• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.27 no.1
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• pp.65-73
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• 2015

This study discussed the pozzolanic properties of calcined sewage sludge (CSS) according to calcination and fineness conditions. The chemical and mineralogical analysis of CSS according to calcination temperature and time were carried out and compared with that of the existing pozzolanic materials such as fly-ash, blast furnance slag and meta-kaolin. Various mortars were made by mixing those CSS and $Ca(OH)_2$ (1:1 wt. %), and their compressive strength and hydrates according to experimental factors such as fineness of CSS and curing age were also investigated in detail. The results show clearly the potentiality of calcined sewage sludge (CSS) as an admixture materials in concrete, but the CSS should be controlled by calcination temperature and time, and fineness etc. In this experimental condition, the calcination temperature of $800^{\circ}C$, calcination time of 2 hours and fineness of $5,000cm^2/g$ were optimum conditions in consideration of the mechanical properties and economic efficiency of CSS. The compressive strength of CSS mortars was higher than that of fly-ash mortars and blast furnace slag mortars, especially at the early ages. Then, the utilization of CSS in construction fields was greatly expected.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2001.05a
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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.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2002.05b
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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.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.151-152
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• 2001

본 연구는 하수슬러지 소각재를 이용하여 건축재료로서의 응용 가능성을 조사하였다. 소각재를 주성분으로 하여 $950^{\circ}C$에서 소성한 시편과 보통 포틀랜드 시멘트 (OPC)를 첨가하여 습윤양생을 한 시편을 제작하여 압축 강도를 비교하였다. 소성 시편에서는 전반적으로 압축강도가 150 kgㆍf/$\textrm{cm}^2$ 이상의 높은 강도를 얻을 수 있었으나 변형율이 증가하는 것이 단점으로 나타났다. 또한, 습윤양생한 시편의 경우 소량의 OPC 첨가 만으로도 일정한 압축강도를 유지할수 있었으며, 시편의 변형 또한 줄일 수 있었다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.11
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• pp.781-784
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• 2013

Ocean dumping of sewage sludge is banned. Therefore, it is needed to develop alternative treatment method. Sewage sludge and waste glass are used to prepare lightweight brick. Large amount of energy is consumed to prepare building material, because of its high preparation temperature, or above $1,200^{\circ}C$. We study to prepare lightweight brick, using sewage sludge and waste glass as raw materials in this research. Lightweight brick was made at low temperature of below $800^{\circ}C$ to reduce $CO_2$ emission by geopolymer technique. Calcination temperature, mixing ratio of sewage sludge/waste glass and water glass/water were discussed to evaluate their effect on the brick prepared. In this study, the optimal conditions for preparing bricks was $750^{\circ}C$ of firing temperature, 1.5 of mixing ratio for water glass/water and 10 : 90 wt% of sewage sludge/waste glass. At this condition, compressive strength and specific gravity of brick prepared were 5.1 MPa and 0.46, respectively. These values satisfy the criteria on a lightweight brick.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.197-197
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• 2019

총인처리시설에서는 응집제를 주입하여 인이나 오염물질을 침전시켜 처리하고 있으며 PAC(poly aluminum chloride)나 $FeCl_3$, $Al_2(SO_4)_3$, 등 다양한 종류의 응집제가 사용되어지고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 알루미늄계열의 응집제는 처리수에 잔류이온이 존재하게 되어 인체에 축적돼 알츠하이머 병 등 신체질환을 유발할 수 있는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 사전에 예방하기 위해 $TiCl_4$와 같은 티타늄계열 응집제에 대한 연구가 진행되고 있다. $TiCl_4$ 응집제는 인 제거에 효과적으로 적용할 수 있으며 수중에 잔류이온을 유발하지 않으며 Ti이온은 치과임플란트나 의료장비로 사용될 만큼 인체에 무해하다고 알려져 있다. 응집제 사용에 따라 생성된 응집슬러지의 처리방안에 있어서 기존 응집제의 경우 생성된 슬러지의 대부분은 하수슬러지 위탁처리업체를 통해 소각 및 매립, 재활용 되고 있으나, $TiCl_4$를 응집제로 사용할 경우 생성된 슬러지를 인발하여 건조 및 소성을 통해 이산화티타늄으로 재활용할 수 있어 슬러지를 친환경적으로 처리가 가능해 기존 슬러지 처리방안의 경제적, 환경적 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 $TiCl_4$를 하수처리장 방류수에 주입하여 수중의 총인(T-P)을 처리한 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조와 소성과정을 거쳐 이산화티타늄을 제조하였다. 방류수를 취수해 2.5mg/L의 초기 총인 농도를 가진 원수를 제조하였으며 제조된 원수에 $TiCl_4$를 0.6mL 주입하였을 때 99.93%의 총인제거효율을 얻을 수 있었다. 응집 실험 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조 후 $300{\sim}1000^{\circ}C$의 각각 다른 온도조건에서 소성하여 이산화티타늄을 제조하였으며, SEM과 XRD를 통해 제조된 이산화티타늄의 표면특성과 결정성 분석을 실시하였다. 제조된 이산화티타늄은 $500{\sim}800^{\circ}C$에서는 아나타제, $900{\sim}1000^{\circ}C$에서는 루타일 결정구조가 나타났다. 또한, $TiCl_4$ 주입량에 따른 이산화티타늄의 최종 생산량과 제조 시 사용되는 건조로 및 소성로의 경제적 비용 등을 고려하여 이산화티타늄 1Ton을 제조하기 위해 필요한 단가를 산출하였다. 본 연구에서 제조된 이산화티타늄 1kg의 생산단가는 약 5,400원으로 나타났으며, 가장 많이 사용되는 P-25 광촉매 보다 저렴한 가격으로 제조 및 판매를 기대할 수 있다. 따라서 하수처리장에 적용 시 기존 응집제 보다 비싼 $TiCl_4$ 비용을 보완하고 친환경적인 슬러지 처리로 제조된 이산화티타늄의 유통 및 현장적용을 통해 경제적, 환경적으로 우수하다고 판단된다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2002.05b
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• pp.251-253
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• 2002

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.4
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• pp.323-327
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• 2004

This study has been carried out to use the municipal solid waste sewage sludge ash generated at sewage disposal field as the raw materials of Ordinary Portland Cement (OPC). Limestone, shale, converter slag, and fly ash were used as the main raw materials. After the raw materials were mixed, these were fired at 1,300, 1,350, 1,400, 1,450, and 1,500$^{\circ}C$ for 1 h and cooled rapidly in air. The properties of clinker synthesized were examined with XRD, SEM, and burnability index by polysius method.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.17 no.1 s.50
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• pp.125-133
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• 2007

The environmental and geotechnical properties are investigated to the 8th landfill area made of only sewage sludge in Nanji-Do. To do this, the soils are sampled in this area, and leaching tests, heavy metal content tests, and so on are performed to research the environmental properties. As the result of heavy metal content tests, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd and Cr were leached from the sewage sludge. Because the leaching concentration of Cu is more than the standard value of California state, Cu content have to bring down during the recycling of the sewage sludge. Meanwhile, a series of tests concerning specific gravity, liquid and plastic limits, compaction, permeability and shear strength is performed to research the geotechnical properties. The sewage sludge is consisted of sand, silt and clay, and is classified into non-organic silt or organic clay with 42.3% of plastic index. As the result of compaction test, it is expected that the compaction effect according to variation of water contents is low relatively because the dry unit weight is low and the curve of compaction forms flatness. Also, as the result of direct shear tests, the cohesion is $0.058kg/cm^2$, and the internal friction angle is $14^{\circ}$. Taking everything into consideration, the various problems are happening in case of recycling the sludge like the cover layer of landfill and so on because the compaction is bad, and the shear strength is low. Also, it is expected that the ground water pollution caused by leaching the heavy metal into the sludge. To do recycling the sewage sludge in this site, supplementary and treatment programs should be prepared.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.17 no.3
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• pp.200-204
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• 1998

Physical and chemical properties of artificial soil produced by firing process were analyzed and compared with normal dry field soil and soil quality standards. Material used for production was water and wastewater treatment sludge, chabizite, and lime. The mixed material was thermally treated in the firing kiln at about $300^{\circ}C$ and $1,000^{\circ}C$, respectively, as per designed process. General properties of the artificial soil were classified as sand by unified soil classification method and similar to the dry-field soil, and even soil conditioning effect were expected when it is mixed properly with normal soil. The artificial soil is high in pH and permeability compared to the dry-field soil. Heavy metal concentrations of the artificial soil met the soil quality standards for the farmland. Overall, the artificial soil was thought to be an appropriate soil which can be returned safely to the nature without significant adverse effect. The cost for the artificial soil production process needs to be lowered for practical application as a sludge treatment, therefore, commercializing of the artificial soil is under review.