구조와 사육환경이 동일한 3개의 돈방(room A~C)에서 48일 동안 비육돈의 암모니아 농도 및 환기량을 모니터링하여 배출계수를 산정하였다. 실험 결과, 온도 22.5℃, 습도 53.9% 환경에서 평균 암모니아 순발생 농도 5.93 ppm, 환기량 23.7 m3/h·pig로 나타났다. 일별 상관관계 분석결과, 암모니아 농도는 온도와 음의 상관관계(R2: -0.65 ~ -0.53)를 가지는 것으로 나타났으며, 환기량은 암모니아 농도에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 암모니아 농도는 이른 오전을 기점으로 서서히 증가 경향을 보이다가 12~13시경 최댓값에 도달하였고, 상호 상관도가 높은 온도, 습도, 환기량의 경우 14~15시에 최댓값을 갖는 것으로 분석되었다. 시간별 데이터 상관관계 분석결과, 암모니아 배출량에 영향을 미치는 요소는 암모니아 농도(R2=0.71)와 환기량(R2=0.61)으로 이 중, 암모니아 농도가 더 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 암모니아 배출계수는 2.28 g/d·pig로 분석되었다.

국내 발생 암모니아 중 가축분뇨의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 암모니아 배출량 산정 과정의 정확도와 신뢰도 향상을 위해서는, 가축분뇨 발생량의 정확한 집계, 가축분뇨의 퇴비화 및 액비화 과정에서 단계별 암모니아 전환량과 발생량 산출, 퇴액비의 저장 및 운송과정에서의 암모니아 발생량 산정 그리고 토양 살포 과정과 방법에 따른 암모니아 발생량 비교 연구가 반드시 수행되어야 할 것이다. 미국과 유럽과 비교해 볼 때, 특히 국내 배출계수가 상대적으로 매우 획일적이고 시공간적으로 세분화되지 못해 국내 실정을 충분히 반영하지 못하고 있다. 암모니아 배출계수 산정의 정확도와 전문성을 향상 시킬 수 있는 방안으로, 퇴액비의 특성, 토양의 특성 그리고 기후 특성의 복합적인 고려가 가능한 챔버시스템을 활용할 수 있을 것이다. 국내외 암모니아 배출과 관련한 자료의 검토와 비교를 통해 현재 국내 시스템의 부족한 점과 나아가야할 방향을 확인할 수 있었으며, 암모니아 배출유량 산정이 가능한 챔버 시스템을 제언하였다. 향후 누락배출원의 신규 배출계수 산정과 같은 실질적인 정책과의 연계를 위해서는 실내의 챔버 시스템에서 더 나아가 현장에서의 mesocosom 시스템의 방법론 구축 또한 필요할 것으로 판단된다.

본 실험에서 암모니아 급성 노출은 대왕범바리의 혈액학적 성상 및 혈장 성분에 유의적 변화를 나타내었다. 본 실험의 결과 20 mg L-1 이상의 급성 암모니아 노출은 대왕범바리의 혈액학적 성상 및 혈장 성분에 영향을 주어 생리적 변화를 일으키며, 40 mg L-1의 급성 암모니아 농도는 대량 폐사를 유발할 수 있음을 나타낸다. 향후 대왕범바리바이오플락 양식기술 적용을 위한 양식연구에 이러한 결과를 지표로 활용할 수 있을 것이다.

The characteristics of ammonia during the growing period of pigs in a facility with a mechanical ventilation system were analyzed, and the emission factor was calculated. Real-time ammonia concentration was measured using photoacoustic spectroscopy equipment, and a ventilation measuring device was fabricated to measure the amount of air vented from an exhaust fan according to the operation rate. All data were collected as one-hour averages. The mean ammonia concentration, indoor temperature, and ventilation rate was 1.44~2.08 ppm, 25.5~26.4oC, and 24~32 m3/h per pig, respectively. Both concentration and ventilation rate are important factors in terms of emission management, but correlation analysis shows that the impact of concentration is higher than that of ventilation. Using ammonia concentration and ventilation data, the ammonia emissions per pig were calculated by considering the number of pigs (0.25~1.74 g/day·pig). The final ammonia emission factor yielded a value of 0.81 g/day·pig.

암모니아성 질소(NH4-N)는 산업 폐수, 농업 및 축산 폐수에 포함되어 있으며 인과 함께 수질의 부영양화를 일으 키는 물질로 잘 알려져 있다. 또한 망간(Mn)과 비소(As)는 광산 처리수 등에 포함되어 있으며, 수질 오염의 원인 물질로 알려져 있다. 천연 제올라이트는 수중에서 암모니아성 질소를 제거하는데 사용되고 있지만 낮은 흡착능력을 가진다. 이러한 천연 제올라이트의 낮은 흡착능력을 개선하기 위해 Na+, Ca2+, K+, Mg2+로 이온 치환을 진행하였다. 암모니아성 질소(NH4-N)의 흡착량과 제거율은 Na+로 이온 치환된 제올라이트에서 0.66 mg/g과 89.8%로 가장 높은 값을 보였다. 이온 치환된 제올라이트 를 이용하여 Mn과 As의 흡착실험을 진행하였다. Mg2+로 이온 치환된 제올라이트에서 Mn과 As의 높은 흡착량과 제거율을 보였다.

정삼투 여과막(FO) 기술 분야는 해수 담수화에서 이미 다양한 연구가 진행되었으나, 하폐수 처리 분야의 적용에서는 상대적으로 많은 연구가 필요한 상황이다. FO 기술은 비 다공성 특성막과 각 용액 사이의 삼투압 차이를 이용하여 원폐수로부터 수분을 비롯하여, 질소-인과 같은 이온성 물질까지 분리할 수 있다. 본 연구에서는 FO 막을 혐기성 유동상 미생물반응기(AFBR)를 통해 처리된 처리수 내 존재하는 질소(주로 암모니아성 질소)를 제거하기 위해 적용되었다. 유도용액(Draw Solution, DS)의 종류(NaCl, CaCl2, Na2CO3)에 따라 투과량은 NaCl, CaCl2, Na2CO3 순으로 높게 나타났으며, 암모니아성 질소의 배제율은 각각 42.25%, 78.83%, 70.35%으로 나타났다.

The lack of seed sludges for Ammonium Oxidizing Bacteria (AOB) and slow-growing ANaerobic AMMonium OXidation (ANAMMOX) bacteria is one of the major problem for large-scale application. In this study, 24m3 of single-stage SBR (Sequencing Batch Reactor) was operated to remove nitrogen from reject water using AOB and ANAMMOX bacteria cultivated from activated sludge in the field. The ANAMMOX activity was found after 44 days of cultivation in the ANAMMOX cultivation reactor, and then 0.66 kg N/m3/d of the nitrogen removal rate was achieved at 0.78 kg N/m3/d of the nitrogen loading rate at 153 days of cultivation. The AOB cultivation reactor showed 0.2 kg N/m3/d of nitrite production rate at 0.4 kg N/m3/d of nitrogen loading rate after 36 days of operation. The cultivated ANAMMOX bacteria and AOB was mixed into the single-stage SBR. The feed distribution was applied to remove total nitrogen stably in the single-stage SBR. The nitrogen removal rate in the single-stage SBR was gradually enhanced with an increase of specific activities of both AOB and ANAMMOX bacteria by showing 0.49 kg N/m3/d of the nitrogen removal rate at 0.56 kg N/m3/d of the nitrogen loading rate at 54 days of operation.

Acidic and basic mixtures of odorous compounds are commonly emitted from various sources, and, in an absorption process, pH conditions in the liquid phase significantly affect the performance. In this study, the effect of pH on mass transfer in a bubble column reactor was evaluated using hydrogen sulfide and ammonia as a model mixture. Their mass transfer coefficients were then calculated. Furthermore, the total mass transfer coefficients as a function of pH were evaluated, and the experimental data were fitted into an empirical equation using dimensionless numbers. The mass transfer rates of hydrogen sulfide, the non-ionic form, increased dramatically with increasing pHs, while those of ammonia were almost unchanged because of its high solubility. As a result, a favorable pH condition for less soluble compounds must be selected to achieve high absorption capacity. The total mass transfer rates, which took into account pH effects as well as all the non-ionic and ionic constituents together, were found to be from 2.2 to 2.4 × 10−3 min−1 for hydrogen sulfide and ammonia, respectively, and they were almost constant at different pHs. The empirical equations, which were derived to obtain the best fit for the total mass transfer rates, implied that a method to increase diffusivity of each compound should be applied to improve overall mass transfer. In addition, when using the empirical equation, a mass transfer coefficient at a given set of pH and operating conditions can be calculated and used to design a water scrubbing process.

본 연구에서는 질소산화물 제거용 환원제로 사용하는 요소 수용액을 암모니아로 전환하는데 있어 SCR 상용촉매의 활용가능성을 확인하기위해 촉매조성에 따른 반응온도, 공간속도의 영향에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 SCR 촉매로 널리 사용되는 V2O5/TiO2 촉매는 TiO2 및 WO3-V2O5/TiO2 촉매에 비해 암모니아 생성이 우수함을 보였다. 활성금속을 담지하지 않은 TiO2 촉매는 V2O5 혹은 WO3-V2O5를 담지 한 촉매에 비해 공간속도에 따른 암모니아 전환에 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며, 활성금속을 담지 한 촉매는 공간속도가 증가함에 따라 암모니아 생성 농도가 감소됨을 확인하였다.

Fabrication of iron oxide/carbon nanotube composite structures for detection of ammonia gas at room temperature is reported. The iron oxide/carbon nanotube composite structures are fabricated by in situ co-arc-discharge method using a graphite source with varying numbers of iron wires inserted. The composite structures reveal higher response signals at room temperature than at high temperatures. As the number of iron wires inserted increased, the volume of carbon nanotubes and iron nanoparticles produced increased. The oxidation condition of the composite structures varied the carbon nanotube/iron oxide ratio in the structure and, consequently, the resistance of the structures and, finally, the ammonia gas sensing performance. The highest sensor performance was realized with 500 oC/2 h oxidation heat-treatment condition, in which most of the carbon nanotubes were removed from the composite and iron oxide played the main role of ammonia sensing. The response signal level was 62% at room temperature. We also found that UV irradiation enhances the sensing response with reduced recovery time.