에 따른 발효 중 성분 변화를 조사하고, 이를 증류시 품질 및 기호도의 변화를 알아보고자 하였다. 질소원을 첨가한 2단 담금부터 발효 종료일까지 성분 변화는 질소원 첨가 유무에 따라 각각 pH $3.7{\sim}3.8$, $3.6{\sim}3.7$, 산도 $4.2{\sim}6.5$, $1.2{\sim}1.5$, 당도 $10.0{\sim}10.8$, $5.6{\sim}6.0$ $^{\circ}Brix$, 환원당 $3.50{\sim}3.83$, $6.43{\sim}6.73$ mg/ml, 알코올 $8.1{\sim}9.8$, $8.0{\sim}9.1%$로 산도, 당도, 알코올은 증가하고, pH와 환원당은 감소하였다. 질소원을 첨가한 발효주가 첨가하지 않은 발효주에 비해 pH, 산도, 당도는 높았고 환원당은 낮았다. 발효과정에서 yeast의 생육도는 증가, bacteria는 감소하였으며 질소원을 첨가함으로써 그 경향은 더욱 증가하였다. 발효주를 증류한 후 각각 후류와 증류수로 희석하여 알코올 농도를 22%로 조정한 증류주의 pH는 $3.7{\sim}4.0$, 산도는 $0.02{\sim}0.10$, 당도는 $5.4{\sim}6.1\;^{\circ}Brix$였다. 향기성분으로는 acetaldehyde, acetyl acetone, acetic acid ethyl ester, ethyl alcohol, 2-propyl alcohol, acetone, n-propyl alcohol, butanoic acid methyl ester, 2-phenyl ethanol, thymol, acetic acid phenyl ester, vanillic aldehyde 등이 공통으로 검출되었고, 그 밖의 향기성분은 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 또한 이들의 관능검사 결과, 색과 향에서는 유의적인(p<0.05) 차이를 보였으나, 전반적인 기호도에서는 시료간 유의적인(p<0.05) 차이가 없었다. 전체적으로 질소원을 첨가하지 않은 술덧을 증류하여 증류수로 희석한 증류주가 높은 pH와 당도, 낮은 산도를 보였으며 기호도에서도 가장 높았다.

미생물을 이용한 신예미 자철광으로부터 철 침출에 관한 연구 (Microbial Leaching of Iron from Shinyemi Magnetite Ore)

  • 노열;오종민;서용재;장희동
    • 한국광물학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.357-366
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    • 2007
  • 갯벌 퇴적물에서 분리한 미생물(Haejae-1)을 이용하여 혐기성 및 호기성 조건 하에서 신예미 자철광으로부터 철 침출 및 침출된 철의 생광화작용에 따른 2차 광물의 형성을 연구하였다. 침출에 사용한 미생물은 Haejae-1 (Shewanella sp.)을 이용하였으며 자철광(자철광 : 미생물 성장 배지 = 100 : 1)과 글루코스(10 mM)를 주입한 후 호기성과 혐기성 조건하에서 1개월간 상온에서 실험을 실시하였다. 미생물의 성장 동안 자철광으로부터 침출된 철과 망간의 농도를 ICP-AES를 이용하여 분석하였다. 미생물의 성장과 철의 침출기간 동안 미생물 성장 배지의 열역학적 조건 변화를 알아보기 위하여 미생물 성장 배지의 Eh와 pH를 혐기성 조건하에서 측정하였다. 자철광으로부터 미생물의 성장과 철의 침출, 그리고 자철광의 광물조성 변화 및 2차 광물의 형성을 알아보기 위하여 핀-선 회절분석(XRD), 그리고 SEM-EDX 분석을 실시하였다. XRD 분석결과에 따르면 신예미 자철광의 주 구성광물은 자철석으로 이루어져 있었다. 자철석이 주 구성광물인 신예미 자철광을 이용하여 1개월 동안 미생물에 의한 금속이온의 침출 실험을 실시한 후 호기성에서 15 mg/L의 철(total Fe)과 3.41 mg/L의 망간이 침출 되었으며, 혐기성에서는 32.8 mg/L의 철(total Fe)과 5.23 mg/L의 망간이 침출되었다. 이는 철 환원 미생물이 활동하였기 때문으로 사료된다. 호기성과 혐기성에서의 미생물의 활동에 따른 pH와 Eh의 변화를 측정한 결과, 호기성 조건 하에서는 Eh는 +144.9 mV에서 -331.7 mV로 변화되었으며 pH는 8.3 에서 7.2로 감소하였다. 혐기성 조건하에서 Eh는 -2.3 mV에서 -494.6 mV로 변화되었으며 pH는 8.2에서 7.0으로 감소하였다. Eh의 변화는 미생물에 위한 글루코스의 산화에 따른 전자의 방출에 따른 결과로 사료되며, pH의 감소는 글루코스의 산화에 따른 유기산의 생성에 기인한 것으로 사료된다.

Effect of Phytogenic Feed Additives in Soybean Meal on In vitro Swine Fermentation for Odor Reduction and Bacterial Community Comparison

  • Alam, M.J.;Mamuad, L.L.;Kim, S.H.;Jeong, C.D.;Sung, H.G.;Cho, S.B.;Jeon, C.O.;Lee, K.;Lee, Sang Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권2호
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    • pp.266-274
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    • 2013
  • The effect of different phytogenic feed additives on reducing odorous compounds in swine was investigated using in vitro fermentation and analyzed their microbial communities. Soybean meal (1%) added with 0.1% different phytogenic feed additives (FA) were in vitro fermented using swine fecal slurries and anaerobically incubated for 12 and 24 h. The phytogenic FAs used were red ginseng barn powder (Panax ginseng C. A. Meyer, FA1), persimmon leaf powder (Diospyros virginiana L., FA2), ginkgo leaf powder (Ginkgo biloba L., FA3), and oregano lippia seed oil extract (Lippia graveolens Kunth, OL, FA4). Total gas production, pH, ammonianitrogen ($NH_3$-N), hydrogen sulfide ($H_2S$), nitrite-nitrogen ($NO_2{^-}$-N), nitrate-nitrogen ($NO_3{^-}$-N), sulfate (${SO_4}^{--}$), volatile fatty acids (VFA) and other metabolites concentration were determined. Microbial communities were also analyzed using 16S rRNA DGGE. Results showed that the pH values on all treatments increased as incubation time became longer except for FA4 where it decreased. Moreover, FA4 incubated for 12 and 24 h was not detected in $NH_3$-N and $H_2S$. Addition of FAs decreased (p<0.05) propionate production but increased (p<0.05) the total VFA production. Ten 16S rRNA DGGE bands were identified which ranged from 96 to 100% identity which were mostly isolated from the intestine. Similarity index showed three clearly different clusters: I (FA2 and FA3), II (Con and FA1), and III (FA4). Dominant bands which were identified closest to Eubacterium limosum (ATCC 8486T), Uncultured bacterium clone PF6641 and Streptococcus lutetiensis (CIP 106849T) were present only in the FA4 treatment group and were not found in other groups. FA4 had a different bacterial diversity compared to control and other treatments and thus explains having lowest odorous compounds. Addition of FA4 to an enriched protein feed source for growing swine may effectively reduce odorous compounds which are typically associated with swine production.

환원-산화법을 이용한 리드프레임 에칭폐액의 정제과정 설계 (Design of Pretreatment Process of Lead Frame Etching Wastes Using Reduction-Oxidation Method)

  • 이승범;전길송;정래윤;홍인권
    • 공업화학
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    • 제27권1호
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    • pp.21-25
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    • 2016
  • 리드프레임에 구리합금소재를 사용할 경우 구리이외의 고농도의 철, 니켈, 아연 등이 포함되며 여기서 발생되는 에칭폐액은 지정폐기물로 지정되어 있다. 따라서 본 연구에서는 전기도금용 산화구리(II)를 제조하기 위해 고농도 중금속을 함유한 리드프레임 에칭폐액의 맞춤형 정제과정을 설계하였다. 리드프레임 에칭폐액의 경우 중금속 함유량이 높아 이온교환수지법 단독으로는 중금속을 제거하는데 한계가 있었다. 따라서 본 연구에서는 물에 대한 용해도차를 이용한 환원-산화법을 연계하여 염화구리(I)을 제조한 후 산화제인 과황산나트륨을 이용하여 염화구리(II)로 재회수하는 방법을 사용하였다. 최적 환원제로는 하이드라진을 선택하였고, 최적 첨가량은 구리 1.0 mol당 1.4 mol이다. 환원-산화법과 이온교환수지법을 연결하여 중금속을 제거할 경우 3회 반복 시 $Fe^{3+}$ (4.3 ppm), $Ni^{2+}$ (2.4 ppm), $Zn^{2+}$ (0.78 ppm)로 전기도금용 산화구리(II) 제조용 원료로 사용이 가능할 것으로 사료된다.

Characterization of a Multimodular Endo-β-1,4-Glucanase (Cel9K) from Paenibacillus sp. X4 with a Potential Additive for Saccharification

  • Lee, Jae Pil;Kim, Yoon A;Kim, Sung Kyum;Kim, Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권4호
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    • pp.588-596
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    • 2018
  • An endo-${\beta}$-1,4-glucanase gene, cel9K, was cloned using the shot-gun method from Paenibacillus sp. X4, which was isolated from alpine soil. The gene was 2,994 bp in length, encoding a protein of 997 amino acid residues with a predicted signal peptide composed of 32 amino acid residues. Cel9K was a multimodular enzyme, and the molecular mass and theoretical pI of the mature Cel9K were 103.5 kDa and 4.81, respectively. Cel9K contains the GGxxDAGD, PHHR, GAxxGG, YxDDI, and EVxxDYN motifs found in most glycoside hydrolase family 9 (GH9) members. The protein sequence showed the highest similarity (88%) with the cellulase of Bacillus sp. BP23 in comparison with the enzymes with reported properties. The enzyme was purified by chromatography using HiTrap Q, CHT-II, and HiTrap Butyl HP. Using SDS-PAGE/activity staining, the molecular mass of Cel9K was estimated to be 93 kDa, which is a truncated form produced by the proteolytic cleavage of its C-terminus. Cel9K was optimally active at pH 5.5 and $50^{\circ}C$ and showed a half-life of 59.2 min at $50^{\circ}C$. The CMCase activity was increased to more than 150% in the presence of 2 mM $Na^+$, $K^+$, and $Ba^{2+}$, but decreased significantly to less than 50% by $Mn^{2+}$ and $Co^{2+}$. The addition of Cel9K to a commercial enzyme set (Celluclast 1.5L + Novozym 188) increased the saccharification of the pretreated reed and rice straw powders by 30.4% and 15.9%, respectively. The results suggest that Cel9K can be used to enhance the enzymatic conversion of lignocellulosic biomass to reducing sugars as an additive.

팔당호 상류수계에 위치한 공공 하수종말처리시설의 총인 배출 최적관리 (Optimal Management Scheme for Phosphorus Discharged from Public Sewage Treatment Plant Located in Upstream Basin of Paldang Lake)

  • 우영국;박은영;전양근;정명숙;임재명
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.200-209
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    • 2011
  • The purpose of the study is to optimally manage sewage treatment plant with analysis of phosphorus contribution and improvement of water quality contributing rate in the effect of inflowing point of effluent and Pal-Dang lake after reducing T-P discharge from large scale public sewage treatment plant at upstream of Pal-Dang lake. Also, this study, for enforcement of T-P in effluent, plans optimal management of effluent T-P through examining propriety of environmental, technological, and economical aspect such as water quality standard of domestic and foreign T-P and related policy. In regarding optimal management of T-P discharged from public sewage treatment plant located in upstream of Pal-Dang lake, the study drew following conclusions. With the optimal management of public sewage treatment plant, it showed that a pollution level became higher in the order of Sumgang E in South-Han river, C in Dalcheon, B1 B2, A in North-Han river, and J in Kyungancheon, and it is required reduction of T-P first. The highest value in analysis of benefit-costs from sewage treatment plant in the selected research area was Kyungan B, and the others are with the order of Jojong A, Bokha A, Kyungan A, and Yanghwa A. With result of this study, all 14 areas are required more enforced phosphorus treatment. The study resulted that the most top priority areas were Hangang F, Sumgang B, and Gyungan A, top priority areas were Bokha A, Dalcheon B, and Cheongmi A, priority areas were Hangang E, Heukcheon A, Gyungan B, and Jojong A, and potential areas were Sumgang A, Yanghwa A, Dalcheon A, and Hangang D. It seems to be appropriate to apply 0.2 mg/L of T-P treatment for water supply source reservation, 0.5 mg/L for the other areas by locally, and 0.2~0.5 mg/L for biological nitrogen phosphorus treatment method and 0.5~1 mg/L for Conventional Activated Sludge by technologically. Also, it may be appropriate to apply 0.2 mg/L for the most top priority area(I), 0.3 mg/L for the top priority area(II), 0.4 mg/L for priority area(III), and 0.5 mg/L for potential area(IV) by the separation of priority area.