• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제12권6호
• /
• pp.46-52
• /
• 2007

생물 발광 생산 균주, Escherichia coli DH5 RB1436를 이용하여 고형환경 시료에 대한 독성 방법을 개발하고 적용하였다. 토양과 균주의 비율은 1 : 4(w/v) 정도가 적절하였으며, 측정 방법의 간편성을 고려하여 가열 감량된 토양 첨가군 대신에 동일한 부피의 인산염 완충액 첨가군을 고형시료 독성의 대조군으로 정하였다. 토양측정망 시료중 대체적으로 오염원 농도가 상대적으로 높은 그룹과 낮은 그룹의 독성은 각 43과 26%로 뚜렷한 차이를 나타내었다. 토양 그룹들의 $EC_{50}$는 범위가 $1.8{\sim}4.6\;g$으로 조사된 반면에, 댐저수지 퇴적물과 매립물들은 모두 0.22 g 보다 낮게 조사되었다. 상이한 고형환경 시료에 대해 뚜렷한 독성 차이를 나타낸 본 생물검정법은 다양한 환경 시료의 독성을 평가하는 유용한 방법으로 사용할 수 있을 것이다.

• 환경위생공학
• /
• 제15권1호
• /
• pp.69-76
• /
• 2000

폐수거품은 전 세계의 폐수처리장에서 악취생산과 BOD의 증가 및 부유고형물의 원인과 같은 수많은 문제들을 야기시킨다. Actinomycetes가 폐수거품에 존재하는 주요 미 생물군으로 알려져있다. Hexadecane은 폐수, 토양, 바닷물과 같은 자연환경에서 오염물질로 고려되는 복잡한 기름 성분의 대표적인 구성성분이다. Hexadecane은 폐수로부터 얻어진 폐수거품에 의한 분해가능성을 평가하기 위한 대표적인 모델 화합물로서 사용되었다. Gas chromatography (GC)/mass (MS)가 시료중에 있는 hexadecane의 분석을 위해 사용되었다. 본 연구를 통해서, hexadecane은 폐수거품에 의해 분해될 수 있는 것으로 사료된다. 멸균시킨 폐수거품시료를 포함하고 있는 control시료에서, hexadecane은 거의 분해되지 않았다. 반면에, 같은 방법에 의해 멸균되지 않은 폐수시료에서, hexadecane은 급속히 분해되었다. 덧붙여서, 농축폐수거품이 들어있는 시료는 3주 동안 건조된 폐수거품의 시료보다 hexadecane을 분해하는 데 더욱 효과가 높았다. 그러나, 3주 후에는 농축폐수거품의 시료에 남아있는 hexadecane의 농도는 건조된 폐수거품시료의 농도와 유사하였다. 요약컨대, 농축된 폐수거품시료와 건조된 폐수거품시료는 control시료와 비교했을 때, hexadecane의 급속한 분해를 보여주었다. 그러므로 본 연구의 실험결과를 통해서 건조된 폐수거품시료가 hexadecane을 비롯한 다른 chemical들로 오염된 장소를 정화하는 데 실제적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제30권4호
• /
• pp.101-108
• /
• 2022

본 연구는 유기성 폐기물 중 음식 폐기물의 고형연료제품으로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 건조 음식 폐기물의 물리화학적 성질 및 연소 특성을 분석하였다. 기존 고형연료와의 성상 차이를 비교함으로써 건조음식 폐기물의 연료로서의 특성을 분석 하였으며, 연료화 후 연소 특성을 파악하였다.음식 폐기물 시료 2종과 고형연료 제조설비로부터 생산된 고형연료 시료 2종을 이용하여 원소분석, 공업분석, 발열량분석, TGA 분석 실험을 진행 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 건조 음식 폐기물의 수분함량과 회분함량은 각각 1.7~10.0 wt.%, 7.8~11.7 wt.%로 고형연료 품질기준을 만족하였으며, 건조 음식 폐기물의 저위발열량은 4,000~4,720 kcal/kg으로 고형연료의 품질기준인 3,500 kcal/kg보다 높은 것으로 나타났다. 건조 음식 폐기물의 TGA 분석 결과, 연소반응은 약 200℃에서 시작하여 약 500℃에서 연소 속도가 가장 높았다. 100~200℃ 사이에서 수분 증발 후, 200~500℃ 사이에서 초기 휘발분, 탄소 및 잔류 휘발분의 방출 및 연소가 이루어졌다. 건조 음식 폐기물의 높은 발열량 및 낮은 수분, 회분 함량을 바탕으로 향후 효율적 건조 기술 적용 및 엄격한 품질 기준 검사를 통해 건조 음식 폐기물의 고형연료화가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.560-571
• /
• 2019

본 논문은 유기성 폐자원의 하나인 가축분뇨(우분)를 사용하여 고형연료화 가능성을 연구하고자 하였으며 생성물 제작 시 반탄화 방법을 이용하였다. 우분의 낮은 발열량을 개선하기 위해 첨가물을 사용하였으며 첨가물은 임업부산물인 톱밥과 계설성 폐기물인 낙엽을 사용하여 폐기물을 자원화 하고자 하였다. 반탄화 실험 진행 시 반응온도는 $200-260^{\circ}C$까지 $20^{\circ}C$씩 차이를 두어 생성물을 제작하였으며 반응시간은 15분, 30분, 45분으로 나누어 생성물을 제작 후 실험 조건이 반탄화 생성물에 미치는 영향을 알고자 하였다. 첨가물은 우분 대비 9:1, 8:2(우분:첨가물)의 비율로 섞어 시료 제작 후 반응생성물을 제작하였다. 본 실험을 통해 우리나라 고형연료제품 기준인 3,500 kcal/kg에 준하는 생성물을 얻을 수 있었으며, 첨가물을 추가하여 개선된 생성물을 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.560-566
• /
• 2008

본 연구에서는 산업폐기물 소각장 비산재의 고형화시 시멘트와 폐석분을 일정 비율로 첨가하여 하나의 공시체로 만든 후, 압축강도와 중금속의 용출특성을 비교 분석하여 비산재의 고형화시 고화제로 사용되는 시멘트의 일부를 대체할 수 있는지를 평가하였다. 각 시료의 입도와 SEM 분석 결과, 폐석분의 입도가 작게 나타났으며, 비산재가 시멘트나 폐석분의 혼합시 조밀성이 향상되고 뚜렷한 결정구조를 나타내는 것을 관찰할 수 있었다. 각 시료의 XRD 분석 결과, 비산재의 경우 CaO성분이 다량 함유되어 있었으며, 폐석분에 경우 SiO$_2$성분이 다량 포함되어 있어 고화제로 사용되는 시멘트와 혼합시 수화반응 및 Pozzolan반응에 기여할 것으로 판단된다. 공시체의 압축강도의 경우, 비산재에 시멘트와 폐석분 혼합 첨가시에 각 첨가비율에 따른 모든 압축강도가 10 kgf/cm$^2$을 초과하고 있었으며, 시멘트 단독으로 첨가할 때 보다 시멘트와 폐석분을 혼합하여 첨가할 때 더욱 높은 압축강도를 나타냈다. 중금속 용출시험 결과, 폐석분을 혼합 14일 양생 시, 시멘트 150 kg/m$^3$에 폐석분 80$\sim$100 kg/m$^3$을 주입하는 것으로 국내의 폐기물 관리기준 Pb 3 mg/L를 만족하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.451-457
• /
• 2019

본 연구는 커피박을 열풍건조와 유중건조 방법을 통해 고형연료로 제조하여 특성고찰을 진행하였다. 그리고 각 건조시료의 발열량 차이를 비교였다. 그리고 열중량분석기를 이용한 공업분석법이 유기성 폐기물 및 유중처리 시료에 적용 여부를 고찰하였다. 그 결과, 로 내부를 $N_2$ 분위기에서 $100^{\circ}C$까지 가열한 후 180분 동안 유지한다. 그 후 $100^{\circ}C$에서 $950^{\circ}C$까지 가열하고 $950^{\circ}C$에서 7분 동안 유지한다. 이후 $600^{\circ}C$로 냉각하고 로 내부를 $O_2$ 분위기로 전환한다. 그리고 $815^{\circ}C$에서 30분 내 외로 온도를 유지하는 것이 적당하다. 다음으로 건조 전과 후 시료의 표면을 SEM장비로 관찰하였고 EDS 장비를 통해 성분을 측정하였다. 그 결과 중금속과 같은 기타 유해성분은 측정되지 않았다. 그리고 열중량분석기를 통해 TG와 DTG 곡선을 얻었고 이를 통해 열분해와 연소반응의 차이점을 고찰하였다. 그 결과, 유중건조 된 커피박이 열풍건조 된 커피박 보다 착화 시간이 긴 것으로 보인다. 마지막으로, 열중량분석기에서 배출되는 연소가스를 포집하여 시간에 따른 CO와 $CO_2$ 농도를 GC를 이용하여 정성 및 정량분석 하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제28권3호
• /
• pp.251-257
• /
• 1995

영국의 2개 화력발전소로부터 석탄연소 폐기물 시료를 17년, 약40년 풍화된 것 그리고 풍화되지 않은 것의 구분으로 각각 채취하였다. 이 시료들과 증류수, 인공 침출수등을 이용, 뱃치 실험을 실시하였다. 통화되지 않은 시료의 증류수를 통한 실험에서는 Ca, Na, K, S, B, Cr, Cu, Li, Ni, Mo 그리고 $Cl^-$ 등 원소가 다량으로 방출되는 것이 관찰되었으며 이는 이들 원소들이 주로 표면에 수반된다는 증거가 된다. Mg, Al, Ba, Si, V, As 그리고 Se등은 이러한 다량방출을 하지 않는바 이들 원소들은 입자 표면보다는 PFA 입자의 유리질에 수반되는 것으로 생각된다. 풍화 PFA시료를 통한 실험에서는 유리질과 같은 상온에서 불안정한 상에 수반되는 용융성원소들이 용액으로 방출됨이 증명되었다. 인공 침출수를 이용한 실험에서는 Fe, Ca, Cr, Cu, Ni, Zn 그리고 Hg등이 제거되는것이 관찰되었으며 이는 용액으로부터 제거되어 고체 PFA의 성분에서 증가하는것을 통하여도 확인된다. 중금속 제거정도는 Meaford>Drax 풍화시료>Drax 신선한 시료의 순이며 이는 풍화의 정도와도 일치한다. 즉 풍화를 많이 받은 시료에서 더 많은 중금속이 제거되는 결과를 보여준다.

• 대한화학회지
• /
• 제39권7호
• /
• pp.513-523
• /
• 1995

다이옥신은 환경에 미량으로 존재하며 직접, 간접적인 경로를 통해 인체로 들어와 심각한 문제를 일으키는, 화학적으로 안정하고 잔류성과 독성이 강한 오염물질이다. 쓰레기 처리를 위한 소각로 시설은 다이옥신에 대한 대기오염의 주원인으로 알려져 있는데 연소시 소각로내에서와 배기가스 제어과정 중 다이옥신이 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 쓰레기 소각로에서 연소 후 생성된 바닥재 시료를 채취하여 다이옥신과 퓨란류를 조사하였다. 시료의 전처리는 EPA방법을 개선하여 불필요한 과정을 생략하면서 높은 회수율을 유지하였고 최종 정량은 고분해능 기체 크로마토그래피/고분해능 질량분석기(HRGC/HRMS)를 이용하여 분석하였다. 바닥재 시료를 분석한 전체 다이옥신의 양은 8.05 ng/g, 퓨란은 4.75 ng/g정도이었으며 2,3,7,8-TCDD는 6.93 pg/g이 검출되었고 염소원자 가 6~7개 치환된 다이옥신과 퓨란이 가장 많이 검출되는 경향을 볼 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제29권4호
• /
• pp.67-76
• /
• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.533-536
• /
• 2008

최근 농촌의 생활환경 개선 및 소득기반 조성을 위한 문화마을, 밭 기반 정비사업의 도로포장사업에서는 토양 고형화를 이용한 기계화 경작로 시공이 이루어지고 있다. 기계화 경작로 포장은 도로로서의 기능을 장기적으로 유지할 수 있는 소요강도 및 내구성을 확보할 수 있어야 하며, 금후 추진될 사업량에 대비하여 경제성, 내구성, 유지관리의 용이성, 환경 친화성 등을 만족시킬 수 있는 공법의 개발이필요하다. 본 연구는 이러한 농어촌 기계화 경작로를 대상으로 속경성이며, 수화 특성이 우수한 인산염 마그네시아 시멘트의 토양 고화재로서의 적용여부에 대해 연구하였다. 연구 결과 인산염 마그네시 시멘트 배합은 인산염 마그네시아(MAP:MgO)의 배합이 4 : 6에서 W/B = 50 wt%일 때 14MPa로 가장 큰 압축강도와 높은 수화열 특성을 나타냈으며, 대상토-고화재 동결융해 저항성 실험 결과, 인산염마그네시아 시멘트(MAP:MgO=4:6), W/B=50wt%를 기준으로 치환시료(점성토:표준사=4:6, 3:7) 배합이가장 우수하였으며, 인산염 마그네시아 시멘트(MAP:MgO=4:6):대상토의 비율이 4:6과 5:5 배합이 동결융해 후의 압축강도 값이 7.0 MPa 이상으로써 가장 우수한 것으로 나타났다.