• 유기물자원화
• /
• 제19권3호
• /
• pp.35-43
• /
• 2011

본 연구에서는 하수슬러지를 전처리 과정을 통해 가용화한 후 혐기성 생물학적 분해를 실시하였다. 산 또는 알칼리 조건과 초음파처리를 복합적으로 적용하여 전처리 후 슬러지의 가용화율을 비교하였으며 알칼리 조건에서 초음파처리를 병행하였을 때 최대 가용화율을 얻을 수 있었다. 가용화된 슬러지의 생물학적 유용성은 복합전처리를 실시한 경우 빠른 생물학적 분해와 더불어 총 가스 발생량은 10배 이상 증가하였으며 가용화된 슬러지에서 바이오가스 생산 가능성을 확인 하였다. 전처리를 실시한 슬러지를 이용하여 생물학적 분해를 실시하였을 때 약 50%정도 높은 수소생성율의 지표가 되는 B/A비를 확인할 수 있었으나 수소생성에 저해가 되는 lactic acid와 propionic acid가 검출되는 것으로 보아 후속연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제29권4호
• /
• pp.107-114
• /
• 2021

본 연구는 하수슬러지의 가용화를 위해 열가수분해와 고액분리 공정을 결합하여 적용하였다. 열가수분해-고액분리 공정으로 전처리한 하수슬러지의 D10, D50와 D90은 각각 8.6, 59.2와 425.1 ㎛로, 열가수분해 단독 처리한 것에 비해 작게 나타났다. 분자량 분포 실험의 결과에 따르면, 열가수분해 단독 처리한 하수슬러지는 10-100kDa 구간의 비율이 가장 높게 나타났다. 반면에, 열가수분해-고액분리된 하수슬러지는 <1kDa 구간의 비율이 48.3%로 가장 높게 나타났다. 단독 열가수분해 처리한 하수슬러지는 10kDa 이상의 구간에서 DOC와 UVA₂₅₄가 높게 나타났다. 반면에 열가수분해-고액분리한 하수슬러지는 <1kDa 구간의 DOC와 UVA₂₅₄가 가장 높은 비율로 나타났다. 열가수분해-고액분리한 하수슬러지의 메탄 전환율은 0.287±0.015 L CH₄/kg COD로 단독 처리한 것에 비해 1.7배 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1186-1192
• /
• 2005

간헐폭기시스템에 혐기성 아키아 주입에 따른 질소제거율 변화와 슬러지 발생량변화 및 박테리아의 상관관계를 관찰하기 위해, 표준활성슬러지 공정과 아키아를 주입한 간헐폭기공정과 주입하지 않은 공정을 비교하며 운전하였다. 회분식 실험결과 혐기성 아키아 배양액을 간헐폭기조에 주입한 경우에 유기오염물질 분해율이 향상되었으며, 질산화와 탈질반응 속도가 증가하였다. 특히 표준활성슬러지 공정이나 일반 간헐폭기 시스템에 비해 슬러지 발생량이 매우 낮게 유지되었는데, 이는 혐기성 아키아가 주입됨에 따른 슬러지 생산량이 감소되었기 때문으로 판단된다. 또한, 폭기조에서 용존산소농도를 조절함으로써 혐기성 아키아와 활성슬러지의 공생관계에 따른 효율향상을 간접적으로 확인할 수 있었고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비산소소비속도(SOUR)는 $2.9\;mg-O_2/(g-VSS{\cdot}min)$이었으며 비산소소비속도와 질산화 속도는 아키아 배양액을 주입하지 않은 반응조보다 높은 것으로 나타났다. 2) 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서의 유기물질($TCOD_{Cr}$)의 제거효율은 각각 93%, 90%와 87%이었다. 3) 각각의 반응조에서 모두 질산화 효율은 높았으나, 탈질속도는 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조에서 비교적 매우 높았다. 아키아 배양액을 주입한 간헐폭기조, 주입하지 않은 간헐폭기조와 표준활성슬러지 공정에서 질소제거효율은 각각 75%, 63%와 33%이었다.

• 상하수도학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.715-723
• /
• 2004

The quantity of residuals generated from water treatment plants depends upon the raw water quality, dosage of chemicals used, performance of the treatment process, method of sludge removal, efficiency of sedimentation, and backwashing frequency. Sludge production by the physical separation of SS occurs under quiescent conditions in the primary clarifier, where suspended solids are allowed to settle and to consolidate on the clarifier bottom. Raw primary sludge results when the settled solids are hydraulically removed from the tank. The relative solid and liquid fractions of a slurry are most commonly described by the solids concentration, expressed as mg/L or percent solids. The purpose of the present investigation is to estimate a suitability on the design capacities of residuals treatment facilities by the quantity of dewatered sludge generated from water treatment plants.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 춘계임시총회 및 제27회 학술발표대회
• /
• pp.150-155
• /
• 2006

제강공정에서 발생되는 $CaO-Al_{2}O_{3}-SiO_{2}$계 조성을 갖는 2 차 정련슬래그 (래들 슬래그)를 이용하여 하수슬러지용 고화재개발 및 하수슬러지 고화체의 물성에 관한 연구를 수행하였다. 래들슬래그는 냉각과정에서 분화되는 성질이 있어 냉각후 분말상의 슬래그가 만들어진다. 분말상 슬래그의 주 결정상은 $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 및 $2CaO{\cdot}SiO_{2}$로 구성되어 있다. $12CaO{\cdot}7Al_{2}O_{3}$ 상은 속경성 시멘트의 특징이 있다. 또한 $CaSO_{4}$와 혼합사용시 ettringite 상을 형성시켜 하수슬러지의 함수율 저감효과 및 강도발현 효과가 우수한 결과를 얻었다. $Cl^{-}$ 이온의 고정화면에서는 고화재중 래들슬래그의 혼합비가 높을수록 고화체 구조내에 $Cl^{-}$ 이온이 고정화되어 용출량은 감소하였다. 고화재로서 제강부산물을 사용하기 때문에 경제성이 있으며, $Cl^{-}$ 이온 함량이 높은 하수슬러지 고화재로서의 재활용이 기대된다.

• 농업과학연구
• /
• 제19권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 1992

잔디상토로서 제지슬러지와 연탄재의 이용 가능성을 구명하기 위해 들잔디(Zoysia japonica Steud.)를 공시재료로하여 모래와 슬러지, 연탄재와 슬러지의 배합비율을 각각 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3(V/V)으로 혼합하여 잔디의 생육과 적정 배합비율 등을 조사한 결과는 아래와 같다. 1. 활성슬러지는 대조구에 비해 초장, 생체중, 건물중을 2배이상 증가시켰으며, 모래와의 혼합비율간에는 슬러지가 67%혼합된 1:2구에서 가장 생육이 좋았다. 2. 단위면적당 shoot의 밀도는 모래와 활성슬러지의 혼합비율간에 큰 차이가 없이 대조구에 비해 모든 처리구에서 많았으며, 엽록소함량은 활성슬러지가 적게 혼합된 3:1, 2:1구에서는 대조구와 차이가 없었으나 슬러지의 함유량이 50%이상인 1:1, 1:2, 1:3구에서는 증가를 보였다. 3. 생슬러지는 대조구에 비해 잔디 생육이 저조하고 슬러지가 많이 함유된 1:3구에서는 파종잔디의 생육이 어려웠으나 엽록소함량은 큰 차이가 없었다. 그러나 영양번식을 하였을 경우 분얼증가는 대조구와 차이가 없거나 약간 저조한 경향을 보였다. 4. 연탄재와 활성슬러지의 혼합구는 모래 혼합구에 비해 잔디의 초장이 다소 적었으나 shoot의 밀도는 비슷하였고, 대조구에 비해 초장, 단위면적당 밀도, 생체중, 건물중, 분얼수가 월등히 증가하였다. 5. 연탄재와 생슬러지의 혼합토양은 파종된 잔디의 생육에는 불량하였으나 영양번식 잔디의 분얼을 대조구보다 증가시켰다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.39-45
• /
• 1998

유기성 폐기물의 재활용은 떠오르는 연구분야로서, 슬러지와 같은 재활용 가능한 유기성 폐자원을 찾기 위한 노력이 한창이다. 그러나, 완숙기법은 시간 및 공간적인 문제와 연관된 경제성문제로 인하여 실용성이 없는 것으로 여겨지고 있어서, 속성부숙기법이나 미숙된 슬러지의 활용방법이 준비되어야만 할 필요가 있다. 본 연구는 임업에서의 슬러지의 활용기술 개발을 위한 기초연구로서, 단풍나무 묘포장에 슬러지를 살포할 때 적합한 양과 시기를 찾아보고자 실시한 것이다. 본 연구를 위하여 제지공장의 슬러지를 사용하였으며, 일부는 질산암모늄을섞어 탄질률을 40이하로 낮추었다. 최대 살포량은 1 ha당 년간 7톤에 달하였으며, 살포시기는 봄과 늦여름이었다. 슬러지 살포는 1년동안 수목의 생장을 촉진하는 효과가 없었다. 슬러지 처리가 토양의 화학성에 특기할만한 변화를 일으키지 못하였으므로 처리한 슬러지의 양은 수목의 생장을 촉진하기에는 너무 적은 양이었던 것으로 생각되었다. 하지만, 토양수는 늦여름에 슬러지를 처리한 조사구에서 구리의 양이 늘어나는 것으로 나타났다. 즉, 지하수 오염의 위험성을 고려한다면 슬러지의 처리시기를 신중하게 정하여야 할 필요가 있다. 결론적으로, 우리가 단기적인 결과를 얻기 보다는 산림생산성과 같은 장기적인 개념으로 목표를 설정하고 슬러지를 이용하고자 한다면, 소량의 미숙한 슬러지를 생육기에 임업묘포나 산림지역에 살포하는 방안도 고려해 볼만하다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.124-130
• /
• 2007

제지슬러지(PMS)는 침전과정에서 alum을 사용함으로 인해 다량의 알루미늄을 함유하며, 그 결과 토양 시용시 종종 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용한다. 본 연구는 그러한 제지슬러지의 인 흡착 특성을 조사하기 위하여 토양을 대조로 하여 alum을 처리하기 전과 후에 채취한 제지 슬러지 및 제지슬러지 퇴비(PMSC)를 대상으로 인 최대 흡착$(X_m)$과 흡착에너지 상수 $K_f$를 조사하였다. 토양의 인 최대흡착량은 800 ${\mu}g\;g^{-1}$인 반면, alum 처리 전 PMS는 47 $mg\;g^{-1}$, alum처리 후 PMS는 61 $mg\;g^{-1}$으로서 대조 토양에 비해 PMS의 인 흡착량은 현저하게 높고, alum 처리 후 인흡착능은 약 30% 증가하였다. 또한 퇴비화 후 PMS 퇴비의 최대 인 흡착능은68 $mg\;g^{-1}$으로서 퇴비화로 인하여 약 11%의 인 흡착능이 증가하였다. 인 흡착 계수인 $K_f$는 alum 처리 유무 간 큰 차이가 없었으나 퇴비화후에는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 인 최대 흡착량$(X_m)$과 흡착에너지 상수 $K_f$를 고려한 이러한 결과들은 제지슬러지의 퇴비의 장기 혹은 과량시용이 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용할 수 있음을 암시한다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.90-95
• /
• 2009

슬러지 전처리 방법으로 상용화되어 있는 cavitation을 이용한 방법은 서로 다른 원리, 초음파발생기(sonotrode)와 수리동 역학을 이용하고 있지만 이들 방법의 효율을 비교한 연구는 없었다. 본 연구에서는 이 두 전처리 방법에서 슬러지 가용화 효율, 전처리 후 입경변화, 전처리 전후의 메탄 생성량 변화를 평가하였다. 두 방법에 있어서 단위 에너지 투입량 당 가용화 효율은 유사하였으며, 최대 가용화 효율은 0.18 kWh/L에서 302 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS이었다. 전처리 초기에는 슬러지의 floc 해체가 주로 일어났고, 전처리가 진행됨에 따라 1 ${\mu}m$ 이하의 입자가 증가하여 셀이 파괴되는 것을 확인할 수 있었다. BMP 시험 결과 슬러지의 메탄가스 발생량은 전처리 방법별 차이는 없이 최대 24.3%까지 증가하였으나, 투입 에너지에 비례하여 증가하지는 않았다. 비록 두 방법의 에너지 효율을 유사하지만 운영 및 유지비와 향후 에너지효율 개선 잠재력 면에서 볼 때 수리동력학적 원리를 이용하는 방법이 현장 적용에 유리하다고 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.167-174
• /
• 2010

본 시험은 돈분뇨 슬러리�l 액상처리효과를 증시키기 위하여 담체를 활용한 폭기조 운영조건 변화에 따른 처리효과를 측정하기 위한 목적으로 수행하였으며, 시험 결과는 다음과 같다. 1. BOD와 COD의 제거효율은 일반 관행폭기에 비해 담체 처리구에서 더 좋은 결과를 보였다. 담체 중에서도 섬유상 담체에서 그 제거율이 높았다. SS의 경우는 관행 폭기처리구보다 담체 적용구에서 그 변화정도가 적었다. 반면에 질소의 제거율은 담체 적용에 의해 뚜렷하게 개선되었다. 2. 슬러지 침강성과 농축성을 나타내는 SVI 값은 대조구에서 나타난 25%에 비해 담체 적용구가 높았으며 섬유상 담체적용구에서 45%의 가장 높은 감소정도를 보였다. 3. 관행 폭기구에서의 슬러지 발생량을 100으로 기준하여 볼 때 섬유담체에서 약 85% 정도의 슬러지 발생량을 보임으로써 각 처리구중에서 슬러지 발생량이 가장 적은 것으로 나타났다. 4. 담체를 적용한 경우 슬러지중의 휘발성 고형분 함량이 일반 관행 폭기구에서 발생한 슬러지보다 더 낮아지는 결과를 보였다.