• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.245-245
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• 2010

우리나라 생활폐기물 중 음식물쓰레기는 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 또한, 음식물쓰레기에서 발생되는 음폐수의 발생량은 8,926톤/일에 달하고 있지만, 이 중 극히 일부만이 하수처리장 등에서 병합 처리되고 있고 대부분은 해양 투기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 독일 GBU사로부터 중온/습식/이상 혐기성 소화 기술을 도입하여 HADS Pilot Plant를 설치하였고, 2008년 3월부터 국내 음폐수 및 음식물쓰레기에 적합한 최적의 운전기술을 확보하기 위한 Pilot Test를 실시하였다. 본 실험에 사용된 HADS Pilot Plant는 산발효조($6m^3$), 메탄발효조($50m^3$), 안정화조/가스저장조($40m^3$)그리고 가스 소각기로 구성되어 있다. 그리고 적용 음폐수 및 음식물쓰레기는 경기도 Y군에 위치한 사료화 시설에 반입되는 것을 이용하였는데 음폐수는 평균 TS 13.5%, VS 80%, pH $3.7{\pm}0.2$의 성상을 나타내었다. 이를 이용해 계단식으로 유기물 부하를 증가시키면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하며 중온 상태에서 혐기성 소화를 실시한 결과, $0.8Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수 및 85%의 VS 감량이 가능함을 확인하였다. 그리고 음식물쓰레기는 음폐수와 달리 1차 파쇄/선별기 및 배관상에 설치되는 2차 미세파쇄/선별기를 통한 전처리를 실시하였고, 1차 파쇄/선별 후 평균적으로 TS가 17.4%, VS는 81%, pH는 $3.85{\pm}0.2$의 성상을 나타내는 음식물쓰레기를 2차 미세파쇄/선별기를 거쳐 Pilot Plant의 산발효조에 투입하여 중온상태에서 혐기성 소화를 실시하였다. 음폐수 적용시와 마찬가지로 계단식으로 유기물 부하를 증량하면서 $4kgVS/m^3/d$까지 적용하여 운전하였고, 그 결과 약 $0.9{\sim}1.2Nm^3/kgVS_{rem}/d$의 바이오가스 회수와 85~87%의 VS 감량 효율을 확인하였다. 음폐수와 음식물쓰레기의 혐기성 소화 실험 결과, 제거된 VS량을 기준으로 보았을 때, 음식물쓰레기에서 더 많은 바이오가스 발생하였는데 이는 음식물쓰레기에 존재하는 고형물이 미생물들의 서식 공간으로 활용됨에 따라 혐기성 소화 과정에서 일어나는 혼합 발효 및 공영양 대사가 음폐수 대비 좀 더 수월하게 일어날 수 있게 된 데에 따른 결과라고 생각된다. 당사의 HADS Pilot Plant test에서는 계단식의 순차적인 유기물 부하 증량과 총VFA/총 알카리도 비율을 0.3~0.4 수준이하로 유지하며 운전함에 따라 음폐수와 음식물 모두에서 안정적으로 $4kgVS/m^3/d$까지의 유기물 부하 적용이 가능하였다. 또한, 생산된 바이오가스 내 메탄의 함량은 60~65%를 유지하였으며, 메탄발효조의 pH는 별도의 조절이 없이도 운전기간 동안 평균 7.8~7.9 수준을 유지하였다. 이처럼 pH 3.7~3.8의 음폐수 또는 음식물쓰레기의 투입에도 안정적인 완충능력을 보여준 것은 소화조 내에서 기질로부터 분해되어져 나오는 암모니아와 이산화탄소가 강력한 버퍼 시스템을 구축하고 있음에 따른 결과로 사료된다. 그리고 음폐수와 음식물쓰레기의 경우 모두 85%이상의 높은 VS 제거율을 보여주었는데 이는 당사의 HADS Pilot Plant 소화조의 구조가 내통과 외통으로 구분되어져 있음에 따라 plug flow + CSTR의 특징을 가짐에 따른 결과로 판단된다. 상기한 결과를 바탕으로 향후에는 $5kgVS/m^3/d$ 수준의 유기물 부하 적용운전도 계획하고 있다.

• Korean Journal Plant Pathology
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• v.12 no.3
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• pp.336-344
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• 1996

생강뿌리썩음병은 충남 서산, 태안지역이 전북지역보다 3배나 심하게 발생하여 평균 발병주율이 18.1%에 달하였다. 이 병은 서산, 태안지역에서 7월 초순부터 발생하기 시작하여 한여름철의 기온이 높고 비가 많이 오는 장마가 7,8월에 급격히 증가하였으며 기온이 서늘해지기 시작하는 9월 중순까지 진전하였다. 서산, 태안지역과 완주지역은 토양의 이화학적성상 및 미생물상에 큰 차이를 보였으며 완주지역 토성은 서산, 태안에 비해 모래성분이 많고 pH가 낮으며, 유기물, 인산, 치환성 양이온의 함량도 낮았다. 진균, 세균, Pythium spp., Bacillus spp.의 토양내 밀도는 원주지역에서 낮았으나 B/F치는 서산, 태안지역보다 높았다. 완주지역에서 발병이 낮았던 것은 이 지역의 생강이 주로 답전윤환의 작부형태로 논에서 재배되기 때문으로 생각된다. 뿌리썩음병의 발병정도와 재배토양의 이화학적성상과의 상관은 관찰되지 않았다. 이 밖에도 초년재배, 답전윤환, 비가림 재배, 지하점적관수, 사양토 토양, 배수가 양호한 포장, 산간경사지 포장, 종강소독 등은 뿌리썩음병의 발병을 적게 하는 요인들이었다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.4 no.2
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• pp.47-53
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• 1996

This study was carried out to estimate the amount and the characteristics of sewage sludge disposed of in the Nanjido sludge landfill site. Boring test was conducted to estimated the landfill volume and to get sludge samples to be analyzed. Total analysis and leaching test were performed to find the characteristics of sewage sludge. The Nanjido sludge landfill site had the surface area of $50,000m^2$ and the average depth of 15m. The estimated sludge volume was 600,000ton. Sewage sludge in Nanjido sludge landfill site was very stable. Results of total analysis of heavy metals indicated that the sludge could be classified as a non-hazardous waste according to the California state regulation. The sludge also could be used as compost based on compost quality criteria of foreign countries. Results of Korea Extraction Procedure showed that sewage sludge in Nanjido sludge landfill site was not a hazardous waste.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.36 no.5
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• pp.349-356
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• 2003

As industrial activities are growing, pollutants found in the contaminated land are getting diverse. Some contaminated areas are subject to mixed wastes containing both organic and inorganic wastes such as hydrocarbon and heavy metals. This study concerns with the influence of the degradation of organic pollutants on the coexisting heavy metals, expecially for As. As mainly exists as two different oxidation state; As(III) and As(V) and the conversion between the two chemical forms may be induced by organic degradation in the soil contaminated by mixed wastes. We operated microcosm in an anaerobic chamber for 60 days, using sandy loam. The soils in the microcosm are artificially contaminated both by tetradecane and As, with different combination of As(III) and As(V); As(III):As(V) 1:1, As(III) only and As(V) only. Although not systematic, ratio of As(III)/As(Total) increase slightly at the later stage of experiment. Considering complicated geochemical reactions involving oxidation/reduction of organic materials, Mn/Fe oxides and As, the findings in the study seem to indicate the degradation of the organics is connected with the As speciation. That is to say, the As(V) can be reduced to As(III) either by direct or indirect influence induced by the organic degradation. Although Fe and Mn are good oxidising agent for the oxidation of As(III) to As(V), organic degradation may have suppressed reductive dissolution of the Fe and Mn oxides, causing the organic pollutants to retard the oxidation of As(III) to As(V) until the organic degradation ceases. The possible influence of organic degradation on the As speciation implies that the As in mixed wastes may be have elevated toxicity and mobility by partial conversion from As(V) to As(III).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.62-62
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• 2021

산업 고도화로 인하여 복잡하고 다양한 유기물의 사용량이 증가하였으며, 공공수역 내 새로운 오염물질이 유입됨에 따라 생화학적 산소요구량(BOD) 중심의 수질평가에 한계를 나타내었다. 이후 난분해성 물질을 고려한 유기물관리 정책과 총량관리의 필요성이 제기되었고 국내 하천과 호소에서는 총 유기탄소(TOC)를 유기물 관리지표로 설정하였다. 그러나 부영양 하천과 호소에서 TOC는 외부 부하뿐만아니라 식물플랑크톤의 과잉성장에 의해 증가할 수 있는 항목이므로 TOC 관리정책 추진을 위해서는 유기물의 기원에 대한 파악이 필요하다. 특히, 국내 하천에서 나타나고 있는 난분해성 유기물 오염도의 증가 추세에 대응한 실효성 있는 유기물 오염관리 정책을 수립하기 위해서는 다양한 유기물의 근원을 정확하게 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 금강 수계 최대 상수원인 대청호를 대상으로 3차원 수리-수질 모델을 적용하여 유기탄소 성분 별 유입과 유출, 내부생성 및 소멸량을 평가하고 저수지시스템에서의 유기탄소 물질수지를 해석하는 데 있다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 AEM3D 모델을 사용하였으며 2017년을 대상으로 입력자료를 구축한 후 보정을 수행하였고 2018년을 대상으로 모델을 검정하였다. 모델은 유기탄소를 입자성, 용존성, 그리고 난분해성과 생분해성으로 구분하여 모의하며 유기물질 성상별 실험결과를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 유기탄소 물질수지 해석을 위해 4가지의 탄소성분과 조류 세포 내 탄소의 질량 변화율을 계산하였다. 이를 위해 외부 유입·유출부하율, 수체 내 생성(일차생산, 재부상, 퇴적물과 수체 간 확산) 및 소멸률(POC 및 조류 침강, DOC 무기화, 탈질)을 고려하였다. 모델은 2017년과 2018년의 물수지를 적절히 재현하였으며 저수지의 성층구조를 잘 재현해내면서 전반적인 수온, 수질을 적절하게 모의하였다. 연간 TOC 부하량 중 내부기원 부하량은 2017년 68.4 %, 2018년은 높은 강우량의 영향으로 55.0%로 산정되었다. 내부 소멸 기작 중 침전으로 인한 손실이 가장 높은 것으로 나타났으며, 2017년과 2018년 각각 31.3%, 29.0%로 나타났다. TOC의 공간분포는 Chl-a 농도 분포와 유사하게 나타났으며, 댐 설치로 형성된 정체수역은 유역의 유기물 순환에 많은 영향을 미치는 것으로 평가되었다. TOC 관리 정책 기초자료 확보를 위해서는 향후 유역-저수지 시스템을 연계한 유기물 물질순환 심층 연구가 필요하다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.3 no.2
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• pp.47-57
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• 1995

The purpose of this study was to investigate the effect of mechanical mixing intensity on composting. The major parameters investigated were the mixing intensity and initial moisture content. Laboratory scale composting reactors with mixing equipment were used in this study. Wastes used for the study were raw nightsoil sludge, nightsoil sludge after vacuum evaporation treatment and pig manure. When moisture contents were 60% and 63%, amount of organic material degraded in the continuous mixing reactors was higher than that in the intermittent mixing reactors. Compost produced from reactors with continuous mixing had better texture than that obtained from reactors with intermittent mixing. When moisture content was 68%, organic waste was kneaded rather than mixed in the continuous mixing reactors. Amount of organic material degraded in the continuous mixing reactors also was lower than that in the intermittent mixing reactors.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.13 no.1
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• pp.100-114
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• 2005

Organic waste, which is defined as wastes derived from various biological organisms that contain more than 40% of organic materials, is generated about 100 million tons per year in Korea. These organic wastes are now controlled by several governmental entities, under different rules and regulations, leading to the improper management and inefficient treatment. Therefore, integrated management system is primarily needed for the efficient recycling of organic waste. In this study, six kinds of organic wastes, which are food waste, sludges(sewage, waste water, night soil), animal excreta, animals and plants residues, and three kinds of recycling by-products(compost, feed, anaerobic digestion by-products) made of organic wastes, were analyzed for their physical and chemical characteristics. On the basis of this result, a possibility for the efficient recycling of organic waste was investigated.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.5 no.4
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• pp.45-56
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• 1985

This study was made to evaluate temperature effects on biological wastewater treatment particularly at the lower temperatures. Cell yield coefficients and other kinetic factors were compared by varying temperature for industrial wastes. Bench scale aeration-only complete mixing activated sludge(CMAS) units were operated at temperatures of $1^{\circ}$, $4^{\circ}$, $7^{\circ}$ and $10^{\circ}C$ with substrate concentrations of 5,000 and 200 mg/l COD. The study results indicate that the cell yields were computed to be 0.5 to 0.6 grams VSS per grams BOD removed, and were not influenced by temperature variations. The synthesis/total energy ratios were computed to be 0.45 to 0.58 and had a tendency to become larger at lower temperatures. The endogenous respiration rates were computed to be 0.07 to 0.08/day, and seemed to be independent of temperature. In addition, very little temperature effects were observed when F/M ratio and substrate concentrations were reduced.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.29 no.2
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• pp.197-205
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• 2010

This study was conducted to investigate the optimum conditions for efficient methane production through anaerobic digestion of pig waste slurry. The examined parameters were organic matter content of the pig slurry, the ratio of seed sludge to pig slurry, and stirring intensity of the digestion reactor. The effects of types of slurry produced from different purpose-based pigs fed with different feeds were also tested. The methane concentration in the produced biogas was 45% when the ratio of seed sludge to pig slurry was 50% and total solid (TS) concentration was 1%, and it increased in proportional to TS concentration increases from 3 to 7%. At 3 and 5% of TS concentration, increasing mixing velocity from 80 to 160 rpm resulted in higher biogas production amount. However, mixing amount of seed sludge did not cause any significant effect on biogas production. Overall, the most efficient biogas production was achieved at 3-5% TS concentration in combination with 50% seed sludge inoculation and mixing velocity at 120 rpm. Among pig slurry types, gestating sow waste slurry showed the highest biogas production probably due to higher the degradation rate than other types of pig waste slurry being affected by the feeds components.