Soil column experiments were evaluated effects of silver nanoparticles (i.e., 0, 2.5, 5, and 10 mg/L) on the microbial viability which is strongly associated with the degradation of organic matter, pharmaceutically active compounds(PhACs) and biological oxidation of nitrogenous compounds during river bank filtration. The addition of silver nanoparticles resulted in almost no change in the aqueous matrix. However, the intact cell concentration decreased with addition of silver nanoparticles from 2.5 to 10 mg/L, which accounted for 76% to 82% reduction compared to that of control (silver nanoparticles free surface water). The decrease in adenosine triphosphate was more pronounced; thus, the number and active cells in aqueous phase were concurrently decreased with added silver nanoparticles. Based on the florescence excitation-emission matrix and liquid chromatograph - organic carbon detection analyses, it shows that the removal of protein-like substances was relatively higher than that of humic-like substances, and polysaccharide was substantially reduced. But the extent of those substances removed during soil passage was decreased with the increasing concentration of silver nanoparticles. The attenuation of ionic PhACs ranged from 55% to 80%, depending on the concentration of silver nanoparticles. The attenuation of neutral PhACs ranged between 72% and 77%, which was relatively lower than that observed for the ionic PhACs. The microbial viability was affected by silver nanoparticles, which also resulted in inhibition of nitrifiers.
방사능 오염 토양 복원을 위해 실험실 규모의 동전기 복원장치를 제작하여 가동 하던 중 토양 내 존재하던 금속이온의 용출로 금속 산화물이 발생하여 음극의 전류 흐름을 차단하는 문제가 발생하였다. 전류의 차단으로 토양 내 우라늄 제거 능력이 상실되어 이러한 문제를 해결하는 해결 방안을 모색하여 개선된 동전기 복원 장치를 제작하였다. 개선된 실험실 규모 동전기 복원 장치를 이용하여 토양복원 실험을 25 일간 수행 하였을 때 우라늄 잔류 농도는 0.81 Bq/g으로 약 96.8%의 제거 효율을 보였으며, 초기 우라늄 농도 50 Bq/g 일 때 우라늄 규제 해제 농도인 1 Bq/g 이하로 제거 되기 까지는 34 일의 복원 기간이 필요하고, 초기 우라늄 농도 75 Bq/g, 100 Bq/g 일 때 각 42 일, 49 일이 필요한 것으로 나타났다.
Recently, the Ministry of Industry has made efforts to expand renewable energy by 2030, and the Ministry of Environment has sought to revitalize solid fuels from livestock manure, which is a type of bio-energy source, such as reviving laws to activate solid livestock fuels. However, the operating costs of fuel-manufacturing facilities must be reduced to activate solid livestock fuels. The proper dryer must be selected to reduce the drying cost, which comprises the majority of the operating expenses. Laboratory-scale experiments were conducted to confirm the possibility of drying cow manure, the feasibility of utilizing waste heat and the existence of an adhesion solution. Some adhesion phenomena were detected from the disk-dryer results. However, this phenomenon disappeared when the water content of the cow manure was below 50%. A water content of 41% was used to confirm this adhesion phenomenon in the cow manure. Because of the high viscosity of cow manure, a recycling method had to be applied through the disk to match the water content in the dryer. A drying test with a duct rotary dryer confirmed that waste heat that is generated from power plants can be utilized to lower the moisture content of solid fuels in livestock waste to 20%.
Oxidative and thermal degradation of alkanolamines for a promising CO2 capture technology of absorption might cause decrease in CO2 capture efficiency and formation of hazardous byproducts. In this study, characteristics of a representative absorbent of monoehtanolamine (MEA) were examined for a long term operation using a laboratory scale absorption system. An CO2 absorption system with ID 56 mm and absorption zone height 100 cm was developed for the characterization. Absorption solution of 30 wt% MEA was circulated at 100 mL/min to treat air with 15% CO2 and 1 ppm NO at 10 L/min. Temperatures of absorber and stripper were maintained at 40℃ and 120℃, respectively. For the course of 5 weeks continuous operation, MEA concentration was decreased approximately by 70% and CO2 removal efficiency was dropped from 95% to 65%. Ionic byproducts of NH4 +, NO2 -, and NO3 - were accumulated up to 48 g/mL, 0.2 g/mL, and 1.5 g/mL, respectively, tracking the variation of MEA concentration. Formation of various organic byproducts were also observed.
In 2010, amidst nationwide foot and mouth disease (FMD) outbreak and avian flu (AI), burial sites were urgently createdfor the disposal of animal carcasses. Some of the burial sites didn't satisfy the carcass burial standard (e.g. too manycarcasses were buried in one site, or size or location were not suitable), causing secondary environmental pollutionincluding collapse of burial sites, contamination of ground water, soil and adjacent streams, and malodor. In this regard,there has been growing demand for measures to reduce the environmental impact of the burial sites and guidelines fordesigning and management of burial sites, considering domestic characteristics, to stabilize them. This study aims toacquire basic data to build pilot burial sites. To this end, we established lab scale reactors to analyze decompositioncharacteristics of buried bovine and swine carcasses and properties of leachate and malodorous substances from them.The results showed that the decomposition of the samples inflated all reactors on its fifth day. But with time, as the volumeof the samples decreased, the solum started to subside. In conclusion, at least 8 weeks was needed for the burial sitesto stabilize. Malodorous substances, unlike other types of gas, were found to have relatively high content of sulfurousgases from 43 to 355 ppb. The four types of detected sulfurous gases were all classified as specific malodorous substances,producing rotting and unpleasant smell, irritating skin, eyes and the respiratory system, and damaging the central nervoussystem. Therefore, it is considered that controling sulfurous gases will play an important role in treating malodoroussubstances from burial sites.
화석연료 고갈 및 환경문제 해결을 위한 대체 에너지원 확보에 대한 연구가 여러 분야에서 활발히 진행되고 있다. EU의 경우 신재생에너지 보급률의 80% 정도를 바이오매스로 달성하고 있을 정도로, 바이오매스는 자원의 순환적 이용과 재생산 가능한 청정에너지원으로 주목을 받고 있다. 일반적인 바이오매스는 밀도가 낮고 함수율이 높기 때문에, 바이오매스를 펠렛화하여, 연료로 사용하는 방법이 주로 이용되고 있다. 물리적인 압축을 통해 밀도를 높인 펠렛의 발열량은 약 4,000kcal/kg 정도로, 일반연료유(휘발유)의 발열량인 8,000 kcal/kg의 약 50% 정도 수준으로, 에너지밀도가 높은 바이오매스 연료 생산이 필요하다. 반탄화(Torrfaction)는 반응온도 200~300℃ 범위에서 무산소 조건에서 일어나는 열화학적인 공정으로 부분적인 탈휘발화 반응 및 열분해 반응을 통하여 에너지 밀도가 높은 탄화물을 제조하기 위한 방법이다. 본 연구에서는 실험실 규모의 고정층 반응기를 이용하여 말레이시아에서 자생하는 바이오매스 중 Leucaena를 반응시간 30분인 조건에서 반응온도를 228, 266, 290, 315 및 350℃로 변화시켜 생성된 반탄화물에 대한 기초성분 및 SEM 분석 등을 통하여, 반응온도의 영향을 검토하였다.
폐기물 고형연료(RDF : Refuse-Derived Fuel) 또는 고형연료제품(SRF : Solid Refuse Fuel)은 가연성 고체폐기물을 분쇄한 후에 선별 및 건조 과정을 거쳐서 제조되는 성형 또는 비성형 고체연료로서 회석연료의 대체에너지로 이용이 가능하고, 일반적인 소각 방법에 비하여 수송성, 저장성, 연소 안정성이 우수하여 소각시설의 열이용에 따르는 많은 문제점을 해소할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 RDF에 대한 연소 특성을 파악하기 위한 목적으로 실험실 규모의 연속식 및 회분식 연소 장치를 이용하여, RDF의 조성과 연소 조건에 따른 비교실험이 수행되었다. RDF 연소 특성실험에 사용되는 RDF 시료는 모두 6 종류의 원료와 실험실 규모의 압착 기구를 이용하여 3종류 형태(Powder, Chip, Plate)로 제조되었으며, RDF 연소 특성 비교 실험은 100 ~ 300 g-RDF/시간의 처리 용량을 가진 연속식의 실험실 규모 연소 장치와 길이가 600 mm인 연소로에 장착된 내경 70 mm의 석영 튜브를 이용하는 회분식의 RDF 연소 장치를 이용하여 수행하였다. 주요한 실험 결과를 살펴보면 우선 2 ~ 6 g/개 범위의 무게를 가진 RDF 시료는 대부분이 5 분 정도의 시간내에서 연소가 종료되었으며, CO는 100 ~ 300 ppm (12% O₂), NO는 200 ppm (12% O₂) 이하의 배출 농도를 나타냈다. RDF 제조용 원료로 사용된 PE 및 PP의 함량이 높아질수록 CO 배출 농도는 급격히 증가하며, O₂ 농도는 PE 및 PP의 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보인다. 또한 NO 및 CO₂의 경우는 PE 및 PP의 함량에 따른 배출농도의 변화가 상대적으로 작게 나타났으며, RDF 시료중의 염소 성분 함량이 일정한 조건에서는 흡수제로 사용되는 Ca(OH)₂의 투입량이 많아질수록 바닥회재 중의 염소 함량이 증가하였다.