• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.85-95
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• 2018

본 연구에서는 폐가스 가습조(유동상호기 및 무산소조)를 포함한 바이오필터공정으로 이루어진 바이오필터시스템을 구축하여, 돈사 및 계사 설비, 퇴비공장 또는 공공시설에서 발생되는 황화수소, 암모니아 및 휘발성 유기화합물을 포함한 악취폐가스에 대한 처리효율을 제고하고 적정 작업조건을 구축하였다. 복합 악취폐가스 처리실험에서, 암모니아 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 75%가 제거되고, 후 공정인 바이오필터에서 20%이상 제거되었다. 톨루엔 부하의 경우 폐가스 가습조에서 약 20%가 제거되고, 후공정인 바이오필터에서 70% 이상 제거되었다. 따라서 물에 용해도가 높은 암모니아의 경우에는 폐가스 가습조에서 주로 제거되었고, 용해도가 낮은 톨루엔의 경우는 바이오필터에서 주로 제거되었다. 한편 황화수소는 폐가스 가습조에서 거의 흡수되어 바이오필터에서 검출되지 않았다. 황화수소 및 톨루엔의 공급을 중단하였을 때에, 암모니아 부하는 폐가스 가습조에서 약 65%가 제거되고 후 공정인 바이오필터에서 나머지 약 35% 정도가 제거되어, 거의 100%의 암모니아 부하가 제거되었다. 폐가스 가습조에서는 암모니아 외에 톨루엔 및 황화수소의 부하가 추가된 복합 악취폐가스의 경우보다 약 10% 더 적게 암모니아가 제거되었는데, 이것은 탈질에 필요한 톨루엔과 같은 유기화합물의 공급 중단에 기인하였다. 바이오필터시스템의 feed가, 1)복합 악취폐가스일 때, 2)암모니아 폐가스일 때에; 기존 폐가스 가습조 용수에 yeast extract를 보충한 경우 또는 yeast extract를 첨가하지 않고 탄소원으로 glucose를 첨가한 경우, 각각의 경우에 폐가스 가습조에서 흡수되는 암모니아질소 흡수율은, 각각 약 0.28 mg/min, 약 0.23 mg/min 및 약 0.27 mg/min으로 산출되었다. 한편 각각의 무산소조에서 탈질율은 0.42 mg/min, 0.55 mg/min, 및 약 0.27 mg/min이었다. 또한 폐가스 가습조(유동상 호기조)의 bubble column 모델링에서 유동상 호기조 단위부피당 bubble의 비표면적(a)과 향상된 물질전달계수(E $K_y$)의 곱의 값은 0.12/hr로 평가되었다.

• 한국농공학회지
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• 제40권2호
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• pp.18-28
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• 1998

현재의 가축분뇨처리 형태와 축종별 적용대상은 표 3과 같이 분류되며, 축분 퇴비화 뇨오수 정화방식의 고액분리 형태에서 분뇨혼합물의 동시처리 즉, 깔감축사(소, 돼지), 슬러리 발효 퇴비화를 통한 무방류 시스템으로 변화되는 추세이다. 이러한 현상은 최근의 방류수질 규제강화에 따른 무방류화 저비용 단순화를 지향하고 있으며, 무방류화의 가장 큰 걸림돌은 톱밥과 같은 수분조절재 부족이라 할 수 있다. 현재 이용되고 있는 주요 시스템별 개선안은 다음과 같다. $\square$ 주요 처리 시스템 적용의 문제제기 $\circ$ 축분발효시설 - 톱밥 등 부자재 무이용을 위한 축분의 예비 건조시설 이용 - 교반식 발효기의 악취확산방지를 위하여 밀폐형 하우스 및 강제환기 장치 설치에 의한 악취 포집 및 탈취 - 중소규모 발효시설 개발 $\circ$ 화력건조 - 예비건조를 통한 톱밥, 연료비용 절감 - 악취방치 장치부착 의무화 $\circ$ 활성오니 정화시설 - 시설 운전관리 단순화 - 1차 고액분리를 통한 유입수 오염부하량 감소 및 균일화 $\circ$ 깔감축사 - 경제적으로 흡수를 극대화할 수 있는 수분조절재의 조합비 결정 및 혼합물을 깔감으로 재이용 기술개발 $\circ$ 슬러리 발효퇴비화 시설 - 톱밥 등 수분조절재 사용량 절감기술 - 증발량 극대화 기술개발 및 소요에너지 최소화기술개발 우리나라는 사계절이 뚜렷하여 외기상에 따라 편차가 심하며, 고밀도 사육 및 지역적 편중성, 경지면적 협소, 고비용 시장구조 등의 축산환경을 고려한다면 근원적으로 가축분뇨문제 해결한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 이는 저공해 사료개발에서부터 분뇨가 발생단계에서 분리, 수거할 수 있는 수거시설, 고효율 분뇨처리시스템의 정립, 액비 및 퇴비의 가공, 토양환원되었을 때 작물생장장애, 액비, 퇴비의 유통, 가축분뇨처리 정책 및 규제법 등의 각 분야에서 복합적 노력이 필요하다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권6호
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• pp.35-39
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• 2002

최근, 산업의 발달로 인하여 생활수준이 향상되어 대량생산과 대량소비현상이 발생하고 도시의 밀집도가 높아 단위 면적당 거주하는 인구가 증가되면서 거주지역에서 발생되는 부산물이 현저히 증가되어 환경측면에서 복합적인 환경문제에 직면해 있다. 최근까지 대책마련에 고심하고 있는 도시에서 발생된 다량의 쓰레기 처리문제는 경제적인 측면에서 몇 년 전 까지는 대부분을 매립에 의존해 왔으나, 매립 방식에 의존하였으나 지가 및 공사설비의 상승, 일부 비위생적으로 조성된 매립장에서 배출되는 침출수 및 악취 등의 환경오염이 심각한 사회문제로 대두되면서 매립장의 확보나 증설은 해당 지역주민의 반발로 지방자치단체의 골치 아픈 과제로 등장하였다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 최근에는 매립지 확보의 어려움과 환경보존을 위하여 쓰레기를 정적이고 위생적으로 처리하기 위하여, 소각시설이 표 1과 같이 증가하고 있으나 소각 때 발생하는 다이옥신 등 인체에 치명적인 오염을 유발시키기 때문에 소각로 건설에 대한 환경운동단체와 주민들의 반발이 거세게 제기되고 있는 현실이다. 이러한 영향에 의해 앞으로는 소각보다는 쓰레기 자체를 감량.재사용.재활용하는 처리방식이 표 1과 같이 증가되는 현실이다. 쓰레기를 소각하는 것은 제 2오염을 유발시키고, 소각장 건설비용과 유지관리에 많은 예산이 소요된다. 쓰레기소각장을 건설할 때, 인근주민이나 환경단체로부터 반대의견에 직면하게 되는데, 그 사유는 쓰레기 처리과정의 전 단계인 반입.공급 과정에서 악취발생과, 후단계인 소각설비에서 발생되는 배출가스 오염원을 완전히 제거하라는 것이다. 최근에는 소각장의 설계.시공과정에서 최대한 악취발생과 확산을 억제하는 시설에 투자를 하고 있으며, 또한 주민 편익 시설과 부대 복리 후생시설은 소각시설 주변지역 주민틀의 소각시설에 대한 부정적 이미지를 불식시키며, 외부 방문객이나 운영 관리 요원들에게 쾌적한 환경조성과 업무효율 및 근무환경의 개선에 일익을 담당하고 있다. 본 고는 환경 친화적인 쓰레기 소각장을 설계하는 측면에서 1998년도에 턴키방식으로 발주되었고 2001년 12월에 준공하여 운전하고 있는 경기도 구리시 자원회수시설의 환기설비에 적용된 설계 및 시공개념을 소개하고자 한다.

• 상하수도학회지
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• 제28권3호
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• pp.315-324
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• 2014

The residents' odor complaint is steadily increasing by odor causing from sewage system. A current drainage facilities and septic tank are included in the individual sewerage according to Sewerage Act. However, definitions and legal standards of drainage tank are insufficient. In addition, specifications and maintenance standards related to structure and size are not established. In this research, effect of drainage tank in individual sewage facilities on the odor occurrence was studied and the concentrations of $H_2S$ and composite odor were measured. From the measurements, the concentration of $H_2S$ and composite odor were 1 ppm ~ 5 ppm and 1.04 OU ~ 4.05 OU, respectively, before pump operation. Also, the concentration of $H_2S$ and composite odor were 5 ppm ~ 33 ppm and 5.10 OU ~ 35.04 OU, respectively, after pump operation. The concentration of SS in the effluent from drainage tank was ranged from 840 mg/L to 1,980 mg/L. These high concentration of SS seemed to be the major source of foul smell when high concentrated suspended solids in the public sewerage system were decomposed and then emitted. In this research, correlation coefficient ($R^2$) between $H_2S$ and composite odor before and after pumping were 0.925 and 0.918, respectively.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.84-86
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• 2001

본 논문에서는 고성능 활성탄의 악취 및 유해가스 흡착효율과 멜트브로운(M/B)부직포의 여과성능에 의한 복합적인 고기능 방진특성을 갖는 활성탄 부착 M/B 국산화 여과재를 제조개발하였다. 고성능 활성탄은 고순도의 일반활성탄에 금속염, 유기물 등을 담지시켜 활성화시킨 활성탄이고, M/B여과재의 웹(web)제조조건은 M/B 방사기에서 방사온도 250℃, 방사속도 150m/sec, 고온공기온도 250℃ 그리고 DCD(die to collector distance) 20cm가 적합함을 알 수 있었다. 또한 M/B 여과재에 활성탄 부착은 열롤러시스템에 의한 열적결합방법을 이용하여 균일한 분포의 점접착결합구조를 갖도록 하였고, 개발된 복합기능 여과재가 방진마스크용 여과재로의 이용이 가능하다는 것을 분진포집효율, 투과율, 흡기저항 등 여과재 성능기준실험 결과를 통해 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1132-1138
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• 2008

수슬러지의 열분해를 통해 생성된 char를 이용하여 황화수소(H$_2$S), 메틸머캡탄(CH$_3$SH) 복합악취를 제거하기 위한 흡착제를 제조하여 흡착특성을 살펴보았다. 고정층 반응기 실험에서 최적의 L/D ratio는 1.0이었으며, 온도의 증가에 따라 파과점과 흡착능이 증가되었다. H$_2$S와 CH$_3$SH의 동시흡착 특성은 단일흡착 실험보다 파과점에 도달하는 시간과 흡착량이 증가하였고, 동일 조건에서 CH$_3$SH이 H$_2$S보다 높은 유효확산계수 값을 가지므로 빠른 흡착속도로 인한 흡착능의 증가를 보였다. 또한 하수슬러지로부터 제조된 탄화물은 상업용 활성탄과 비교하여 H$_2$S 77%, CH$_3$SH 80%의 성능으로 혼합 악취성가스 제거가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.107-111
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• 2017

본 연구는 흡연시 발생되는 각종 유해오염물질을 효과적으로 저감할 수 있는 친환경 흡연부스를 제작하고, 유해물질의 제거효율 및 효과를 평가하는 것이다. 유입구-HEPA필터-전기집진기(EP)-첨착활성탄-배출구 등의 탈취설비를 갖춘 친환경 자동 흡연부스를 설계 및 제작하여, 흡연연기에 의한 유해오염물질의 제거효율을 측정 및 평가하였다. 측정방법으로는 내부의 배경농도, 설비 가동 시 배출구 농도, 10분 후 흡연부스의 농도를 측정하고, 평가항목으로는 복합악취, 일산화탄소, 미세먼지($PM_1$, $PM_{2.5}$, $PM_{10}$), 총휘발성유기화합물(TVOCs)을 대상으로 하였다. 복합악취 제거효율은 흡연부스 내부에서는 95.37%, 방지설비통과 배출구에서는 97.38%로 우수하였다. 일산화탄소 제거효율은 내부에서는 94.25%, 배출구에서는 98.32%로 나타났다. 또 흡연부스 내부에서의 미세먼지 제거효율은 98.59%이며, 배출구에서는 98.85%로 나타나 미세먼지 제거효율은 매우 우수한 것으로 나타났다. TVOCs는 흡연부스 내부에서는 $26,000{\mu}g/m^3$에서 $5,203{\mu}g/m^3$로 감소하여 79.99%의 제거효율로 나타났고, 환풍기 가동 후 방지설비 배출구에서는 $5,019{\mu}g/m^3$로 측정되어 제거효율은 80.70%로 나타났다. 따라서 본 연구를 통하여 제작, 설계된 흡연부스는 향후 소규모 작업환경 내에서도 각종 유해오염물질들을 제거하는 용도로 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권1호
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• pp.47-52
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• 2009

본 실험은 효모(Saccharomyces exiguus SJPAF1) 첨가에 따른 돈분뇨의 악취제거 및 오염물질 감소 효과를 알아보고자 수행하였다. 처리구는 효모무 처리(SA0), 돈분노 1톤당 0.7 l(SA0.7), 1.0 l(SA1.0), 1.5 l(SA1.5)로 구분하였다. 돈 분뇨에서 발생하는 복합악취강도는 폭기조 외부의 온도변화와 효모의 투입향 증가에 따라 감소한 경향을 보였으며, 특히 암모니아 가스는 처리 6일 후 SA0에서 161.1 ppm인 반면 SA1.5에서는 47.1 ppm수준이었다. 또한 돈분뇨의 액상화는 SA1.5에서는 시험전 대비 13.8%가 증가하였으며, 분뇨량은 12.8%, 감소하였다. 가축분뇨 중의 주요 병원균인 대장균은 효모처리구인 SA0.7과 SA1.5에서 시험전 수준인 30MP N $ml^{-1}$미만을 유지하여 더 이상 증식되지 않았다. 그러나, 오염물질인 BOD, COD, 및 $NO_3^{-}-N$, $NH_4^{+}-N$, $PO_4-P$의 일부 감소는 공시효모에 의한 효과가 아닌 것으로 판단된다. 본 연구 결과, 효모(Saccharomyces exiguus SJPAF1) 1.5%를 돈 분뇨에 첨가시 악취의 제거와 대장균의 증식을 억제시켜 환경개선제로서의 이용 가능성을 보여주었다.

• 청정기술
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• 제12권3호
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• pp.165-170
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• 2006

Polyurethane, PVA(polyvinyl alcohol)와 지렁이 분변토로 제작한 biomedia를 충진한 바이오필터(biofilter)를 이용하여 $H_2S$와 $NH_3$의 혼합 악취를 제거하였다. $NH_3$ 농도를 50 ppmv로 고정시킨 후, $H_2S$의 농도는 1~489 ppmv까지 증가시키며 제거효율을 살펴보았다. 또한 $NH_3$의 농도를 점진적으로 증가시켜 80, 100, 200, 300, 400, 500 ppmv 으로 설정하여 각각의 $NH_3$농도가 고정된 조건에서는 $H_2S$를 점차적으로 농도를 증가시켜주며 $NH_3$ 및 $H_2S$ 가스의 제거효율을 알아보았다. 혼합 악취가 공급되는 조건에서 $NH_3$의 유입 부하량은 입구농도가 50~300 ppmv 까지는 부하량 $11.14g\;N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$이 증가함에 따라 제거용량도 비례하여 증가하였다. 입구농도가 300 ppmv 이상으로 증가함에 따라 유입 부하량은 증가하는 반면, 제거효율과 제거용량은 감소되는 것을 볼 수 있었다. 복합악취가 공급되는 조건에서 $H_2S$ 최대 부하량은 $40.27g\;S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$이하이며, $NH_3$ 부하량이 $15.25g\;N{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 이하인 조건에서는 $NH_3$의 공급에 의해 $H_2S$의 제거효율은 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.660-667
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• 2018

본 연구에서는 천안시 병천 하수종말처리장의 '열건조물'로 고형연료를 제조하기 위하여 유중건조 공정의 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물의 특성을 평가하기 위하여 $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $190^{\circ}C$의 온도조건에서 '유증발량 측정실험' 및 '열건조물의 유중건조 실험'을 수행하였으며, 칼로리미터와 TGA 장비를 이용하여 고형연료의 성능을 측정하였다. 또한 휴대용 복합악취측정기를 이용하여 유중건조 중 복합악취, 암모니아, 황화수소 및 총 휘발성 유기화합물의 발생농도를 측정하고, EDS 장비를 이용하여 성분분석 연구를 수행하였다. 대량생산을 고려하여 기름과 열건조물의 무게비를 임의의 비율인 4:1로 고정하였고, $130^{\circ}C$에서는 일부 내부수의 순간적인 건조 이후 기름과 열건조물의 물리적인 혼합만이 진행된다고 판단된다. 환경 친화적인 측면을 고려하였을 때, $160^{\circ}C$와 $190^{\circ}C$의 건조효율에 큰 차이가 없으므로 $160^{\circ}C$의 건조온도에서 5분 이내로 처리하는 것을 최적 조건으로 선정하였다. 본 연구에서 재조한 고형연료의 신뢰성을 확보하기 위해 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구를 진행한 결과 발열량 4,449kcal/kg, 함수율 2%, 회분함량 34%로 현재 사용 중인 현장연료보다 대체로 우수한 성능을 나타내었으므로 기존의 목재펠릿 뿐만 아니라 석탄에너지 또한 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.