• 유기물자원화
• /
• 제17권3호
• /
• pp.82-90
• /
• 2009

본 연구에서는 기계식 전처리에 의한 하수 슬러지의 가용화 효과를 회분식 실험을 통해 조사하였다. 기계식 전처리를 통한 하수슬러지의 가용화는 세포벽의 파괴로 통해 용존성 화학적 산소요구량, 단백질 및 탄수화물의 농도를 증가시키는 것으로 나타났다. 알칼리와 기계식 전처리를 병행하여 슬러지를 가용화한 결과 기계식 전처리만을 수행한 경우에 비해 용존성 화학적 산소요구량이 높은 것으로 나타났다. 혐기성 생분해도 측면에서 기계식 전처리는 메탄 발생량을 증가시키는 것으로 나타났다. 기계식과 알칼리 및 기계식 전처리를 동시에 수행한 경우 각각 24.1%와 44.5%의 생화학적 메탄 잠재능을 향상시키는 것으로 나타나 하수슬러지의 가용화는 혐기성 생분해도 향상에 효과적이다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.382-389
• /
• 1997

하수슬러지를 퇴비화하여 농지이용가능성을 검토하기 위하여 소형 퇴비화조에서의 하수슬러지에 수분조절제로 톱밥 또는 왕겨를 사용하여 미생물 처리유무, 초기 C/N율, 공기 및 초기 수분함량조절등 조건을 달리 처리하여 퇴비화과정중 온도변화 및 $CO_2$발생량 등을 조사함으로써 하수슬러지의 최적 퇴비화조건을 조사한 결과는 다음과 같다. 퇴비화과정중 온도는 퇴비재료에 미생물을 처리하였을 경우 미생물을 처리하지 않았을 경우에 비하여 높았으며, 수분조절제로 왕겨를 사용한 경우가 톱밥을 사용한 경우에 비하여 전반적으로 온도가 높았다. 또한 퇴비재료의 초기 C/N율을 21${\sim}$22, 공기주입량을 $200ml/l\;{\cdot}\;min$., 초기수분함량을 64${\sim}$65%로 조절하였을 경우가 전반적으로 다른 조건에 비하여 온도가 높았다. 퇴비화과정중 $CO_2$발생량은 퇴비화 재료에 미생물을 처리하였을 경우가 미생물을 처리하지 않았을 경우에 비하여 많았고, 수분조절제로 톱밥을 사용한 경우가 왕겨를 사용한 경우에 비하여 많았다. 초기 C/N율을 21${\sim}$40으로 조절하였을 경우에 12${\sim}$14로 조절하였을 경우에 비하여 $CO_2$발생량이 많았다. 이상의 결과를 종합해 보면 하수슬러지 퇴비화의 최적조건은 퇴비원료에 미생물을 5%정도 첨가하고, 초기 C/N율을 약 21${\sim}$22로, 퇴비화조내 공기주입량은 $200ml/l\;{\cdot}\;min$.로, 그리고 초기 수분함량은 64${\sim}$65%로 각각 조절하는 것이라 판단되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제2권1호
• /
• pp.87-98
• /
• 1994

슬러지 발생량은 정수처리공정에서 부터 슬러지 농축 및 탈수에 이르는 과정을 최적화하므로써 감량화할 수 있다. 본 논문에서는 탈수 및 건조기법에 의하여 정수처리공정에서 발생하는 슬러지의 함수율을 낮추어 슬러지 발생량을 줄이는 방법에 대하여 연구하였다. 탈수효율향상을 위한 polymer 투입량 및 교반조건등을 최적화하고, 온도에 따른 슬러지의 중량변화에 대하여 관찰하였다. 탈수효율은 polymer의 종류보다 교반강도에 의한 영향이 크고, pH의 영향도 큰 것으로 나타났다. 최적 polymer 주입농도는 1.5mg-polymer/g-TSS이었고, pH가 약산성이나 약알카리성 조건에서 탈수효율이 양호한 것으로 나타났다. 교반강도는 낮을수록(10,000ses-1이하) 효율이 향상되었고, 속도구배(G)보다 GT값이 중요한 영향인자인 것으로 나타났다. 자유수의 건조는 $100^{\circ}C$ 전후, 화학적 결함수는 $300^{\circ}C$ 근방에서 증발하며, 유기물질은 약 $300-600^{\circ}C$ 구간에서 산화되어 증발하는 것으로 나타났다. 취수원 수질에 따라 강열감량은 약 15-40%로 나타났으며, 화학적 결합수에 의한 감량이 약 10-20%, 유기물질에 의한 감량이 약 4-20%인 것으로 나타났다.

• 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.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 2017

현재까지 에너지의 지속적인 요구는 대부분 화석연료에 의해 충족되고 있다. 하지만 화석연료의 한계성과 온실가스 발생 등의 환경문제로 인해 새로운 대체에너지 연구 개발에 대한 관심이 크다. 탈수 하수 슬러지를 연료 에너지로 전환하기 위해 슬러지 촤와 흑연의 두 가지 열수용체를 적용한 경우 마이크로웨이브 열분해 특성을 파악하였다. 두 수용체 모두 열분해 생성물 발생량은 가스, 슬러지 촤 그리고 타르 순으로 생성되었다. 열분해의 경우 생성가스의 주성분은 수소와 메탄이고 일부 경질 탄화수소 등이 포함되었다. 흑연 수용체의 경우 중질타르가 다량 발생되었고, 많은 양의 경질탄화수소가 발생되었다. 이 상의 실험결과로 볼 때 탈수 하수 슬러지의 마이크로웨이브 열분해에 의해 생성된 가스를 연료로 이용이 가능하지만, 가스 중에 함유된 응축성 PAH 타르를 처리해야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.16-23
• /
• 2018

하 폐수 슬러지 발생량의 꾸준한 증가로 인해 폐 슬러지의 효율적인 처리 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 PEF (Pulsed Electric Fields) 기술을 활용하여 슬러지의 가용화를 통한 감량화 가능성을 평가하였다. PEF에 사용되는 스테인레스 재질의 전극에 테프론과 에폭시로 코팅한 후 활성슬러지 혼합액에 전계 펄스를 인가하여 전극 코팅에 따른 가용화 효율을 평가하였다. 또한 인가된 전압의 세기를 6, 12, 15 kV로 변화시켜 가며 가용화 정도를 평가하였다. 에폭시 코팅 전극에서는 MLSS, 용존성-COD, -TN, -TP를 분석한 결과 슬러지의 가용화가 발생하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 테프론으로 코팅한 전극에서는 MLSS는 최대 9 % 감소하였고 MLVSS 역시 최대 10 % 감소하였다. 또한 용존성-COD는 최대 496 % 증가하였다. 인가전압 6 kV 하에서는 가용화가 거의 발생하지 않았으나, 12 kV와 15 kV의 전압에서는 슬러지 가용화가 발생한 것으로 나타났다. 또한 슬러지 가용화가 발생한 12 kV와 15 kV의 전압에서는 코로나가 발생한 것으로 보아 슬러지 가용화는 코로나에 의해 유도되었으며, 코로나가 발생하는 임계전압이 존재하는 것으로 판단되었다. 결론적으로 PEF의 인가전압과 적절한 코팅제를 선택하여 코로나 발생을 제어함으로써 슬러지의 가용화를 유도할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.2043-2048
• /
• 2013

원자력발전소 OPR-1000 CE형 증기발생기는 전열관 재질이 Alloy-600 HTMA으로 되어 있고, 2차측은 퇴적된 슬러지로 인해 ODSCC가 발생한다. ODSCC는 관판 주변에 집중되고 있고, 슬러지 높이에 따라 영향을 받고 있다. 증기발생기 2차측 부식분위기 저감과 함께 전열관의 응력부식균열의 발생을 억제하기 위하여 부분화학세정을 실시하였다. 슬러지 제거량은 259.2kg이고, 퇴적 슬러지 높이는 0.71인치에서 0.34인치로 낮아졌으며, 부식율은 최대 2.34mils로서 EPRI 권고사항인 10mils 이내로 만족하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제24권1호
• /
• pp.21-29
• /
• 2016

혐기성 소화의 주요 조건 중 하나인 C/N비의 경우 하수슬러지는 5.40으로 낮게 나타난 반면 음폐수(Food waste leachate)는 21.84로 높게 나타났다. C/N비가 낮을 경우 혐기성소화의 저해 요인으로 작용될 수 있기 때문에 음폐수의 높은 유기물 농도 및 C/N 비를 활용하여 메탄가스 발생량 증가시킬 수 있었다. Tchobanoglous이 제안한 이론적 메탄가스 발생량 예측수식을 적용하여 메탄 및 바이오가스 발생량을 산정한 결과 하수슬러지 단일 혐기소화의 경우 $305.6mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, $689.4mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄, 바이오가스가 발생하였고 음폐수 : 하수슬러지를 1:9로 혼합한 시료는 약 $322mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, 3:7시료에서는 약 $354mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, 5:5시료에서는 약 $386mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄가스가 발생하는 것으로 분석되었다. BMP 실험 결과 1:9, 3:7, 5:5 비율로 병합 처리한 경우 각각 약 233, 298, $344mL{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$의 메탄가스가 발생하였다. 따라서 음폐수의 혼합비율이 높아질수록 메탄가스 발생량은 증가하였고 하수슬러지와 음폐수의 혼합비율에 따른 병합처리 시 하수슬러지 단독처리에 비해 다량의 메탄가스가 발생되었다. BMP 실험을 통해 생산된 메탄가스의 누적생산 곡선을 Modified Gompertz model과 first order kinetic model에 적용하여 추정한 결과, 메탄생성량은 Modified Gompertz model에서는 238.5, 302.3, $353.6mL/g{\cdot}VS$ 발생하였고 first order kinetic model에서는 242.8, 312.5, $365.5mL/g{\cdot}VS$로 음폐수와의 혼합비율이 증가할수록 높게 나타났으며, 최대 메탄생성속도의 경우 3:7비율에서 $48.2mL/gVS{\cdot}day$로 최대 메탄생성 속도를 보였다. first order kinetic model의 1차 반응속도상수 k값은 1:9, 3:7, 5:5 비율에 따라 0.32, 0.22, $0.08day^{-1}$ 나타났다. 1차 반응속도 상수의 경우 음폐수의 혼합비율이 낮을수록 높게 나타났다. Modified Gompertz와 first order kinetic model 모두 실험결과를 잘 모사하였으며, 실험결과와 모의결과의 적합도를 나타내는 상관계수($R^2$)의 경우 0.92~0.98으로 높은 상관성을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제48권3호
• /
• pp.271-282
• /
• 2020

하수처리장은 도시를 구성하는 사회기반시설물로 2017년 하수도 통계 기준 국내 하수도 보급률은 94%에 달하고 있다. 국내 하수처리장에서 PAC(Poly Aluminum Chloride)의 사용량이 58%를 차지하고 있으나 PAC의 경우 품질기준상 불순물(중금속) 함량이 높음에도 불구하고, 기준 강화나 기술적 품질개선이 제대로 이루어지지 않아 응집제 과다 주입 시 2차 오염문제가 대두되고 있다. 또한, 약품사용량이 증가함에 따라 2017년 기준 연간 하수슬러지 발생량과 슬러지 재이용의 필요성 또한 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 이용한 수처리 시 혼합응집제 주입에 따른 중금속류에 대한 안정성을 평가하고, 하수슬러지의 침강성 및 하수슬러지 발열량 평가를 통해 슬러지 재이용의 가능성을 검증하고자 한다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제와 PAC(10%)의 중금속류(Cr, Fe, Zn, Cu, Cd, As, Pb, Ni) 분석 결과 Cr, Cd, Pb, Ni, Hg의 경우 검출되지 않았으며, Zn의 경우 반탄화목분 천연재료 혼합응집제에서 먹는물 수질기준에서 고시한 Zn의 농도가 3mg/L인 것에 비해 0.007 mg/L로 극소량만 검출되었다. Fe, Cu, As의 경우 PAC(10%)를 주입한 경우가 반탄화목분 천연재료 혼합응집제 보다 최대 2배 이상 검출되는 것으로 나타났다. 또한, 슬러지 침강성 분석 결과 반탄화목분 천연재료 혼합응집제가 기존 응집제인 PAC(10%)에 비해 최대 2배 빠르게 침강하는 것으로 반탄화목분 혼합응집제의 침강성이 PAC(10%)보다 우수한 것으로 나타났다. 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,378 kcal/kg이며, PAC(10%) 응집제를 주입하여 발생된 하수슬러지의 건조기준 저위발열량은 3,171 kcal/kg으로 두 응집제 모두 화력발전소의 보조연료 구비조건을 만족하였으나, 본 연구에서 개발한 반탄화목분 천연재료 혼합응집제를 사용할 경우 기존의 응집제보다 200 kal/kg 정도 높은 슬러지 발열량을 확보할 수 있음을 확인하였다. 따라서, 반탄화목분 혼합응집제를 이용하여 수처리를 수행할 경우 기존의 응집제인 PAC(10%)보다 중금속류에 대해 안정적이며, 우수한 슬러지 침강성과 높은 발열량을 갖는 슬러지를 생성하여 환경적으로 안정적이며, 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.157-162
• /
• 2003

슬러지유는 선박의 운용상 필연적으로 발생된다. 따라서 선박으로부터의 기름오염을 방지하는 견지에서 본다면, 발생된 슬러지유를 선박내에서 자체처리하는 것이 가장 좋은 방법이 될 수 있을 것이다. 선박에서 발생되는 슬러지유를 연소가 가능한 기름으로 재활용할 수 있는 초음파 분쇄 시스템은 가장 현설성 있는 재활용 장치로 알려져 있다. 이러한 관점에서, 이 연구는 선박 슬러지유 환경에서 캐비데이션에 의하여 일반강(SS400)에 미치는 침식손상과 초음파 진동 캐비티의 붕괴로 인해 발생되는 충격압의 영향에 대해 고찰하는 것에 목적을 두고 있다. 시험편의 침식손상은 유온의 변화와 더불어 시험편과 진동자 혼과의 간격을 변화시키면서 주로 무게감소량, 무게감소율 그리고 최고 침식율을 대상으로 살펴보았다. 실험결과 초음파 진동자 흔과 시험편과의 간격이 커짐에 따라 무게감소량과 무게감소율이 감소되었고, 그 차이는 연료유 슬러지(SFO)에서가 윤찰유 슬러지(SLO)에서보다 켰다. 이러한 실험결과는 슬러지유 처리 시스템을 개발하고, 캐비테이션으로 인한 침식손상 방지 대책을 고려하는데 있어서 활용될 수 있을 것이다.