• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.99-106
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• 2021

본 연구는 혐기성 소화의 전처리로써 열가수분해와 고액분리가 결합된 공정의 성능을 평가하였다. 탈수케이크는 열가수분해를 통해 가용화되며, 이후 고액분리를 수행한다. 고액 분리된 액상은 혐기성 소화에 기질로써 이용되고 고형물은 열가수분해로 회수된다. 열가수분해의 가용화율(COD 기준)은 45.1-49.3%이며 고액분리와 결합한 공정은 76.1-77.6%로 나타났다. Dual-pool two-step model을 통해 도출된 메탄 발생 특성을 살펴보면 고액 분리된 액상의 전체 분해 가능한 물질 중 분해가 빠른 물질의 비(a)는 0.891-0.911로 열가수분해된 시료에 비해 높게 나타났다. 반면에 분해가 빠른 물질의 반응 속도(kF)는 유사하게 나타났다. 이를 통해 열가수분해와 고액분리가 결합한 공정은 열가수분해를 통해 분해가 빠른 물질을 생성하고, 고액분리를 통해 선별하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.591-591
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• 2016

최근에는 재이용을 위한 하 폐수의 처리 공정에 막을 이용한 기술적용이 증가되고 있는 추세이다(현 등, 2005). 막(membrane)을 이용한 수처리 공정은 원수에 상관없이 고도처리가 가능하며, 재이용수 이용 용도에 따른 수질제어가 가능할 뿐만 아니라 운용의 편리성 때문에 많은 각광을 받고 있다(박 등, 2004). 본 연구에서는 하수처리에 이용되는 분리막의 성능을 극대화하고, 분리막의 오염부하를 줄여주기 위하여 분리막 직전 전처리 시설로 부상방식의 고액분리장치를 개발하였다. 초고속 고액분리시스템은 기존의 응집부상공정을 응용한 기술로서 유기물의 응집시간을 최대 10초~2분 이내로 줄이는 기술을 바탕으로 타워형 모듈 형태로 개발하였다. 초고속 고액분리시스템과 분리막을 연계한 재이용수 수처리시스템의 성능 평가 및 현장적용을 위해 제주도 서부 하수 처리장에 일 $3,000m^3$ 규모의 Test-bed를 구축하였다. 구축된 하수재이용시스템의 처리 공정도는 "유입${\rightarrow}$고액분리시스템${\rightarrow}$분리막(UF, RO)${\rightarrow}$농경지 공급"으로 구성되어 있다. 먼저 하수처리장 방류수를 1차 유입조에 압송하면 전처리시설인 고액분리시스템을 통해 SS 등 입자성 물질이 처리되고, 다음 공정인 2차 처리공정(UF/RO)을 통과한 처리수는 인근지역의 농업용수로 공급되고 있다. 고액분리시스템은 ZT(Zeta Potential Tower) 모듈에서 유입수에 함유되어 있는 부유물질(SS), 유기물(질소, 인)을 응집제와 순간 반응시켜 응결, 응집, 부상방식으로 제거하는 공정이다. 고속 고액분리장치는 분리막 공정과 융 복합하여 다양한 유입수 성상에 따른 수처리를 가능하게 하여 재이용수 수질 향상뿐만 아니라 안정된 수자원 확보 측면에서 긍정적인 기술로 평가되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-38
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• 2011

크릴새우의 고액분리효율을 규명하기 위하여 크릴새우를 해빙시킨 다음 고액분리기만 사용하였을 경우, 솔 (Brush) 분쇄기 또는 날 분쇄기로 크릴새우를 분쇄한 후 고액분리기를 사용하여 효율을 측정하였을 경우로 나누어 수행하였다. 고액분리기만으로 분리한 경우와 솔분쇄기와 날분쇄기로 분쇄한 후 고액 분리기를 적용한 결과 3차 시험에서 분리효율은 각각 46.2%, 60.2%, 60.4%를 나타내었다. 고액분리기만을 사용하였을 경우보다 날 분쇄기와의 조합에서 분리효율의 증가는 2차 시험에서 10.1%, 3차 시험에서 14.2%로 각각 나타났고, 처리용량은 4.2kg/min으로 되었다. 고액분리 전에 날분쇄기로 분쇄한 후 고액분리기로 분리하는 것이 이상적이라 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.305-309
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• 2005

고액분리기란 고형물을 함유한 폐수로부터 고체와 액체를 분리하는 장치로서, 수산가공폐기물, 축산분뇨 등과 같은 폐수의 효가적인 처리를 위해서는 고형물을 걸러내는 전처리 공정이 반드시 필요하다. 현재 많이 활용하고 있는 고액분리장치로는 경사스크린식, 드럼스크린식 등이 있으며, 이러한 방식은 고액분리 효율이 낮고 빈번히 발생하는 스크린의 눈막힘 현상 때문에 분리도중에 역세청 등의 부가적인 과정이 필요하다. 본 논문에서는 기존의 진동 고액분리장치에서의 주된 문제점인 스크린의 눈막힘 현상을 해소하고, 최적의 고액분리효율을 얻기 위한 스크린구조, 가진구조와 방법, 진동주파수설정 등을 연구하고, 마이크로프로세서를 이용한 고액분리 자동화장치를 개발하고자 하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.102-102
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• 2017

제주산 감귤생산량은 51만톤(2016년)으로 수확기에 장마 등과 같은 환경적 요인에 의해 결점과의 비율이 24.9% 정도이다. 결점과로 통칭되는 비상품과는 일부 대기업의 쥬스공장에서 수매하는 량을 제외한 대부분은 자체 농장에서 폐기처분되고 있어 많은 감귤 비상품과 처리에 많은 문제점이 노출되어 오고있다. 성주군에서는 결점과 및 비상품과가 시장에 출하되는 것을 방지하기 위하여 자체 수매하여 액비, 발효퇴비, 사료화 가공 등에 많은 비용을 투자하고 있다. 따라서 본 연구는 당도가 15 Brix에 달하는 고당도 감귤 및 참외의 비상품과를 효과적으로 착즙하여 감귤 착즙액은 생산농자재로 환원하고, 참외 착즙액은 참외조청용 원료로 사용하는 기술을 개발하고자 한다. 착즙장치는 PLATE형 스크류, 테퍼 스크류 하우징, 파쇄된 과즙을 마지막 단계인 압입하는 고깔부 및 동력을 공급하는 구동부로 구성하였다. 개발한 고액분리 착즙장치의 외형은 $W1,000{\times}L2,000{\times}H1,070$이고 사용동력은 0,75kw, 1/30 감속모터를 사용하였다. 일반적인 착즙장치는 1단 분쇄와 동일 원통형의 스크류 압착으로 고액분리를 위한 착즙이 이루어지기 때문에 처리량이 150kg/hr에 불과하지만 개발한 고액분리장치는 2차 분쇄와 원통형과 원추형의 스크류 압착 후 고액분리망을 통과하도록 하여 500kg/hr 이상을 착즙이 가능하도록 개발하였다. 따라서 농산물의 고액분리를 통한 농산물의 가공을 위한 연속 착즙 장치는 2단 분쇄와 원통형 및 원추형 압착 미세망을 이용한 고액분리 착즙기는 기존 착즙기에 비하여 처리량이 3배 이상 증가되었다는 것을 알 수 있었다. 기존 감귤 착즙기의 수율은 60%정도이나 개발 착즙기의 착즙 수율은 66.5%로 나타나 본 연구에서 개발한 착즙기의 수율이 기존 착즙기의 수율보다 약간 높게 나타났다. 기존 착즙기는 원료(농산물의 종류)의 종류나 전처리에 제한이 있어 전용으로 사용하는데 비해 본 연구에서 개발한 고액분리 착즙기는 원료의 종류나 전처리 상태에 관계없이 사용 가능함을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.107-114
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• 2021

본 연구는 하수슬러지의 가용화를 위해 열가수분해와 고액분리 공정을 결합하여 적용하였다. 열가수분해-고액분리 공정으로 전처리한 하수슬러지의 D10, D50와 D90은 각각 8.6, 59.2와 425.1 ㎛로, 열가수분해 단독 처리한 것에 비해 작게 나타났다. 분자량 분포 실험의 결과에 따르면, 열가수분해 단독 처리한 하수슬러지는 10-100kDa 구간의 비율이 가장 높게 나타났다. 반면에, 열가수분해-고액분리된 하수슬러지는 <1kDa 구간의 비율이 48.3%로 가장 높게 나타났다. 단독 열가수분해 처리한 하수슬러지는 10kDa 이상의 구간에서 DOC와 UVA₂₅₄가 높게 나타났다. 반면에 열가수분해-고액분리한 하수슬러지는 <1kDa 구간의 DOC와 UVA₂₅₄가 가장 높은 비율로 나타났다. 열가수분해-고액분리한 하수슬러지의 메탄 전환율은 0.287±0.015 L CH₄/kg COD로 단독 처리한 것에 비해 1.7배 높게 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.79-86
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• 1996

축사뇨오수의 전처리단계로 고액 분리기를 제작하여 분리효율에 관한 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 진동체 고액분리기는 최저 15%에서 최고 26%까지 분리율을 나타내었으며, 분리고형물의 수분함량은 85~88% 사이였다. 회전원통형 고액분리기도 최저 16%에서 최고 39%까지 분리율을 나타내었으며, 고형물의 수분함량은 86~89% 사이였다. 최대의 분리고형물량은 진동체 고액분리기의 경우에 체의 경사도 $10^{\circ}$와 진동모터 가진력 100%, 회전원통형 고액분리기에서는 회전속도 40rpm과 경사각 19$^{\circ}$에서 얻을 수 있었다. BOD 제거율은 회전원통형 고액분리기가 26%로 진동체 고액분리기의 21% 보다 다소 높았다. 관리측면에서는 회전원통형 고액분리기는 주기적으로 세척을 하여 주어야 한다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.60-70
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• 2000

현재 국내에서 처리에 어려움을 겪고 있으며 사회적으로 문제가 되고 있는 양돈 분뇨의 처리중 생물학적 처리를 위한 전처리 공정의 일환으로 비육돈 슬러리 돈사에서 발생하는 분뇨를 대상으로 고액분리에 관한 연구를 수행하였다. 최적의 고액 분리를 위하여 적정 응집제 선정 및 첨가량을 도출하였으며, 현장 규모의 고액 분리 장치를 통하여 규모별 최적 고액 분리 공정을 도출하였다. 이 결과 탈수성 개량을 위한 적정 응집제로는 Polyarcylamide 계열의 양이온 고분자 응집제인 E-851이 적합하였으며, 단위 고형물당 0.24~0.6%가 요구되었다. 본 연구에서 검토된 공정으로는 Mesh Screen, Drum Screen, Cyclone Drum Filter, Screw Press, 고속 Screw Decanter, 저속 Screw Decanter 및 DAF 공정을 조합하여 검토하였다. 그 결과 최적 공정으로는 중 소규모의 1차 고액 분리 공정으로는 Screw Press(응집제 첨가)와 대규모 및 공공처리장 규모에서는 저속 Screw Decanter(응집제 첨가)가 적정 공정으로 도출되었으며 2차 처리 공정으로는 가압부상조가 가장 안정적인 것으로 나타났다. 한편 고액 분리 유무에 따라 수분조절제 및 유기물 부하량 감소는 각각 94.8, 84.7%로 나타났으며 슬러리 양돈분뇨의 정화방안으로는 고액분리가 반드시 필요한 것으로 나타났다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.62-63
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• 1995

혐기성 소화는 고농도의 유기폐수를 최종적으로 메탄으로 전환하여 에너지원을 회수할 수 있는 효율적인 생물학적 폐수처리 공정 중의 하나이다. 그런데 이러한 혐기성 소화 공정에서 가장 큰 장애요인으로 작용하고 있는 요소 중의 하나가 매생물의 침강성 저하로 인한 고액분리의 문제이다. 이로인해 현재 고전적인 중력침강법, 부상법 대신에 분리막을 이용한 막결합형 혐기성 소화 공정이 대두되고 있으며 완전한 고액분리, 반응조내의 고농도 미생물 보유, 양질의 최종 유출수 획득 등 많은 장점들이 제시되고 있다. 그러나 이러한 장점에도 불구하고 시간에 따른 막오염 현상, 분리막 표면에서의 케이크층 형성 등으로 인한 막투과 유속 (flux)의 감소는 분리막의 응용에 있어 경제성을 저하시키는 주요한 부정적 요인으로 지적되고 있다. 그리고 막분리 성능은 분리막의 특성, 유체역학적 조건, 그리고 혐기성 소화 상태 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 막결합형 혐기성 소화 공정의 십자흐름 (crossflow) 막분리 공정에서 유체역학적 조건 및 혐기성 소화조의 상태와 관련된 요인들이 어떻게 막투과도 및 배제율 등에 영향을 미치는 지 살펴보고자 한다.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권5호
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• pp.77-85
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• 2002

중온과 고온의 혐기성 연속회분식 공정(anaerobic sequencing batch reactor ; ASBR)에서 소화슬러지의 고액분리특성이 처리효율에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구결과 침전가능 고형물농도가 높은 도시하수슬러지 처리시 고액분리특성 및 고액분리형태가 전체처리의 안정성 및 처리효율에 상당한 영향을 미쳤다. 중온ASBR에서는 부상농축현상이 일어났으나, 고온ASBR에서는 중력농축에 의한 고액분리가 일어났으며, 상대적으로 고온 ASBR의 처리효율이 우수하였다. 그리고 수리학적 체류시간, cycle period 및 고액분리형태는 소화슬러지의 농축 특성과 임계 고형물농축을 지배하는 중요한 인자였다. 중온ASBR에서 고액분리 후 농축슬러지베드용적(thickened sludge bed volume)은 매우 중요한 운전 요소이며, 소화슬러지의 중력농축특성은 배출시 농축고형물의 유실현상과 침전시 계속적으로 발생하는 소화가스에 의한 슬러지계면의 파괴현상 및 슬러지베드의 불안전성을 야기시켜 처리효율을 감소시켰다. 중력농축의 경우 소화가스와 슬러지농축용적간의 상호작용(cyclic mutual effect)이 주기적으로 일어났으나, 부상농축에서는 이러한 현상이 일어나지 않았다.