• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.273-274
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• 2002

본 연구는, 생활 하수 슬러지가 대부분인 충남 지역에서 발생되는 하수 슬러지의 물리ㆍ화학적인 성질을 기초로 하여 소각재의 안정적인 처분과 재활용을 위한 가능성을 확인하여 하수 슬러지 소각회의 적절한 처분방안과 제반 문제점 등을 제시하고, 그 문제점들의 해결방안을 모색하였다. 그 결과 하수 슬러지의 함수율은 약 80 % 정도 되며, 유기물이 고형물의 50% 정도로 관찰되었다. 그리고 비휘발성 고형물인 무기물은 $SiO_2$-$Al_2$$O_3$가 주성분으로 관찰되었으며, 주요 광물은 하수 슬러지가 소각 온도 및 소성 온도에 따라 변화하는 것으로 나타났다. 그리고, 이러한 변화는 소각재의 최종 처분시 고려되어야 하는 중요한 요인로 작용한다. 또한 하수 슬러지 소각재에 시멘트 및 첨가제의 종류, 그리고 양생 조건 등에 따라 약 100 ～ 200 kgㆍf/$\textrm{cm}^2$의 압축 강도를 가지는 것으로 조사되어, 소각에 따른 최종 부산물인 소각재의 재활용 가능성이 매우 높다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2001년도 정기총회 및 봄 학술발표회 초록집
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• pp.223-224
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• 2001

본 연구는, 생활 하수 슬러지가 대부분인 충남 지역에서 발생되는 하수 슬러지의 물리 화학적인 성질을 기초로 하여 소각회의 안정적인 처분과 재활용을 위한 가능성을 확인하여 하수 슬러지 소각회의 적절한 처분방안과 제반 문제점 등을 제시하고, 그 문제점들의 해결방안을 모색하였다. 그 결과 하수 슬러지의 함수율은 약 80 % 정도 되며, 유기물이 고형물의 50% 정도로 관찰되었다. 그리고 비휘발성 고형물인 무기물은 $SiO_2$-$Al_{2}O_3$가 주성분으로 관찰되었으며, 주요 광물은 하수 슬러지가 소각 온도 및 소성 온도에 따라 변화하는 것으로 나타났다. 그리고, 이러한 변화는 소각회의 최종 처분시 고려되어야 하는 중요한 요인로 작용한다. 또한 하수 슬러지 소각회를 사용하여 약 600 kg${\cdot}f/{cm}^2$의 높은 압축 강도를 가지는 시편을 제작하였으며, 이는 하수 슬러지의 처분시 최종 부산물인 소각회의 적정 처리 방안에서 재활용의 가능성이 매우 높다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권9호
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• pp.583-589
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• 2012

하수슬러지의 처분 방안으로서 하수슬러지를 생활폐기물과 혼합소각시의 가능성을 타진하기 위해 전체폐기물 중 하수슬러지를 20%까지 혼합하여 실험한 결과, 열부하 및 대기오염물질(질소산화물, 황산화물)부하에 영향을 크게 주지 않는 것으로 나타났다. 생하수슬러지(함수율 78.8%) 및 건조하수슬러지(함수율 60%)를 혼합소각한 결과, 건조하수슬러지를 혼합한 경우에는 열부하변동이 거의 없었으나 생하수슬러지를 혼합소각한 경우는 열부하가 다소 낮아지는 것으로 나타나 전처리를 한슬러지 혼합소각이 평상시와 같은 운전조건으로 소각로 연소를 이룰 수 있을 것으로 판단되나 고발열 생활폐기물 발열에 의한 소각로 파손을 방지하기 위해서는 에너지 비용 및 슬러지 경화현상에 의한 국부소각 방지 등을 고려하여 생하수슬러지에 수분을 공급하여 소각하는 방안도 고려해 볼만 하다고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.35-43
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• 2003

폐기물로 발생하는 제지슬러지 소각재와 하수슬러지 소각재의 재활용을 위하여 각 소각재의 물리 화학적인 특성을 조사하였으며 소각재가 가지는 포졸란 반응특성을 이용하여 시멘트 혼화재로서 활용가능성에 대하여 검토하였다. 제지 및 하수슬러지 소각재의 입도는 $10{\sim}100{\mu}$에 대부분 분포하고 있으며, 포졸란 반응물질인 $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량이 45.8~51.0%이였다. 압축강도시험결과 소각재 함량이 10%일 때 비교적 높은 압축강도를 나타났으며 기공율 또한 하수슬러지 소각재를 제외하고 10%일 때 낮은 것으로 나타났다. 이 결과 제지슬러지 소각재의 경우 시멘트 혼화재로써의 재활용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.1-9
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• 2007

본 연구에서는 수분 함유량이 높은 하수 슬러지 처리를 위한 열 건조기를 포함하는 100kg/hr급 소용량 사이클론 소각시스템의 소각 성능을 평가하였다. 국내에서 발생하는 하수 슬러지의 물성치를 바탕으로 소각시스템을 설계하였다. 슬러지 수분 정도, 슬러지 투입량, 보조연료량 등 동작조건의 변화에 따른 성능실험을 통하여 소각시스템의 특성을 분석하였다. 정상 운전 시 전체시스템의 압력 손실은 700mmAq로 비교적 적게 나타났으며, 소각기 내부의 연소에 의한 온도분포도 $1000^{\circ}C$미만으로 유지되었다. 수분 86.1%의 슬러지 100kg을 소각하는 경우 $4.7{\ell}/hr$ 정도의 보조 연료가 필요하다. 소각기 내부의 온도가 $1000^{\circ}C$ 미만으로 유지되기 때문에 측정된 대부분의 NOx는 연소과정에 발생된 열적인 NOx 보다는 슬러지 중에 포함된 N 성분의 산화에 의하여 발생되는 연료적 NOx인 것으로 예측된다. 배출된 소각재의 성분 분석 결과, 소각재 속에는 유기물이 전혀 검출되지 않았으며, 이로부터 소각기에서 완전 연소가 이루어진 것으로 예상된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.25-34
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• 2003

본 논문에서는 일련의 실내실험을 통하여 하수회의 기본특성, 다짐, 압축강도, 압밀, 투수 및 CBR 특성을 분석하여 폐기물 매립장의 차수재 및 복토재 등의 건설재료로서 하수슬러지 소각재의 활용방안을 연구하였다. 특히, 하수슬러지 소각재의 치환률을 5, 10, 15, 20, 25, 30%로 변화시키면서 점토벽돌을 제작하여 품질시험을 실시하였다. 하수슬러지 소각재의 투수특성을 확보하기 위하여 혼합재로서 벤토나이트와 소석회를 사용하였다. 실험결과, 벤토나이트 혼합비가 증가함에 따라 투수계수는 감소하며 차수재로 사용가능한 투수계수가 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하로 되는 벤토나이트의 혼합비는 20% 정도로 나타났다. 일축압축시험결과 하수슬러지 소각재는 복토재의 일축압축강도 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 점토벽돌에 대한 품질시험 결과 하수슬러지 소각재의 치환률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였으며, 3종 점토벽돌의 품질기준을 만족하는 하수회의 최대치환률은 15% 정도로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.960-966
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• 2013

본 연구에서는 하수슬러지 처분대안으로서 하수슬러지를 생활폐기물과 혼합소각시 안정적 소각로 운전을 위한 하수슬러지의 정량공급방안에 대하여 실증플랜트를 중심으로 고찰하고자 하수슬러지의 원활한 공급방안으로 이송배관에 수분을 공급 하는 경우와 공급하지 않는 경우, 공급 모노펌프의 인버터 조절(Hz)에 따라 하수슬러지 정량공급 여부를 측정하고자 한다. 실험결과, 함수율 85%에서 인버터 조절(Hz)에 따른 이론적 슬러지 공급량과 일치하는 것으로 나타나 소각시설의 안정적 운영이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.64-69
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• 2013

이 연구논문의 주요 목적은 하수슬러지와 생활폐기물을 혼합소각할 경우, 소각시설의 안정적 운영을 위해 가장 중요한 변수인 하수슬러지의 정량공급 방안에 관한 것이다. 실험결과, 슬럼프테스트와 유동화테스를 통해 함수율을 약 87%로 정량공급할 경우, 하수슬러지의 표면연소를 보완하여 완전연소가 이루어 질 것으로 판단되어 향후 생활폐기물과 하수슬러지 혼합소각시 소각시설의 안정화에 기여할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권2호
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• pp.96-99
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• 2016

본 연구에서는 국내 생활하수슬러지의 소각시 발생되는 폐기물 중 소각재를 자원화하기 위하여 비산재의 구성성분을 분석하였다. 본 연구에서는 도시지역에서 발생되는 하수슬러지만 소각하는 소각장의 비산재를 대상으로 분석하였다. 기초 물성을 분석하기 위하여 pH와 수분함량, 구성성분, 입자크기 및 표면분석을 실시하였으며, 자원 재활용 여부 판단을 위하여 중금속 분석을 실시하였다. 분석 결과 pH는 평균 6.2, 수분함량은 측정 전/후 5%를 나타냈다. T-N과 $T-P_2O_5$의 경우 각각 3%와 24.5%가 함유된 것을 확인하였다. 이를 통해 도시지역 하수슬러지의 소각 비산재에는 다량의 $T-P_2O_5$가 함유된 것을 알 수 있었다. 입자의 평균 크기는 836 nm이었다. XRD (X-ray diffraction)를 측정한 결과, 비산재가 $P_2O_5$, CaO, MgO, $K_2O$ 등의 구성원소를 가지는 것을 확인하였다. 폐기물공정시험기준에 따라 중금속 분석을 한 결과 지정폐기물 분류기준을 초과하는 항목은 없었다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2011

염색폐수의 정화에는 필연적으로 다량의 슬러지 폐기물이 발생한다. 염색폐수 슬러지는 그간 인근 공해 해상에 투기하는 해양 배출로 저렴하게 처리하였으나, 해양오염을 우려하는 국제협약(1972년 런던협약, 1996년 교토의정서)에 의하여 2008년 8월부터 배출기준이 강화되고 2012년 2월부터는 해양배출이 금지 될 예정이다. 염색폐수 슬러지의 해양 배출이 금지되면 대체 처리방법으로는 지정매립장을 통한 매립처리 방법이나 고온 소각시설에서의 소각처리 방법이 거론되고 있다. 그러나 매립처리는 슬러지 내 함유 수분으로 인한 침출수의 문제와 더불어 장기간 안정적으로 저렴하게 사용할 수 있는 대규모 처분장을 확보하기 어려운 실정이며 소각처리는 슬러지의 높은 함수율로 인해 소각 시보조 연료의 투입이 필연적으로 최근 원유가 급등 등 에너지 비용이 지속적으로 상승함을 고려할 때 소각처리비용 또한 상당한 고가가 될 것으로 예측된다. 이와 같이 슬러지 해양배출이 금지되면 섬유 염색업체들은 많은 환경비용 부담을 안을 것이다. 본 연구에서는 대규모 염색산업단지 공동폐수처리장에서 발생하는 염색폐수 슬러지의 효율적인 건조를 위해 산업단지 내의 열병합발전소에서 발생하는 보일러 폐열을 이용하였으며, 조건 특성 및 효율을 파악하기 위해 보일러 폐열의 특성을 고려하여 슬러지 두께 및 체류시간 등 건조공정 운영조건에 따른 변수별 연구를 수행하였다. 열병합발전소 보일러에서 배출되는 폐열은 온도가 $150^{\circ}C$ 정도로 기존의 슬러지 건조에서는 사용되는 $700^{\circ}C$에 비해서는 매우 저온이다. 하지만 보일러 배가스의 경우, 온도에 비해 많은 풍량을 가지고 있으므로 열량으로 환산시 충분히 가치가 있는 것으로 조사되었다. 염색폐수 슬러지의 경우, 함수율 70% 이내의 탈수 Cake 형태이므로 두께가 두꺼울수록 건조효율이 감소하였으며, 체류시간이 길어질수록 건조효율은 증가하나 20mm 이상에서는 건조효율이 급격히감소하였다. 이를 바탕으로 5톤/일 규모 슬러지 건조 Pilot Plant를 제작하여 운영하였는데, 염색폐수슬러지의 투입공정에서 슬러지와 열풍의 접촉면적을 넓혀 건조효율을 높이기 위하여 슬러지를 압출노즐을 이용하여 슬라이스 칩 형태로 제조하여 건조공정에 투입하였으며, 건조실 내에서도 건조효율의 상승을 위하여 내부열풍순환팬을 설치하여 운영하였다. Pilot 운영결과, 체류시간 52분에서 슬러지의 함수율은 70%에서 10%이하로 감소하였다.