• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.93-100
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• 2005

본 연구는 1차슬러지와 생물학적 영양소제거 슬러지의 처리에 있어서 분리 및 혼합처리에 대한 농축과 탈수특성을 조사하였다. 슬러지의 탈수를 위해서는 고분자 폴리머, 증기주입 및 초음파처리등의 슬러지 개량방법을 이용하여 슬러지의 개량특성을 분석하였고, 비저항계수측정법과 Wedge zone simulator 그리고 원심분리를 이용하여 탈수특성을 분석하였다. 농축실험결과 1차슬러지와 생물학적 2차슬러지를 분리농축하는 것이 바람직한 것으로 나타났으며, 특히 3.5%이상의 고농도 1차슬러지의 경우는 농축단계에서 상징수의 고액분리는 부정적이었다. 농축된 슬러지의 개량에 있어서는 폴리머 주입, 증기처리 및 초음파처리 등의 개랑법중에서 폴리머를 주입한 경우가 가장 우수한 탈수성을 나타내었다. 1차와 2차 및 혼합슬러지의 최적 폴리머 주입조건은 건조고형물 기준으로 각각 0.26%, 0.43% 및 0.38%이었다. 농축슬러지의 탈수실험에서는 1차와 2차슬러지를 혼합하여 처리하는 것이 고액분리측면에서나 반류수의 수질측면에서 보다 효과적으로 나타났다. 여과포를 이용하는 탈수방식은 폴리머의 사용이 필수적이었으나 이 경우 2차슬러지의 단독탈수는 효과가 없었다. 원심탈수 방법은 가장 우수한 탈수효율을 보였으며, 이때 폴리머의 주입으로 탈수케익의 고형물함량을 조금 더 향상시킬 수 있었다. 이상의 실험결과에 근거하여 반류수의 수질특성과 고형물회수를 고려한 합리적인 슬러지 처리공정을 제안하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권3호
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• pp.219-229
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• 1993

제지슬러지 비료의 포장 시비에 따른 묘목 생육 효과를 조사하였다. 시비에 쓰인 두가지 슬러지비료 중 하나는 슬러지퇴비이며 다른 한 가지는 슬러지에 몇가지 유,무기양교를 첨가하여 펠렛 형태로 성형한 것이다. 시비 처리 유형은 총 6가지로 슬러지퇴비, 슬러지퇴비+슬러지펠렛비료, 슬러지퇴비+슬러지펠렛비료 2회시비, 슬러지펠렛비료, 슬러지펠렛비료 2회시비 및 무시비구로 구분되었다. 연구 대상 수종은 3가지로 관목성 활엽수인 쥐똥나무와 교목성 활엽수인 튜립나무 각각 1-0묘, 침엽수로 스트로브잣나무 2-2묘를 사용하였다. 묘목은 새로 개간하여 양료가 거의 없는 척박한 포지에 수종 별, 처리 별로 $1m{\times}1m$ 방형구 3반복 씩 식재하였다. 처리 유형에 따른 차이는 있지만 슬러지비료를 시비한 후에 시험 포지의 토양 비옥도와 화학적 성질은 현저하게 개선되었다. 근원경과 묘고는 생육 기간중 반복적으로 5회까지 측정되었으며 분산분석과 Duncan의 다중검정을 통해 통계학적으로 분석되었다. 쥐똥나무의 근원경과 튜립나무의 근원경 및 묘고는 제 2차 측정시까지 처리 평균치 간에 통계학적인 유의차를 보이지 않았다. 그러나 그 이후 5차 측정까지 이들의 생장은 처리 간에 상당한 차이를 보이고 그 차이는 통계학적으로 고도의 유의성을 보였다. 쥐똥나무의 묘고생장에서 그 통계학적인 차이는 더욱 빨리 제 2차 측정 시부터 인정되었다. 슬러지퇴비+슬러지펠렛비료(2회)시비구는 시비 처리 이후 항상 최고 생장치를 보였다. 위에 언급된 두 활엽수종의 근원경 및 묘고 생장 촉진에 슬러지펠렛비료는 슬러지퇴비 보다 효과적이었다. 스트로브잣나무의 근원경과 묘고생장은 슬러지비료 시비에 거의 영향을 받지 않았다. 이는 다른 두 활엽수종과는 다른 스트로브잣나무의 독특한 생장 패턴에 기인하는 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.113-118
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• 1988

도시하수(都市下水) 처리시설(處理施設)로부터 생산(生産)되는 1차(次)와 2차(次) 슬러지의 생물학적(生物學的) 분해불능정도(分解不能程度)를 실험실(實驗室) 호기성(好氣性)과 혐기성(嫌氣性) 소화조(消化槽)를 운전(運轉)시켜 비교(比較)하였다. 1차(次) 슬러지의 분해불능(分解不能) 함량(含量)은 45~47%, 2차(次) 슬러지는 58~68%로 나타났으며 최대(最大) $CH_4$ 가스 생산량(生産量)은 kgVS제거(除去)당 1차(次)의 경우(境遇)에는 $0.76m^3$, 2차(次)의 경우(境遇)는 $0.54m^3$ 이었다. 1차(次)와 2차(次)슬러지의 소화(消化)가스 내(內)의 $CH_4$ 함량(含量)은 63%와 65%였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권5호
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• pp.483-490
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• 2014

활성슬러지 공정의 생물학적 반응조 및 2차 침전지 설계와 관련해서 정상상태 설계식(Ekama et al., 1986; WRC, 1984) 및 1-D flux theory 설계식(Ekama et al., 1997)을 사용하여 슬러지 농도에 따라 두 가지 공정을 일괄적으로 설계하였다. 또한, 슬러지 농도에 따른 생물학적 반응조 및 2차 침전지 크기 변화를 도식화하고, 유입수 성상이나 슬러지 침강성, 환경 및 운전조건 그리고 첨두유량이 각 공정의 크기결정에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저유입수의 특성과 관련하여 난분해성 용해성 물질(fs,us)은 반응조 크기 결정에 큰 영향이 없었지만, 난분해성 입자성 물질(fs,up), 무기고형물(fi) 및 유기물 강도(Sti)의 영향은 크게 나타났다. 운전인자인 Sludge Retention Time (SRT)의 경우, 슬러지 생산량과 관련되므로 반응조 크기결정에 역시 큰 영향을 미쳤다. 2차 침전지의 설계요소인 Sludge Volume Index (SVI) 및 첨두유량이 커질수록 2차 침전지에 수리학적 부하가 커지게 되어, 2차 침전지가 크게 설계되어야 했다. 본 설계과정에서는, 온도 변화가 미치는 영향은 작게 나타났다. 대규모 처리장의 경우 반응조 및 2차 침전지 전체 크기 결정과 함께 1개조 크기의 상한선을 설정하여 개수를 산정하였다. 최종적으로 엔지니어는 여러 가지 슬러지 농도에 대하여 반응조 및 2차 침전조의 크기, 개수 및 현장조건을 고려한 건설비용을 반복적으로 계산하게 되면, 최소비용 설계와 함께 최적의 슬러지 농도를 결정하게 된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.444-450
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• 2009

본 연구는 폐 활성슬러지를 이용하여 $Pb^2+$와 $Cr^2+$의 생체흡착속도 및 평형을 도출하였으며, 가압부상법이 이용하여 A/S 비에 따른 폐슬러지의 분리효율을 비교하였다. 흡착량 및 접촉시간은 흡착평형과 동역학 모델식을 이용하여 모사하였다. 폐 활성슬러지상에서 $Pb^2+$와 $Cr^2+$의 흡착평형은 Langmuir와 Redlich-Peterson식에 의해 잘 예측될 수 있었다. 흡착속도는 유사 1차 반응식보다는 유사 2차 반응식에 의해 더 잘 예측되었다. 가압부상법을 이용한 폐 활성슬러지의 분리효율은 90%이상 유지하는 것이 가능하였다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.35-45
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• 2017

본 연구는 하수슬러지의 혐기소화 효율 향상을 위하여 유기물 가용화를 위한 수열탄화 최적 온도조건을 규명하고자 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$의 수열탄화 반응에서 생성된 수열탄화액의 메탄퍼텐셜을 분석하였으며, 병열 1차 반응식(Parallel first order kinetics model)을 적용하여 수열탄화액의 유기물을 이분해성, 분해저항성, 난분해성 유기물로 분획하여 유기물의 구성 특성을 추정하였다. 하수슬러지의 누적 메탄생산곡선은 회분식 혐기반응기 운전 후기까지 지속적으로 증가하는 양상을 보였으며 병열 1차 반응식을 적용하여 합리적인 최종메탄퍼텐셜($B_u$)의 분석이 가능하였다. 하수슬러지 수열탄화액의 최종 메탄퍼텐셜은 수열탄화온도가 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$로 증가함에 따라 각각 0.39, 0.39, 0.40, 0.44, 0.45, $0.46Nm^3/kg-VS_{added}$로 증가하였으며, 수열탄화 반응온도의 상승은 하수슬러지의 유기물을 가용화 시켜 생분해성 유기물($VS_B$)의 함량을 증가시키는 것으로 나타났다. 이분해성 유기물($VS_e$) 함량은 수열탄화 반응온도 $200{\sim}210^{\circ}C$에서 가장 높게 나타나 하수슬러지의 유기물 가용화를 위한 최적 수열탄화 반응온도는 $200{\sim}210^{\circ}C$의 범위로 나타났다. 또한 수열탄화 반응으로 얻어지는 하수슬러지 수열탄화액에서 생분해성 유기물($VS_B$)과 이분해성 유기물($VS_e$)의 양은 수열탄화 반응온도 $200^{\circ}C$에서 가장 높게 나타나 $200^{\circ}C$의 수열탄화 반응온도가 하수슬러지의 가용화에 최적 온도조건으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제15권2호
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• pp.89-97
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• 2007

본 연구에서는 하수슬러지의 가용화를 위한 처리공정으로 열처리를 수행하였다. 열처리에 의하여 입자상 유기성분의 가용화를 확인할 수 있었다. $120^{\circ}C$ 30분의 열처리에 의하여 1차 슬러지의 경우 COD기준 8.3%의 가용화효과를 나타내었다. 반면 2차슬러지의 경우 16.5%의 높은 값을 보여주었고 이는 단백질의 높은 가용화 효과에 기인하는 것으로 나타났다. 한편 모든 슬러지에 대하여 열처리에 따른 분해율 및 유기산 생성율의 향상을 확인 할 수 있었다. 단 산발효 실험을 통하여 최적 열처리조건은 대상 기질의 유기물 조성에 따라 결정되는 것으로 판단되었다. 즉 탄수화물의 함량이 높았던 1차슬러지의 경우 $80^{\circ}C$ 30분의 열처리를 통하여 최대의 분해율과 유기산 생성효과를 얻었으며 단백질의 함량이 높았던 2차 슬러지의 경우 $120^{\circ}C$ 30분이 최적의 열처리 조건인 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.92-96
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• 2003

1) 우리나라의 하수슬러지 해양투기량은 발생량의 73%를 상회하고 있으며 최근에 급증하는 추세에 있다. 2) 슬러지를 비롯하여 해양에 투기된 유해성분은 해양생물권 오염도 증가의 큰 요인으로 작용하고 있었다. 3) 해양에 투기된 하수슬러지가 침강하여 퇴적층을 형성하였을 때 저서생태계에 영향을 미칠 수 있는 가능성은 아주 높았다. 4) 슬러지의 중금속 화학형태 분석 결과 생물이 이용 가능한 중금속 비율이 원소에 따라 차이는 있으나 총 함량의 80% 이상을 차지하는 경우도 있었다. 5) 해양생물권의 오염도 증가, 유해성분에 의한 생태계의 악영향 및 투기된 중금속의 높은 생물 이용 가능성 등을 고려할 때 하수슬러지 처리방법의 전환이 필요하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.339-345
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• 2007

이번 연구에서는 pH 조작이 어려운 소규모 하수 처리장에서의 BNR 슬러지의 접종으로 인한 SBR start-up시 영양 염류 제거 특성 및 변화를 관찰 하였다. 1) 글루코즈를 탄소원으로 사용한 유기물 제거에 있어서 모두 85%이상의 높은 제거 효율을 보였으나 BNR 슬러지 접종 비율이나 유무에 따른 SBR의 유기물 제거에 미치는 영향은 미비한 것으로 나타났다. 2) 유입비율에 따라 암모니아 제거 효율은 BNR 슬러지 첨가 유무에 따라 바뀌었으며, 비율에 상관없이 첨가된 반응조는 7일 이내 $82{\sim}98%$에 달하는 제거율을 보였다. 3) 인 제거효율에 있어서는 유입비율에 따라 인 제거 효율이 증가하였으며, 첨가와 미첨가의 차이는 25%이상의 인 방출량 차이를 나타내었다. 4) 첨가한 BNR 슬러지의 비율이 전체의 40%이상일 때는 50%일 때와 큰 차이를 보이지 못했다. 5) FISH를 통하여 미생물 군집을 확인하였고 각 미생물들 간의 상대적인 비율과 heterotroph의 급격한 증식을 확인할 수 있었다. 6) pH, DO, ORP graph를 통한 Reactor의 실시간 조정 가능성을 볼 수 있었다. 7) BNR 슬러지를 접종하지 않을 경우, PAOs와 질산화 미생물의 성장이 더뎌 영양염류 제거가 어려웠다.

• 유기물자원화
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• 제10권3호
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• pp.68-73
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• 2002

하수슬러지의 발생량 감소와 BNR공정의 외부탄소원 개발에 대한 해결방안으로 1차슬러지의 산발효가 연구되었다. 기존 혐기성 소화조를 활용한다는 측면에서 반응조의 형상, 온도, pH와 같은 환경인자는 변화시키지 않았고, HRT변화에 따른 가수분해율, 산생성율 및 환경인자의 특성변화를 검토하였다. 평균 가수분해율은 HRT가 3일과 1.5일 일때, 각각 0.0309., $0.0204mgSCOD_{prod.}/mgICOD_{inf.}$였다. 평균 산생성율은 HRT 3일에서 0.0068mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0652mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. HRT 1.5일에서 평균 산생성율은 0.0060mg HAc/mg $TCOD_{inf.}$, 0.0346mgHAc/mg $VSS_{destroyed}$였다. 실험기간 동안 알칼리도와 pH는 인위적인 조절없이 적정하게 유지되었다.