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고연실,서영교,이풀잎,황유훈,김범수,이태진 대한환경공학회 2019 대한환경공학회지 Vol.41 No.5
The removal efficiencies of SS, T-P, CODmn and T-N were examined using a filtration unit with the circulation of the suspended media. The removal efficiencies of SS, T-P, CODmn and T-N were 90%, 74%, 89% and 15%, respectively, when the circulation rate of the media was 20% of the total media volume. When the surface roughness of the media was increased, the reaction rate constant was 0.024 h-1 to 0.042 h-1 in the case of SS, which was 75% faster than the media without increment of roughness. In the case of CODmn, T-N or T-P, the removal efficiencies were negligible with the regardless of roughness. When iron powder particles were attached to the surface of the filter media, the removal rate of T-P was remarkably improved and about 83% of the initial 5.80 mg/L nitrate was converted to ammonia-nitrogen. 장치 내부에서 여재가 순환하는 특성을 가진 여과장치를 이용하여 SS, T-P, CODmn 그리고 T-N의 제거율을 살펴보았다. 여재 부피대비 20%의 순환량을 가질 때 SS, T-P, CODmn 그리고 T-N 제거율은 각각 90%, 74%, 89% 그리고 15%로 처리효율이 가장 뛰어났다. 여재의 표면거칠기를 높게 하여 처리하였을 때 SS의 경우 반응속도상수는 0.024 h-1에서 0.042 h-1로 나타나 기존 여재보다 약 75%의 처리 속도 개선효과가 있었으나 CODmn, T-N 또는 T-P의 경우 그 효과는 미미하였다. 철 분말입자를 여재 표면에 부착하여 여과장치를 운전하였을 때 T-P의 경우 제거 개선효과가 두드러지게 나타났으며, 초기 5.80 mg/L 질산성 질소의 약 83%가 암모니아성 질소로 전환되었다.
구리 함유 음식물쓰레기의 혐기성 소화 시 Na2S의 주입에 따른 수소생산량 변화
고연실 ( Yeon-sil Go ),이풀잎 ( Pul-eip Lee ),이태진 ( Tae-jin Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
본 실험에서는 원활한 혐기성 소화를 위하여 기질로 사용한 구리가 함유된 음식물쓰레기에 금속의 침전을 유도하는 황화물 중 주로 사용되는 황화나트륨(Na<sub>2</sub>S)을 투입하여 수소생산의 효율을 높이고자 하였다. 그 결과 구리를 첨가한 음식물쓰레기(Cu)의 수소생산량은 구리를 첨가하지 않은 음식물쓰레기(Control)의 약 21% 수준까지 감소하였으나 구리와 Na<sub>2</sub>S를 함께 첨가한 음식물쓰레기(Cu+Na<sub>2</sub>S)의 수소생산량은 Control의 약 59% 수준까지 회복되었다. 또한 수소 가스의 시간당 생성 속도도 Control 에 비하여 Cu는 9% 수준까지 감소하였으나 Cu+Na<sub>2</sub>S는 32%가량 회복되는 양상을 보였다. 이는 Na<sub>2</sub>S의 구리 침전 효과로 인해 그 독성이 감소되어 수소생산량이 증가된 것으로 판단되며 동시에 수소 생산 속도도 증가한 것으로 추정된다. 따라서 Na<sub>2</sub>S의 첨가는 수소생산에 효과적인 것으로 사료된다. 그러나 총 가스량을 비교하였을 때는 Cu에 비해 Cu+Na<sub>2</sub>S 의 가스량이 증가하였는데 이는 Na<sub>2</sub>S의 첨가로 인해 수소 외의 가스가 생성된 것으로 보이며 이에 추가적인 분석이 필요할 것으로 판단된다.
해안폐기물 중 플라스틱 종류에 따른 고형연료 (SRF) 성형 특성
이풀잎,고연실,이태진 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.11
우리나와 같이 삼면이 바다인 지역은 연안 해역에서의 대규모 어업활동 및 산업화로 인하여 해상 및 해저의 침적 폐기물, 패각류, 퇴적 오염물 등 해양폐기물 발생량의 증가로 인하여 인류의 정화조라 표현되던 해양은 오염이 날로 심각한 상태에 이르고 있다. 본 연구는 해변에 밀려온 해안폐기물을 대상으로 고형연료 활용 가능성 및 활용 보관, 이동성을 확보하기 위한 펠렛 성형 조건을 분석하였다. 해안폐기물은 그물류, 목재류 등 높은 가연성 물질로 고에너지 고형연료 가능성이 높다. 이를 압축성형을 통한 펠렛 고형연료 생산을 위한 강도별 성형 특성을 분석하였으며, 특히, Polyethylene계 해안폐기물은 펠렛 성형, 형태의 유지 등의 평가를 통해 성형 가능성이 높은 반면 Nylon계 해안폐기물은 성형 형태 유지의 어려움이 있다고 판단된다. 해안폐기물이 고형연료 성형시, Polyethylene는 성형바인더 역할을 수행하여, 압축강도는 350 kg/cm² 이상에서 성형 및 형태 유지가 용이한 조건을 나타냈다. 이렇게 생산된 해안폐기물 고형연료는 높은 Carbon 함량 및 휘발분 함량 등으로 저위발열량은 7,000 kcal/kg이상을 나타냈다.
하수처리수 재이용을 위한 가압식 규조토 여과의 처리성능평가
임병란,김희서,고연실,김현갑,김종학,이태진 한국물환경학회 2019 한국물환경학회지 Vol.35 No.2
The purpose of this study was to investigate treatment characteristics of diatomite filtration, that would allow water recovery from biologically-treated effluent for reuse. Diatomite, Celpure 100, and acid clay were used as filter-aids, with a support filter manufactured from polyethylene (PE), and polypropylene (PP). This pre-coating process using diatomite filter-aids, is used in the filtration range of pressure filters, and has consistently provided high-quality separation. The results showed that variations in average removal efficiency of SS, and T-P from biologically treated effluent by the diatomite-coated PE filter, were approximately 82.2~88.9% and 4.8~21.1%, respectively. T-P treatment efficiency of the PP filter pre-coated with diatomite and CelpureⓇ100 at 57.64 g/m2, was approximately 24±10% and 40±15% on average, respectively. Particle size distribution of secondary effluent varied from 0.05 to 200 μm, and d50 value was 20.76 μm. The size distribution of particles in the diatomite filtrate ranged from 1.26 to 101.1 μm when pre-coated with diatomite filter-aid, at a content of 57.64g/m2. Diatomite filter aids, i.e., the particles that form the pre-coating layer, capture very fine particles as well as macromolecules, owing to their complex structure with numerous fine microscopic pores, and surface properties. The filtration process using diatomite and CelpureⓇ100 as filter aids, has been successfully applied, to recover water from sewage for reuse. The disadvantage of the process, is that the particle size of the filter-aid is spent, because of pressurization.
음식물쓰레기의 혐기성 소화 시 구리농도에 따른 수소생산 및 미생물 군집분석
이풀잎 ( Pul-eip Lee ),고연실 ( Yeon-sil Go ),이태진 ( Tae-jin Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
본 연구에서는 음식물 쓰레기를 기질로 하여 수소생산을 수행하였을 때 중금속(구리)의 농도에 따른 수소생산 효율과 반응 조건, 수소생산에 기여하는 미생물 군집 분포의 변화를 살펴보고자 한다. 회분식 반응기가 사용된 이번 실험에서는 sucrose 1%(v/v)와 음식물 쓰레기가 탄소원으로 사용되었으며, 혐기성 조건을 충족하기 위하여 N<sub>2</sub>가스로 반응기 내를 10분간 purging한 뒤, 이를 완전 밀폐 시켰으며, 교반 속도와 실험 온도는 각각 200 rpm, 30±3℃로 유지되었다. 본 연구에서 수소생산은 실험 후 약 30-90시간 후 종료되는 것으로 나타났다. 수소생산의 yield값은 Cu 0.5ppm, 1ppm, 5ppm, 10ppm에서 각각 5.3016, 6.6363, 28.9388, 4.9398㎖ H<sub>2</sub>/g COD로 나타났다. 수소가스 발생량(P<sub>h</sub>)과 최대 수소 생산률(R<sub>h</sub>)은 Table 1에 나타내었다. 중금속의 농도에 따라 수소생산량을 비교해 보았을 때 Cu 5ppm>10ppm>1ppm>0.5ppm의 순서로 수소생산량이 많이 발생되었으며, 이는 약간의 중금속은 미생물의 성장에 촉진작용을 일으켜 수소생산을 활발하게 하는 것으로 판단되어지며, 일정 농도 이상으로 중금속의 농도가 높아지면 수소생산에 저해가 되는 것으로 나타났다. 또한 실험의 여건 상 5, 10ppm실험시기 보다 0.5, 1pmm농도의 실험시기의 온도가 약 3℃ 낮았던 것으로 보아 온도의 영향이 수소 생산에 영향을 미친 것으로 판단된다. 16S rDNA의 PCR-DGGE결과 음식물 쓰레기의 수소생산량과 비교하여 적은 수소를 생산한 중금속 첨가 반응액에서 발견된 Band 6과 7은 Lactococcus속으로 규명되었다. 이는 위 미생물들이 Clostridium속의 수소생산 활동을 저해시키는 역할로 작용했다고 판단된다.