• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.125-133
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• 2009

하수를 정화하는 과정에서 발생하는 슬러지는 과거 주로 매립되어 왔으나, 2003년 유기성 슬러지의 매립금지라는 폐기물 관리법이 개정됨에 따라 최근에는 주로 해양투기 되어왔다. 그러나 '런던협약 96의정서'에 의해 2011년부터 해양투기도 금지될 예정이어서, 세계 각국은 슬러지의 다양한 처리방법에 대해 노력하고 있다. 우리나라도 예외 없이, 하수슬러지의 합리적인 처리방법을 찾기 위해 현재 많은 전문가들이 노력하고 있으며, 그중 하나가 재생 에너지화이다. 슬러지의 재생 에너지화의 성패는 친환경적이고 경제적인 건조방법에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 따라서 본 연구에서는 영동군에서 발생하고 있는 하수슬러지를 재생에너지화하기 위해, 슬러지의 화학적 특성을 분석하여 에너지화 가능성을 검토하고, 마이크로파를 물과 슬러지에 각각 조사하여 슬러지의 건조 특성과 효율성 등을 분석하였다. 그 결과, 영동군하수 슬러지는 중금속 성분이 매우 적고 열량이 3,370kcal/kg 이상으로 재생에너지화하기에 적당함을 확인하였다. 또한, 마이크로파에 의한 슬러지 건조 특성을 분석한 결과, 슬러지 중량 대비 시간의 곡선은 투입 슬러지 량에 관계없이 늘어진 S자 형태의 거동특성을 보임은 물론 그 기울기가 일정함을 확인하였다. 또한, S 곡선을 변곡점 기준으로 세 영역으로 나눌 경우 두 번째 영역에서 건조가 가장 많이 일정하게 발생하며, 전체 건조량의 약 80% 이상임도 확인하였다. 본 결과는 향후 마이크로파를 이용한 full-scale 건조공정에서 투입 슬러지 대비 슬러지 건조량을 예측하는데 적용할 수 있다. 또한 본 실험 결과에 의하면, 마이크로파에 의한 건조능력이 약1.0kg/kW 이상을 보이고 있어 경제성도 갖고 있음을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제12권2호
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• pp.72-81
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• 2004

전체 유기성폐기물 가운데 약 30%가량을 차지하는 음식물쓰레기는 높은 염분과 함수율로 인해 적정 처리 방안의 부재라는 상황에서 기존의 처리방법들에 비해 보다 환경친화적인 지렁이를 이용한 퇴비화 방안은 최근 들어 관심이 집중되고 있다. 그러나 지렁이 이용기술은 도입초기의 운영방법 및 기술이 현재에도 적용되고 있으며 자료부족과 경험부족으로 인해 효율성이 떨어진다고 볼 수 있다. 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 자원화 단계에서 높은 수분, 염분, 그리고 유기물 함량은 지렁이의 생육에 큰 저해 원인이 되는 것으로 알려지고 있으며, 이러한 영향을 최소화하기 위하여 전처리 단계에서 가능한 한 수분의 양을 줄이고 유기물을 1차적으로 분해하여 이용하도록 유도하고 있다. 본 연구에서는 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 자원화에 있어 음식물쓰레기의 염분농도와 급이되는 음식물쓰레기의 부숙정도 그리고 혼합비에 따른 지렁이의 영향정도를 관찰하기 위하여 실시되었다. 실험 결과, 지렁이 생육과 관련된 최적의 함수율은 약 55%로 한계 염분 농도는 0.5%로 조사되었다. 음식물쓰레기의 높은 염분농도와 유기물 분해에 따른 발열 및 유기산 생성등의 부하를 줄이기 위한 분변토와의 혼합은 필수적 이었으며, 유기물 감량이 목적인 부숙과정은 결과적으로 음식물쓰레기의 염분농도를 증가 시키는 것으로 조사되었다. 따라서 가급적 부숙과정은 피하고 분변토와의 적절한 혼합을 통한 유기물감량이 요구되며, 결과적으로 음식물쓰레기와 분변토와의 혼합비는 모든 조건등을 고려했을 때 부숙되지 않은 음식물쓰레기와 분변토와의 3:7 혼합비가 가장 적절하다고 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권5호
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• pp.47-51
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• 2006

국내 생활쓰레기 소각시설에서 발생되는 소각재의 양은 2005년 경우 약 420,000톤에 달하고 있으며, 그중 비산재 발생량은 약 68,000톤에 달하고 있다. 비산재는 지정폐기물로 분류되어 일반적으로 고형화 및 안정화 처리 후 매립되고 있으며, 단지 발생량의 약 20%만이 재활용되고 있다. 비산재의 경우 CaO의 함량이 50%까지 이르고 있으며, 그 이유는 배가스 처리시 CaO를 기본으로 하는 물질을 다량으로 사용하기 때문이다. 본 연구에서는 비산재에 함유되어 있는 CaO를 회수하여 $CaCO_3$ 분말을 제조하기 위한 기초실험을 수행하였다. CaO를 선택적으로 용해하기 위하여 설탕용액을 사용하였으며, 기초 실험결과에 의하면 CaO용해를 위한 최적조건은 비산재 농도 10%, 반응시간 15분, 설탕농도 $10{\sim}15%$ 및 적정 pH는 $10.5{\sim}11$로 나타났다. $CaCO_3$ 분말은 회수된 CaO 용해액에 $CO_2$가스를 주입시켜 제조하였으며 회수된 $CaCO_3$ 백색도는 매우 우수한 것으로 조사되었다.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.23-32
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• 2014

최근 들어 유기성폐기물의 혐기소화를 이용한 처리(에너지화)가 증가하고 있다. 이에 따라서 혐기소화 후 발생하는 혐기소화폐액의 처리방안에 대한 연구도 증가하고 있다. 그러나, 혐기소화폐액의 특성상 문제로 고액분리에 매우 어려움이 있다.이에 본 연구에서는 CST와 TTF를 이용하여 혐기소화폐액에 대한 응집에 따른 고액분리 특성을 파악하였다. 또한 이러한 문제를 해결하기 위하여 실험실수준의 멤브레인 필터프레스를 제작하고, 혐기소화폐액에 적용하였다. 고분자 응집제는 7192PLUS와 1T60가 가장 적합한 것으로 확인되었으며, 최소 7192PLUS (200 mg/L), 1T60 (100 mg/L)이상의 투입이 필요하였다. 탈수효율을 평가하기 위하여 탈수케이크의 함수율과 탈리여액의 입자성 고형물을 이용하였다. 결과적으로, 멤브레인 필터프스를 이용하여 고액분리 시 입자성 고형물의 제거효율은 97.4%로 높게 나타났으며, 탈수케이크의 함수율은 65%이하로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권10호
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• pp.901-908
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• 2009

음식물류 폐수를 생활 폐기물 소각로에 직접 분사하여 소각처리 하는 방안에 대하여 검토하였다. 소각설비는 연속 스토카식 실증플랜트를 이용하였다. 그 결과 암모니아성 질소($NH_3$-N)가 다량 함유된 음식물류 폐수를 분사 소각함으로써 질소산화물($NO_x$) 농도저감과 동시에 질소산화물($NO_x$) 저감을 위해 선택적 비촉매 환원장치(selective non-catalytic reduction ; SNCR)에서 사용되는 암모니아($NH_3$)의 사용량을 절감하는 효과를 가져왔다. 또한, 음식물류 폐수를 분사하여 2차 연소실 출구온도를 적정온도인 870~$950^{\circ}C$로 유지하여 소각량을 최대화하는 한편 폐열회수 보일러의 수관외벽 막힘현상 개선을 통한 로의 안정성 확보 및 연속운영기간의 연장을 실현하였다. 질소산화물($NO_x$), 황산화물($SO_x$) 및 다이옥신 등 대기오염물질 26개 항목에 대하여 측정을 실시한 결과 모두 배출허용 기준치 이하의 값을 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.789-792
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• 2008

최근 건설폐기물 중 가장 높은 비율을 차지하는 폐콘크리트는 과거 단순매립 처리의 한계를 넘어 무 단폐기로 인한 환경오염 증대의 결과를 초래하고 있다. 이와 더불어 천연 골재의 부족 및 국가 자원의 절약, 환경보전적 측면에 대한 관심이 증대되면서 이런 시대적 흐름을 배경으로 폐콘크리트의 재처리 과 정에서 파생되는 재생골재가 환경적 경제적 측면에서 그 사용의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 재생골재의 사용이 제한적인 이유는 콘크리트의 강도, 내구성 저하와 재생골재에 존재하는 시멘트 페이스트에 의한 알칼리 골재반응의 발생 우려 때문이다. 또한, 건설수요의 증대로 천연골재가 고갈되어 제염사의 이용이 증대되고 있으며, 산업폐기물의 재이용 등의 이유로 플라이애시, 고로슬래그 미분말 등의 이용이 확대되고 있다. 한편 고로슬래그 미분말은 자체의 잠재수경성에 의하여 수밀성, 장기강도의 향상 및 화학저항성의 증대를 도모 할 수 있으나, 사용시 점성의 저하 및 초기강도 저하, 중성화저항성 저하 등의 문제점이 보고되고 있다. 현재 국내에서 생산되고 있는 고로슬래그 미분말은 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 수화발열속도가 작고, 알칼리 골재 반응 억제 효과 및 수밀성, 염분차단성, 내해수성, 내약품성 등이 향상되는 장점이 있다는 특징을 가지고 있다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우 자경성을 가지고 있지 않아 수화하기 위해서는 알칼리등의 자극제를 필요로 하는 혼화재료이다. 따라서, 수산화칼슘이 용출되는 재생골재와 알칼리 자극을 필요로 하는 고로슬래그를 동시에 사용하면 상호보완적인 역할이 가능한 자원 순환형 건설재료로써 사용이 가능할 것으로 예상된다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권6호
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• pp.3-11
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• 2002

최근 전자산업의 발달로 인하여 폐 인쇄회로기판(PCB) 발생량이 증대되고 있으며 이는 유해물질 및 유가금속을 함유하고 있어 환경오염의 방지 측면 및 유용자원의 회수 측면에 있어서 재활용이 시급하다. 또한, 자동차의 배출가스 내의 대기오염 물질의 저감을 위하여 장착된 자동차 촉매에 백금족 금속이 함유되어 있어 폐기되는 자동차 촉매에서의 유가금속 회수 또한 필요하다. 이러한 유가금속을 회수하기 위하여 본 연구에서는 건식방법의 일종으로 고온처리에 의하여 발생하는 유해물질이 적으며 공정이 매우 안정적이라고 알려진 아크 전기로를 이용한 회수 방안을 고찰하였다. 생석회, 전로슬래그, 동슬래그를 사용하여 용제의 종류에 따른 유가 금속의 회수율을 관찰하였으며 직류 및 교류에 의한 영향 그리고 전류의 방향에 따른 유가 금속의 회수율을 살펴보았다. 용제의 종류에 따른 회수율에 있어서 전로슬래그나 동슬래그를 용제로 사용하는 것이 생석회에 비해 용융회수에 더 유리함을 파악하였다. 폐 PCB에 존재하는 유가 금속의 회수에 있어서 직류 및 교류의 영향에 대한 결과는 전체적으로 직류 기저 消 경우가 높은 회수율을 나타내었으며 이는 자동차 폐촉매의 경우에도 같은 양상이 관찰되었다. 폐기되는 PCB 및 자동차 촉매에서의 유가 금속 회수에 관한 본 연구에서 아크로처리에 의한 유가금속의 회수율은 평균적으로 95～97%정도로 상당히 높은 것으로 관찰되었다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.360-366
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• 2011

음식물 폐기물 침출수를 처리하는 분리막 결합 고온 혐기성소화공정(생물학적 반응조) (Anaeorobic Membrane Bioreactor, AnMBR)의 파일럿 운전에서 분리막의 교차여과 속도와 막간압력이 파울링에 미치는 영향을 관찰하였다. 연구 결과 정압여과 하에서 교차여과 속도가 증가할수록 파울링의 속도는 현격히 감소되었다. 그러나 이와 같은 영향은 낮은 막간압력에서 더욱 효과적이었다. 막간압력이 증가할수록 여과대상 물질의 압축성으로 인해 투과성이 상대적으로 낮은 파울링층(혹은 케익층)이 분리막 표면에 형성된 것에 기인된 듯하다. 여과대상 시료의 입도분석을 해 본 결과 입자크기는 약 $10{\sim}100{\mu}m$ 범위에서 분포하였고 이에 따라 브라운확산에 의한 역수송보다 분리막 표면에서 교차여과에 의해 발생하는 전단력이 입자의 역수송에 더욱 기여하고 있음을 예측할 수 있었으며 이는 AnMBR의 연속운전을 통해 재확인할 수 있었다. 운전 후 막 부검을 실시한 결과 유기 및 무기 파울링이 모두 관찰되었으나 어느 것이 지배적인 파울링 기작을 나타내는지는 앞으로 더욱 연구가 필요하다. 무기 파울링의 경우 대부분 분리막 표면에서 스케일링 형성이 지배적이었으며, 따라서 분리막의 공극 막힘에 주로 기여하는 작은 콜로이드성 유기물질의 경우 분리막 표면에서 전단력에 의한 역수송 효과는 그다지 크지 않을 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1109-1116
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• 2002

본 연구는 제지류를 소각 처리할 때 발생하는 각종 휘발성 유기화합물에 대한 배출농도를 분석하였다. 실험대상으로는 일상생활에서 다양한 용도로 사용되는 제지류를 A4용지류 (A4 새종이, A4 잉크젯, A4레이져), 신문용지류 (콩기름 신문, 일반 신문), 포장용 Box지, 서류봉투류, 일회용 종이컵류, 화장지류로 분류하였고, 분류된 제지류의 수분함량과 소각시 발생하는 휘발성 유기화합물농도와 소각 재 함량을 분석하였다. 제지류 소각시 발생되는 휘발성 유기화합물을 Furan계, Aldehyde계, Aromatic계, Aliphatic Alkene계, Aliphatic Alkane계, Chlorine계, Ketone계로 분류할 때 가장 많이 발생하는 VOCs로는 Furan계로서 전체 배출농도의 57.4%였고, 그 다음으로 Aromatic계 (22.8%), Aliphatic Alkene계 (14.9%)의 순으로 놀은 평균농도를 나타냈다. 발생되는 휘발성 유기화합물 중 이중 결합을 포함하는 화합물 (Aromatic계, Aliphatic Alkene계, Ketone 및 Aldehyde계)틀의 상대적인 배출비중은 전체 배출농도에 대해 약 40.8%로써, 제지류의 소각에서 발생되는 휘발성 유기화합물의 40% 이상이 대기 중의 오존, 광화적 산화물 및 스모그의 전구체로써 작용할 수도 있을 것이다. 연구 사용된 전체 혼합 제지류 소각시 휘발성 유기화합물중 대표적인 발암성 물질인 Benzene, dichlorornethane, chloroform도 각각 60.5 ug/g, 0.8 ug/g 및 0.1 ug/g 정도 발생될 수 있음을 볼 수 있었다. 따라서, 소형 소각로에서의 제지류의 소각시 상당량의 발암성물질도 배출되므로, 소형 소각로에서도 적절한 VOCs의 제어장치가 꼭 필요한 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용된 10가지의 제지류가 가지고 있는 평균 수분함량은 7.2% 정도로써 일반적인 도시폐기물의 제지류 수분함량 (4.5~10%)에 속하는 결과를 보였으며, 평균 9.0 %의 소각잔재 (BottomAsh) 함유량을 보였다. 이러한 결과는 제지류를 소형 소각로에서 소각시 유해 휘발성유기화합물의 발생에도 불구하고, 적절한 대기오염 방지시설을 설치한다면 소각처리가 폐기물 부피감소 측면으로는 상당한 경제적 타당성을 가지고 있음을 암시한다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1027-1035
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• 2000

본 연구에서는 생활폐기물 매립지에서 발생되는 침출수에 함유된 고농도 $NH_4{^+}$-N 및 T-N의 적정처리를 위하여 pilot 규모의 MLE 공정을 이용하여 생물학적 질산화/탈질을 실시한 결과 $NH_4{^+}$-N온 99%이상, T-N은 88%정도의 처리효율을 얻을 수 있었으며, BOD/$NH_4{^+}$-N비를 약 3.5로 유지할 경우 T-N온 $0.09kgN{\cdot}m^{-3}{\cdot}day^{-l}$정도 제거되는 것으로 나타났다. 또한, 질산화/탈질과정에서 $NH_4{^+}$-N 산화량에 따른 알카리도 소비량은 평균 $3.4{\sim}3.5kgAlk{\cdot}kgNH_4{^+}-N^{-1}$정도로 나타났으며, 외부탄소원으로 투입된 메탄올에 대한 탈질균의 적용 기간은 약 20일 정도가 필요한 것으로 나타났다. 또한, 질산화조에 유동상 메디아를 투입한 결과 투입하지 않았을 때에 비하여 $SV_{30}$가 2배 정도 양호하게 나타났다.