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생물전기화학기술을 이용한 하수처리장 방류수 수질개선 가능성
송영채 ( Young Chae Song ),오경근 ( Gyung Geun Oh ) 한국물환경학회 2015 한국물환경학회지 Vol.31 No.4
The study on the improvement of discharge water quality from domestic wastewater treatment plant (DWTP) was performed in a filter type bioelectrochemical system. The COD removal efficiency for a synthetic discharge water was about 88%, and the effluent COD was less than 5mg/L. The nitrification efficiency of the bioelectrochemical system was over 97%, but a considerable amount of the nitrogen was remained as nitrate form in the effluent. The total nitrogen removal efficiency was only around 30%. There are no significant differences in the removal of COD and nitrogen at 0.6 and 0.8V of the applied voltages between anode and cathode. The removal of COD and nitrogen in the system were quite stable when the HRT ranged from 60 to 15 minutes, and at 10 minutes of HRT, the nitrification efficiency was slightly decreased. The performance of the bioelectrochemical system has quickly recovered from the shocks in the influent due to high concentration of COD and nitrogen. For the effluent that discharged from the DWTP, the removal efficiencies of COD and total nitrogen from the bioelectrochemical system were 50 and 30%, respectively. Thus the bioelectrochemical system was a feasible process for further polishing the effluent quality from DWTP.
생물전기화학반응조에서 저급석탄의 메탄전환에 대한 정전기장의 영향
송영채(Young-Chae Song),오경근(Gyung-Guen Oh),박동매(Dong-Mei Piao),김동훈(Dong-Hoon Kim) 유기성자원학회 2019 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.춘계
석탄은 지구상에 비교적 고르게 분포되어 있으며, 매장량이 풍부한 천연에너지원중의 하나이다. 그러나 미세먼지가 큰 환경이슈로 부각되고 있는 최근 석탄을에너지원으로 이용하고 있는 각종 산업에서는 석탄을 대체할 수 있는청정에너지원에 대한 관심이 급증하고 있다. 한편, 지하에 매장된 석탄층에는석탄의 열화학적/생물학적 전환 기작에 의해 CBM (coal-bed methane)이라 불리는메탄이 생성되고 있다. 따라서, 지금까지 CBM을 추출하여 활용하기 위한 연구들이진행되어 왔으나 매우 느리게 진행되는 CBM의 생성속도로 인해 상업적으로이용하는데 한계가 있었다. 최근에는 석탄을 혐기성반응조에서 메탄으로전환시키기 위한 연구들이 진행되고 있다. 생물학적인 석탄의 메탄전환과정은연속적인 가수분해, 산생성 및 메탄생성반응에 의해 이루어진다. 그러나 석탄에함유된 유기물 성분들은 탄화과정이 진행 중인 리그닌 등의 소수성 고형물질이다. 따라서 석탄에 함유된 유기물의 가수분해에 의해 생성되는 중간생성물들은 주로생물학적으로 분해하기 어려운 난분해성 방향족 화합물들이다. 이러한중간생성물질들은 혐기성미생물에 독성이 있어 지금까지 생물학적으로 생성 가능한메탄의 수율은 매우 낮았다. 그러나 최근 생물전기화학기술을 이용하여이종간직접전자전달을 촉진시킴으로서 석탄의 메탄수율을 향상시킬 수 있다는결과들이 발표되고 있다. 본 연구에서는 생물전기화학반응조에서 정전기장의세기가 석탄의 메탄전환율에 미치는 영향을 조사하였다.
송영채(Young-Chae Song),우정희(Jung-Hui Woo),김인수(In-Soo Kim),박상호(Sang-Ho Park),김동근(Dong-Geun Kim) 한국항해항만학회 2003 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-
수리 조선소에서 드라이 도크 작업 시 발생하는 TBT함유 선박 세척폐수의 용매추출 처리효율에 대한 추출용매 종류, 추출용매량, 추출교반강도, 교반시간 및 pH 등에 의한 TBT의 추출영향을 비교평가 하였다. 선박 세척폐수의 용존 TBT 제거를 위한 추출용매로는 선박용 경유가 가장 효과적 이였으며, 적정 용매 투여량은 10mL/세척수 1L로 평가되었다. 또한, 용매 추출 시 교반강도에 따른 추출 효율의 변화가 매우 컸으며, 잔존 TBT는 교반강도 약 250rmp에서 2.8㎍/L로 가장 낮게 나타났으며, 추출효율에 대한 pH의 영향은 크지 않았으나, pH6~7의 중성영역에서 비교적 양호한 추출효율을 보였다. The study on the solvent extraction of organotin from ship wash wastewater was performed at various extraction conditions, including kinds and amount of solvent, strength and time of agitation and pH. The light oil for ship was the most effective for the extraction of organotin from dry doc wash wastewater, and the optimum amount was about 10mL/L. The extraction rate of organotin was strongly dependent on the agitation strength and the remained level of organotin was just 2.8㎍/L at 250rpm. The extraction efficiency of organotin was good in the neutral pH range from 6 to 7, but the effect of pH for the extraction was not as much as the others.
미생물연료전지의 성능향상을 위한 하이드로젤 및 다중벽 탄소나노튜브를 이용한 산화전극의 표면개질
송영채(Young Chae Song),김대섭(Dae Sup Kim),우정희(Jung Hui Woo),유규선(Kyu Seon Yoo),정재우(Jae Woo Chung),이채영(Chae Young Lee) 大韓環境工學會 2012 대한환경공학회지 Vol.34 No.11
본 연구에서는 흑연섬유직물로 이루어진 산화전극의 표면을 하이드로젤 및 하이드로젤과 다중벽탄소나노튜브 복합체를 이용하여 표면을 개질하였다. 개질된 산화전극이 미생물연료전지의 성능향상에 미치는 영향을 회분식 시스템을 이용하여 평가하였으며, 개질하지 않은 흑연섬유직물 및 흑연펠트 산화전극과 비교하였다. 미생물연료전지의 전력밀도는 산화전극 및 환원전극의 성능에 크게 영향을 받았다. 최대전력밀도는 하이드로젤과 다중벽탄소나노튜브 복합체로 흑연섬유직물 표면을 개질한 산화전극을 사용한 경우 1,162 mW/m2로서 표면개질을 하지 않은 흑연섬유직물 산환전극을 사용한 미생물연료전지에 비하여 27.7% 향상되었다. 산화전극 표면을 개질에 사용된 하이드로젤과 다중벽탄소나노튜브 복합체는 산화전극 표면의 생물친화도와 전도성을 증가시키고 활성화저항을 크게 감소시킬 수 있는 우수한 표면개질제로 평가되었다. The surface of graphite fiber fabric anode was modified with a hydrogel and a mixture of hydrogel and multiwall carbon nanotube, and their effectiveness were compared to the unmodified anodes in a batch microbial fuel cell (microbial fuel cells). The maximum power density of the MFC was determined by both performance of the anode and cathode. The maximum power density for the MFC with the anode modified with the mixture of hydrogel and multiwall carbon nanotube was 1,162 mW/m2 which was 27.7% higher than that with the unmodified graphite fiber fabric anode. "The mixture of hydrogel and multiwall carbon nanotube is a good surface modifier for anode with high biological affinity and low activation losses.