• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.356-359
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• 2005

하수를 처리하는 공정에서 해마다 슬러지의 발생량은 증가하고 있으며, 이를 효과적으로 처리하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구는 경제적이면서도 측정이 간편한CST(Cap-illary Suction Time)을 통해 슬러지 의 탈수성 과 적 정 주입량을 산출하는 방법을 연구하였다. 이를 위하여 본 실험의 대상인 도시 하수슬러지에 대하여 함수율 및 pH변화, 무기 및 유기 응집제의 주입량 변화, 그리고 응집제 투입 후 침전된 응집제량을 조사하여 탈수성을 조사하였다. 슬러지의 함수율을 97%, 98%, 99%로 했을 때, CST는 99%일 때가 가장 적은 값으로 나타났다 응집제 주입 후 침전된 슬러지의 생성량은 응집제가 증가됨에 따라 증가하다가, 최적 주입량보다 더 많은 응집제를 주입할 경우에는 그 양이 감소했다. 이는 형성된 응집물의 구조적 특성의 변화를 나타내고 있음을 알 수 있다. 위와 같은 실험 결과를 통해 CST는 수분이내(< Smin)에 슬러지의 탈수성을 신속하게 측정할 수 있는 방법이며 비교적 정확하게 측정할 수 있음을 알 수 있다. 뿐만 아니라 응집제의 최적 주입량 및 응집물의 구조적 특성을 평가하는 데에도 유용하게 사용할 수 있다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.23 no.1
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• pp.52-62
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• 2015

Coagulating effects of eco-friendly coagulant materials such as zeolite, kaolinite, loess and chitosan upon sewage sludge were evaluated. And coagulating effects of the mixtures of those materials and polymer (polyacrylamide) were also investigated. Coagulating efficiency of loess was higher than that of kaolinite and zeolite at the treatment levels of 2,500~50,000mg/L. Coagulating efficiencies of zeolite, kaolinite and loess at the treatment level of 20,000mg/L were lower than that of 1,000 mg/L of polymer, which meant that single application of those materials in real plant were not feasible. At the treatment level of 1,000 mg/L, coagulating efficiency of Chitosan was much lower than that of polymer, which also meant that single use of chitosan in real plant could be unrealistic because of its high price. However, the application of the mixture of 'polymer 80mg/L + kaolinite or loess 500 mg/L + chitosn 10mg/L' or the mixture of 'polymer 80mg/L + kaolinite or loess 500mg/L' was promising way for coagulating sewage sludge.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.673-677
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• 2009

현재 상수시설의 경우 갈수록 악화되는 수질과 정수장의 유지관리 인원 상주의 어려움, 기존의 응집, 침전, 여과 정수처리 시스템의 처리성능 증대에 따른 한계성에 직면한 상황이다. 안정적으로 수질의 개선을 통한 장치의 컴팩트화, 유지관리가 편리한 고도정수 수질기준에 만족하는 정수처리 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 정수처리 시설인 혼화지에 응집제와 함께 다양한 비중을 가지고 있는 모래입자를 투입하여 응집제와 모래의 결합에 따른 탁도 제거효율과 슬러지의 양을 비교하였으며, 침전지내에 정류벽을 설치하여 침전지 초반에 가라앉을 수 있도록 유도하여 탁도 및 슬러지양을 비교하였다. 응집제만 투입한 경우보다 시료를 투입한 경우가 탁도제거율과 슬러지양이 상승하는 것을 볼 수 있으며 그중에서도 규사의 경우가 가장 많은 탁도제거율의 상승을 나타냈다. 또한 이중 정류벽을 설치하여 탁도 및 슬러지양을 측정한 결과 이중정류벽을 설치하지 않은 경우보다 탁도제거율 및 슬러지양 또한 높게 측정되었으며 슬러지의 양 또한 침전지 앞부분에 집중되는 것으로 나타났다. 이러한 경우 상기 플럭의 질량이 증가하기 때문에 처리속도를 높이고, 체류시간을 줄이고, 처리를 효율적으로 안정되게 수행하는 것이 가능하다. 본 연구결과를 바탕으로 정수시설의 설치에 있어 시료와 이중정류벽을 함께 사용할 경우 응집제의 절감 또는 침전지의 컴팩트화를 가져올 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.197-197
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• 2019

총인처리시설에서는 응집제를 주입하여 인이나 오염물질을 침전시켜 처리하고 있으며 PAC(poly aluminum chloride)나 $FeCl_3$, $Al_2(SO_4)_3$, 등 다양한 종류의 응집제가 사용되어지고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 알루미늄계열의 응집제는 처리수에 잔류이온이 존재하게 되어 인체에 축적돼 알츠하이머 병 등 신체질환을 유발할 수 있는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 사전에 예방하기 위해 $TiCl_4$와 같은 티타늄계열 응집제에 대한 연구가 진행되고 있다. $TiCl_4$ 응집제는 인 제거에 효과적으로 적용할 수 있으며 수중에 잔류이온을 유발하지 않으며 Ti이온은 치과임플란트나 의료장비로 사용될 만큼 인체에 무해하다고 알려져 있다. 응집제 사용에 따라 생성된 응집슬러지의 처리방안에 있어서 기존 응집제의 경우 생성된 슬러지의 대부분은 하수슬러지 위탁처리업체를 통해 소각 및 매립, 재활용 되고 있으나, $TiCl_4$를 응집제로 사용할 경우 생성된 슬러지를 인발하여 건조 및 소성을 통해 이산화티타늄으로 재활용할 수 있어 슬러지를 친환경적으로 처리가 가능해 기존 슬러지 처리방안의 경제적, 환경적 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 $TiCl_4$를 하수처리장 방류수에 주입하여 수중의 총인(T-P)을 처리한 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조와 소성과정을 거쳐 이산화티타늄을 제조하였다. 방류수를 취수해 2.5mg/L의 초기 총인 농도를 가진 원수를 제조하였으며 제조된 원수에 $TiCl_4$를 0.6mL 주입하였을 때 99.93%의 총인제거효율을 얻을 수 있었다. 응집 실험 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조 후 $300{\sim}1000^{\circ}C$의 각각 다른 온도조건에서 소성하여 이산화티타늄을 제조하였으며, SEM과 XRD를 통해 제조된 이산화티타늄의 표면특성과 결정성 분석을 실시하였다. 제조된 이산화티타늄은 $500{\sim}800^{\circ}C$에서는 아나타제, $900{\sim}1000^{\circ}C$에서는 루타일 결정구조가 나타났다. 또한, $TiCl_4$ 주입량에 따른 이산화티타늄의 최종 생산량과 제조 시 사용되는 건조로 및 소성로의 경제적 비용 등을 고려하여 이산화티타늄 1Ton을 제조하기 위해 필요한 단가를 산출하였다. 본 연구에서 제조된 이산화티타늄 1kg의 생산단가는 약 5,400원으로 나타났으며, 가장 많이 사용되는 P-25 광촉매 보다 저렴한 가격으로 제조 및 판매를 기대할 수 있다. 따라서 하수처리장에 적용 시 기존 응집제 보다 비싼 $TiCl_4$ 비용을 보완하고 친환경적인 슬러지 처리로 제조된 이산화티타늄의 유통 및 현장적용을 통해 경제적, 환경적으로 우수하다고 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.8
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• pp.775-780
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• 2008

Sludge conditioning is widely used to improve aggregation and dewaterability of waste sludge in sludge treatment processes. The study aims to examine quantitative correlations between coagulant dosage and sludge cake dewaterability using three kinds of coagulants, such as an aluminum sulfate, a ferric chloride, and a poly aluminum chloride(PAC). When an aluminum sulfate, a ferric chloride, and a PAC were injected with 0.79$\sim$1.19 mmol/g, 0.61$\sim$1.25 mmol/g TSS, and 0.21$\sim$0.39 mmol/g TSS, respectively, specific resistances to filtration of the sludge were decreased at 95.0% or more. This study shows that the correlation between coagulant dosage per g sludge(D) and normalized specific resistance to filtration(R) could be expressed by the exponential functions.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• v.48 no.3
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• pp.271-282
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• 2020

Sewage treatment plants are social infrastructure of cities. The sewage distribution rate in Korea is reaching 94% based on the sewage statistics based in the year of 2017. In Korean sewage treatment plants, use of PAC (Poly Aluminum Chloride) accounts for 58%. It contains a large amount of impurities (heavy metal) according to the quality standards, however, there have been insufficient efforts to reinforce the standards or technically improve the quality, which resulted in secondary pollution problems from injecting excessive coagulant. Also, the increase in the use of chemicals is leading to the increases in the annual amount of sewage sludge generated in 2017 and the need to reuse sludge. As such, this study aims to verify the possibility of reusing sludge by evaluating the stability of heavy metals based on the injection of coagulant mixture during water treatment which uses the torrefield wood powder and natural materials, and evaluating the sedimentation and heating value of sewage sludge. As a result of analyzing heavy metals (Cr, Fe, Zn, Cu, Cd, As, Pb, and Ni) from the coagulant mixture and PAC (10%), Cr, Cd, Pb, Ni, and Hg were not detected. As for Zn, while its concentration notified in the quality standards for drinking water is 3 mg/L, only a small amount of 0.007 mg/L was detected in the coagulant mixture. Maximum amounts of over double amounts of Fe, Cu, and As were found with PAC (10%) compared to the coagulant mixture. Also, an analysis of sludge sedimentation found that the coagulant mixture showed a better performance of up to double the speed of the conventional coagulant, PAC (10%). The dry-basis lower heating value of sewage sludge produced by injecting the coagulant mixture was 3,378 kcal/kg, while that of sewage sludge generated due to PAC (10%) was 3,171 kcal/kg; although both coagulants met the requirements to be used as auxiliary fuel at thermal power plants, the coagulant mixture developed in this study could secure heating values 200 kal/kg higher than the counterpart. Therefore, utilization of the coagulant mixture for water treatment rather than PAC (10%) is expected to be more environmentally stable and effective, as it helps generating sludge with better stability against heavy metals, having a faster sludge sedimentation, and higher heating value.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.18 no.4
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• pp.316-320
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• 1999

The purpose of this research was to estimate dewatering characteristics of generating water treatment plant by dewatering velocity, suitable polymer and mixing condition. Zeta potential of sludge in storage tank was negative and in case of adding cation, anion and nonion polymer for sludge conditioning, specific resistance coefficients of conditioned sludge were similar at zeta potential -5㎷. But above zeta potential -15㎷, canon polymer was more effective than others for reduction of specific resistance coefficients. Using of cation acrylate polymer showed better dewatering coefficients than cation methacrylate polymer.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.1083-1091
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• 2000

The objective of this study is to develop effective and economical treatment processes for the removal of non-biodegradable organics by reusing the sludge generated from Fenton's Oxidation Process. It was found that about 50% of coagulants and 50% of catalyst can be reduced by reusing the sludge generated from Fenton's Oxidation Process. It was also found that the amount of sludge generation can be reduced in coagulation process and Fenton's Oxidation Process. From the results of bench-scale test, it was found that the average removal efficiency increased to 8.5% and the amount of sludge generation was reduced up to 35% by reusing the sludge as coagulant. The average organic removal efficiency increased to 5.3% and the amount of sludge generation was reduced up to 14% by reusing the sludge as catalyst in Fenton's Oxidation. It can be concluded that the reuse of sludge generated from Fenton's Oxidation Process would be reduced cost of chemical consumption and Fenton's sludge treatment.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.655-658
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• 2009

본 연구는 철 성분 응집제가 염색폐수 처리공정에서 슬러지 발생에 미치는 영향에 대한 연구로 응집제로 $FeCl_3$, $FeSO_4$, $Al_2(SO_4)_3$를 사용하였다. 본 연구의 목적은 염색폐수처리공정에서 발생되는 폐수를 응집제를 이용하여 처리할 때 부수적으로 발생되는 슬러지의 양을 감량하며, 응집제가 색도제거에 미치는 영향에 대한 상관성을 규명 하는데 그 목적이 있다. 실험에 사용된 염색폐수의 BOD, COD, pH, 그리고 색도의 평균값은 각각 800 mg/L, 600 mg/L, 9.7, 102 이었다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.57 no.2
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• pp.263-270
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• 2024

In this study, impact factors for dehydration with KOMIR-Tube system using flocculant and dewatering tube were evaluated for mine drainage sludges. The experiments were conducted on semi-active facility sludges with water contents above 90 % using KOMIR-Tube system. The flocculant and input amount were determined from laboratory experiment and the dewatering efficiency was verified onsite experiment. The sludge characteristics were identified by instrumental analysis such as zeta potential measurement, particle size analysis, XRD, XRF and SEM-EDS. Selection of flocculants for sludge dewatering treatment need to consider not only precipitated rate but also filterated rate. Floc size has to keep at least 0.7 mm. From on-site experiments, sludge dewatering using KOMIR-Tube system suggests to carry out April and May that is low rainfall and humidity considering to climate conditions. Also, dewatering rate depends on the crystal degree of mineral that mainly makes up sludges. Particularly, goethite of the iron hydroxides has better dewatering rate than ferrihydrite. Ferrihydrite is low degree of crystallinity and uncleared or broad shaped crystal, goethite is good crystallinity with needle shaped crystal so that the effect of flocculation and dewatering showed to depend on the crystal. In results, impact factors of dewatering for mine drainage sludges are related to flocculant, climate, crystallinity and shape of iron hydroxides.