• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1119-1125
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• 2010

하수 슬러지의 혐기성 소화성을 향상시키기 위한 다양한 전처리 방법이 제시되어 있지만, 대부분 낮은 경제성 등의 문제로 현장 적용에 제한을 받고 있다. 본 연구는 장치의 구성 및 유지관리가 용이한 수리동력학적 캐비테이션 방법을 이용한 venturi cavitation system (VCS)의 전처리 효율을 향상시키기 위한 최적 설계 및 운전조건을 도출하기 위하여 수행하였다. VCS에서 벤츄리의 직렬 연결 개수는 3개일 때 가장 높은 전처리 효율을 나타내었고, 펌프는 흡입방식이 압송방식에 비하여 단위 에너지 투입량 당 1.6배 높은 전처리 효율을 나타내었다. 캐비테이션이 발생하는 조건에서 벤츄리의 목 직경 조합은 전처리 효율에 영향을 주지 않았다. 또한 3개의 벤츄리가 직렬로 연결된 벤츄리를 병렬로 설치할 경우 에너지 투입량 당 전처리 효율이 30% 향상되었다. 병렬 연결 운전조건으로 슬러지를 처리하였을 때, 에너지 소모량 당 가용화 효율은 5.6 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS/kWh로 기존의 수리동력학적 전처리장치보다 우수하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5628-5636
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• 2012

본 연구에서는 하수슬러지를 효율적으로 건조시킬 수 있는 방법을 연구하고자 하였다. 슬러지 건조를 위해서는 슬러지 내 대부분의 함수율을 차지하고 있는 세포 내 함유수분을 제거시키는 것이 필요한데, 이에 대한 제거 장치로서 타격기류 건조장치를 적용하였으며, 직접 하수처리장에 파일롯 플랜트를 설치하여 실증실험을 실시하여, 이에 대한 운전특성과 적용가능성을 확인하고자 하였다. 주요 운전제어 변수는 슬러지 투입속도, 체인 회전속도, 공정온도 및 투입슬러지 함수율 변화 등이다. 체인의 회전속도가 증가할수록 생성슬러지 생성수율 증가 등 장치성능이 향상되었고, 공정온도가 상승함에 따라 건조효율이 증가하는 경향을 나타내었다. 투입슬러지 함수율은 60%일 때 생성슬러지 생성수율이 최대이고 함수율도 10% 내외를 나타내어 최적 조건임을 알 수 있었다. 슬러지 투입속도는 적정 투입속도 이상으로 투입 시, 생성슬러지 생산량은 증가하지 않는 반면, 오히려 잔류량만 증가하는 현상을 초래하였다. 위와 같은 실험결과로부터 장치의 최적 운전조건은 체인 회전수 1600rpm(최대속도), 최종 배출온도 $80^{\circ}C$, 투입슬러지 함수율 60%, 슬러지 투입속도 60kg/h이며, 이때 장치성능은 생성슬러지 생성수율 85.5%, 함수율 11.0%, 건조효율 81.7%으로 양호한 결과를 나타내었다.

• 한국환경농학회지
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• 제7권1호
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• pp.34-42
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• 1988

제지(製紙)슬러지의 시용량(施用量)을 300, 600, 900 및 1,200kg/10a으로 달리하고 각(各) 시용수준별(施用水準別) C/N율(率)을 30 : 1로 조절(調節)하여 Pot시험(試驗)을 실시(實施)함으로써 토양중(土壤中) 휘발성저급지방산조성(揮發性低級脂肪酸組成)을 시기별(時期別)로 조사(調査)하였다. 그리고 제지(製紙)슬러지의 분해양상(分解樣相) 및 토양중(土壤中) $CO_2$발생량(發生量)을 경시적(經時的)으로 조사(調査)하였으며, 토양중(土壤中) 휘발성지방산함량(揮發性脂肪酸含量)과 수도(水稻)의 무기성분흡수(無機成分吸收)와의 관계(關係)등을 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 제지(製紙)슬러지 시용후(施用後) 120일간(日間)의 분해율(分解率)은 $35{\sim}44%$, C/N율(率)은 $55{\sim}82$였다. 2. 토양중(土壤中) $CO_2$발생량(發生量)은 슬러지의 시용량(施用量)이 많을수록 증가(增加)하였으며 $CO_2$발생량(發生量)과 슬러지의 분해율(分解率) 및 토양중(土壤中) 휘발성방린산함량(揮發性肪燐酸含量)과 고도(高度)의 유의적(有意的)인 정(正)의 상관(相關)이 있었다. 3. 토양중(土壤中) 휘발성지방산(揮發性脂肪酸) acetic, propionic, i-butyric, butyric, i-valeric 및 valeric acid의 6종(種)이 동정(同定)되었으며, 그 함량(含量)은 슬러지의 시용량(施用量)이 많을수록 증가(增加)하였고, 슬러지시용후(施用後) 25일경(日頃)이 가장 높았으며 그후 시일(時日)이 경과할수록 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 4. 토양중(土壤中) 휘발성지방산(揮發性脂肪酸)은 수도(水稻)의 초기생육(初期生育)을 억제(抑制)하였으며 벼이앙후(移秧後) 25일(日)의 토양중(土壤中) acetic, propionic, i-valeric acid 함량(含量)과 수도(水稻)의 질소(窒素), 린산(燐酸), 칼리, 석탄고토(石炭苦土) 및 규산흡수량간(珪酸吸收量間)에는 유의적(有意的)인 역상관(逆相關)이 있었고, butyric acid 함량(含量)과 린산(燐酸) 및 석탄흡수량간(石炭吸收量間)에도 같은 경향(傾向)이었다. 5. 이앙후(移秧後) 25일(日)의 토양중(土壤中) 총휘발성지방산함량(總揮發性脂肪酸含量)은 토양중(土壤中) $Fe^{++}$ 및 $Mn^{++}$ 함량(含量)과 유의적(有意的)인 정의(正) 상관(相關)이 있었으며 $Fe^{++}$ 함량(含量)은 특히 acetic acid 함량(含量)과 고도(高度)의 유의적(有意的)인 정(正)의 상관(相關)이 있었다.

• 공업화학
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• 제20권1호
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• pp.109-115
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• 2009

본 연구는 현재 크게 문제가 되고 있는 하수슬러지를 처리하고 흡착제로 재활용하기 위해 탄화와 수증기 활성화를 동시에 진행시켜 하수슬러지 흡착제를 제조하고 흡착특성을 파악하였다. 양질의 흡착제를 제조하기 위해 변수별 연구를 진행하였고, 그 결과 최적 탄화 수증기활성화 조건은 유입 탄화활성화 온도 $840^{\circ}C$, 수증기량 70 g/min, 탄화활성화 시간 30 min, 건조슬러지 주입량 10.8 kg/d로 결정되었다. 이때 요오드 흡착능은 328.1 mg/g으로 나타났다. nanoPOROSITY, FE-SEM, EDS를 이용하여 각각의 세공 발달과 구조, 원소성분 및 함량을 확인하였다. 이를 통해 하수슬러지 흡착제의 경우 매립장 침출수 흡착제, VOCs 처리용 흡착제 등의 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.275-282
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• 2018

본 연구에서는 활성황토 혼합 시멘트와 폴리실리콘 슬러지를 활용한 경화체의 기초물성 평가를 위한 실험을 진행하였다. 산업부산물의 재활용과 환경오염에 대한 문제를 해결하고자 폴리실리콘 슬러지의 활용방안을 제시하였으며, 폴리실리콘 슬러지 치환율에 따른 페이스트와 잔골재 첨가율에 따른 모르타르의 특성을 분석하였다. W/B 및 PS 치환율이 증가할수록 강도 및 밀도는 감소하는 경향을 보인다. 잔골재 첨가율에 따른 모르타르의 밀도 및 흡수율은 잔골재의 첨가율이 증가할수록 밀도는 감소하는 경향을 보이며, 흡수율은 증가하는 경향을 보인다. 잔골재 첨가율에 따른 모르타르의 유동성 및 공기량은 잔골재의 첨가율이 증가할수록 유동성은 감소하는 경향을 보이며, 공기량은 증가하는 경향을 보인다. 잔골재 첨가율에 따른 모르타르의 휨강도 및 압축강도는 잔골재의 첨가율이 증가할수록 감소하는 경향을 보인다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권4호
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• pp.382-385
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• 2006

정수장슬러지의 수도육묘용 상토로서의 사용 가능성을 검토하기 위하여 정수장슬러지와 모래의 비율을 달리하는 상토들을 조제 후 시판용 상토를 대조로 수도유묘의 생육 및 무기성분흡수 특성을 조사하였다. 정수장슬러지 이용 상토는 시판용 상토에 비해 수도유묘 지상부의 신장 및 생중량이 다소 부진하고 인의 흡수량이 낮았던 반면, 지하부의 신장 및 생중량은 현저한 증가를 보여 정수장슬러지가 수도유묘의 뿌리발달에 탁월하고 뿌리의 매트형성이 우수하였다. 따라서 비록 정수장슬러지 이용 상토가 시판용 상토에 비해 수도유묘의 지상부 생장이 부진하고 인의 흡수가 다소 낮다 할지라도, 상토의 필수 조건인 뿌리의 매트형성이 탁월하고 단간의 지상부가 직립으로 매우 건실하며, 높은 pH에도 불구하고 입고병과 같은 병 발생이 없어 수도육묘용 상토로 이용 가능성이 높은 것으로 판단된다. 정수장슬러지 첨가에 따른 이러한 수도육묘의 뿌리생장 증가 효과는 정수장슬러지와 모래를 50:50 비율로 혼합한 상토에서 가장 우수하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권1호
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• pp.98-105
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• 2007

본 연구에서는 초음파 cavitation을 이용한 슬러지의 전처리가 슬러지의 가용화와 혐기성 소화조의 운전효율에 미치는 영향을 바이오가스 생성을 중심으로 알아보고, 전처리의 효과를 ADM1 (Anaerobic Digestion Model No. 1)을 이용하여 시뮬레이션 한 결과와 비교하였다. 실험결과, 초음파 전처리는 하수슬러지의 탈수성을 감소시키며 SCOD의 생성을 증가시키는 것으로 나타났다. 실험실 규모의 혐기성 소화조는 초음파 미처리 슬러지(control)와 30분, 60분, 90분간 처리된 슬러지를 대상으로 4 계열로 운전되었으며, 그 처리효율은 TCOD의 경우, 각각 31.9%, 37.9%, 38.5%, 42.2%의 제거효율을 나타내었다. 또한 TS의 감량효율은 각각 15.9%, 20.8%, 21.5%, 24.1%로 평가되어 전처리에 따른 제거효율의 증가를 확인 할 수 있었고, 슬러지 부하와 전처리 시간의 증가에 따라서 바이오가스의 생성량도 증가하는 것으로 나타났다. 슬러지 전처리에 따른 혐기성 소화조의 운전결과와 시뮬레이션 결과의 추이는 전반적으로 일치하는 경향을 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제11권4호
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• pp.66-78
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• 2003

갓 발생한 하수슬러지를 전처리 없이 줄지렁이에게 급이할 경우 하수슬러지 발생지역과 무관하게 슬러지 급이 32일~45일 경과후 지렁이 개체군의 치사현상이 일어났다. 하수슬러지내 중금속, 고분자 유기응집제(폴리아크릴 아마이드) 또는 미생물 생체가 직접적인 독성 물질로 작용하지는 않는 것으로 나타났다. 하수슬러지를 수분률 65%가 되도록 제지슬러지와 혼합하여 21일 이상 부숙시킨 먹이에서는 지렁이 개체군에 대한 생태독성 현상이 유발되지 않았으며 하수슬러지에 인분케익을 혼합하여 부숙시킨 먹이를 공급한 경우보다 지렁이의 폐기물 처리속도와 지렁이 생체량 증가율이 높았다.

• 대한화학회지
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• 제61권5호
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• pp.238-243
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• 2017

본 연구에서, 400도에서 탄화시킨 정수 슬러지를 수중의 납과 카드뮴의 제거를 위한 흡착제로서 시험하였다. 탄화된 슬러지는 열중량 분석, 주사 전자 현미경, X-선 형광분광기, 표면적 분석에 의해 특성화 하였다. 탄화 슬러지는 정수 슬러지 자체보다도 대단히 높은 비표면적과 총 세공부피를 나타내었다. 회분식 흡착 과정에서 탄화 슬러지는 카드뮴보다는 납에 대하여 더 나은 흡착성능을 보였으며, 실험에서 행한 농도에서 90~98%의 흡착 능력을 달성하였다. 흡착의 평형 데이터는 Freundlich와 Langmuir와 흡착등온선 모델을 이용하여 평가하였고, Freundlich와 Langmuir 흡착 등온선 둘 다 0.95보다 큰 상관계수($R^2$) 값을 나타내었다. 연구의 결과들은 열처리 된 탄화 정수 슬러지가 수중으로부터 납과 카드뮴을 제거하는데 효율적인 흡착제로 사용될 수 있다는 것을 보였다.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.53-59
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• 2014

본 연구에서는 A 지역의 하수슬러지 건조장치가 설치되기 전과 후 탈수슬러지의 조성 및 성상, 중금속함유량 등을 측정 및 조사 분석을 하였다. 분석결과 건조로 설치전보다 약 95.7%의 제거효율을 보였으며, 설계값으로 1차건조로 35%, 2차건조로 10% 함수율을 제거하지만, 측정해본결과 1차건조로 20.8%, 리본 3.3%로 실제 운전효과가 더 좋은 것으로 나타났다. 중금속 함유량은 건조장치 설치 전 Cu : 352~614ppm, Hg : 1.3~1.44ppm, Cd : 1.1~1.86ppm, Pb : 17.25~ 28.93 ppm, As : 1ppm 이고 설치 후 Cu : 340~350 ppm, Hg : 0 ppm, Cd : 0~0.021 ppm, Pb : 0 ppm, As : 0~0.043 ppm으로 건조장치설치 전과 후 모두 법정 기준치에 초과하지 않음을 확인하였다. 또한 건조장치를 통과한 하수슬러지는 평균적으로 ${\frac{1}{4}}$의 건조슬러지가 발생하였다.