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- 저자 : 안현민(Hyeonmin An) (검색결과 7 건)
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저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 물리화학적 고농도 가축분뇨처리 시스템의 거동평가
안현민 ( Hyeonmin An ),이재철 ( Jae-cheol Lee ),박루미 ( Rumi Park ),김현우 ( Hyun-woo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
가속화되는 산업과 인구의 증가는 육류 소비량을 증가시켰고 이는 가축분뇨 발생량의 증가로 이어져 부영양화와 같은 환경문제의 근원이 되고 있다. 고농도의 가축 분뇨를 처리하기 위한 다양한 생물학적 및 화학적 처리 기술들이 연구되어 왔지만, 상대적으로 긴 처리시간 확보 및 추가 화학약품 투입 필요성 등과 같은 여러 한계가 존재한다. 본 연구는 저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 물리화학적 시스템을 제안하고 그 성능을 평가한다. 저온 플라즈마는 공기 중 전기적 방전을 통해 강 산화종인 OH 라디칼 및 오존 등을 생성시켜 난분해성 유기물질 등의 처리에 효과적이며, 막 여과는 고액분리를 통해 부유 물질 및 탁도의 제거에 탁월하다고 알려져 있다. 이에 본 연구는 저온 플라즈마만 적용한 시스템(case.1), 막 여과만 적용한 시스템(case.2), 저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 시스템(case.3)에 대하여 수리학적 체류시간에 따른 영양염류 및 오염물질의 처리 성능과 막 오염의 정도를 고찰하였다. 그 결과 저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 시스템은 영양염류(TN 72.4 %, TP 57.8 %, NH3-N 73.3 %), 탁도(99.1 %) 및 유기물(DOC 71.3 %, SS 98.7 %)의 제거효율이 매우 높게 나타났으며, transfer membrane pressure (TMP) 증가율 및 유출수의 플럭스 감소율이 가장 적은 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 저온 플라즈마와 막 여과의 결합이 오염물질 처리능력 및 막 오염 저감에 탁월함을 입증한다. 종합하면, 본 연구가 제안한 물리화학적 처리시스템은 고농도 가축분뇨의 비용효과적 처리를 가능하게 하며 탁도, 유기물 및 막 오염 저감을 동시에 달성 가능한 것으로 사료되어 가축분뇨의 안정화효율 제고에 기여할 수 있다고 사료된다.
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막 여과와 저온플라즈마의 결합을 통한 가축분뇨의 처리와 막 오염 저감 평가
안현민 ( An Hyeonmin ),이재철 ( Lee Jae-cheol ),김현우 ( Kim Hyun-woo ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
산업화의 발달 및 인구의 증가에 따라 육류를 소비하는 식습관의 변화로 가축사육 두수 및 가축분뇨의 발생량이 증가하였다. 이러한 가축분뇨는 수계에 치명적인 비점오염원으로 제대로 관리되지 않고 배출될 경우 부영양화와 같은 심각한 환경 문제를 야기한다. 다양한 생물학적 처리 및 화학적 처리 방법으로는 한계가 존재하여 기술적 한계를 극복하기 위해 본 연구는 막 여과와 저온 플라즈마를 결합한 물리·화학적 공정을 제안한다. 막 여과와 저온 플라즈마 통합 공정에 대한 효과적인 오염물질 제거의 검증은 세 가지(막 여과, 저온 플라즈마, 막여과+저온 플라즈마) 실험에 의한 성능평가를 통해 진행된다. 각 실험은 수리학적 체류시간을 다르게 설정하여 오염물질 제거 성능을 평가함으로써 효과적인 수리학적 체류시간을 도출한다. 또한 저온 플라즈마에 의한 막 오염 저감능은 막 여과 저항성 평가와 막 표면 및 원소분석을 통해 검증된다. 실험결과는 통합 공정을 적용하였을 때 수리학적 체류시간 3일의 오염물질 제거효율이 가장 높게 나타났다. 각 오염물질별로 제거효율은 T-N (72.4%), NH<sub>4</sub>-N (73.3%), T-P (57.8%), SS (98.7%), 탁도 (99.1%), DOC (71.3%)로 밝혀졌다. 막 여과 저항은 수리학적 체류시간 1일로 운전된 통합 시스템이 0.4×10<sup>14</sup> m<sup>-1</sup> 로 가장 낮았으며, 막 표면 및 원소 분석 결과는 저온 플라즈마가 막 오염 저감에 크게 기여함을 입증하였다. 종합하면, 본 연구결과는 막 여과와 저온 플라즈마의 통합이 가축분뇨 내 오염물질의 효과적인 처리와 막 오염 저감이라는 오랜 난제를 동시에 해결하는데에 유용한 정보를 제공한다.
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막 여과와 저온플라즈마의 결합을 통한 가축분뇨의 처리와 막 오염 저감 평가
안현민 ( An Hyeonmin ),이재철 ( Lee Jae-cheol ),김현우 ( Kim Hyun-woo ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
산업화의 발달 및 인구의 증가에 따라 육류를 소비하는 식습관의 변화로 가축사육 두수 및 가축분뇨의 발생량이 증가하였다. 이러한 가축분뇨는 수계에 치명적인 비점오염원으로 제대로 관리되지 않고 배출될 경우 부영양화와 같은 심각한 환경 문제를 야기한다. 다양한 생물학적 처리 및 화학적 처리 방법으로는 한계가 존재하여 기술적 한계를 극복하기 위해 본 연구는 막 여과와 저온 플라즈마를 결합한 물리·화학적 공정을 제안한다. 막 여과와 저온 플라즈마 통합 공정에 대한 효과적인 오염물질 제거의 검증은 세 가지(막 여과, 저온 플라즈마, 막여과+저온 플라즈마) 실험에 의한 성능평가를 통해 진행된다. 각 실험은 수리학적 체류시간을 다르게 설정하여 오염물질 제거 성능을 평가함으로써 효과적인 수리학적 체류시간을 도출한다. 또한 저온 플라즈마에 의한 막 오염 저감능은 막 여과 저항성 평가와 막 표면 및 원소분석을 통해 검증된다. 실험결과는 통합 공정을 적용하였을 때 수리학적 체류시간 3일의 오염물질 제거효율이 가장 높게 나타났다. 각 오염물질별로 제거효율은 T-N (72.4%), NH<sub>4</sub>-N (73.3%), T-P (57.8%), SS (98.7%), 탁도 (99.1%), DOC (71.3%)로 밝혀졌다. 막 여과 저항은 수리학적 체류시간 1일로 운전된 통합 시스템이 0.4×10<sup>14</sup> m<sup>-1</sup> 로 가장 낮았으며, 막 표면 및 원소 분석 결과는 저온 플라즈마가 막 오염 저감에 크게 기여함을 입증하였다. 종합하면, 본 연구결과는 막 여과와 저온 플라즈마의 통합이 가축분뇨 내 오염물질의 효과적인 처리와 막 오염 저감이라는 오랜 난제를 동시에 해결하는데에 유용한 정보를 제공한다.
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수중 막 여과와 저온 플라즈마를 결합한 고농도 가축분뇨 처리 시스템의 거동평가
안현민 ( Hyeonmin An ),이재철 ( Jae-cheol Lee ),박루미 ( Rumi Park ),김현우 ( Hyun-woo Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
산업이 발달하고 인구가 증가함에 따라 육류를 주로 소비하는 식습관의 변화는 가축 사육 두수를 증가시켰으며 이는 가축분뇨 발생량의 증가로 이어져 부영양화와 같은 환경문제의 근원이 되고 있다. 고농도의 가축 분뇨를 처리하기 위하여 다양한 화학적 및 생물학적 처리 기술들이 연구되고 있으나, 상대적으로 긴 처리시간 확보, 넓은 부지면적의 소요, 추가 화학약품 투입의 필요성 등과 같은 다양한 한계가 존재하여 지속적인 도전이 필요한 실정이다. 본 연구는 수중 막 여과와 저온 플라즈마를 결합한 고농도 가축분뇨 처리 시스템을 제안하고 그 성능을 평가한다. 막 여과는 고액분리를 통해 탁도 및 부유 물질의 제거에 탁월하다고 알려져 있으며 저온플라즈마는 공기 중 전기적 방전을 통해 강 반응성 산화종인 OH 라디칼 및 오존 등을 생성시켜 난분해성 유기물질 등의 처리에 효과적이다. 이에 본 연구는 저온 플라즈마만 적용한 시스템(case.1), 막 여과만 적용한 시스템(case.2), 저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 시스템(case.3)에 대하여 수리학적 체류시간을 3일에서 1일로 감소시키며 이에 따른 영양염류 및 오염물질의 처리 성능과 막 오염의 정도를 고찰하였다. 그 결과 수리학적 체류시간 3일에서 저온 플라즈마와 막 여과를 결합한 시스템은 영양염류(TN 72.4 %, TP 57.8 %, NH<sub>3-</sub>N 73.3 %), 탁도(99.1 %) 및 유기물(DOC 71.3 %, SS 98.7 %)의 제거효율이 가장 높게 나타났으며, transfer membrane pressure(TMP) 증가율 및 유출수의 플럭스 감소율이 가장 적은 것으로 밝혀졌다. 또한, 수리학적 체류시간 1일에서 막 저항은 case.3(0.4 × 10<sup>14</sup> m<sup>-1</sup>)이 case.1(1.5 × 10<sup>14</sup> m<sup>-1</sup>)에 비해 낮게 관찰되어 이 결과는 막 여과와 저온 플라즈마의 결합이 영양염류 및 오염물질 처리능력과 막 오염 저감에 탁월함을 입증한다. 종합하면, 본 연구에서 제안한 고농도 가축분뇨 처리 시스템은 막 오염 감소를 통해 비용효과적 처리를 가능하게 하며 영양염류 및 오염물질의 제거를 동시에 달성 가능한 것으로 판단되어 가축분뇨의 안정화효율 제고에 기여할 수 있다고 사료된다.
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