• 자원리싸이클링
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• 제3권3호
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• pp.27-31
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• 1994

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 유효이용의 일환으로 포틀랜드 시멘트 혼합재로서 첨가반응효과에 대한 연구를 행하였다. 즉 포틀랜드 시멘트-석회석슬러지계 경화체에 관하여 수화반응속도, 비증발 수분량, 압축강도등의 실험을 통해 포틀랜드 시멘트-석히석 슬러지계에서의 슬러지 미분말 첨가반응효과에 대하여 실험을 하였다. 석회석슬러지를 10% 첨가한 계에서는 포틀랜드 시멘트 단독의 경우와 별차이가 없으나 5% 첨가계에서는 수화 반응속도가 크게 나타났으며 이는 석회석슬러지의 미분말 효과의 영향으로 사료된다. 한편 경화 시멘트 페이스트의 압축강도는 석회석슬러지 5% 첨가한 계에서 약간 높게 나타났으며 물성도 좋게 나타났다. 수화반응물은 주로 $Ca(OH)_2$와 칼슘실리케이트 수화물이며 석회석슬러지를 첨가한 계의 28일 시료에서는 calcium carbonate hydrate가 생성되었다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.61-74
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• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.27-40
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• 2022

본 연구에서는, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해 폐기물의 혐기성소화 가능성 및 열화학적 전처리 방법에 대해 평가하였다. 폐기물의 혐기성소화 가능성 평가 결과, 음식물류폐기물이 탈수슬러지에 비해 혐기성미생물에 의해 분해 가능한 유기물 농도 및 methane yield가 각각 2.2배, 1.3배 더 높게 평가되었다. 바이오가스 발생량의 증대를 위해서는, 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키는 것이 필요할 것으로 판단되었으며, 열화학적 전처리 효율은 반응온도, NaOH 주입량, 반응시간, 혼합비율 조건에 대해 평가하였다. 전처리 효율 및 탈수능을 통해 평가한 결과, 최적 열화학적 가용화 전처리 조건은 반응온도 140℃, NaOH 주입량 60 meq/L, 반응시간 60 min, 혼합비율 1:5로 평가되었다. 최적 열화학적 가용화 전처리 조건 적용 전과 후의 methane yield를 비교한 결과, 전처리를 적용한 경우에서, 가스발생속도 및 methane yield가 각각 1.6, 1.5배 증가하였다. 따라서, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해서는 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키며, 폐기물의 전처리를 통해 가용화 효율을 증대시키는 것이 필요하다고 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권6호
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• pp.3-8
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• 2015

일정 온도에서 중량 변화를 통하여 가스화 반응 특성을 살펴볼 수 있는 열중량 분석기(thermobalance)를 이용하여 하수슬러지의 수증기 가스화 특성 및 발생 가스의 농도 분석을 실시하였다. 반응 온도 및 수증기의 분압이 증가할수록 가스화 반응이 촉진되어 반응 속도가 증가하는 것으로 나타났다. 반응 kinetics 해석은 기체-고체 화학반응의 세 가지 모델이 이용되었다. 이 중 하수슬러지 촤의 수증기 가스화는 modified volumetric reaction model이 반응 kinetics를 가장 잘 나타내었으며, 이 때 activation energy와 빈도 인자는 각각 155.5 kJ/mol, $14,087s^{-1}atm^{-1}$로 분석되었다. 또한, 수증기의 분압에 따른 반응 차수는 0.68이었다. 합성가스의 발생 특성을 살펴보고자 $900^{\circ}C$에서 생성 합성가스를 분석한 결과 수소의 농도가 가장 높았으며 수증기 분압이 증가할수록 생성기체의 농도 특히 수소 농도가 급격히 증가하였다. 가스화와 동시에 수성가스화 변환반응이 진행되어 생성기체의 수소 생성 농도가 일산화탄소에 비하여 2-4배 높은 값을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1760-1767
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• 2008

본 연구는 울산지역의 산업단지에서 발생하는 유기성 슬러지에 대하여 삼성분, 원소조성, 빌열량 및 열중량 분석을 실시하였다. 삼성분 분석 결과 평균값은 수분함량이 72.9%, 가연분이 18.5%, 불연분이 8.6%로 나타났으며, 원소분석 결과 평균값은 C 33.9, O 26.4, H 4.4, N 4.4, S 0.6%로 나타났다. 저위발열량이 $1,500{\sim}2,000\;kcal/kg$ 사이인 업체가 6개 업체, 2,000 kcl/kg 이상의 발열량을 가지는 4개 업체는 직접 연소 처리하여 에너지화하는 것이 가능할 것으로 판단된다. 산업분류 코드 업종별 시료에 대한 TGA 분석 결과, 2개 업종에서 배출되는 유기성 슬러지의 경우 $800^{\circ}C$ 이상에서 연소를 해야 할 것으로 판단되며, 3개 업종에서 발생하는 슬러지의 경우 $600^{\circ}C$ 정도에서 저온연소가 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.90-95
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• 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.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.438-444
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• 2005

본 연구에서는 가변형 간벽을 설치하고 이 가변형 간벽의 열고 닫음에 따라 하나의 SBR 반응조를 시간적으로 뿐만 아니라 공간적으로도 분리시킴으로써 aerobic, anaerobic 또는 anoxic 상태의 구분을 명확히 하여 탈질 및 탈인 효율을 증대시켰다. 본 연구 결과 $COD_{Cr}$/N ratio 10($BOD_5$/N ratio 5) 정도의 실 플랜트 조건에서 T-N 및 T-P 제거효율은 90.9%와 75%를 나타내었다. 또한 잉여슬러지내 인 함유량 조사결과 기존 처리장에서 발생된 잉여슬러지의 인 함량비율을 100%라 할 때 pilot plant에서 발생된 잉여슬러지의 인 함유율은 생 슬러지의 경우 133.6%, 건조 슬러지의 경우 124.3%로서 기존 처리장의 슬러지내 인 함유율보다 $25{\sim}30%$ 정도 높은 것으로 조사되었다. 따라서 SBR반응조 내에 가변형 간벽을 설치함으로서 명확한 탈질 탈인을 위한 반응조건을 제시해 줄 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.55-62
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• 2010

오늘날 각종폐기물 발생량이 증가되는데, 본 실험 연구에서는 미장 및 벽돌 제조용의 배합비를 적용하여 시멘트 모르타르의 하수슬러지 소각재의 폐기물을 이용하여 활용가능성에 대한 기초적 자료를 제시함이 본 연구의 목적이다. 실험에 따른 결과를 종합해 볼 때, 배합비 1:2의 하수슬러지 10%와 황토의 소량 첨가율과 배합비 1:7의 경우 압축강도가 다소 작지만 석분과 하수슬러지 10% ~ 20%를 첨가하면 하수슬러지를 재순환 할 수 있으며, 환경 친화적인 재료의 기초적 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.425-430
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• 2016

산업의 급격한 발달과 함께 사회 또한 급격한 발달을 이루면서 전 세계는 편리한 생활을 이룰 수 있게 되었다. 하지만 이러한 산업의 발달의 이면에는 환경오염으로 인한 지구온난화와 산업부산물 대량 발생 등의 문제가 발생하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 건축분야에서 $CO_2$ 배출 비율이 높은 시멘트의 사용량을 줄이고자 산업부산물인 고로슬래그와 순환 유동층 연소 플라이애시를 사용하였으며, 국내 염색공단에서 배출되고 있는 20만 톤 이상의 슬러지를 재활용하는 방안을 검토하기 위해 염색슬러지 탄화물을 활용한 무시멘트 경화체의 특성에 대한 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, 염색슬러지 탄화물의 치환율이 증가함에 따라 공기량은 증가하였고 플로어는 증가하였다. 또한 염색슬러지 탄화물 치환율이 증가함에 따라 휨강도 및 압축강도는 감소하는 경향을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권8호
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• pp.5-15
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• 2016

국내 하수처리장의 증가 및 방류수 수질기준 강화 등에 따라 하수 슬러지의 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 기존 하수 슬러지는 소각과 해양배출 등으로 처리하였지만, 대기오염과 해양배출 금지 등에 따라 최근에는 자원화 또는 에너지화 방법 등을 연구하고 있다. 그러나 전반적인 기술의 수준 및 적용기술에 대한 체계적인 분석 등이 부족하여 관련 기술에 대한 향후 분석이 필요한 실정이다. 본 논문은 슬러지 처리기술, 고체연료화 및 바이오가스 증산 활용기술을 대상으로 관련 특허, 논문 동향을 조사하였다. 또한, 국내 외 연구개발 추이를 분야별 5개 국가별(한국, 일본, 중국, 미국, 유럽)로 조사 및 분석하였다. 향후 슬러지의 효과적 처리를 위해 필요한 기술 분야를 제시하였다.