• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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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.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.38-43
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• 2013

ETA (ethanolamine)는 원자력 발전소 2차계통의 pH 조절제인 암모니아 대체 물질로 2001년부터 이용되고 있다. 환경적 측면에서 난분해성 유기물이며 현재 운영 중인 원자력 발전소 폐수처리설비로 처리가 불가능하다. 본 연구는 현장 시료를 사용하여 N와 COD 제거하기 위한 최적 공정과 사용 약품에 대하여 조사하였다. 폐수 중에 다량 함유되어 있는 ammonium ion은 diffused aeration system을 이용하여 95% 이상을 제거하고 혼합과산화물(sodium persulfate/sodium percarbonate)을 사용하여 산화시키고 응집제를 사용하여 물리 화학적으로 처리 후 90% 이상의 제거효과를 얻을 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.493-498
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• 2013

합성 고분자 화합물의 생산과 ethanolamine(ETA, 원자력발전소에서 사용하는 pH 조절제)는 수질을 오염시키는 폐수를 발생한다. 본 연구는 유기물에 의해 유발된 COD를 감소시키기 위한 물리 화학적 처리법과 처리 약품을 개발하였다. $FeCl_2$와 $MgCl_2$를 1/1로 혼합하여 혼합응집제를 사용함이 COD 제거효율이 가장 좋은 결과를 얻었다. 유기물을 함유한 폐수처리에 복합응집제를 주입함으로써 COD제거율이 80%이상으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.86-92
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• 2016

본 연구는 가황촉진제 제조공정에서 발생되는 MBT 폐수의 생물학적 처리가능성을 평가하였다. MBT 폐수는 미생물 활동을 저하시키기 때문에 생물학적으로 처리가 불가능하였지만, 7일의 순응기간을 거쳐 약 10%의 COD가 제거되었다. MBT 폐수의 화학적 전처리를 위한 최적조건은 pH 3.5, 2시간동안 교반 후 $Fe^{3+}$를 주입하여 펜톤산화를 한 경우였다. 또한, 펜톤처리 된 MBT 폐수를 제지폐수와 혼합하여 활성슬러지공정에서 처리했을 경우 MBT 폐수의 COD가 약 20% 제거되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.82-90
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• 2023

하수와 산업폐수를 처리하는데 생물학적 공정이 전세계적으로 이용된다. 생물학적 공정은 복합미생물로 구성된 슬러지를 사용한다. 슬러지 미생물이 성장함에 따라 폐수처리공정에서는 잉여슬러지가 발생한다. 잉여슬러지의 일부는 미생물을 보충하기 위해 폐수처리공정에 반송되지만 나머지는 폐기물로서 처리된다. 매년 전세계적으로 폐수발생이 증가함에 따라 폐수처리장의 수도 증가하여 많은 양의 폐슬러지가 생산된다. 따라서 폐슬러지에 대한 관리와 처리가 중요하다. 폐슬러지 처리비용은 폐수처리장 총운영비의 50-60%를 차지한다고 보고되었다. 슬러지 분해기술은 폐슬러지의 부피를 최소화하고 유용한 성분(예, P, N, 용해성 유기물)을 회수할 수 있는 새로운 기술이다. 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 처리 또는 복합 처리에 기반을 둔 다양한 슬러지분해방법들이 개발되었다. 본 총설은 슬러지 분해방법들 중에서 비교적 덜 연구된 산 가수분해에 의한 슬러지 분해에 대해 중점적으로 다루었다. 본 총설에서 다룬 정보는 폐슬러지 처리를 위한 더 나은 기술을 개발하고 이식하는데 유용하게 사용될 것이다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권3호
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• pp.436-442
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• 2017

합성폐수 내의 유기물(COD), 질산성 질소, 인산이온을 제거하기 위한 폐수처리 시스템 개발을 위한 연구를 수행하였다. 먼저 COD는 HClO의 산화 반응에 의해 거의 100 % 제거되었으며 전기화학적 처리에 의해 질산성 질소가 암모니아성 질소로 환원되지만, 암모니아성 질소는 HClO 처리에 의해 질산성 질소로 재 산화 되었다. 암모니아성 질소는 가열 증발 처리에 의하여 거의 100% 제거 되었으며 HClO 처리를 하여도 재 산화되는 암모니아성 질소는 나타나지 않았다. 인산 이온은 pH에 따라 금속 착염을 형성함으로써 침전 처리에 의해 제거할 수 있었으며 전기화학적 처리와 HClO 처리를 통하여 COD 99.5 % 이상, 질소 97.3 %, 인 91.5 %의 제거 효율을 얻을 수 있었다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제22권1호
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• pp.27-31
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• 2006

본 연구에서는 재생지를 원료로 하여 화장지를 만드는 제지공장의 원폐수를 사용하였으며, 폐수처리의 기초적 전처리 방법으로 zeta potential을 측정 (원성연, 1995 : 이학래등, 1996) 하여 적정 응집제 투입량을 선정하고, 응집제를 투입량에 따른 탁도 (Turbidity), 총고형물 (suspended solids : SS), 화학적 산소요구량 (chemical oxygen demand : COD)을 측정하여 최적 응집제 투입량을 검토하였다. 또한 응집 침전의 효율을 결정하는 가장 중요한 평가항목인 floc의 기계적 강도(임호주, 2002)를 측정해 봄으로써 기계적 강도가 양호하면서 응집효과가 좋은 최적 조건을 검토하였다. 따라서 최적 응집제 투입량에 따른 응집제의 사용량 감소에 의한 실제 공장에서 약품비용의 절감 효과와 폐수처리 효율의 극대화를 기대 할 수가 있다고 사료된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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• pp.61-62
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• 2008

DTP용 원단으로 사용되는 직물의 대부분은 화학적 처리를 하는 것이 대부분이다. 하지만, 화학적 처리를 하는 과정에서 많은 양의 폐수와 악취가 발생되어 친환경적이지 못한 문제점이 있다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 대기압 플라즈마를 이용하여 화학적 전처리 공정을 대신 하려는 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 PET직물과 Nylon직물에 대기압 플라즈마 처리를 해 물성의 변화를 비교해 봄으로써, DTP용 원단으로써 적합성을 알아보았다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.103-108
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• 2006

새롭게 적용되는 IMO 규정에 적합한 선박의 15ppm Bilge Separator를 개발하기 위하여 Bilge 폐수에 함유된 Emulsion 의 처리가 매우 중요하다. 에멀젼의 경우 그 안정성으로 인해 육상에서도 처리하기가 매우 까다로운데 본 연구에서는 화학적인 방법을 이용하여 Emulsion의 안정성을 파괴하여 처리하고자 하였다 파괴된 기름 입자는 서로 응집하여 부상처리 되는데, 선박은 특성상 장치의 설치장소가 협소하기 때문에 Bilge 폐수의 처리에 시간이 충분치 않다. 이러한 문제의 해결과 화학적 처리에 가장 기본이 되는 응집제의 선정과 기본적인 환경요인들을 결정하여 실험을 진행하였다. 실험결과 국내 제품 중의 응집제를 선정하였고 가장 응집 효과가 좋은 pH 영역과 응집제의 투여량을 결정하였으며 기초 실험을 통해 최적효율을 나타내는 부상방법을 결정하여 이를 바탕으로 Pilot Plant를 제작하여 에멀젼 함유 Bilge 폐수를 처리한 결과 IMO에서 정한 기준을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.175-179
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• 2005

새롭게 적용되는 IMO 규정에 적합한 Bilge Separator를 개발하기 위하여 Bilge 폐수에 함유된 Emulsion의 처리가 매우 중요하다. 에멀젼의 경우 그 안정성으로 인해 육상에서도 처리하기가 매우 까다로운데 본 연구에서는 화학적인 방법을 이용하여 Emulsion의 안정성을 파괴하여 처리하고자 하였다. 파괴된 기름 입자는 서로 응집하여 부상처리 되게 되는데, 선박은 특성상 장치의 설치장소가 협소하기 때문에 Bilge 폐수의 처리에 시간이 충분치 않다. 이러한 문제의 해결과 화학적 처리에 가장 기본이 되는 응집제의 선정과 기본적인 환경요인들을 결정하여 실험을 진행하였다. 실험결과 국내 제품 중의 응집제를 선정하였고 가장 응집효과가 좋은 pH 영역과 응집제의 투여량을 결정하여 이를 바탕으로 에멀젼 함유 Bilge 폐수를 처리한 결과 IMO에서 정한 기준을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.