식종슬러지 종류에 따른 이산화탄소 이용 바이오메탄 생산 비교

김태훈(Tae-Hoon Kim),임병서(Byung-Seo Lim),이승주(Sung-Ju Yi),윤광수(Gwang-Sue Yun),안병규(Byung-Kyu Ahn),미치드마(Michidmaa Enkhtsog),윤여명(Yeo-Myeong Yun) 유기성자원학회 2020 유기물자원화 Vol.28 No.1

본 연구는 초기 식종슬러지 종류별 CO₂의 생물학적 바이오메탄 생산 적용 가능성을 비교를 위해 국내 혐기성 소화조로부터 획득한 식종미생물을 종류에 따라 Specific methanogenic activity (SMA) test를 수행한 결과이다. 36일간의 실험 결과 CH₄ yield는 2,434-2,051mL CH₄/g COD의 범위를 얻었고 생산된 가스 내 CH₄ 분압은 맥주공장과 음식물류 폐기물 식종슬러지에서 가장 높은 89.3-91.9% CH₄ 분포를 보인 반면 하수슬러지 식종슬러지로부터 가장 낮은 효율을 나타냈다. 반응조의 CH₄ production rate/CO₂ consumption rate 비교를 통해 CH₄전환 속도 및 CO₂소비율의 간접적 물질 수지 비교가 가능했으며 SMA test 실험 기간 중 반응조 내 아세트산의 농도의 검출이 확인되었다. 이는 식종슬러지 내부의 잔류 유기물들의 분해, 식종미생물의 사멸 및 이들의 분해, Homoacetogenic bacteria의 활성에 의해 반응조 내 Metabolic pathway가 부분적으로 Hydrogenotrophic methanogenesis 단계에서 Acetoclasctic methanogenesis로의 변환됨에 따른 결과로 사료된다. The aims of this study were to compare the biomethanation of CO₂ through specific methanogenic activity(SMA) test which was inoculated with four different types of mixed microbial culture obtained from full-scale anaerobic digestion (AD) plants. The experimental results showed that CH₄ conversion was the highest in the samples inoculated by seed sludge taken from ADs of food waste and brewery; under this condition, the produced biomethane contains 89.3-91.9% of CH₄. Meanwhile, the lowest level was obtained in the sample from sewage sludge. The measured ratio of CH₄ production rate to CO₂ consumption rate in all reactors was higher than the theoretical value (1) in the middle of the period and soon dropped to 0.7-0.8. It might be due to changed metabolic pathways in the reactor by the degradation of residual organic matter and the increased activity of homoacetogenic bacteria.

Chlorella pyrenoidosa에 의한 납 흡,탈착시 고정화 방법의 영향

신택수(Taek Soo Shin),임병서(Byung Seo Lim),이상우(Sang Woo Lee),류권걸(Kwon Gul Rhu),정선기(Seon Ki Jeong),김광렬(Kwang Yul Kim) 大韓環境工學會 2009 대한환경공학회지 Vol.31 No.8

본 연구는 조류 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb 흡착시 고정화 방법이 흡착특성에 미치는 영향에 관한 것으로, 고정화는 Ca-alginate, Κ-carrageenan, and polyacrylamide를 이용하여 실시하였다. 연구결과, 고정화에 따라 흡착평형 도달시간의 지연이 나타났으며, Pb의 최대 흡착능(mg/g)은 중금속 농도와 pH가 높을수록, 고정체 투입량이 적을수록 높게 나타났다. 고정화 방법별 흡착능은 Ca-alginate로 고정화한 경우 가장 높은 흡착능을 나타낸 반면, 흡착량이 pH에 가장 민감하게 영향을 받았다. Pb 흡착현상은 Freundlich 등온흡착식에 의해 잘 해석되었고, 흡착속도는 2차 모형식을 따르는 것으로 나타났다. FT-IR분석으로 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb의 생물흡착 메커니즘이 주로 carbo-acid와 amide 그룹에 Pb가 결합되어 일어남을 알 수 있었다. 흡착된 Pb의 탈착은 탈착제 농도가 높을수록 탈착 효율도 높았다. 실험에 사용되어진 여러 탈착제(NTA, HCl, EDTA, H₂SO₄, NA₂CO₃)중 Ca-alginate과 Κ-carrageenan로 고정화한 경우 NTA가 가장 높게 나타났으며, polyacrylamide로 고정한 경우 EDTA를 사용한 경우 가장 효과적인 것으로 나타났다. 고정화 방법별 최대 탈착효율은 각각 90.0, 83.0, 80.0% 이었다. In this studies, the adsorption test using Chlorella pyrenoidosa was conducted to examine the effect of Pb adsorption according to various immobilized methods such as Ca-alginate, K-carrageenan, and Polyacrylamide. From the results, the duration to need to reach adsorption equilibrium was delayed according to the immobilization. And, the higher adsorption capacity of immobilized Chlorella pyrenoidosa was represented in the higher concentration of Pb, the smaller amount of immobilizing agent, and the higher pH of solution. The maximum adsorption capacity of Pb was shown in the adsorption test using Chlorella pyrenoidosa immobilized with Ca-alginate even though it was sensitive pH. The adsorption results properly represented with Freundlich isotherm equations. And, pseudo second-order chemisorption kinetic rate equation was applicable to all the biosorption data over the entire time range. The FT-IR analysis showed that the mechanism involved in biosorption of Pb by Chlorella pyrenoidosa was mainly attributed to Pb binding of carbo-acid and amide group. Adsorbed Pb on immobilized Chlorella prenoidosa was easily desorbed in the higher concentration of desorbents(NTA, HCl, EDTA, H₂SO₄, NA₂CO₃). Among the several desorbents, NTA showed the maximum desoption capacities of Pb from Chlorella pyrenoidosa immobilized with Ca-alginate and K-carrageenan and EDTA was the most effective in Chlorella pyrenoidosa immobilized with polyacrylamide. The desoprtion efficiency in the optimum condition was 90.0, 83.0, and 80.0%, respectively.

사업장별 소음발생원에 따른 소음 주파수 특성

최현일 ( Hyeon-il Choi ),임병서 ( Byung-seo Lim ),연익준 ( Ik-jun Yeon ) 한국환경기술학회 2014 한국환경기술학회지 Vol.15 No.3

본 연구에서는 2011~2012년 총 2년에 걸쳐서 주거 시설 내에 위치하는 50개 사업장을 대상으로 현장을 방문하여 소음 발생 현황에 대한 조사와 측정을 하고 소음 발생장치나 기계류의 종류에 대하여 분류하여 사업장내 존재하고 있는 소음저감 시설에 대한 현황을 조사 및 측정하여 분석하였으며, 이에 대한 연구의 결론은 다음과 같다. 제조사업장의 경우 소음에 의한 피해는 주로 주간에 발생하고 있었으며 소음을 발생하는 설비는 송풍기, 압축기, 절단기, 분쇄기 및 성형기가 주요 소음원이었다. 소음도는 81.2∼106.2 dB(A)이었으며 주요 주파수 대역은 1 kHz 대역이 가장 많이 나타나고 있다. 가공 사업장 역시 주간에 주로 소음피해가 발생하고 있었으며 소음도는 77.1∼98.0 dB(A)로 주요 주파수 대역은 2 kHz 이상 대역이 가장 많이 나타나고 있었고, 인쇄사업장은 24시간 작업이 이루어지는 경우가 많아서 야간에 소음민원이 주로 발생하고 있었으며 소음도는 78.0∼92.1 dB(A)로 주요 주파수 대역은 2 kHz 대역이 가장 많이 나타나고 있었다. 운송 사업장에서 발생되는 소음은 화물트럭의 대기 중 엔진소음과 작업소음으로 소음도는 74.2∼83.7 dB(A)로 주요 주파수 대역은 1 kHz 이하 대역이었으며, 판매 사업장소음도는 67.1∼86.0 dB(A)로 주요 주파수 대역은 1 kHz 이하 대역이 가장 많이 나타나고 있다. This study analyzes the variety of noise sources and characterizes levels and factors for the noise from factories. Noise levels in working environments were measured in 50 different industrial workplaces from 2011 to 2012. The measurement industrial workplaces were divided into six categories : manufacturing company, processing plant, printing company, transportation businesses, businesses for sales and others. Noise measurement was performed according to the standardized environment pollution test with a 1/1 and 1/3 octave analyzer. The legal standards are based on neighborhood noise caused by facilities and noise exposure limits for factory workers. As a result, most of the sites exhibited noise levels higher than the permissible noise regulation standard. The major noise sources were found to be fan, press, cutting machine and outdoor unit cooler. The measurement results show 81.2~106.2 dB(A) with a main frequency band of 1 kHz in manufacturing companies, 77.1~98 dB(A) with 2 kHz in processing plants, 78~92.1 dB(A) with 2 kHz in printing companies, 74.2~83.7 dB(A) with less than 1kHz in transportation businesses, 67.1~86 dB(A) with less than 1kHz in businesses for sales, and 74.8~97.2 dB(A) with 500 Hz in other sites.

혐기성소화 공정에서의 황 환원균의 선택적 배양을 위한 연구

김태훈 ( Tae-hoon Kim ),( Michal Sposob ),임병서 ( Byung-seo Lim ),윤여명 ( Yeo-myeong Yun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

The anaerobic sulfidogenic reactors are a promising option for the sulfur presence reduction in feedstock prior the regular anaerobic digestion. In sulfidogenic operation the sulfate reducing bacteria (SRB) reduce sulfate (SO₄ ^2-) to H2S that is released to the gas phase. In this process the organic carbon as electron donor is required as for methanogenesis. The objective of this study was to enrich SRB presence and stop the methanogenic activity in the methane generating granular sludge by testing 4 different enrichment strategies, that included: acid (0.1 N HCl), alkali (0.2 N KOH), heat and starvation. After 14 days of incubation, the highest SO₄ ^2- removal was achieved by starved granules reaching 92.0% and was followed by heat pretreated granules (76.0%), non-pretreated granules (64.2%) and alkali pretreated granules (36.6%). The lowest SO₄ ^2- removal was reached by acid pretreated granules (22.6%). In terms of COD removal, non-pretreated granules removed the highest COD part (93.0%), while acid, heat and starved granules reached lower COD removal that was 49.2, 42.0 and 37.2%, respectively. The lower COD removal, suggests the methanogenesis inhibition. Due to low COD removal and the highest SO₄ ^2- reduction, starvation was found to be the most effective strategy for selectively enhancing the SRB activity. This pretreatment method seems to be suitable prior the continuous operation in sulfidogenic reactors using the methanogenic seed sludge.

혐기성 하수처리공정에서 UASB HRT에 따른 유기물질 제거특성

전동걸 ( Dong Jie Tian ),임현숙 ( Hyun Suk Lim ),이봉규 ( Bong Gyu Lee ),임병서 ( Byung Seo Lim ),전항배 ( Hang Bae Jun ) 한국수처리학회 2014 한국수처리학회지 Vol.22 No.3

The effect of UASB HRT (up-flow anaerobic sludge blanket hydraulic retention time) on the removal of organic matter was investigated in a UASB-ABF (aerated bio-filter) anaerobic sewage treatment system at 3 different HRTs (72, 25 and 3hr). 30% of the influent TCOD was SCOD, and the last 70% was SSCOD of the raw sewage flowing into the primary sedimentation basin. 82% of the influent TCOD was removed in 72 hr UASB(caseⅠ), and 78mL of methane gas was produced per removed grams of COD. Similar TCOD removal occurred in caseⅡ, the UASB HRT of 25hr, while 71% of the influent TCOD was removed in caseⅢ, with a UASB HRT of 3hr. Methane gas did not produced enough to be measured in both caseⅡ and caseⅢ. Unlike TCOD removal, SS and turbidity removal occurred effectively in caseⅢ. About 40% of influent SCOD was removed by UASB at caseⅠ and caseⅡ, however, little SCOD was removed in caseⅢ. Almost 70% of influent TCOD was wasted as the raw sludge from UASB in caseⅢ.

농약물질 중 살충제 관련 농업 종사자들의 직무 -노출 매트릭스 구축을 위한 기초 자료 조사 연구 (2) : 채소류

김기연 ( Ki Youn Kim ),조만수 ( Man Su Cho ),임병서 ( Byung Seo Lim ),이상길 ( Sang Gil Lee ),강동묵 ( Dong Mug Knag ),김종은 ( Jong Eun Kim ) 한국산업보건학회 2014 한국산업보건학회지 Vol.24 No.3

Objectives: The main objective of this study is to investigate domestic usage amount of insecticide for vegetable cultivation to provide fundamental data for establishing job-exposure matrix(JEM) related to farmers treating agricultural insecticide. Materials and Methods: The survey on domestic usage amount of insecticide for vegetable cultivation was conducted by two research methods. The first method is to utilize agricultural pesticides published annually from Korea Crop Protection Association(KCPA). The second method is to apply cultivation area of vegetable announced officially from Statistics Korea(SK). An estimation of domestic usage amount of insecticide for vegetable cultivation through the second method was done by multiplying total cultivation area of vegetable(㎡) with optimal spray amount of insecticide for vegetable cultivation per unit cultivation area of vegetable (kg/㎡). Results: As a result of analysis of public data related to insecticide for vegetable cultivation, it was found that its domestic usage amount has decreased gradually from the first sale year(1969) to current year(2012). There is, however, a considerable difference of annual usage trend of insecticide for vegetable cultivation between shipments and estimation. The annual usage trends of insecticide for vegetable cultivation based on regional classification were different from those based on total aspect. Conclusions: The region which used insecticide for vegetable cultivation the most in Korea was Jeolla-do, followed by Gyeonsang-do,Chungcheong-do, Seoul/Gyeonggi-do, Gangwon-do and Jeju-do. Substantially, mean ratio of usage amounts of insecticide based onshipments and those based on estimation by cultivation area was 281±115%, which indicates that usage amounts of insecticide estimatedby cultivation area are three times lower than those based on shipments.

Ca-alginate에 고정한 Spirulina platensis의 납과 구리 흡착 특성

신택수(Taek Soo Shin),우병성(Byoung Sung Woo),임병서(Byung Seo Lim),김광렬(Kwang Yul Kim) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.4

행정구역경계에 위치한 동종사업장에서의 악취물질로 인한 지역주민의 갈등해결에 관한 연구

연익준 ( Ik-jun Yeon ),정지선 ( Ji-sun Jung ),조중식 ( Jung-sik Cho ),박성식 ( Sung-sik Park ),임병서 ( Byung-seo Lim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

악취물질은 휘발성이 강하고 확산되는 특성을 갖는다. 이로 인해 발생원에서 뿐만 아니라 인근지역 및 수 km가 떨어진 곳까지 영향을 미치게 된다. 이러한 이유로 악취배출원의 사업장과 해당 자치단체는 인근 지역주민들로부터 악취로 인한 민원을 받게 된다. 더욱이 자치단체는 악취발생사업장과 지역주민들과의 사이에서 민원을 해결해야만 하는 중간 매개체 역할의 의무를 갖는다. 그러나 악취발생사업장과 민원을 제기하는 지역주민이 동일한 행정구역안에서 발생된다면, 해당 지자체가 문제해결을 위해 노력하면 된다. 그러나 악취는 확산되는 특성으로 인하여 악취발생원과 민원을 제기하는 지역주민의 행정구역이 다른 경우가 발생한다. 특히 우리나라처럼 인구밀도가 높고, 면적이 좁은 우리나라에서 많이 나타난다. 지역주민들이 거주하는 지역과 악취발생원인 사업장의 행정구역이 다를 경우, 자치단체에서는 행정구역이 다른 관계로 민원해결에 어려움을 겪게 되고, 나아가 악취민원의 미해결은 악취배출사업장과 지역주민의 갈등에서 해당 지역간의 갈등으로까지 번질 개연성을 갖는다. 과거보다 우리의 삶의 질은 향상되면서 자체 행정구역내에서 발생되는 악취로 인한 민원은 해결하려 노력하고, 많이 개선되었다. 그러나 행정구역이 다른 경우에는 아직까지 민원해결을 위한 대처방안이 미흡하여, 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 악취발생원(악취배출사업장)과 악취민원이 제기되는 지역의 행정구역이 서로 상이하여 민원해결에 어려움을 겪는 지역을 대상으로, 악취물질을 측정과 민원발생지역과 악취발생원(악취배출사업장)의 기상특성의 조사를 통해 악취민원을 해결하기 위한 방안을 모색하고자 한다. 향후 이 연구결과는 악취배출사업장에서 발생되는 악취원인물질을 확인할 수 있고, 기상특성 파악으로 민원발생지역의 영향유무를 판단할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 악취배출사업장과 지역주민간의 갈등을 해결하는 실마리를 제공할 수 있고, 악취배출원과 민원발생지역의 행정구역이 서로 상이하여 해결방안을 모색하는데 어려움을 겪는 유사한 지역의 악취 민원 해결에 활용되어 질 수 있을 것이다.