• 제목/요약/키워드: Submerged Condition

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침지형 MBR공정에서 파울링 특성과 파울링 완화제의 적용성에 관한 연구 (A Study on Fouling Characteristics and Applicability of Fouling Reducer in Submerged MBR Process)

  • 박준원;박홍준;김민호;오용걸;박철휘
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.371-380
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    • 2013
  • MBR공정의 여러 가지 장점에도 불구하고 현장적용에 있어서 가장 큰 제한요소로 작용하는 것은 운전이 지속됨에 따라 멤브레인 파울링이 발생하여 플럭스의 저하가 발생하는 것이다. 현재 멤브레인 파울링에 관한 수많은 연구가 진행되고 있으나, 여러 가지 원인들이 복합적으로 영향을 미치기 때문에 정확한 메커니즘을 밝히기 어려운 실정이다. 본 연구에서는 lab-scale의 생물반응조와 정밀여과 중공사 멤브레인의 성능을 평가하고, 멤브레인 성능에 영향을 미치는 오염물질들을 측정하여 파울링과의 상관관계를 규명하고자 하였다. 마지막으로 파울링을 일으키는 다양한 인자들과 파울링 완화제(Membrane Fouling Reducer, MFR)의 적용성을 평가하였다. 실험결과 88 LMH로 임계 플럭스가 결정되었으며, 그때의 한계압력은 0.32 bar로 나타났다. MLSS농도와 EPS농도의 상관관계에서는 MLSS농도가 6,000 mg/L 이하에서는 EPS농도의 변화 폭이 큰데 비하여 6,000 mg/L 이상에서는 변동폭이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또한 SEM/EDX를 이용하여 멤브레인 표면 상태와 원소분석을 측정한 결과 탄소와 불소가 멤브레인의 재질 특성상 가장 높은 비율을 차지하였으며 알루미늄, 마그네슘과 같은 무기물의 비율이 증가한 것으로 보아 운전이 지속됨에 따라 무기성 멤브레인 파울링이 발생한 것으로 판단된다. MFR주입량에 따른 혼합액의 특성 변화를 측정하기 위해 입도분석, 제타전위, SCODcr, EPS 및 MLSS농도를 비교분석한 결과 전반적으로 0.03 mg MFR/mg MLSS의 MFR을 주입하였을 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.

연속순환 생물막 공정을 이용한 돈사 폐수 처리 (Swine Wastewater Treatment Using Continuos Circulation Biofilm Process)

  • 고병대;라창식
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권2호
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    • pp.279-286
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    • 2007
  • 반응물을 연속적으로 내부 순환시키는 생물막 연속회분식모래여과 공정을 고안하고 외부 탄소원이 전혀 사용되지 않는 조건하에서의 돈사폐수 처리특성을 평가하였다. 수직형과 경사형 모래여과조에서의 NOx-N 부하량에 따른 탈질율은 각각 19%와 3.8%로 수직형에서 5배 정도 높은 효율을 보임에 따라 수직형태의 모래여과조를 생물막 연속회분식 공정과 연계하여 운전하였다. 처리공정을 HRT 15일, 내부순환율 105L/hr.m3, 평균 암모니아성 질소 부하량 54g/m3.d 조건에서 운전하였을 때 STOC, NH4- N, TN의 처리효율은 각각 75%, 97%, 85%이었다. 생물막 연속회분식 반응조와 모래여과조간의 내부순환으로 TN의 제거효율이 약 14%증진되는 것으로 나타났으며 얻어진 질소제거효율 증진은 주로 모래여과조에서의 탈질에 의한 것으로 밝혀졌다. 또한 용해성 인의 경우 내부순환이 수행되지 않았을 시에는 유출수내 농도가 오히려 증가하였으나 내부순환시에는 약 57% 정도가 제거되는 것으로 나타남에 따라 반응물의 내부순환이 용해성 인의 제거효율 증진에도 기여함을 알 수 있었다. 시스템에서의 질소제거 양상을 분석해본 결과 최종 유출수내의 NH4-N은 부하량 60g/m3.d 수준에서 약 20mg/L 이하로 비교적 일정하였고 부하량이 100g/m3.d. 이상의 수준으로 상승함에도 80% 이상의 질소 제거효율을 보였다. 그러나 부하량 100g/m3.d 수준 이상에서부터 처리효율이 감소하는 것으로 나타나 외부탄소원이 전혀 사용되지 않는 운전조건에서의 질소의 적정 부하량은 약 100g/m3.d 정도인 것으로 판단되었다.

Zeolite에 의(依)한 $NH_4{^+}$의 흡착(吸着) (Adsorption of $NH_4{^+}$ by Zeolite)

  • 김상수;허남호;장상문;최정
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제8권
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    • pp.29-34
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    • 1990
  • Zeolite에 의(依)한 $NH_4{^+}$의 흡착반응(吸着反應)에 영향(影響)을 미치는 열처리(熱處理)에 의(依)해 조사(調査)하고 배양실험(培養實驗)을 통하여 Zeolite에 흡착(吸着)된 $NH_4{^+}$의 소실량(消失量)을 조사(調査)하였다. Zeolite의 주구성점토광물(主構成粘土鑛物) Clinoptiolite와 mordenite였다. Zeolite에 의(依)한 $NH_4{^+}$의 흡착반응(吸着反應)은 4시간(時間) 진탕으로 흡착평형(吸着平衡)에 도달(到達)하였다. 열처리온도(熱處理溫度)가 높을수록 치환성(置換性) $K^+$의 합량(合量)은 증가(增加)하였으나 $NH_4{^+}$의 흡착량(吸着量)은 감소(減少)하였다. 유안(硫安)을 처리(處理)한 토양(土壤)을 담수상태(湛水狀態)에서 배양(培養)한 결과(結果) 시간(時間)이 경과(經過)할수록 토양중(土壤中) $NH_4{^+}$ 잔류량(殘留量)이 감소(減少)한 반면(盤面) Zeolite에 흡착(吸着)된 $NH_4{^+}$는 동일기간(同一期間) 내(內)에 소실(消失)되지 않았다. 그러므로 Zeolite에 흡착(吸着)된 $NH_4{^+}$은 여러 가지 작용(作用)에 의(依)한 소실(消失)에 대(對)해 저항성(抵抗性)이 크다고 할 수 있다.

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자생 숙은노루오줌의 종자발아에 미치는 환경조건과 화학적 처리의 영향 (Effect of Environmental Conditions and Chemical Treatments on Seed Germination of Astilbe koreana (Kom.) Nakai)

  • 장보국;조주성;이철희
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.235-240
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    • 2016
  • 본 연구는 절화, 관상 및 의약소재로 이용가치가 높은 자생 숙은노루오줌의 종자 번식법을 개발하고자 수행되었다. 연구에 사용된 종자는 크기가 0.62×2.22 ㎜이며, 1,000립중은 40.5 ㎎으로 조사되었다. 종자의 기간별 수분흡수율을 조사한 결과, 2.57%였던 수분함량이 침지처리 24시간 만에 29.8%로 증가하였으며, 종피의 팽창이 관찰되었다. 숙은노루오줌의 종자는 저온요구성 광발아성으로 15℃, 명조건에서 최종발아율(40.8%)이 가장 높았으며, 발아상의 온도가 높아질수록 발아율은 낮아졌다. 암조건에서는 어느 온도조건에서도 전혀 발아되지 않았다. 종자에 생장조절제 및 무기염류를 처리한 결과, KNO3는 농도에 관계없이 무처리구에 비해 우수한 발아촉진 효과를 나타내었다. 특히 KNO3 20 mM 처리구에서 최종발아율(77.8%)과 발아세(96.1%)가 향상되었으며, 평균발아소요일수(11.3일)와 T50 (6.5일)도 효과적으로 단축시킬 수 있었다.

하수처리를 위한 막결합형 $A_2O$공정에서 최적 내부 순환율 및 MLSS 농도에 관한 연구 (A Study on the Optical Internal Recycle Rate and MLSS Concentration of Membrane Coupled $A_2O$ Process for Wastewater Treatment)

  • 김관엽;김진모;김형수;이상백;박유진;배성수
    • 멤브레인
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    • 제15권2호
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    • pp.114-120
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 도시 하수처리를 위한 막결합형 $A_2O$공정에 관해 실제적인 정보를 얻고자 하는 것이다. 공경 $0.25\;{\mu}m$의 평판형 정밀여과막을 공기가 주입되는 호기조에 침지시켜 처리수는 저압으로 여과된다. 인공폐수를 대상으로 최적의 처리수질과 장기운전의 안정성 확보를 위한 내부반송율과 MLSS 농도 등의 최적 운전인자를 산정하고자 하였다. 내부반송은 각각 호기조에서 무산조로 반송한 것을 type 1, 무산조에서 혐기조로 반송한 것을 type 2라고 규정지었다. 플럭스는 15 LMH, type 1을 2Q로 고정하고 실험하였을 때 최적의 운전 조건은 MLSS 농도는 11,000 mg/L, type 2가 IQ로 나타났다. 이때, BOD $COD_{cr}$, T-N, T-P의 제거율이 각각 $97.3\%,\;94.2\%,\;64.0\%,\;63.0\%$로 타 내부반송율보다 효과적이었다.

복합열화에 노출된 균열부 콘크리트 내의 염화물 침투 해석 기법에 대한 연구 (A Study on Analysis Technique for Chloride Penetration in Cracked Concrete under Combined Deterioration)

  • 권성준;송하원;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.359-366
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    • 2007
  • 최근들어 내구성에 대한 사회적, 공학적 중요성이 부각됨에 따라, 염해 및 탄산화에 대한 연구가 집중되고 있다. 일반적으로 침지된 구조물의 경우를 제외하고는 염해와 탄산화는 동시에 발생하게 되는데, 탄산화 영역에서는 염화물 거동이 일반콘크리트에서의 염화물 거동과 다르게 평가된다. 그리고 콘크리트 구조에 발생된 균열은 단일열화 뿐 아니라 복합열화의 진전에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 염화물 확산과 침투 그리고 이산화탄소 유입에 따른 탄산화 거동을 고려하여, 복합열화에 노출된 건전부 및 균열부 콘크리트 구조물의 열화 해석을 수행하는데 있다. 먼저 초기재령 콘크리트의 다상 수화 발열 모델 및 공극 구조 형성 모델을 도입한 염화물 확산 및 침투를 고려한 염화물 이동 모델을 이용하였다. 이후 탄산화 해석을 통하여 탄산화 영역 진전에 따라 변화하는 공극 분포, 포화도 및 고정화 염화물의 해리를 모델링하여 복합 열화 모델을 개발하였으며 개발된 모델은 기존의 실태 조사 결과 및 실험 결과와 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 한편 선행된 연구 결과인 균열부의 염화물 및 탄산화 거동을 고려하여, 보통포틀랜트시멘트 (OPC; ordinary portland cement) 및 혼화재 (슬래그)를 사용한 콘크리트에 대한 복합열화 거동을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 건전부 및 균열부에 대하여 복합열화 저항성을 평가할 수 있는 복합열화 천이 영역 (CCTZ)를 제안하였으며, 혼화재를 사용한 콘크리트가 OPC를 사용한 콘크리트에 비하여 복합열화 저항성이 우수함을 해석적으로 구명하였다.

답전윤환토양(沓田輪換土壤)에서 질소무기화(窒素無機化)의 특성(特性)에 관(關)한 연구 (Mineralization of Nitrogen in Soils under Paddy-Upland Switching Cultivation Systems)

  • 안상배;모타마쯔 테르시아;연병렬;육창수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.133-137
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    • 1992
  • 답전윤환포장(沓田輪換圃場)에서 토양질소(土壤窒素) 무기화양상(無機化樣相)의 몇가지 특성(特性)을 구명(究明)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담수배양(湛水培養)한 질소무기화량(窒素無機化量)은 '90년(年)(2년차(年次))에서는 감자-배추구(區)>대두구(大豆區)>벼연작구(連作區)이었으나 '91년(年)(3년차(年次))에는 감자-배추구(區)>벼연작구(連作區)>대두구(大豆區)의 순(順)이었다. 2. 3년차(年次)('91년(年) 밭 상태조건(狀態條件)에서 생성(生成)된 토양질소무기화량(土壤窒素無機化量)은 감자-배추구(區)에서는 매년윤환구(每年輪換區)<전윤환(田輪換)이지만 대두구(大豆區)에서는 반대(反對)로 매년윤환구(每年輪換區)>전윤환(田輪換)이었다. 3. 토양(土壤)의 전질소(全窒素) 및 전탄소함량(全炭素含量)은 수도연작구(水稻連作區)에 비(比)하여 윤환구(輪換區)에서 낮아졌는데 특(特)히 대두윤환구(大豆輪換區)에서 현저히 낮아졌다. 4. 지력질소(地力窒素)의 판정기준법(判定基準法)으로 이용(利用)되는 인산완충용액법(憐酸緩衝溶液法)에 의한 가급태질소함량(可給態窒素含量)과 담수토양법(湛水土壤法)에 의한 $NH_4-N$ 생성량(生成量)과는 정(正)의 상관관계(相關關係)가 있었다.

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농업용수의 수온 상승에 관한 연구

  • 황은;김철규;이상범
    • 물과 미래
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    • 제5권2호
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    • pp.17-29
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    • 1972
  • The persent study aims at finding out a means of prevention cool spell damages on the hilly areas. The irrigation plots of 24 hour stored water warm water way and warm water plots, cool water way are respectively established to find out water temperature and influnce on the growing rice plants. The results obtained are summed up as follows. 1. Warm water areas consisted of $5 m^2 Q=0.93 1{\ell}/sec$, V=31 cm/sec, S=1/1, 000, L=81.6m, B=5cm, h=6cm, t=4min 33sec, drops=9 areas, are constructed to help the water temperature of $14.5^{\circ}C$ rise to that of $21.6^{\circ}C$. This indicates lower temperature than $23^{\circ}C$ of critical water temperature in irrigation facilities by $1.45^{\circ}C$ and than $26.2^{\circ}C$ of balanced water temperature of Seoul arears by $4.6^{\circ}C$. But this does not give much influance on rice plant cultivation. 2. The rising of water temperature is influened according to the temperature, solar radiation but the water temperature changes according to the heat absorption of organized materials, weather and terraces. The difference of water temperature could be found in the first growing stage. 3. Through the warm water way of water rises to the temperature of $21.6^{\circ}C$ which also rises to the temperature of around $30^{\circ}C$ in the paddy field of submerged irrigation. The rice plants are comparatively free from prolonged cool damage, reproduction abstructive damage. 4. The water temperature in rice field in proportion to temperature influence of weather condition but the water temperature approaches to that of weather in the days of later growing stage and water temperature become lower than the air temperature in the fruit stage. 5. The water in the submreged field is $10^{\circ}C$ warmer than in the warm water way during the first growing stage period but the water temperature in the warm water way is warmer in the later growing stage period. The cool water of $14.5^{\circ}C$ is warmed to $30.1^{\circ}C$ and rice plants cultivation is free from other damages. 6. The 12% increased production or 570.98kg/10a is made cool water plot by rising the temperature of water from $14.5^{\circ}C$ to $21.6^{\circ}C$ making the water run through warm water way. 7. The damage inflicted by the cool water irrigation during the first growing stage period is the obstruction of peak tillering stage and the obstruction of heading the later growing stage period and the obstruction of fruiting and number of panides per fill.

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Effects of Desalinization Management on Rice Yield in Sea Water Flooded Field

  • Kim, Sang-Su;Yang, Won-Ha;Choi, Weon-Young;Park, Hong-Kyu;Choi, Min-Gyu;Back, Nam-Hyun;Kang, Si-Yong;Shin, Hyun-Tak;Cho, Soo-Yeon;Kwon, Seog-Ju;Ko, Bok-Rae
    • 한국작물학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.38-43
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    • 1999
  • Over 2,000 ha of rice fields in the western and southern coastal region of Korea were flooded with sea water during the spring tide, on August 19-21, 1997, and the rice plant at heading stage was injured. The field surveys were undertaken at the sea water flooded paddy fields in Chonbuk Province, to identify the injury symptoms and rice yield damage subjected to different flooding condition and desalinization methods. Five days after sea water flooding at heading stage, the flag leaves of rice plants flooded with 30 ㎝ deep sea water withered from the tip, the withering progressed to the lower leaves in deeper flooding. The spikelets were spotted black and discolored from the tip at 50 ㎝ deep flooded rice, and some panicles changed to white at 80 ㎝ deep flooded rice. Most of the rice leaves submerged completely for an hour were withered and most of panicles changed to white. The milled rice yield, percentage of ripened grain, and 1000 grain weight of flooded rice decreased with deeper flooding water, higher water salinity and longer flooding time. Even under the same flooding conditions, the damage of rice yield varied with the growth stage: heading stage>dough stage>booting stage. Rice yield damage was less in the fields on the upper riverside than those of the fields on the estuary and seaside, because of lower water salinity. In a flooded field, the rice yield damages were reduced as the distance increased from the levees where the sea water inflowed and increased as the distance increased from the fresh water irrigation gate. The desalinization treatments consisting of frequent exchange of irrigation water and spraying with fresh water soon after flooding effectively reduced the rice yield damage.

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벼와 피의 침관수에 따른 생장 반응 (Growth Responses of Rice and Barnyardgrass Varieties to Flooding at Early Growing Period)

  • 김해진;오성환;박종현;조성우;우선희;이철원
    • 한국작물학회지
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    • 제59권3호
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    • pp.239-244
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    • 2014
  • 본 연구는 벼 담수직파재배에서 벼와 피 종의 관수 처리 전 후의 생장 반응과 단백질 발현 양상에 대한 기초자료를 얻고자 수행하였다. 1. 벼와 피종들의 자연 상태에서의 파종후 10일 벼와 피종들의 초장은 10 cm 정도로 차이가 없었으나 파종후 25일부터는 벼에 비하여 피 종들의 초장이 더욱 현저하게 신장하였고, 피 종에서는 식용피의 초장이 현저히 신장되었다. 2. 벼와 피를 생육 초기에 관수하였을 때 벼의 초장은 관수후 3일에서 7일까지도 신장하였으나 피 종들의 초장 신장은 큰 변화가 없었으며, 관수기간 중 벼는 관수후 3일에 1.8배, 관수후 5일에 2.5배, 관수후 7일에 2.7배 정도의 신장률을 보인데 비하여 물피와 돌피는 1.1~1.3배, 식용피는 1.4~1.7배를 나타냄으로서 관수에 대한 저항도는 피에 비하여 벼가 월등히 높은 것으로 나타났다. 3. 관수 종료후 벼와 피의 초장의 생장 속도를 보면 벼는 완만하게 생장하는데 비하여 피종들은 관수 종료후에는 벼보다 급격히 초장이 크게 신장하였고, 피 종에 따라서는 식용피>돌피>물피의 순으로 크게 신장하였다. 4. 관수에 따른 벼와 피의 단백질 spots를 비교한 결과 벼의 잎 단백질 spots은 모두 감소하거나 없어졌지만 피종들의 단백질 spots이 더 선명하게 감소하거나 없어졌다.