The ballasted flocculation effects of the mill scale and magnetite on activated sludge were investigated. Both ballasted flocculants (BF) could remarkably improve the sludge settleability in terms of zone settling velocity (ZSV) and sludge volume index (SVI). With the BF dosage of 0.2 to 2.0 g-BF/g-SS, the magnetite particles showed better efficiency on improving settling behavior of activated sludge than the mill scale due to higher surface area and hydrophobic property. The efficiency of SVI30 with magnetite injection was 2.5 to 11.3% higher than mill scale injection and that of the ZSV appreciated from 23.7% to 44.4% for magnetite injection. Averaged floc size of the BF sludge with magnetite dosage (0.5 g-BF/g-SS) was 2.3 times higher than that of the control sludge. Dewaterability of the sludge was also greatly improved by addition of the BF. The specific resistance to filtration (SRF) was reduced exponentially with increasing the dosage of BF. However, the BF’s particle size effect on the SRF looks to be marginal. Consequently, for improving the dewaterability, the BF played a physical role to remove the pore water of the biological flocs by intrusive attachment and a chemical role to induce aggregation of the flocs by charge neutralization.

본 연구는 국내에서 육종한 품종인 ‘Pink Aurora’ 장미를 보존화로 가공하는 기술의 개발에 관한 것으로 탈수와 탈색 처리를 위한 에탄올의 침지시간과 염색을 위한 보존용액의 온도와 침지시간를 구명하고자 수행하였다. 탈수는 먼셀 H값에서 붉은 색이 완전히 빠지고 시간이 길어질수록 황색이 짙어짐을 고려해 볼 때 12시간이 가장 효과적이었다. 보존용액 처리에 서는 채도값을 나타내는 C의 차이는 크지 않았지만 온도가 높고 처리시간이 길어질수록 색의 맑기가 높아졌다. 낮은 온도 에서 침지시간이 길어짐에 따라 화형의 감소율이 낮았다. 24 시간 건조 후 무게는 모든 온도 처리에서 침지시간이 길어질 수록 53~47% 감소하였고, 건조 48시간의 25℃에서 6시간 침 지에서 73%, 24시간 침지에서 68%의 감소율을 나타내 침지시간이 길어질수록 감소율이 낮았다. 따라서 에탄올로 12시간동 안 탈수하여 염색 보존액을 25℃에서 24시간동안 처리하는 것이 가장 효과적이라고 생각된다.

본 연구는 냉동전처리 기술이 분리막 기반의 슬러지 탈수공정에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 냉동법은 응집법이나 원심분리법과는 달리, 슬러지 Cell lysis를 통해 Cell의 체액을 유출시킬 수 있음을 확인하였다. Cell lysis 이후 슬러지를 정밀여과법으로 분리하여 슬러지 탈수효율을 증가시키고자 하였으나, 냉동전처리로 인해 슬러지의 모세관 흡입시간과 여과소요시간이 약 13배 증가함으로써 슬러지 탈수효율이 감소하였다. 이는 슬러지로부터 방출된 유기물에 의한 슬러지 케이크 형성과 작은 슬러지 입자에 의한 세공차단현상에 의한 것이다. 적절한 공극 크기 및 슬러지 흡착에 내성을 갖는 분리막의 개발이 이루어 진다면, 냉동전처리와 분리막 공정의 혼성화기술은 슬러지 탈수에 적용 가능할 수 있을 것으로 보인다.

(주)파인텍에서 개발한 NaA 제올라이트는 LTA구조의 제올라이트에 Na+를 이온 교환하여 제조하였으며, Si/Al비율이 1을 갖는 강한 친수성을 나타내는 분리막이다. NaA 제올라이트 분리막은 18~20㎛의 막두께를 나타내었으며, Single tube의 막면적은 0.02㎡를 갖는 분리막을 사용하였다. 이와 같은 분리막을 사용하여 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올 등에 포함된 수분을 제거하기 위한 투과증발 평가를 수행하였다. 다양한 Feed 종류에 따라 동일한 분리막을 이용해 물을 선택적으로 분리할 수 있음을 확인하였다. 이 논문은 2017년도 한국연구재단 국제협력사업의 지원을 받아 연구되었음(NRF-2016K1A3A1A48954033).

This study aimed to investigate the feasibility of improving dewaterability and settleability of sewage sludge using coagulation sludge. When mixed with sewage sludge and coagulation sludge at 1:1 ratio, capillary suction time(CST) and specific resistance to filtration(SRF) decreased by about 56% and 68%, respectively. It is found that total solids(TS) and volatile solids(VS) of mixing sludge are increased by about 59% and 53%, respectively. Also, the turbidity of the mixing sludge supernatant was reduced from 99 to 16 NTU. It is observed that the mixing of sewage sludge and coagulation sludge at 1:1 showed better effect than using poly-aluminum chloride(PAC) coagulant at 25 mg/L.

이산화탄소를 이용한 메탄올 합성반응과정에서 생성되는 물, 메탄올, 부탄올로 이루어진 혼합용액에서 제올라이트 분리막을 이용하여 물을 분리시키기 위해 투과증발실험을 진행하였다. 투과증발실험에서 사용된 분리막은 ㈜파인텍에서 합성된 제올라이트 분리막을 공급받아 사용하였다. 투과증발실험에서는 물을 분리하는 성능을 확인하기 위해 가스크로마토그래피 등의 실험장비와 성능지표 를 나타내는 계산식들을 사용하였다. 실험을 통해 물과 메탄올(분리계수 최대 250 이상), 물과 부탄올(분리계수 최대 1500 이상)의 혼합물에서 선택적으로 물 을 분리하는 것을 확인하였다. GMS (Generalized Maxwell Stefan) 이론을 적용 하여 2성분계의 투과증발 거동을 모사하였으며, 상수추정(parameter estimation) 을 통하여 제올라이트 비지지체의 흡착상수 및 확산상수를 구하였다.

투과증발 공정은 공비점 부근의 함수 유기화합물로부터 선택적으로 물은 분리하는 기술로 에너지 절약형 분리 기술이다. 본 연구에서는 이와 같은 투과증 발 플랜트의 개발을 위하여 α-Alumina 지지체에 합성한 NaA제올라이트 분리막 을 사용하였으며, 1 ton/day급과 250 L/batch급의 플랜트를 개발하였다. 개발한 투과증발 플랜트는 함수에탄올을 대상으로 탈수 평가를 수행하였으며, 250 L/batch급의 플랜트는 억새의 발효를 통해 생산한 함수 바이오에탄올을 이용하여 탈수 성능을 평가하였다.

본 실험은 국화의 바이로이드 제거에 이용되는 초저온처리 시 국화 품종 'White ND'을 적합한 처리조건을 확립하기 위해 초저온처리의 단계별 요인을 실험하였다. 그 결과 생장점의 크기는 1 mm(엽원기 2~3매 포함)에서 높은 생존율과 신초 재생율을 나타내었고, vitirification 처리시 PVS3가 효과적이었으며, 처리 시간은 60분 처리 하였을 때 높은 생존율 및 정 상 신초 재생율을 보였다. 또한 vitrification을 위한 전처리 조건은 sucrose 농도를 88 mM 24시간, sucrose 0.3 M 16시간, sucrose 0.5 M 6시간, sucrose 0.7 M 3시간으로 처리하는 것이 초저온 처리 후 생존율 및 신초 재생율을 높이는데 효과적이었으며, 재생된 정상 식물체는 모본과 비교하여 ploidy level이 동일한 것으로 보아 식물체의 유전적 변이가 일어나지 않았다.

Dehydration is a crucial part in the plastic recycling process. Without proper dehydration, a high quality recycled product cannot be produced. This study developed a continuous-type dehydrator using centrifugal force to improve the dehydrating performance and recycling throughput. The designed structure makes it capable to perform a continuous feeding and dehydrating of crushed plastic waste simultaneously. It consists of revolving drum, feed screw, insert screw, differential speed regulator and other components. Several tests were conducted to determine optimal process parameters to achieve results. Field tests using prototypes verified that the dehydrator with the proposed structure has an efficient and excellent performance

염화희토류 수화물(RECl3·xH2O) 내 존재하는 수분을 제거하기 위하여 탈수화 장치를 제작하여 8가지 (La, Ce, Nd, Pr, Sm. Eu, Gd, Y)Cl3·xH2O에 대한 탈수화 실험을 수행하였다. 탈수화 과정 중 희토류옥 시염화물의 형성을 억제하기 위하여 TGA 분석을 바탕으로 하여 단계적인 온도 상승(80→150→230℃)구 간을 설정하였으며 증발된 수분의 원활한 이동을 위하여 예열된 Ar 가스와 vacuum pump를 이용하였다. 각 온도구간에서의 탈수화 정도를 살펴본 결과 YCl3·xH2O를 제외한 염화희토류 수화물은 원자번호가 높을수록 높은 온도에서 더 많은 탈수화가 일어남을 알 수 있었다. 탈수화 과정 후 희토류옥시염화물의 형성은 보이지 않았으며 염화 희토류 수화물 내 수분을 10%이하로 감소시킬 수 있었다.

In vitro physiological functions such as jack bean (Canavalia ensiformis) urease inhibitory activity and retarding effect of glucose/bile acid of Aloe vera gel concentrated by the optimized DIS (Dewatering Impregnation & Soaking) process conditions were examined. Urease inhibitory activity of DIS aloes ranged from 84.6 to 94.4%, which was similar to or higher than 86.3% of fresh aloe. Also, urease inhibitory activity of DIS aloes was maintained at initial levels after heat treatment (90oC, 10 min.) and drying treatment (freeze or hot air drying). Urease inhibition pattern from Lineweaver-Burk plot indicated general non-competitive inhibition, and inhibition constants (KIE and KIES) of DIS aloes were 41-149 and 87-163 μL/mL, respectively. DIS(glucose) and DIS (polyethylene glycol) exhibited the highest retarding effect of glucose and bile acid. Their retarding effects were about 1.6 and 1.8 folds higher than that of fresh aloe after 0.5 and 1 hr of the dialysis, respectively. Conclusively, the above in vitro physiological functions of Aloe vera gel concentrated by DIS process suggested that aloe products treated with DIS would have the potential benefits for protection against Helicobacter pylori and reduction of blood glucose and cholesterol levels.

The structural and physicochemical properties of dried aloe vera gel by DIS (dewatering impregnation soaking) process under optimum conditions were investigated. FT-IR spectra for dried samples of DIS aloes showed the typical patterns of standard aloe polysaccharide, and surface structures by SEM (scanning electron microscopy) were similar to a gel-like structure. In case of physicochemical properties of dried aloe samples by DIS process, solubilities and swelling powers of control (not osmotic treated aloe), DIS (S) and DIS (G), samples treated by osmotic solution of 60% sucrose/0.25% NaCl and 50% glucose/0.5% NaCl, were 48.3-57.3% and 8.3-11.7%, respectively, showing no significant differences among samples, but swelling power of DIS (PEG), sample treated by using 50% polyethylene glycol as an osmotic agent was about 5 times higher that of control. Also, water holding capacities of control, DIS (S) and DIS (G) were similar to each other, but that of DIS (PEG) was about 5 times higher that of control. Oil holding capacities of control and DIS aloes maintained the 50.9-86.4% levels of water holding capacities showing no significant differences among samples. Rehydration ratio of DIS (PEG) aloes were significantly dependent on the temperature of rehydrated solvent (water), and rehydration ratio of not-fileted aloe was about two folds higher than that of fileted aloe.