혐기소화액 탈수 효율 최적화를 위한 응집약품 대체 가능성 평가 연구

김명찬,최준혁,안용태,임승주 유기성자원학회 2025 유기물자원화 Vol.33 No.4

본 연구는 유기성 폐자원 처리 과정에서 발생하는 혐기성 소화액의 탈수 효율을 높이기 위한 기존 응집제인염화제2철(FeCl3)의 문제점을 해결하고 대체 약품의 가능성을 평가하고자 한다. 염화제2철은 강한 부식성으로설비 수명을 단축시키고, 탈리액의 pH를 낮춰 후속 처리 공정에 부담을 주는 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 문제 해결은 혐기성 소화 공정의 안정성과 경제성을 확보하는 데 필수적이다. 실험실 및 파일럿 규모테스트를 통해 폴리황산제2철(Polyferric Sulfate, PFS)과 폴리머의 단독 및 혼합 투입 성능을 평가했다. 그 결과, 폴리황산제2철 20.6%와 폴리머 300ppm을 혼합 투입하는 조건이 탈수 케이크 함수율 70%를 달성하며 가장 효과적인것으로 나타났다. 이 약품 조합은 기존 염화제2철 사용 대비 약품 비용을 48% 절감할 수 있는 것으로 예상된다. 연속 운전 테스트에서는 약품 변경 후에도 안정적으로 함수율 70% 이하를 유지했지만, 여과판에 탈수 케이크가고착되는 현상이 확인되어 주기적인 세척이 필요함을 시사한다. 또한, 혐기성 소화액에 공기를 주입하여 전기전도도를 낮출 경우 여과 시간을 40∼50% 단축하고 응집제 투입량을 20∼30% 절감할 수 있는 잠재적 효과를 확인했다. This study aims to improve the dewatering efficiency of anaerobic digestate generated during the treatment of organic waste by addressing the drawbacks of the conventional coagulant ferric chloride (FeCl3) and evaluating the potential of alternative agents. Ferric chloride is known to cause severe corrosion, shortening equipment lifespan, and to lower the pH of filtrate, thereby imposing additional loads on subsequent treatment processes. Solving these issues is essential to ensure the stability and economic feasibility of the anaerobic digestion process. Laboratory- and pilot-scale tests were conducted to evaluate the performance of polyferric sulfate (PFS) and polymer, both individually and in combination. The results showed that a combined dosage of 20.6% PFS and 300 ppm polymer achieved the best performance, reducing the moisture content of the dewatered cake to 70%. This combination is expected to lower chemical costs by approximately 48% compared to the use of ferric chloride alone. In continuous operation tests, the modified coagulant maintained a stable moisture content below 70%; however, adhesion of the dewatered cake to the filter plates was observed, indicating the need for periodic cleaning. Additionally, aeration of the anaerobic digestate to reduce electrical conductivity was found to shorten the filtration time by 40–50% and reduce coagulant consumption by 20–30%, demonstrating potential for further process optimization.

韓國醬의 菌學的 硏究

金明燦 慶尙大學校 1976 論文集 Vol.15 No.-

在來式 메주의 醱酵에 關與하는 微生物의 樣相을 調査하고 그 微生物類와 奬의 醱酵와의 相關關係를 硏究할 目的으로 韓國의 各 地域에서 募集한 메주試料 9種의 性狀分析을 함과 同時에 各種 微生物을 分離 同定하고 또 其中에서 外見上 比較的 醱酵가 良好하다고 생각되는 1試料 D메주를 가지고서 奬을 담고 經時的으로 微生物의 變遷 및 各種 成分의 消長을 調査 分析했는데 그 結果를 要約하면 다음과 같다. 1. 메주試料의 外皮層은 水分 11∼20%의 黃褐色 擘固層을 하고 있고 그 內部層은 水分 17∼40%의 黑褐色 ??層을 形成하고 있다. 外皮層은 pH 5.9∼7.4이고 內部層은 pH 6.8∼8.5이며 細?이 ??하고 多少 암모니아?를 發하는 것도 있었다. 2. 메주試料에서 곰팡이가 20種類 分離되고 主로 Aspergillus oryzae屬, Mucor屬, Rhizopus屬, Penicilliun屬이 重複해서 나타났고 메주의 醱酵에는 多種類의 곰팡이가 關與하여 있다. 酵母類는 數種의 酵母가 分離외었을 뿐이고 메주는 酵母類 ?? 培地로서 不適當하다고 생각된다. 細?類는 8種類의 細?이 分離되고 其中에서도 Bacillus subtilis(Ehrenberg)Cohn은 7種의 試料에서 分離되고 그 生?數도 最大 13X10이고 메주에 生育하는 微生物中 最大이며 메주 製造에 主 役割을 하는 ?種으로 보인다. 3. 奬의 醱酵過程에 있어서 곰팡이類는 醱酵 1∼2週間에 나타났으나 醱酵 6週間째에는 分離되지 않았다. 효모類는 전혀 分離되지 않았다. 細?類는 最初부터 Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn, Bacillus subtilis var. niger Smith. Gordon and Clark 및 Pediococcus halophilus Mees등 3種이 分離되었는데 時間이 經過 함에 따라서 그 數가 減少했다. 4. 奬 醱酵中 可俗性 空素와 NH₂-N는 各各 第4週間째까지 急速하게 增加하고 그 後에는 相互 比例해서 연次 增加하고 NH₃-N 는 第2週間째 까지 急速하게 增加하지만 그 後에는 緩慢하게 增加했다. 種酸은 연次 增加해서 直線을 나타내고 還元?은 第4週間 째 까지는 緩慢하게 增加하여 0.66g/100ml로 되고 그 後 第8週間 째 까지 變化하지 않았다. pH는 總酸에 反比例한 曲線을 나타내고 最初 6.4에서 第 5週間나 째에 5.6으로 되고 서第8週間까지 계속 되었다. α-amylase,β-amylase 및 protease activity는 모두 比例해서 減少했다. 遊離 아미노醱은 各種 아미노醱의 種類에 따라서 多少의 差는 있으나 대개로 NH₂-N의 增加에 比例했다. 5. 메주 및 奬試料에서 分離된 2種의 Aspergillus flavus를 培養해서 만든 白米에서 Aflatoxin이 檢出되지 않았다. 結局 韓國의 奬類는 主로 메주의 ??한 多種類의 곰팡이類와 第?類가 分?한 各種 酵素類의 綜合作用에 依해서 加水分解한 成分이 食?水中에 俗出되고 그 各 成分드르이 相互作用에 依하여 만들어지는 것이라고 생각된다. With the objective to study the microflora that have to do with fermentation of Korean Meju and to determine the interrelationships between the action of these microbes and the fermentation of Jang, nine samples of Meju were collected from wide localities in Korea and analysis of their properties, isolation and identification of the microbes in them were carried out after preparing Jang with one of the nine samples. Periodical surveys and analysis of the changes of the changes of the microbes as well as the vicissitudesof the component of the Jang were made. Results of thes tudy are smmarizd as follows: 1. The Korean Meju is, as a rule, a spherical or rectangular cake exclusively of yeallow bean "mash," theouter layer of meju consisting in a yellowish brown, hard statum of 11-20L% moisture, while the inner layer, forming a dark brown, soft core of 17-40% moisture. The outer layer, pH 5.9-7.4, swarms with molds, thereas the inner layer, pH 6.8-8.5, smelling, at times, a little amonia, breeds bacteria. 2. From the nine samples of Meju, 20 kinds of molds were isolated, mostly of Aspergillus oryzae, Mucor, Rhizopus, and Penicillium groups to indicate that inthe fermentation of Meju a variety of molds take active part. From the nine samples of Meju some yeasts of only a few Kinds were isolate, and it is assumed that Meju si hardly suitable medium for yeasts to propagete. Eight kinds of bacteria were isolated from the nine samples. Of then, Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn was isolaed from no less than 7 or thenine samples, and numbering the greater (13X10? at the maximum) at the time of all the microbes growing in Meju. 3. In the course of fermentation of Jang, molds were found in the first and second weeks, but in the sixth weeks no molds were isolated any longer. No yeasts appeared during the first to sixth week. As to bacteria, three kind ... Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn; Bacillus subtilis var. niger Smith, Gordon & Clark ; and Pedicoccus haplophilus Mees... were isolated from the start, but their number decreased as time went. 4. In the course of fermentation, soluble nitrogen and NH₂-N each kept increasing rapidly until the fourth week, but thereafter the increase was slow. Total acid gradually increased, drawing a straight upward line, while the reducing sugar slowly increased till the fourth week to reach 0.66gr/100 ml, but decreased rather rapidly in fifth week to 0.35gr/100 ml, wirth no change observed thereafter. pH drew a curve in inverse proportion to the total acid, ranging from 6.4 in the first to 5.6 by the fifth week, which latter lasted until the eighth week, α-amylase, β-amylase, and protease activity decreased in proportion to one another. Free amino had a slight difference in increase from the another kind, but their increase feamined in direct proportion to that of NH₂-N. 5. From the rice-koji prepared with the use of two strains of Aspergillus flavus isolated from Meju and Jang, no aflatoxin was detected. 6. In conclusion, the Jang of Korea is produced when the components which are hydrolyzed through the combined action of the various enzymes that the many kinds of molds and bacteria bred inthe Meju secrete, ooze in the water, and also by an inter-action of all these differnt components.

석탄유래 폐수의 생분해성 증가에 따른 생분해 전, 후 유기물 특성 분석

김명찬,문충만,강석태,고석오 대한환경공학회 2015 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2015 No.10

자문화기술지 연구의 실제와 적용: 상담학 분야를 중심으로

김명찬,김수안,남수경,이경인,이현진 한국질적탐구학회 2018 한국질적탐구학회 학술대회 자료집 Vol.2018 No.2

포스트모던시대에 적합한 설교형태에 관한 연구 : 멀티미디어시대의 영상설교를 중심으로

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외국유학생을 위한 진로적응 프로그램 개발 계획

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발표 2-1 : 교육현장에서의 상담: 현실과 전망

김명찬 한국통합교육과정학회 2015 한국통합교육과정학회 학술발표논문집 Vol.16 No.-

특성화를 통해 신학교육의 새로운 패러다임 창출을 위한 제안

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P-14 : 활성탄의 Bisphenol A 흡착에 미치는 P2O5의 영향

김명찬,감상규 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2013 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2013 No.-

Development of a Predictive Model for Membrane-Based Wastewater Reuse System in Semiconductor Industry

김명찬,이춘식,임승주 한국환경기술학회 2025 한국환경기술학회지 Vol.26 No.5

This study developed a predictive model for a membrane-based wastewater reuse system for semiconductor wastewater treatment. The research, which was undertaken as part of the “Development of Semiconductor Wastewater Treatment and Reuse Technology for Securing Industrial Water” project, aimed to create an effective and safe process by predicting pollutant removal efficiency. The predictive model for organic matter, conductivity, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), urea, and silica was initially constructed using operational data from a pilot plant and the International Water Association (IWA) Activated Sludge Model No. 2d (ASM2d). A commercial wastewater treatment simulation software, MassFlow3, was selected for its suitability, including its support for a wide range of models, reasonable pricing, and robust technical support from a domestic developer. Due to low pollutant concentrations in the pilot plant’s influent water and analytical errors, the performance of the developed model was further enhanced by correlating the ASM model’s results with the concentrations of the target substances. The results showed that the predictive model had a low average absolute error of 0.2 mg/L for all substances, with a relative error of up to 23% compared to influent water quality. While the model requires further refinement due to limited operational data, it demonstrates the feasibility and practical applicability for predicting the removal of the performance of the developed model was further enhanced in wastewater treatment systems.