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택지개발사업현장의 비위생매립지에서 발생하는 매립쓰레기의 합리적인 처리
손영규,이소영,김이형,김지형,Son,Young-Gyu,Lee,So-Young,Kim,Lee-Hyung,Khim,Jee-Hyeong 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.1
택지개발사업현장에서 발생하는 대규모 매립쓰레기의 합리적인 처리를 위하여 매립쓰레기를 굴착하여 토사류, 불연물류, 가연물류 등으로 선별하고, 토사류, 불연물류는 현장 재활용하고, 가연물류는 별도 처리하는 방안이 최적 방안으로 제시되었다. 가연물류는 소각하는 것이 일반적인데, 높은 소각비용으로 경제성을 확보하기 위하여 현장압축매립공정이 새로운 대안으로 평가받고 있다. 현장압축매립공정은 일반매립공정보다 좁은 면적에 매립이 가능하며, 소각공정에 비해 경제적인 장점을 가지고 있다. Recently, detections of huge amount of wastes in the unsanitary landfills at a residential development sites were reported. Because the sites were the residential development sites, all landfilled wastes should be removed for the constructions. Therefore the way that the unsanitary landfills were excavated and then the wastes were sorted into three categories such as soils, noncombustibles, and combustibles was selected as the best method. Soils and noncombustibles could be recycled in the sites and combustibles could be compacted and be relandfilled in a smaller area.
Diffuer 형태의 중공사막 생물반응기를 이용한 기체상 BTX 제거
손영규,김지형,송지현,Son, Young-Gyu,Khim, Jee-Hyeong,Song, Ji-Hyeon 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.4
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. In this study, a novel bioreactor system using a diffuser type hollow fiber membranes (hollow fiber membrane diffuser, HFMD) was applied to investigate the feasibility and biodegradation capacity for the treatment of a gaseous mixture consisting of benzene, toluene and p-xylene(BTX). First, A mixed culture pre-acclimated to toluene effectively biodegraded the BTX mixture at an overall removal efficiency of approximately 70% for a 20-day operational period. It was found that the biodegradation of toluene was slightly inhibited because of the presence of benzene and p-xylene. Second, the elimination capacity (EC) of total BTX increased up to 360 $g/m^3/hr$, which was substantially higher than maximum ECs for BTEX reported in the biofiltration literature. Consequently, the hollow fiber membrane diffuser was considered as an alternative method over other conventional VOC-treating technologies such as biofilters.
Large-scale 초음파 반응기에서의 내부 초음파 에너지 분포 분석
손영규 ( Young Gyu Son ),임명희 ( Myung Hee Lim ),김원장 ( Won Jang Kim ),김지형 ( Jee Hyeong Khim ) 한국물환경학회 2008 한국물환경학회지 Vol.24 No.1
Ultrasonic cavitational energy distributions were measured in a large-scale sonoreator. In application of 110 and 170 kHz of ultrasound, the cavitational energy was just detected near the transducer module. However 35 and 72 kHz ultrasound made good distributions from the module to the end of the sonoreactor, Especially, 72 kHz ultrasound application showed most stable and highest cavitational energy value through the whole length. In the comparison between input power and cavitational energy, linear relationships were obtained in 35 and 72 kHz and it was anticipated that these results would be used for the optimization of input power for the design of sonoreactors. And three dimensional energy distribution was depicted through the mapping of cavitaional energy. Average energy in the large-scale sonoreactor was estimated as 62.8 W, which was about 40 % of input power.
Toluene의 생물학적 분해능 향상을 위한 계면활성제의 선정
김용식,손영규,김지형,송지현,Kim Yong-Sik,Son Young-Gyu,Khim Jee-Hyeong,Song Ji-Hyeon 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.4
Surfactants can be used to enhance the mass transfer rate of hydrophobic compounds into the biologically active liquid phase, resulting in an increase in biodegradation rate of toluene. In this study, the mass transfer rate and the biocompatibility of toluene in the presence of various surfactants were evaluated. Four anionic and non ionic surfactants were tested: sodium dodecyl sulfate (SOS), TritonX-100, Tween 80, and BYK-345 (silicone surfactant). Experimental results showed that BYK-345 at the critical micelle concentration (CMC) enhanced the solubility of toluene. However, there was no increase in the solubility of toluene by SOS and TritonX-100 at their CMCs. With the addition of each surfactant into deionized water the mass transfer rate became faster than that of the case with no surfactant. A bottle study using toluene-degrading microorganisms showed that SOS seriously reduced toluene removal presumably due to the toxicity of the anionic surfactant and/or the substrate competition between the surfactant and toluene. In addition, the degradation rate of toluene was decreased in the presence of BYK-345, indicating that BYK-345 adversely affects the activity of microorganisms. However, TritonX-100 and Tween 80 did not decrease the degradation rate of toluene significantly. Rather, at the low concentration of TritonX-100 toluene degradation rate was even increased. Overall the experimental results suggest that TritonX-100 be the appropriate surfactant for enhanced biological degradation of toluene. 계면활성제는 소수성 물질(톨루엔)의 물질전달율을 증가시켜 미생물이 있는 액상으로 잘 녹아들어가게 함으로써 미생물에 의한 분해를 증가시킨다. 본 연구에서는 여러 종류의 계면활성제가 존재할 때 톨루엔의 물질전달율과 미생물에 의한 분해가 어떻게 이루어지는지에 대해 알아보았다. 사용한 계면활성제는 다음과 같다: Sodium Oodecyl Sulfate (SOS), TritonX-100, Tween 80, BYK-345 (silicone 계면활성제). 실험결과에 따르면 BYK-345는 critical micelle concentration (CMC)에서 톨루엔의 용해도를 증가시켰다. 하지만, SDS와 TritonX-100는 CMC에서 톨루엔의 용해도를 증가시키지 못했다. 증류수에 계면활성제를 첨가하면 증류수만 있는 경우보다 톨루엔의 물질전달율$(K_La)$이 증가했다. 톨루엔 분해 미생물을 이용한 회분식 실험에서 SOS는 톨루엔의 분해를 감소시켰다. 그 이유는 SDS가 미생물에 독성을 미쳤기 때문일 수도 있고, 기질로서 이용되어서 톨루엔과 경쟁관계에 놓였기 때문일 수도 있다. BYK-345를 계면활성제로 사용한 실험에서도 톨루엔의 분해가 감소했는데 이것은 BYK-345가 미생물의 활성도에 심각한 영향을 미쳤기 때문이다. 하지만, TritonX-100 와 Tween 80의 경우에는 톨루엔의 분해가 크게 감소하지 않았다. 낮은 농도의 TritonX-100의 경우에 오히려 톨루엔의 분해는 증가했다. 이와 같은 결과들을 통해 톨루엔의 생물학적 분해를 위해 가장 적절한 계면활성제는 TritonX-100임을 알 수 있었다.