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최정동 ( Jeongdong Choi ),최두식 ( Doo Sik Choi ),송재석 ( Jea Seok Song ),조병렬 ( Byung Yeol Cho ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.5
고농도 질산염 함유 폐수는 핵연료 공정, 스테인레스강 생산 공정, 화학비료 및 의약품 생산 공정에서 발생한다. 이러한 고농도 질소를 포함한 폐수가 적절하게 처리되지 않고 수계로 방류되면 수자원의 황폐화를 비롯하여 생태계 전반의 건강에까지도 위협을 받게된다. 본 연구에서는 고농도의 질산염 처리를 위해서 Pseudomonas halodenitrifican 미생물 식종 회분식 반응조가 사용되었다. 반응조의 원활한 운전을 위해서 아세트산을 탄소원으로 사용하였으며 pH, 아세트산/질산염 비율, 온도, 교반 속도, 및 질산염의 농도를 운전인자로 설정하여 최적 운전 조건을 도출하고자 하였다. 실험 결과를 바탕으로 고농도 질산염의 생물학적 탈질 가능성이 확인되었으며 최적의 운전 조건은 pH 7.5∼8.5, 온도 30 ℃, 아세트산/질산염 비율 1.0 으로 나타났다. High concentration of nitrate containing industrial wastewater is produced in nuclear fuel operation, the stainless steel manufacturing process, chemical fertilizers and pharmaceuticals. If this produced water is discharged into water bodies without proper treatment, water basin would be deteriorated and eventually affected the health of ecosystem. In this study, the characteristics of high concentration of nitrate treatment was investigated in batch reactor inoculated Pseudomonas halodenitrifican sp. The reactor was run with acetic acid as a carbon source under various experimental conditions: pH, A/N(acetic acid/nitrate) ratio, temperature, agitation speed (rpm) and concentrations of nitrate. The results indicated that industrial wastewater containing high strength nitrate could be reduced in biological denitrification process. Optimal conditions of reactor operation and cell growth were as the follows; pH range; 7.5∼8.5, temperature; 30 ℃, acetic acid/nitrate ratio; 1.0, respectively.
생물전기화학시스템에서 슬러지를 이용한 에너지생산 특성 분석
최정동 ( Jeongdong Choi ),이고운 ( Goun Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2016 No.-
생물전기화학시스템은 미생물 연료전지로 불리며, 연료전지의 음극, 양극, 분리막으로 구성된 시스템에서 미생물의 활동을 기반으로 유기물을 분해 및 전력생산을 동시에 할 수 있는 장치이다. 생물전기화학시스템을 이용한 전력생산 및 오염물질의 분해의 측면에서 액상 기질을 이용한 많은 연구가 이루어졌다. 액상의 기질은 미생물이 이용하기 쉬운 유기물질을 포함하여 쉽게 전력을 생산할 수 있으나 슬러지의 경우 전처리를 통하여 기질을 미생물이 쉽게 이용할 수 있는 장점이 있다. 그럼에도 불구하고 슬러지를 직접적으로 이용하는 생물전기 화학시스템의 연구는 여전히 초기단계에 있다. 본 연구에서는 하수슬러지를 이용하여 생물전기화학시스템에서 직접적으로 전력을 생산하고 동시에 슬러지 감량화를 이루고자 하였다. 슬러지를 직접적으로 기질로 사용한 경우, 기존의 액상기질을 사용한 반응조와 비교하여 장시간 일정한 전력생산을 기대할 수 있었으며 기질의 충진시간 간격을 길게 하는 장점을 보였다. 그러나, 완전한 기질의 제거는 기대할 수 없었으며 생물전기화학시스템으로 1차적으로 에너지 및 슬러지 감량화를 하여 2차적인 처리가 필요할 것으로 판단되었다.
Hollow-fiber MBR 공정에서 Acetaminophen 처리시 반응조에 미치는 영향
정광민(Kwangmin Jeong),최정동(Jeongdong Choi) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
코로나(COVID-19) 질병 확산에 따라 아세트아미노펜 성분이 포함된 타이레놀의 판매량은 급증하였다. 아세트아미노펜은 통증을 일으키는 프로스타글란딘의 생성 효소의 경로를 억제하고 중추신경계의 세로토닌 신경전달물질을 조절하여 해열 및 진통 효과를 나타내는데 이를 복용하였을 때 소화를 통하여 전량이 몸에 흡수 되는 것이 아닌 소량 체외배출이 되어 하수관을 통해 유입이 된다. 배출된 아세트아미노펜이 수계로 유입되면 환경에 영향을 미치게 되는데 수컷물고기를 암컷으로 바꾸고, 항생제는 수계에 존재하는 병원균이 항생제에 내성을 가지게 되어 슈퍼박테리아가 등장할 가능성이 있다. 또한 맹금류에게 유독하다고 알려졌다. 본 연구에서는 아세트아미노펜 유입시 반응조내에 미생물과 수질에 미치는 영향을 알아보기 위해 MBR(Membrane Bioreactor)을 실험실 규모로 운전하였고 Membrane은 유기질 및 중금속 일부와 불순물을 걸러주고 미네랄 성분은 남겨주는 Hollowfiber Membrane을 반응조 규모에 맞게 제작하였다. 아세트 아미노펜 주입 전 약 30일간 반응조를 유지하였다. 이후 20일 간격으로 1 / 2 / 4ppm을 주입하여 아세트아미노펜의 영향을 실험하였다. 반응조내 아세트아미노펜 주입 후 안정화 과정을 거치고 유출 농도를 비교해본 결과, 기존의 값보다NH4 +-N 5%, NO3 - 5%, PO4 3-가 5% 높게 측정되었으며, 그 외로 수질 측정을 진행한 COD, T-P, T-N 의 항목에는 영향을 끼치지 않은 것으로 나타났다. 또한 Hollow-fiber Membrane을 통해 유출된 아세트아미노펜의 제거효율을 확인하기 위하여 HPLC를 이용한 방법을 사용하였으며, 칼럼은 Nova-Pak C-18 4um(4.6 x 250mm)를 사용하였다. 측정결과 1ppm, 2ppm는 95%, 4ppm은 90% 이상 제거되는것으로 나타났다.