• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권4호
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• pp.25-32
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• 2006

본 연구는 산기관(diffuser) 형태로 운전되는 중공사막 생물반응기(Hollow Fiber Membrane Diffuser) 시스템을 복합오염물질(benzene, toluene, p-xylene, BTX)처리에 적용해 보고, 생물반응기에 의한 각 물질의 생분해 특성을 평가하기 위하여 수행되었다. 우선 toluene을 단일오염물질로 적용한 예비 실험기간 동안에 75%수준의 안정적인 처리 효율을 확인할 수 있었다. 이후 BTX 복합오염물질을 적용한 본 실험기간 동안에도 별도의 적응기간 및 악영향 없이 70%수준의 처리효율을 얻어낼 수 있었다. 이를 통하여 toluene분해 미생물의 benzene, p-xylene의 분해 능력을 확인하였으며, toluene의 경우 복합오염물질 적용 시 다른 두 물질에 의해 소폭의 분해 저해가 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한 분해능 실험에서 측정한 생물반응기의 BTX 분해능은 약 360 $g/m^3/hr$이었으며, 이는 기존의 생물여과공법에 제시된 최대분해능보다 높은 우수한 분해능이었다. 따라서 산기관 형태의 중공사막 생물반응기는 복합오염물질 처리에도 안정적인 운전특성을 나타내었으며, 기존의 VOCs 저감기술을 대체할 수 있는 친환경적인 기술이라고 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제18권6호
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• pp.448-454
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• 2003

세 가지 다른 공극률을 가진 담체를 충전한 바이오필터에서 기상의 톨루엔 제거실험을 수행하였다. 유입 유량과 유입 농도의 변화에 따른 바이오필터의 제거성능을 조사하고 공극률에 따른 영향을 알아보았다. 15일 동안 수행된 실험을 통해 빠른 환경변화에 대한 각 바이오필터의 동특성을 파악할 수 있었다. 바이오필터 설계에 중요한 변수인 제거량은 BF2 (25 PPI)가 115g/㎥h로 가장 큰 값은 나타내었다. 이는 제거량과 밀접한 관련이 있는 미생물 균체량이 초기 고정화 단계에서 각 바이오필터가 공극의 크기별로 각각 다른 부착 특성을 가져서 그 양과 수분 함량에 영향을 주었기 때문이다. 과도한 바이오매스의 축적은 바이오필터 성능을 저하시키는 요인임을 확인할 수 있었고 초기에 담체의 공극률이 장기적인 바이오필터 운전에 있어서 일정한 공기 흐름을 주기 위해서 매우 중요한 변수로 작용함을 알 수 있었다. 마지막으로 폴리우레탄 폼 담체는 균일하고 충분한 공극을 제공하므로 미생물의 흡탈착이 유리하고 충분한 미생물 서식공간을 제공함으로써 많은 미생물을 담지할 수 있어 단일 담체로 상업적 적용 가능성을 가지고 있다고 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제15권3호
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• pp.211-219
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• 2006

An experimental study on the removal of VOCs gas using a biomembrane reactor were carried out at various inlet gas concentration, specific loading rate, retention time and gas flow rate of volume. The variations of efficiency and various parameters, which are relevant to gas removal, with mixing of soluble gas and without have been discussed. More than 95% of the toluene and methanol present in the feed was successfully removed in each study. The elimination of methanol with mixture of soluble compound of about 300 mg/h corresponds to a portion of 21% if there is a feed stream of 1400 mg/h. On the contrary the maximum efficiency of about 72% of toluene was reached. This is to be rated as a treatment of sorption that the limiting factor of the dismantling speed could be represented by this difficult degradable component. Nevertheless the elimination capacities for this reactor for toluene were on a very high level. For substances which show a very high solubility in silicon rubber an advantage of a bio membrane is clearly shown. Therefore a similarly good result is expected for n-hexane, because of its relatively good permeability which was distinguished during permeation experiments.

• KSBB Journal
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• 제16권1호
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• pp.61-65
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• 2001

BTX를 배출하는 지역에서 얻어진 슬러지를 적절한 배지에 3개월 간 적응시킨 결과, benzene과 toluene을 빠르게 분해하는 MY컨소시엄와 p-, m-, o-xylene을 빠르게 분해하는 MA컨소시엄을 획득하였다. 균주의 동정결과 MA 및 MA컨소시엄의 주된 균주는 Rhodococcus ruber DSM 43338T과 Rhodococcus sp.로 밝혀졌다. BTX 단일성분의 분해속도 측정결과 benzene > toluene > o-xylene > p-xylene > m-xylene의 순으로 분해가 일어났다. MY 및 MY컨소시엄으 동시배양을 이용한 2-5종의 복합 BTX의 분해실험결과 대부분의 경우 108시간내에 완전히 분해되었으며, 각 혼합물의 조성에 따라 촉진 및 방해작용을 나타내었다. 분 연구에서 획득한 2종의 미생물컨소시엄은 BTX의 생물학적 처리에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.689-694
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• 2006

계면활성제 거품과 부유미생물을 이용하여 휘발성유기화합물(VOCs)를 제어하는 새로운 방법인 계면활성제 미생물반응기(BFR)를 대상으로, 단일 VOC와 혼합 VOCs가 유입되는 조건에서 BFR의 반응특성을 확인하였다. 본 연구에서는 혼합 VOCs로는 benzene, toluene, p-xylene, styrene의 4가지 물질을, 단일 VOCs로는 toluene을 선정하였다. 전체적으로 BFR 시스템은 기체체류시간 40초 조건에서 안정적인 운전효율을 보여 기존 담체충진형 바이오필터의 대안기술로 적용 가능하다고 판단된다. 또한 동적부하 변동실험 결과 BFR 시스템은 높은 부하량 유입시 거품에 의한 물질전달율이 일정하게 유지되어 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 그러나 유입 VOCs 농도가 증가하면서 액상으로 전달된 VOCs 일부가 미생물 반응조에서 탈기 작용으로 기체상으로 역배출되어 최종 유출농도가 상승하는 현상이 발견되었다. Styrene 이외의 다른 VOCs는 물질전달율 면에서 큰 차이가 없었으며 생분해율(styrene, toluene, benzene, p-xylene) 순에 따라 최종 유출농도가 결정되었다. 따라서 본 연구의 BFR 시스템은 활성미생물 농도 또는 미생물 반응조 부피 증가 등의 방법으로 전체 운전효율을 증가시킬 수 있을 것으로 예상된다. BFR 시스템에 대한 추가 연구 및 개량은 물질전달율 증가보다는 미생물 활성도, 혼합 VOCs에 의한 미생물 군집변동 등에 초점을 맞출 필요가 있다.

• Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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• 제12권E호
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• pp.19-28
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• 1996

A pore concensation-based separation technique was studied experimentally using toluene and xylene in a nitrogen stream. The removal rate of toluene and xylene on a microporous ceramic membrane was enhanced by increasing the partial pressure difference across the membrane, but the selectivity was reduced with increasing flux of nitrogen. This was found both in vacuum and pressure modes of operation. The experimental results from this study suggest that the pores mear the inlet portion of the module were filled with the organic solvent while the pores near the exit section of the module were slightly opened as the solvent concentration was depleted along the module. In the case of xylene, the rate of N$_{2}$ permeation was reduced considerably relative to toluene, resulting in a much higher separation gactor. Condensibility of xylene appeared to be higher than that of toluene, the potential for pore condensation-based separation of xylene was also found to be higher than that for toluene.

• 상하수도학회지
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• 제26권6호
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• pp.797-805
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• 2012

Contribution of immobilized media with bacteria to the odor removal was evaluated in a lab scale bio-filter compared to that with sponge or ceramic media without the immobilized bacteria. Candida tropicalis for volatile organic compounds and ammonium oxidizing bacteria (AOB) for inorganic compounds were used as seeds in lab-scale bio-reactors. Three different type of media in the bio-reactors that immobilized bioreactor (IBR), sponge bioreactor (SBR), and ceramic bioreactor (CBR) were examined, respectively. An empty bed contact time (EBCT) of the bio-filters was fixed as 60 seconds, and the inlet concentration of toluene was changed from 20 ppm to 200 ppm to observe the removal efficiency depending on the concentrations. As a result, the maximum elimination capacities of IBR, SBR, and CBR were 166 $g/m^3/hr$, 138 $g/m^3/hr$, and 138 $g/m^3/hr$, respectively. In addition, toluene as an organic compound and ammonia as an inorganic compound were applied together with different inlet concentrations varied from 80 ppm to 250 ppm of toluene and from 2.5 ppm to 40 ppm of ammonia. The toluene maximum elimination capacities in IBR, SBR, and CBR were 97.4 $g/m^3/hr$, 59.5 $g/m^3/hr$, and 81.9 $g/m^3/hr$, respectively. The ammonia maximum elimination capacities were reached as 7.2 $g/m^3/hr$ in IBR, 6.6 $g/m^3/hr$ in SBR, and 7.0 $g/m^3/hr$ in CBR.

• 한국대기환경학회지
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• 제24권4호
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• pp.455-469
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• 2008

VOCs (Volatile organic compounds) are known as one of the harmful chemicals, causing cancer and global warming. Therefore, the proper control, removal, and reduction of the emission of VOCs are important tasks for the environmental protection. Among the method of VOCs removal activated carbon bed is the most efficient and economical method. In this study, the adsorption performance of toluene gas was investigated using various activated carbons. To find out the adsorption efficiency, the H/D (Height/Diameter) of the activated carbon and GHSV (Gas Hourly Space Velocity) of the toluene gas were manipulated with various conditions. The effect of the temperature, humidity and toluene-MEK-IPA mixed gas on adsorption were also investigated. As a result, a high adsorption performance was found when GHSV is lower at room temperature and low humidity. It was also found that the adsorption efficiency of toluene-MEK-IPA mixed gas system was lower than that of toluene gas system.

• 자원환경지질
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• 제35권3호
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• pp.221-227
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• 2002

토양증기추출(Soil Vapor Extraction)법을 이용하며 대표적 휘발성 NAPL(Non-aqueous phase liquid)인 TCE (trichloroethylene)와 toluene을 토양으로부터 제거하는 칼럼 실험을 실시하였다. 균질한 Ottawa sand와 실제 오염지역의 토앙들이 사용되었으며, 토양특성 및 증기추출 조건들이 정화효율에 미치는 영향을 규명하였다. 직경 2.5cm, 길이 30cm인 유리 칼럼이 사용되었고, 붉은색으로 염색된 TCE 또는 toluene 4 gram이 주입되었다 주입 공기가 일정한 속도로 칼림 내에 주입될 수 있도록 공기 유량계를 설치하여 0.03 L/min의 일정한 속도로 공기가 주입되도록 하고, 퍼지 장치를 설치하여 주입 공기의 습윤도를 99% 이상으로 유지하였다. 칼럼으로부터 유출되는 가스는 자동 가스시료주입 밸브장치를 이용하여 가스크로마토그래피 칼럼 내로 주입되게 하여, FID 검출기로 유출 가스 농도를 분석하였다. Ottawa sand로 충진된 칼럼실험에서는 매질의 입자크기, 함수율, 토양 내 오염물 체류시간 등을 변화시켜 실험을 반복하였다. TCE로 오염된 세립질 Ottawa sand 칼럼실험에서 유출 공기의 최대 농도는 조립질 Ottawa sand 칼럼의 유출 농도보다 약 20% 정도 감소하였고, 오염지역의 실제토양 칼럼실험에서는 최대유출농도가 조립질 Ottawa sand칼럼의 농도보다 약 50% 감소하였으나, 20 liter 공기 주입 후부터는 모두 비슷한 농도감소 현상을 나타내었으며 초기 주입량의 90 % 이상이 제거되었다. 함수율증가에 따른 유출공기의 농도 감소는 거의 나타나지 않았으며, TCE 주입 후 7일 동안 방치하였다가 SVE를 실시한 칼럼 실험에서도 잔류하는 TCE의 양이 약간 증가하였지만 20liter 공기 추출 후에는 초기 주입량의 90% 가, 40 liter 공기 추출 후에는 98% 이상이 제거되었다. Toluene 으로 오염된 칼럼 실험에서도 TCE와 비슷한 제거 경향을 나타냈으며 200 liter 공기 추출 후에는 오염물 초기 주입량의 98% 이상이 제거되었다. 본 실험 결과로부터 증기추출법을 이용한 TCE, toluene 정화 효율성이 규명되었으며, 휘발성 NAPL로 오염된 실제 토양을 복원하기위한 SVE법의 적용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.247-251
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• 2005

This research was performed for developing of biological treatment process of odor gas such as MEK, $H_{2}S$, and toluene, which is generated from the food waste recycling process. To establish the operational conditions of odor gas removal by small-scale biofiltration equipment, it was continuously operated by using toluene as a treating odor object. When the odor treating microorganisms were adhered to fibril form biofilter, high removal efficiency over 93% was obtained by biofilm formation. At 400 ppm of inlet odor gas concentration and 10 sec of retention time, the removal efficiency was 76% and 93% in 1st stage reactor and 2nd stage reactor, respectively. However, the removal efficiency remained over 97% at the operational conditions above 15 sec of retention time.