• Title/Summary/Keyword: co-digestion

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연속 회분식 혐기성 공정을 이용한 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합소화 거동 특성 (EPerformance of high-rate anaerobic sequencing batch reactor treating sewage sludge and food waste)

  • 김현우;한선기;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.75-83
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    • 2004
  • 혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

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열화학적 전처리에 따른 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 병합혐기소화 효율 평가 (Estimation of Anaerobic Co-digestion Efficiency of Dewatered Sludge and Food waste using Thermo-Chemical Pre-Treatment)

  • 이원배;박세용
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.27-40
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    • 2022
  • 본 연구에서는, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해 폐기물의 혐기성소화 가능성 및 열화학적 전처리 방법에 대해 평가하였다. 폐기물의 혐기성소화 가능성 평가 결과, 음식물류폐기물이 탈수슬러지에 비해 혐기성미생물에 의해 분해 가능한 유기물 농도 및 methane yield가 각각 2.2배, 1.3배 더 높게 평가되었다. 바이오가스 발생량의 증대를 위해서는, 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키는 것이 필요할 것으로 판단되었으며, 열화학적 전처리 효율은 반응온도, NaOH 주입량, 반응시간, 혼합비율 조건에 대해 평가하였다. 전처리 효율 및 탈수능을 통해 평가한 결과, 최적 열화학적 가용화 전처리 조건은 반응온도 140℃, NaOH 주입량 60 meq/L, 반응시간 60 min, 혼합비율 1:5로 평가되었다. 최적 열화학적 가용화 전처리 조건 적용 전과 후의 methane yield를 비교한 결과, 전처리를 적용한 경우에서, 가스발생속도 및 methane yield가 각각 1.6, 1.5배 증가하였다. 따라서, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해서는 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키며, 폐기물의 전처리를 통해 가용화 효율을 증대시키는 것이 필요하다고 판단된다.

음식물쓰레기와 하수슬러지의 고율 혐기성 통합소화 (High-rate Anaerobic Co-digestion of Food Waste and Sewage Sludge)

  • 허남효;정상순
    • 신재생에너지
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    • 제1권2호
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    • pp.60-72
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    • 2005
  • The effect of alkaline pre-treatment on the solubilization of waste activated sludge(WAS) was investigated, and the biodegradability of WAS, pretreated WAS, [PWAS], food waste and two types of mixture were estimated by biochemical methane potential [BMP] test at $35^{\circ}C$. The biodegradability of PWAS and mixture waste were significantly improved due to the effect of alkaline hydrolysis of WAS. An alkaline pre-treatment was identified to be one of the useful pre-treatment for improving biodegradability of WAS and mixture waste. In high-rate anaerobic co-digestion system coordinate with an alkaline pre-treatment in process, the digesters were operated at the HRT of 5, 7, 10 and 13 days with a mixture of FW $50\%\;and\;PWAS\;50\%,\;$In term of $CH_4$ content, VS removal and specific methane production [SMP] which are the parameters in the performance of digester, the optimum operating condition was found to be a HRT of 7 days and a OLR of 4.20g/L-day with the highest SMP of 0.340 L $CH_4/g$ VS.

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유도결합 플라스마 질량분석법에 의한 모발의 다원소 분석 (Multi - elemental Analysis of Hair by Inductively Coupled Plasma/Mass Spectrometry)

  • 차명진;강준모;박창준
    • 분석과학
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    • 제15권4호
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    • pp.335-340
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    • 2002
  • 유도결합 플라스마 질량분석법 (ICP-MS)을 이용하여 모발 중 다원소 동시 정량법을 확립하였다. 0.05 g의 모발 시료에 내부표준물질인 In을 가하고 질산 1.5 mL와 함께 테플론 가압분해 용기에 넣어 마이크로파를 이용하여 분해하는 시료전처리법을 사용하였다. 측정값의 정확도 및 신뢰도를 확인하기 위하여 모발 인증표준물질인 GBW 09101을 반복 분석하였는데 측정값은 인증값과 불확도 범위 내에서 잘 일치하는 결과를 얻었다.

Trichoderma koningii의 Protoplast 생성에 관하여 (Formation of Protoplast from Trichoderma koningii)

  • 조남진;이영하;홍순우
    • 미생물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.186-191
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    • 1981
  • Protoplast production from Trichoderma koningii ATCC 26113 was investigated for the purpose of doing basic and applied researches by protoplast fusion of the cellulolytic filamentous fungus. High yields of protoplast were obtained by using the 18hr. old mycelia treated with the lytic enzyme Driselase of Kyowa Fermentation Co., Japan, in 0.6M $MgSO_4\;or\;(NH_4)_2SO_4$ as osmotic stabilizers. The optimum temeprature of mycelial digestion was about $28^{\circ}C$ and the number of protoplast increased rapidly after 3hr. digestion. Protoplasts produced at different periods showed distinct morphological heterogeneities in the whole size and the size of vacuole.

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단상 고온 및 중온 혐기성 하수 슬러지의 소화 공정 비교 (Comparison of Single-stage Thermophilic and Mesophilic Anaerobic Sewage Sludge Digestion)

  • 장현민;최석순;하정협
    • 공업화학
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    • 제27권5호
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    • pp.532-536
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하수 슬러지를 대상으로 단상 고온($55^{\circ}C$)과 중온($35^{\circ}C$) 혐기성 소화조의 안정성, 고형물 제거 및 메탄생성을 관찰하였다. 실험 결과 별도의 pH 조절 없이 고온($R_{TAD}$, reactor of thermophilic anaerobic digestion) 및 중온 ($R_{MAD}$, reactor of mesophilic anaerobic digestion) 소화조 내 pH의 경우 혐기 소화 시 안정적인 미생물 활성을 나타낸다고 알려진 6.5-8.0 사이의 값을 소화 기간 내내 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, total alkalinity (TA)의 경우 $R_{TAD}$$R_{MAD}$ 모두 3-4 g $CaCO_3/L$의 높은 값을 안정적으로 유지하였다. 고형물 제거의 경우 순응 기간 후 $R_{TAD}$에서 43.3%, $R_{MAD}$에서 33.6%의 VS 제거율을 보이며 $R_{TAD}$에서 약 10% 높은 VS 제거율은 제거율을 보였다. 유기산의 경우 $R_{TAD}$$R_{MAD}$에서 순응 기간 직후 검출되지 않았다. $R_{TAD}$$R_{MAD}$ 모두 순응 기간 후 안정적인 메탄 생성을 보였으며, $R_{TAD}$에서 $R_{MAD}$에 비해 31.4% 향상된 메탄 생성률이 관찰되었다($R_{TAD}$; 243 mL $CH_4/L/d$; $R_{MAD}$ : 185 mL $CH_4/L/d$). 반면, 두소화조 $R_{TAD}$$R_{MAD}$에서의 메탄 수율은 유사한 값을 보였다.

Effects of Combining Feed Grade Urea and a Slow-release Urea Product on Characteristics of Digestion, Microbial Protein Synthesis and Digestible Energy in Steers Fed Diets with Different Starch:ADF Ratios

  • Lopez-Soto, M.A.;Rivera-Mendez, C.R.;Aguilar-Hernandez, J.A.;Barreras, A.;Calderon-Cortes, J.F.;Plascencia, A.;Davila-Ramos, H.;Estrada-Angulo, A.;Valdes-Garcia, Y.S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.187-193
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    • 2014
  • As a result of the cost of grains, the replacement of grains by co-products (i.e. DDGS) in feedlot diets is a common practice. This change produces diets that contain a lower amount of starch and greater amount of fibre. Hypothetically, combining feed grade urea (U) with slow release urea (Optigen) in this type of diet should elicit a better synchrony between starch (high-rate of digestion) and fibre (low-rate of digestion) promoting a better microbial protein synthesis and ruminal digestion with increasing the digestible energy of the diet. Four cannulated Holstein steers ($213{\pm}4$ kg) were used in a $4{\times}4$ Latin square design to examine the combination of Optigen and U in a finishing diet containing different starch:acid detergent fibre ratios (S:F) on the characteristics of digestive function. Three S:F ratios (3.0, 4.5, and 6.0) were tested using a combination of U (0.80%) and Optigen (1.0%). Additionally, a treatment of 4.5 S:F ratio with urea (0.80% in ration) as the sole source of non-protein nitrogen was used to compare the effect of urea combination at same S:F ratio. The S:F ratio of the diet was manipulated by replacing the corn grain by dried distillers grain with solubles and roughage. Urea combination did not affect ruminal pH. The S:F ratio did not affect ruminal pH at 0 and 2 h post-feeding but, at 4 and 6 h, the ruminal pH decreased as the S:F ratio increased (linear, p<0.05). Ruminal digestion of OM, starch and feed N were not affected by urea combination or S:F ratio. The urea combination did not affect ADF ruminal digestion. ADF ruminal digestion decreased linearly (p = 0.02) as the S:F ratio increased. Compared to the urea treatment (p<0.05) and within the urea combination treatment (quadratic, p<0.01), the flow of microbial nitrogen (MN) to the small intestine and ruminal microbial efficiency were greater for the urea combination at a S:F ratio of 4.5. Irrespective of the S:F ratio, the urea combination improved (2.8%, p = 0.02) postruminal N digestion. As S:F ratio increased, OM digestion increased, but ADF total tract digestion decreased. The combination of urea at 4.5 S:F improved (2%, p = 0.04) the digestible energy (DE) more than expected. Combining urea and Optigen resulted in positive effects on the MN flow and DE of the diet, but apparently these advantages are observed only when there is a certain proportion of starch:ADF in the diet.

국내산 조제분유의 최근 연구 개발 동향 (Current Trends of Research and Developments of Infant Formula in Korea)

  • 전정욱;이건원;김용기;윤숭섭
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제26권2호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • Human milk contains the nutrients for the growth and the development of the newborn. It contains specific proteins, lipids, and other components designed to be easily digestible and which play important roles in infant nutrition. However, when the lactation is failure or milk secretion is not enough, bovine milk based dried formulations, which is called infant formula, have been widely used for infant feeding. In this study, we investigated protein composition and amino acids profile related to easy digestion; fatty acids composition and LCPUFA(DHA and ARA) related to brain and eye development; synbiotics which take advantage of both probiotics and prebiotics; and colostrum-originated functional micronutrient as major issues in the recent infant formula. Domestic infant formulas, which are based on the research of human and bovine milk rich in functional components for immunity, growth, anti-allergenicity, digestion and brain development, have been developed to be similar to human milk.

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