Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.
High cell density cultivation of Pseudomonas putida is often necessary for the VOC removal bioreactor. Supplying the feeding solution of C and N sources could accelerate the growth of cells. We changed the component of feeding solution and feeding time. showing that P. putida could be grown to a high density.
Biofiltration is a bioprocess treating volatile organic compounds (VOCs) in order to convert the VOCs to harmless products. This review on biofiltration is intended to provide an engineering concept such as removal efficiency, maximum load, elimination capacity and so on. Besides, modeling concept of biofilter is also supplied for designing biofilter system. Quantitative data generated in our research group is shown to explain the engineering concept as well as the modeling idea.
실험실 규모의 생불여과기에 peat들 패깅하여 휘발성 유기 화합물 (isoprene, dimethyl 야dfide, 블로르포륨, 벤젠, 삼염화에 헬렌, 툴루엔. m-자일렌. 0-자일렌, 스타이렌)의 분해 정도를 가스 처l류시간을 3.2분으로 하여 80일간 측정하였다. 34일의 적응기간이 지난 후 $65~83 g/m^3$로 유입되는 VOC의 분해율 이 $25^{circ}C$액서는 93%이었으나 $45^{circ}C$에서는 여 보다 낮은 73%이었다. $25^{circ}C$에서 77일 후 도달한 최고 세포농도논 초기 농도 의 약 100배인 $1.12\times10^8$세포/g 이었다, 그러나 $45^{circ}C$C에서 도 달한 최고 세포농도는 이의 10분의 1에 불과하였다. m-자이렌과 툴루엔의 분해율 (91 %)에 비하여 벤젠의 분해율 (86%)이 낮았다. 생불여과기의 패정된 부분을 네 구간으로 나누었 을 때 가스가 유입되는 저음 사분회 일에 해당하는 부분에서 VOC의 분해율이 60%에 도달하였다 본 연구는 휘발생 유해 물질 혼합처l를 생붙여과법에 의해 처리하는 것이 가능함을 보여주었고 이러한 기술을 현장에서 배출되는 대기유해풀 칠의 효율적 저감에 적용하면 대기보첸에 기여할 수 있을 것이다.
대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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pp.117-121
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2001
The present study has been conflicted to verify the applicability of tire powder and food waste compost as biofilter materials to degrade volatile organic compounds. Batch and column tests were performed to determine the optimum ratio of tire powder to compost and the appropriate mixing type of two materials for removal of the selected VOCs, i.e., benzene, ethylbenzene, PCE, and TCE. According to batch tests, tire powder and compost mixture had faster removal rate than the compost. The biofilter column filled with tire powder and compost showed better VOC removal efficiency than that filled with only tire powder. In this study, the best removal rate was observed in the sandwich type column test of which the tire : compost weight ratio was 1:2
알루미늄 제조 공정에서 부산물로 발생되는 적니와 제지슬러지를 이용하여 휘발성 유기화합물을 제거하기 위한 흡착제 개발 연구를 수행하였다. 흡착제의 제조를 용이하게 하기 위해 고밀도폴리에틸렌과 저밀도폴리에틸렌을 이용하였다. 흡착제에 고밀도폴리에틸렌을 사용한 것이 저밀도폴리에틸렌을 사용한 것 보다 비표면적 값이 높아서 흡착량이 증대되었다. 제조된 흡착제의 비표면적 값이 활성탄과 비교하여 상대적으로 매우 낮은 값 ($10^{-2}$에서 $10^{-3}$ 정도)을 가졌는데 이는 흡착제 제조시 제지슬러지를 완전히 분해하는데 충분한 시간을 주지 못하였기 때문으로 생각된다. 그러나 제조된 흡착제의 흡착용량(단위 표면적당 흡착량)은 활성탄에 비하여 약 10배에서 100배 정도의 높은 값을 가졌다. 그러므로 제조된 흡착제가 활성탄과 같은 성능을 갖기 위해서는 비표면적을 증대시키는 것이 중요하다.
실내공기질 중 지하시설은 휘발성유기화합물(VOC, volatile organic compound)의 처리가 미흡한 실정이며, 이를 환기와 같은 확산법이 아닌 오염물질 저감하기 위하여 다양한 제조, 활성화법을 이용해 메탈 필터에 흡착성을 부여한 제올라이트 코팅 흡착 필터소재를 제조하였다. 그 결과, 메탈폼 지지체 대비 약 2~20배 이상 흡착 성능의 증진을 확인하였으며 이는 기공의 증진에 기반함을 SEM 분석으로 확인하였다. 또한 리그닌을 첨가함에 따라 13.95 mg/g의 흡착 성능을 확보하였으며, 세척 후에도 평균 13.25 mg/g의 유사한 흡착 성능을 확보하여 높은 내구성을 가진 흡착 필터소재를 제조하였음을 확인하였다. 개발된 흡착 필터소재는 지하시설 내 기계적 환기로의 농도 저감이 아닌 근본적으로 VOCs를 제어할 수 있는 해결방법으로 제시할 수 있을 것으로 판단하였다.
Volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere are harmful materials which influence indoor air environment and human health. Titanium dioxide ($TiO_2$) is photocatalyst extensively used in degradation of organic compound. To improve the photocatalytic activity in the visible light region, doping with non-metals element or loading noble metals on the surface of $TiO_2$ is generally proposed. In this study, N- doped $TiO_2$ having photocatalytic activity in visible light region was attached noble metal such as Pt, Ag, Pd, Au by coupling method. Catalytic activities of Noble metal coupled $N-TiO_2$ powders were evaluated by the improvement of their photocatalytic activities and the degradation of VOC gas. A UV-Vis spectrophotometer was used to measure the diffuse reflectance spectra of coupled $N-TiO_2$ sample. The photocatlytic activities of as prepared samples were characterized by the decoloration of aqueous MB solution under Xenon light source (UV and visible light). To measure of decomposition VOCs, ethylbenzene was selected for target VOC material and the concentration was monitored under UVLED irradiation in a closed chamber system. Adjusting the initial concentration of 10~12 ppm, to evaluate the removal characteristics by using the coupled $N-TiO_2$.
In the manufacturing process of PCB , three kinds of VOCs such as aceton, methanol and 2-metoxyethanol are being used. In this study, adsorption characteristics of activated carbon fibers(ACFs) and active carbon were examined to temove these VOCs. The experimental results showed that ACF has better adsorption and regeneration efficiency than activated carbon. Phenolic-resin based ACF showed the highest adsorption capacity and the capacity was not decreased after repeated regeneration by steam. On the adsorption and desorption experiments for ternary components, preferential adsorption with roll-over phenomena was appeared. 2-Metoxyethanol was strong adsorbaste and it displaced adsorbed methanol and aceton.
휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)은 용제를 사용하는 도장공정, 석유화학공정 등 각종 산업공정과 자동차로부터 배출되어 대기중에 광화학 산화물 형성에 관여하거나 그 자체로 발암성을 나타내는 물질로 인간 건강에 악영향을 미치며, 또한 온실가스의 역할을 하는 것으로 알려졌다. 특히 BTEX는 산업공정에서 많이 사용되는 물질로서 반드시 처리되어야 할 규제대상물질이다. 이러한 VOCs를 처리하는 기존의 방법들로는 열적산화, 촉매산화, 활성탄 흡착법, 흡수법 등 여러 방법들이 있으나, 이러한 처리방법들은 가열이 필요하거나 흡착제 재생의 필요 같은 문제점들이 있고 또한 VOCs가 대용량으로 배출될 경우 많은 어려움이 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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