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음식물류폐기물의 건식사료화 공정에서 발생되는 응축수로부터 유기탄소 추출
김민경(Min-Kyung Kim),권기욱(Ki-Wook Kwon),모경(Kyung Mo),최봉호(Feng-Hao Cui),박세용(Se-Yong Park),김문일(Moon-Il Kim) 유기성자원학회 2020 유기물자원화 Vol.28 No.2
본 연구에서는 음식물류폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수에 포함된 유기탄소를 추출하여 외부탄소원으로서 적용 가능성을 평가하였다. 응축수의 성상은 COD, TN, TP 및 TS는 각각 21,374 (±3,238.3) mg/L, 148 (±32.6) mg/L, 4.19 (±1.5) mg/L, 455.7 (±0.015) mg/L로 나타났으며, 응축수에 포함된 생분해성 유기물의 함량은 47%였다. 응축수에 포함된 유기탄소 추출을 위하여 증발 농축 및 감압 증발 농축의 방법을 사용하였다. 본 연구에서 총 8가지 조건에서 수행 되었으나, 4가지 조건 (1. 상압 (0mmHg), 110℃ 2. 감압 (-600mmHg), 70℃ 3. 감압 (-500mmHg), 80℃ 4. 감압(-600mmHg), 80℃)에서 추출이 가능한 것으로 나타났다. 추출 결과, 추출된 4가지 조건 모두에서 유입 부피의 약 10% 추출하였을 때, 추출물의 유기물 농도가 가장 높고 추출 시간 대비 추출된 유기물의 양이 가장 많은 것으로 나타났다. 응축수에 포함된 유기탄소의 추출 최적 조건은 감압 (-600mmHg), 80℃로 판단하였으며, 유입 부피의 10% 추출이 적합한 것으로 평가하였다. 이때, 추출 농도, 추출량, 추출 효율, 추출시간, BOD/TCOD, TVFAs/TCOD의 비율 및 NH3-N의 값은 각각 174,200 mg/L, 8,710 mg, 46%, 10분, 0.97, 0.74, 75.5 mg/L로 나타났다. 따라서, 추출된 유기탄소는 외부탄소원으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. In this study, organic carbon was extracted from the condensed water of food waste drying process to estimate the applicability as external organic carbon sources. The COD, TN, TP and TS of condensed water were 21,374 mg/L, 148 mg/L, 4.19 mg/L, and 455.7 mg/L, respectively. In addition, the content of biodegradable organics in condensed water was 47%. The fractional distillation and the vacuum evaporation were employed for extracting organic carbon. There were 8 extraction conditions, but 4 conditions were available for extraction. They were 1) 0mmHg, 110℃ 2) -600mmHg, 70℃ 3) -500mmHg, 80℃ 4) -600mmHg, 80℃. All 4 conditions showed the highest organic concentration and the highest quantity of organics when extracted 10% of initial volume. It was estimated that optimum conditions were 80℃, -600mmHg and 10% extraction. Then, extraction concentration, extraction quantity, extraction efficiency, extraction time, BOD/TCOD ratio, TVFAs/TCOD ratio and NH3-N were 174,200 mg/L, 8,710 mg, 46%, 10 min, 0.97, 0.74 and 75.5 mg/L respectively. Therefore, the extracted organic carbon can be utilized as external organic carbon sources.
급속 OUR 모니터링을 이용한 Microbial Respiration (MR) 영향인자 평가
박세용(Se Yong Park),모경(Kyung Mo),김연권(Youn Kwon Kim),김문일(Moon Il Kim) 大韓環境工學會 2011 대한환경공학회지 Vol.33 No.9
본 연구는 급속 OUR (Oxygen Uptake Rate)방법의 영향인자 평가로서 최적의 미생물 활성도에 미치는 영향인자를 평가하는 실험을 진행하였으며, 실폐수를 이용하여 OUR변화에 따른 SCOD의 변화를 비교·평가하였다. 그 결과 최적의 F/M비는 0.03~0.05이었고, pH는 6.0~8.5, 온도는 20~30℃에서 OUR 값이 가장 높았으며, 질산화에 대한 산소소모는 미비했다. OUR 변화에 따른 SCOD (Soluble COD)의 변화는 OUR 변곡점 시간 전후로 SCOD의 분해속도에 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 실험방법을 이용하여 하수처리장의 유입수 실시간 예측을 통해 최적의 운영을 할 수 있을 것이라 기대한다. As this study was estimation of factors of rapid OUR (Oxygen Uptake Rate) monitoring method. Experiment for estimating factors of optimal microorganism activity was carried out in this study. In addition to comparison and estimation of SCOD variation by OUR variation using real wastewaters. In consequence OUR value was highest when F/M ratio, pH and temperature were 0.03~0.05, 6.0~8.5 and 20~30℃ respectively. Oxygen consumption by nitrification was incomplete. OUR variation of SCOD was recognizable difference of degradable rate at before and after of inflection point OUR. This study used an experimental method for real time prediction of the influent of the sewage treatment plant for optimal operation is expected to be able to do.
박세용(Park Seyong),모경(Mo Kyung),김이형(Kim Leehyung),강희만(Kang Heeman),김문일(Kim Moonil) 한국지반환경공학회 2010 한국지반환경공학회논문집 Vol.11 No.8
본 연구에서는 고속도로에서 발생되는 비점오염원 부하량 계산의 기초가 되는 비점오염물질의 원단위 산정을 위해 서해안 고속도로 매송지역 도로지점과 교각지점 두 지점을 대상으로 수문곡선과 농도분석을 하고 유량가중평균농도(Event Mean Concentrations, EMC)를 이용하여 원단위를 평가하였다. 중금속을 제외하고 대부분의 강우사상에서, 강우가 시작되고 유출이 시작된 이후 초기 30분 이내 오염물질의 농도는 급격히 줄어들었다. EMC 분석 결과 두 지점 모두 TSS, BOD?, DOC가 하수처리수 방류수 기준보다 높게 나왔으며, T-N, T-P는 낮게 검출되었다. 중금속 변화에서는 두 지점 모두 Fe과 Pb 그리고 Zn 등이 다른 중금속에 비해 많이 검출되었다. 원단위 산정 결과 환경부 원단위와 비교하였을 때 BOD?, T-N이 낮게 계산 되었으나, 중금속의 경우, 외국의 원단위와 비교하였을 때 Cu, Pb, Zn 이 약 10배 가량 높은 것으로 나타났다. 좀 더 신뢰성 있는 원단위 산정을 위해서는 현재까지 모니터링된 자료를 활용하고, 추가적인 자료의 획득을 위한 장기적인 모니터링 계획이 수립되어야 할 것으로 판단된다. In this study, evaluation of basic unit of non-point pollutant, which is fundamental evaluation of non-point loading, was conducted using both road point and angle of intersection point in Maesong area, West coast highway by utilizing Event Mean Concentrations(EMC). Concentration of pollutants except heavy metals at these two points rapidly decreased in 30 minutes after start of runoff. According to the results of EMC, for both sampling points, it was determined that the concentrations of TSS(Total Suspended Solid), BOD?(Biological Oxygen Demand), and DOC(Dissolved Organic Carbon) were higher than those of wastewater effluent standard in Korea, however, the concentrations of T-N(Total Nitrogen) and T-P(Total Phosphorus) were lower than those of the standard. In terms of heavy metals, Fe, Pb, and Zn showed higher concentrations than others. When compared with the units established by the Ministry of Environment in Korea, the basic units of BOD? and T-N in this study were lower. On the other hand, when compared with foreign units, Cu, Pb, and Zn showed approximately 10 times higher concentrations. It was estimated that a long term monitoring should be conducted for obtaining additional data and more reliable basic units for the non-point pollutnats based on the results from this study.