An effective technique of sludge separation is required for excess sludge of sewage or wastewater plant. The separation of bulking sludge of paper manufacturing plant was studied using DAF(Dissolved Air Flotation) system. The effects of parameters such as nozzle type, A/S(air/solid) ratio, pressure, injection time of pressured water and saturation time were examined. The results showed that the best nozzle type was flat which had small orifice hole. The optimum A/S ratio and pressure were 7.070×10-3(recycle ratio of pressured water : 20%) and 5 atm, respectively. Injection times of pressurized water around 20-25 sesc and flotation time of 30 min appeared to be optimal for the DAF operation. The order of performance of packing was 18 mm > 22 mm > 32 mm.

The degradation of Rhodamine B (RhB) in water was investigated in laboratory-scale experiments, using five advanced oxidation processes (AOPs): UV/H2O2, fenton, photo-fenton, UV/TiO2, UV/TiO2/H2O2. The photodegradation experiments were carried out in a fluidized bed photoreactor equipped with an immersed 32 W UV-C lamp as light source. Initial decolorization rate and COD removal efficiency were evaluated and compared. The results obtained showed that the initial decolorization rate constant was quite different for each oxidation process. The relative order of decolorization was: photo-fenton > UV/TiO2/H2O2 > fenton > UV/H2O2 > UV/TiO2 > UV > H2O2. The relative order of COD removal was different from decolorization: photo-fenton ≒ UV/TiO2/H2O2 > UV/TiO2 > fenton > UV/H2O2. The photo-fenton and UV/TiO2/H2O2 processes seem to be appropriate for decolorization and COD removal of dye wastewater.

본 연구는 강원도 일원에서 수집된 왕머루 (GW-22, GW-45, GW-56, GW-200, GW-202, GW-300)의 화형에 따른 화분 특성 및 포도와 교배친화성을 구명하고자 수행하였다. 각각의 꽃 구조와 화분발아능력, 화분 형태, 화분크기 및 포도와 교배화합성을 조사하였다. GW-22와 GW-56의 꽃은 암술이 퇴화하고, 5개의 수술대가 곧은 직선이었다. 이들 각각의 계통은 인공배지에서 화분발아율은 27.6~29.8%였다. GW-45, GW-200, GW-202, GW-300의 꽃은 잘 발달된 암술과 5개의 수술대가 바깥쪽으로 말린 형태였다. 이들 계통은 모두 인공배지에서 화분발아율은 0%였다. 이들 계통은 자가수분된 머루에서는 과립과 종자를 얻을 수 없었다. 머루간의 상호교배에서는 착과율이 14.1~45.4%였다. 따라서 왕머루의 꽃 형태는 Vitis종의 자웅이주식물이다. 암머루와 수머루의 교배시 정상적인 종자를 형성하였고, 포도와 수머루의 교배시 정상적인종자를 형성하였다. 그러나 암머루와 암머루의 교배시 종자를 형성하지 못하였다. 그러므로 머루는 포도와 상호교배친화성이 있으며, 왕머루계통은 포도속 식물의 육종연구에 기여할 것이다.

강원도에서 수집되어진 왕머루를 관능평가와 기능성물질 분석을 통해 우량한 개체를 선발하였고, 선발되어진 왕머루를 통해서 생육과 과실특성을 검정하였다. 왕머루의 생육특성을 검정하기 위한 실험은 재배품종인 ‘캠벨얼리’와 ‘거봉’과 비교를 통해 이루어졌다. 왕머루의 만개기와 착색기는 실험에 이용되어진 재배품종들에 비해서 빨랐으나 수확기에 있어서는 늦은 것으로 조사되었다. 하지만, 재배적 특성에 있어서 재배품종과 야생머루의 차이가 큰 것으로 판단되지는 않았다. 신초생장 양상을 통하여 평가되어진 생장곡선은 재배품종과 매우 유사한 것으로 나타났다. 야생머루의 과실 비대는 착과이후 3~4일 경에 급속도로 신장하다가, 신초가 생장하는 시기에 신장이 느려졌으며, 두 번째 생육이 시작되는 시기부터 재배기까지 과실의 크기에 있어 대략 2배가량 신장하여 왕머루의 과실 발달은 두 번의 정지기를 가지는 이중생육곡선으로 구분되었다. 왕머루의 과실의 크기와 가용성당 함량은 수령에 따라 증가한 반면, 산도와 총 당함량은 저하되는 것으로 나타났으나 전반적으로 수령이 증가함에 따라 생육이 안정화되고 계통의 특성이 발현되는 것으로 조사되었다. 기능성 물질의 검정에서 야생머루의 안토시아닌 함량은 16.6에서 50.2mg/100g로, 레스베라트롤 함량은 0.143에서 0.236μg/100 g으로 재배품종들에 비해서 높은 함량을 나타내었다. 수집되어진 왕머루의 과실과 생육특성을 검정한 결과에서 야생머루는 일반재배품종들보다 유용물질을 많이 함유하고 있었으며 따라서, 이러한 왕머루의 다른 식품학적인 요소들은 포도속 식물의 육종연구에 기여할 수 있을 것으로 기대되어진다.

This study was carried out to get more operational characteristics of Anoxic(anaerobic)-Oxic-Anoxic-Oxic (AO)2 sequencing batch biofilm reactors (SBBRs) at the low TOC concentration. The operating time in anoxic (anaerobic) time to oxic time was 1：1. Experiments were conducted to find the effects of the aeration time distribution on the organic matters and nutrients removal. Three lab-scale reactors were fed with synthetic wastewater based on glucose as carbon source. During studies, the operation mode was fixed. The first aeration time to the second aeration time in SBBR-1 was 2：3, and those in SBBR-2 and SBBR-3 were 1：4 and 3：2, respectively. The organic removal efficiency didn't show large difference among three reactors of different aeration time distribution. However, from these study results, the optimum aeration time distribution in the first and the second aeration time for biological nutrient removal was shown as 3：2. The release of phosphorus was inhibited at the second non-aeration period because of the low TOC concentration and the nitrate produced by the nitrification at the first aeration period.

Sludge discharger applied the principle of the air lift pump was investigated experimentally for the different design(diameter of discharge pipe, diameter and height of the inside and outside wall) and operating parameters(air flow rate, water level). And it was conducted that performance comparison about sludge discharger and conventional air lift pump. The result indicated that discharged liquid were increased with the increase of air flow rate and water level and decrease distance between inside and outside wall. The discharge pressure was increased with an increase of air flow rate and a decrease of the diameter of the discharge pipe, for both the sludge discharger and the airlift pump. The discharge pressures of the sludge discharger were 3-6 times higher than those of the air lift pump.

The photocatalytic decolorization of Rhodamine B (RhB) was studied using immobilized TiO2 and fluidized bed reactor. Immobilized TiO2(length: 1～2 mm, width: 1～3 mm, thickness: 0.5～2 mm) onto silicone sealant was employed as the photocatalyst and a 30 W germicidal lamp was used as the light source and the reactor volume was 4.8 L. The effects of parameters such as the amounts of photocatalyst, initial concentration, initial pH, superficial velocity, H2O2 and anion additives. (NO3-, SO42-, Cl-, CO32-) The results showed that the optimum dosage of the immobilized TiO2 were 87.0 g/L. Initial removal rate of RhB of the immobilized TiO2 was 1.5 times higher than that of the powder TiO2 because of the adsorption onto the surface of immobilized TiO2. In the conditions of acidic pH, initial reaction rate was increased slowly and reaction time was shorted. The effect of anion type on the reaction rate was not much.

인간 면역 세포 중 하나인 T세포에 대한 각 시료의 생육촉진 활성은 시료의 1.0 g/l에서 기준물질로 사용한 유향열매의 정유 성분이 T세포의 생육촉진 활성 측정에서 가장 좋은 활성을 나타내었으며, 노간주나무의 열매의 정유성분이 줄기 부분의 정유 성분보다 높은 생육 촉진 활성을 보였다. T 세포의 각 cell 당 TNF-α의 분비량을 살펴보면 모든 시료의 정유 성분들이 배양 2일째 최대분비량을 나타내었고, IL-6의 경우는 모든 시료들이 배양 시간 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유방암 세포인 MCF-7에 대한 각 시료의 생육 억제 활성은 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 가장 좋은 활성을 나타낸 시료는 노간주나무 열매의 정유 성분으로 약 84%의 높은 생육 억제 활성을 나타내었으며, 유향 열매와 노간주나무 줄기의 정유 성분들도 약 80%에 가까운 높은 생육 억제 활성을 나타내었다. 간암 세포인 Hep3B에 대한 각 정유 성분들의 암세포 생육 억제 활성도 유방암 세포와 같이 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 유향 열매의 정유 성분이 약 83%의 높은 생육 억제 활성을 나타내어 가장 좋은 활성을 나타내었다. 항암 및 면역기능의 역할에 대한 분자수준에서의 검증을 위해 HL-60 세포의 분화도를 살펴본 결과, 배양 시간 의존적으로 분화도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 유향열매의 정유 성분이 Control 군에 비하여 1.38배의 증진활성을 나타내어 가장 높은 분화도를 나타내었으며, 노간주 열매의 정유 성분이 줄기의 정유 성분에 비하여 높은 분화도를 나타내었다.

The photocatalytic oxidation of Rhodamine B (RhB) was studied using immobilized TiO2 and fluidized bed reactor. Immobilized TiO2 onto GF/C was employed as the photocatalyst and a 30 W germicidal lamp was used as the light source and the reactor volume was 4.8 L. The effects of parameters such as the amounts of photocatalyst, initial concentration, initial pH, air flow rate and anion additives (NO3-, SO42-, Cl-, CO32-) competing for reaction. The results showed that the optimum dosage of the immobilized TiO2 was 40.0 g/L. Initial removal rate of immobilized TiO2 was expressed Langmuir - Hinshelwood equation.

전통적인 향기치료제로 쓰여 온 회향, 유향 그리고 노간주를 사용하여 최근 신기술로 평가되고 있는 초임계 유체추출법을 통해 생체 조절기능을 지닌 기능성 정유 성분을 추출하였다. 기존의 SDE 추출법과 비교하여 추출수율 측면에서 비교적 높은 결과를 얻어내어 정유 추출시 장차 SDE 추출법을 대체할 신기술로 평가되었다. 추출용매를 사용해야 하는 SDE 추출법과는 달리 무색, 무취인 CO2를 이용하여 정유 성분을 분리하는 초임계 추출법은 인체에 무해한 정유 성분을 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 장점이라 사료되며, 분리된 정유 물질에 대해 성분 분석 결과 대부분이 휘발성 알코올 계열에 물질임을 확인할 수 있었다. 정유 성분들에 대한 생리활성 실험결과 항암, 항 돌연변이 그리고 신경활성이 아주 높은 것으로 나타나 aroma-theraphy로서의 가능성을 제시하였다고 사료된다. 나아가 이 정유성분에 대한 in vivo 실험을 통해 기초 의약품으로서 연구가 수행되어진다면 전통적인 치료제로서 사용된 천연물에 대한 현대적 가치부여가 가능하다고 생각된다.

Anaerobic/aerobic reactor system was used to treat a synthetic wastewater with glucose as carbon sources(0.38˜2.29 kg COD/m3.day) and Acid Red 14(1.05˜24.00 g Acid Red 14/m3.day, color degree of 570˜1710). COD removal efficiency by the anaerobic stage in operation period were above 90 % organic loading rate of 0.38˜2.29 kg COD/m3.day(except, adaptation period) and the removal efficiency of the whole system were above 96 %. The decolorization of the Acid Red 14 was through the alteration of the dye structure(or cleavage of the Azo bond) during the anaerobic treatment. In the A/A system, the anaerobic stage played an essential role in removing both color and COD. In addition it also improves biodegradability of dye for further aerobic treatment. After operation, average MLSS concentration of anaerobic sludge reactor, anaerobic fixed-bed reactor and aerobic fixed-bed reactor were 17100mg/L, 20000mg/L, and 10000mg/L, respectively.

황칠나무 잎의 추출물의 면역활성증진 실험에서 인간정상 간세포의 경우 모든 추출물이 1.0 Mg/ml의 농도에서 최고 26%이하의 세포독성을 나타내었다. 서로 다른 4가지의 암세포주(MCF7, A549, Hep3B, AGS)에서 50%이상의 저해율을 나타냈고, 정상 세포의 결과와 암세포의 저해율을 비로 나타낸 selectivity의 측정에서 모든 암세포주가 1.5이상의 사멸도를 나타내었고 전체적으로 에탄올 추출물의 효과가 가장 좋았다. 에탄올 추출물의 경우에서 인감 유방암 세포주(MCF7)와 인간 간암세포주(Hep3B)의 경우에서 1.0 mg/ml농도에서 각각 65%와 67%의 저해율을 기록했다. 면역세포 실험에서 에탄올 추출물이 1.0 mg/ml의 농도에서 B세포는 1.22배, T세포는 1.27배의 촉진 활성을 보였고, 6일 동안측정한 cytokines(IL-6, TNF-α)의 양도 에탄올 추출물의 경우 T cell의 경우 IL-6은 94pg/m1, TNF-α은 75pg/ml로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 추출 열과 추출용매 등에 의해 황칠나무 잎에 존재하는 여러 가지 유용성분들이 풍부하게 존재하며, crude추출물 중에 에탄올 추출물이 면역활성에서 좋은 효과를 보였다는 것을 알 수가 있었고, 이를 통해서 황칠나무 잎을 이용한 기능성 식품으로의 연구 개발이 통해서 충분히 그 가치가 있다는 것을 알 수 있었다.

Optical microscope, SEM (Scanning Electron Microscopy) and fluorescent microscope were used for qualitative and morphological studies of the attached biomass on PE (polyethylene) substratum under anaerobic condition. It was shown by the observation of optical microscope that the initial attachment of biomass began in crevices of the surface of PE. The shape and structure of the attached biofilm could be observed by SEM photographs, but species of bacteria were and methanogens were not classified. A large number of methanogenic bacteria were identified on the surface of PE substratum by fluorescence under 480nm of radiation. It was estimated that methanogenic bacteria was also related to initial attachment of biomass under anaerobic condition.

The lab-scale anaerobic continuous reactor which was filled with the sludge of anaerobic digestion from Suyoung wastewater treatment plant was operated by feeding of various concentrations and flow rates. This experiment indicated that more than 6,870 mgCOD/L of substrate concentration was required to promote good metabolism and growth of anaerobic biomass. And increasing loading rate slowly was also required in order to treat substrate of higher concentration and higher loading rate. The substrate concentration of about 10,000 mgCOD/L was adequate to generate biogas efficiently. The pH was sharply decreased at the onset of higher loading rate, but the pH was restabilized soon at 8. During the experiment, the amount of the attached biomass was kept constant.

Wastewater from the pigment industry has high levels of organics and is known as hardly biodegradable. The objective of this study is to evaluate the applicability of aerobic fixed-bed biofilm reactor packed with ceramic support carrier for the pigment wastewater treatment. Orange 2(widely used azo pigment) adsorption experiment onto biofilm and activated sludge, and continuous treatment experiments were performed. In batch adsorption experiment, maximum adsorption quantity of biofilm was at least two times higher than that of activated sludge. In continuous experiment using aerobic fixed-bed biofilm reactor, the influent concentration of COD and Orange 2 were 75∼500㎎/ℓ(0.45∼3.00㎏ COD/㎥.day), 5∼50㎎/ℓ (0.03-0.30㎏ Orange 2/㎥.day), respectively. At a COD loading rate of 2.5㎏ COD/㎥.day and Orange 2 loading rate of 0.18㎏ Orange 2/㎥.day, removal efficiency of COD and Orange 2 were over 95%, 97%, respectively.

Biosorption of Pb was evaluated for plants, Persicaria chinensis, Oenanthe javanica and Salvinia natans. The adsorption equilibrium was reached in about lhr for Pb and the highest adsorption capacity was 150㎎ Pb/g biomass at S. natans. Pb adsorption process showed a pseudo second order irreversible reaction. The highest initial adsorption rate was 2000㎎ Pb/g biomass/hr at O. javanica. In spite of pH variation, Pb adsorption capacity by P. chinensis was maintained uniformly. When light metals concentrations were increased in the solution, Pb was selectively adsorbed. The selectivity of mixture solution showed the adsorption order of Pb>Cu>Cr>Cd. The Pb adsorption capacity of P. chinensis pretreated with NaOH was increased by 30% in comparison with that of no treatment.