• 유기물자원화
• /
• 제22권1호
• /
• pp.27-34
• /
• 2014

하수슬러지의 처리 및 재활용에 관한 다양한 연구가 진행되었지만 하수슬러지 내에 포함된 80% 이상의 함수율에 따른 높은 에너지 소비 비용으로 저비용의 처리 기술의 요구가 높다. 이에 본 연구에서는 슬러지 처리 시 적은 양에 에너지를 소비하는 열가용화 반응을 적용하여 열가용화 반응온도에 따른 하수슬러지의 점도를 정량화하고자, 반응온도에 따른 탈수슬러지의 토크를 연속적으로 측정하였다. 반응온도가 증가하면 높은 반응온도와 압력에 의해 탈수슬러지는 열가용화 진행되고 슬러지 세포내의 결합수가 자유수로 용출되어 고상의 탈수슬러지는 액상의 슬러리로 변환된다. 이에 반응온도에 따른 점도 측정 결과 293K에서는 $270,180kg/m{\cdot}sec$ 로 높은 점도 값을 보이지만 400K에서는 $12kg/m{\cdot}sec$ 급격히 감소하고 460K 이상에는 $4kg/m{\cdot}sec$로 물의 점도와 유사한 값을 나타낸다. 이 결과를 바탕으로 수치모델링으로 열가용화 반응기 최적 설계를 위한 경계조건으로 점도 함수를 확보하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 2006

정수장 슬러지는 수 처리 역 세척 과정에서 발생되는데, 기계적인 방법 또는 자연건조방법으로 탈수된 후 주로 해양투기, 매립등의 방법으로 처리한다. 최근에는 런던협약에 의해 해양투기가 상당히 제약을 받고 있다. 탈수된 정수장 슬러지를 위생매립장의 복토재로서의 활용가능성을 파악하기 위하여 실내실험을 통하여 정수장슬러지의 물리 화학적 특성과 지반공학적 특성을 파악하였다. 슬러지의 지반공학적 특성을 향상시키기 위하여 슬러지에 일반토사를 혼합한 시료에 비중계실험, 액 소성한계실험 비중실험, 다짐실험. 일축압측 실험등을 실시하였다. 슬러지에 일반토사를 혼합한 혼합토는 정수장슬러지와 비교하여 최대건조단위증량은 증가하고, 최적함수비는 감소하였고, 최대압축응력과 마찰각을 증가한 반면 점착력은 감소하였다. 미국환경청의 복토재 기준을 확보하기 위해서 슬러지와 일반토사를 3:7로 혼합하여야 하며, 혼합토의 압축강도는 $3.6kg/cm^2$이다.

• 유기물자원화
• /
• 제18권4호
• /
• pp.69-76
• /
• 2010

최근 조류를 이용한 다양한 활용기술이 연구 되면서 활용 후 회수되는 조류 부산물의 자원화를 위하여 환경법 강화로 처리에 곤란을 겪고 있는 하수슬러지와 음식물쓰레기를 혼합 연계처리를 목적으로 시료를 각각 조류 부산물+하수슬러지, 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물 쓰레기로 각각 구분 혼합하여 급이한 후 pH, VS, EC, Eh, NaCl의 항목을 지렁이 생존 가능 지표로 설정하여 유기성 물질의 지렁이 처리 가능성을 위한 기초실험을 15일간 수행하였다. 혼합시료 급이 후 VS는 15일간 전체의 값이 60~80% 범위로 나타났으며 EC는 부산물+하수슬러지와 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합먹이 급이시 각각 1.21~2.45, 1.25~2.1 및 1.2~1.88mS/cm로 나타나 시료의 혼합 종류에 상관없이 지렁이 생존이 가능한 것으로 나타났다. 그러나 pH는 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합먹이 급이시 15일간 각각 5.4~6.7 및 6.2~7.4 범위로 지렁이 생존에 안정한 값을 나타내었으나 조류 부산물+하수슬러지 혼합시료는 지렁이 생육에 적정 범위를 벗어나 주의가 필요한 것으로 나타났다. 또한 Eh는 조류 부산물+하수슬러지의 혼합시료 급이 초기시 (-) 값을 나타내어 먹이 공급시 주의를 필요하였으며, NaCl은 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합사료 급이시 0.32~0.82% 및 0.23~0.61%로 나타나 지렁이 먹이로 급이시 염류에 대한 주의가 필요한 것으로 나타났다.

• 환경기술인
• /
• 제19권통권204호
• /
• pp.84-86
• /
• 2003

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제35권2호
• /
• pp.213-220
• /
• 2002

하수 처리수의 재이용을 위하여 표준활성슬러지법에 의한 생물학적 처리 후 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리하기 위한 Pilot Plant 실험연구가 수행되었다. 또한, 활성슬러지와 연계된 급속여과공정과 포기조 후단에 응집제를 주입하는 활성슬러지 이후 급속여과 처리하는 공정과의 비교 실험도 행해졌다. 최종침전지 유출수를 급속여과공정으로 처리한 경우 여과속도는 100m/day, 여과지속시간은 40시간 이하로 운전하는 것이 타당한 것으로 나타났으며, 여과지의 역세척 주기는 여과속도 100m/day일 때 40시간에 1회 정도가 되었다. 여과지 역세척 시 역세척 방법은 공세 1분, 공세+수세 30초, 수세 1분, 공세·수세 2분, 수세 3분, 안정 30초, 배수 10분의 순으로 행하는 것이 효과적이었으며, 수세속도는 10LPM으로 전체 여과수량의 2%정도였다. 표준활성슬러지 시스템에 의한 2차 처리수를 잡용수로 재이용 하기 위해서는 폭기조 후단에 응집제를 첨가하여 여과 공정을 후속공정으로 하는 시스템으로 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 2015

하수슬러지는 도시 하수처리시설이나 공단 폐수종말처리시설 등에서 배출되는 유기성 슬러지로서 높은 함수상태 (70-80%)와 중금속, 다량의 유기물 등으로부터 그 처리 및 재활용에 큰 제약이 되고 있으며, 아직까지 효과적인 방법이 없다. 이에 본 연구에서는 경제성 및 2차 환경오염 방지 차원의 보다 근본적인 하수슬러지 처리 및 자원화 기술개발의 기초연구로서, 특정 온도범위($650{\sim}800^{\circ}C$)내로 열처리하고 소정의 분말도로 조정된 소성하수슬러지의 포졸란 반응 활성도와 그 영향인자를 분석하여 콘크리트용 혼화재료로서의 활용 가능성을 검토하고자 수행되었다. 본 연구의 수산화칼슘(알칼리 활성제)을 이용한 소성하수슬러지 혼입 모르타르의 압축강도 발현특성 및 수화생성물 분석결과는 재령에 따른 소성하수슬러지의 포졸란 반응 활성을 명백히 보여주었으며, 기존 콘크리트용 혼화재인 플라이애쉬나 고로슬래그미분말과 비교해 볼 때, 콘크리트용 혼화재로서의 활용가능성을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제7권3호
• /
• pp.52-57
• /
• 1998

본 연구에서는 지렁이를 이용한 하수슬러지의 안정화시 타 폐기물과의 혼합 가능성을 알아보기위해 가축폐기물중 우분의 혼합비율을 달리하여 부숙에 따른 이화학적 성상변화를 살펴보고 이를 바탕으로 부숙시료에 대한 지렁이의 생존율, 증체율, 부화율 그리고 슬러지 섭취량 및 배설량 등을 평가하였다. 50일 부숙시킨 혼합시료의 이화학적 특성은 pH가 6.9~7.2, 또는 -22~174㎷, 알카리도는 270~1,150mc $CaCo_3$/L로 조사되었으며, 부숙시료에 대한 지렁이 입식실험에서 생존율은 30%, 20%, 10%의 우분혼합구에서 각각 88.3%, 83%, 63.7% 증체율은 각각 321%, 297%, 265%, 부화율은 각각 91%, 76.7%, 66.7%로 나타났다. 50일 동안의 섭취량과 분변토 발생량은 하수슬러지의 혼합비율이 높을수록 감소하는 경향이었으며, 지렁이 한 마리당 하루 섭취량과 분변토 발생량은 20%이상의 우분혼합구에서 각각 0.15~0.18g, 0.11~0.14g으로 나타났다. 이상의 결과로부터 하수슬러지의 vermistabilization 처리시 우분의 혼합비율은 20%이상이 요구되며 슬러지의 병합처리 가능성을 인정할 수 있었다.

• 유기물자원화
• /
• 제8권3호
• /
• pp.104-111
• /
• 2000

본 연구는 제지슬러지퇴비의 농업적 이용을 위하여 퇴비를 사질양토에 일정 비율로 혼합한 후 인산의 가용화와 토양중의 무기 인산의 변화를 구명하기 위하여 수행하였다. 온도와 수분에 관한 영향을 찾고자 incubation 실험을 실시하였다. Incubation 실험의 처리내용은 제지슬러지퇴비의 혼합율을 0, 2, 8및 16%의 비율로 혼합하였고, 수분조건은10과 15%로 하였으며, 온도는 4와 $30^{\circ}C$로 하였다. Incubation 실험에서 제지슬러지퇴비의 혼합비율이 증가할수록 pH값은 상승하였으며, 처리조건중 온도조건에서는 뚜렷한 경향이 없었고, 수분의 조건에서 pH변화는 없었다. Incubation 실험에서 무기인산의 분획물중 Saloid-P와 Fe-P는 혼합량이 증가할수록 감소하였으며, 처리량이 많았던 8과 16% 처리구에서는 존재하지 않거나 미량 존재 하였다. 시간에 따른 변화량은 낮게 나타났다. Al-P에서는 혼합량이 증가할수록 증가하는 경향이었다. Ca-P의 함량은 혼합량이 증가할수록 증가하는 경향이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제39권8호
• /
• pp.462-469
• /
• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.352-358
• /
• 2010

서로 다른 처리공정으로 운영되는 4개의 하수시설을 대상으로 16S rRNA 유전자 기반의 pyrosequencing을 이용해 활성슬러지 하수처리 생물반응기의 세균군집구조를 분석하였다. 활성 슬러지에는 Rhodocyclales, Burkholderiales, Sphingobacteriales, Myxococcales, Xanthomonadales, Acidobacteria group 4, Anaerolineales, Methylococcales, Nitrospirales, Planctomycetales 목에 속하는 염기서열이 전체의 54-68%를 차지해, 소수의 세균 분류군이 활성슬러지 세균군집의 대부분을 차지하고 있었다. 이들 소수 세균 분류군의 조성은 처리장별로 차이가 있었으며, 하수처리장의 운전조건 및 환경조건에 영향을 받는 것으로 추측되었다. 또한, 활성슬러지는 매우 다양한 세균 종을 가지는 것으로 관찰되었는데(Chao1 richness estimate: 1,374-2,902 operational taxonomic units), 대부분의 다양성은 희귀 종에 기인한 것으로 나타났다. 특히, 분리막으로 운영되는 하수처리시설에서 높은 다양성을 나타내었는데, 처리공정이 매우 긴 고형물체류시간으로 운영되어 느리게 성장하는 다양한 세균이 서식하는데 용이하기 때문인 것으로 판단되었다. High-throughput pyrosequencing 기술을 이용하여 활성슬러지 세균군집을 처리장별로 비교 분석한 본 연구는 향후 활성슬러지 미생물의 생태학적 특성을 보다 잘 이해하고 하수처리공정을 개선하는데 도움이 될 것이다.