• 수도
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• 제24권5호통권86호
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• pp.29-44
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• 1997

Sewage sludge produced in Korea was 1,275,800 tons (dewatered sludge cake) per year in 1996, which is 3,495 tons per day, 0.303% of 11,526,100 tons per day of sewage treated in 79 sewage treatment plants. Sludge production has been and will be increasing in accordance with construction of new facilities for sewage treatment. Most of the sludge is currently disposed by landfill and ocean dumping, but it is becoming difficult to find suitable sites for landfill, particularly in big cities such as Seoul. In addition, rapid increase of landfill cost is anticipated in a near future. Current trend for sludge disposal in advanced countries is land application. Over the past 10 to 20 years in the United States, sludge management practices have changed significantly, moving from disposal to beneficial use. They use biosolid for utilization instead of sludge for disposal. Under the Clean Water Act of 1972, amended in 1987 by Congress, the U.S. EPA was required to develop regulations for the use and disposal of sewage sludge. The EPA assessed the potential for pollutants in sewage sludge to affect public health and the environment through a number of different routes of exposure. The Agency also assessed the potential risk to human health through contamination of drinking water sources or surface water when sludge is disposed on land. The Final Rules were signed by the EPA Administrator and were published (Federal Register, 1993). These rules state that sewage sludge shall not be applied to land if the concentration of any pollutant in the sludge exceeds the ceiling concentration. In addition, the cumulative loading rate for each pollutant shall not exceed the cumulative pollutant loading rate nor should the concentration of each pollutant in the sludge exceed the monthly average concentration for the pollutant. The annual pollutant loading rate generally applies to applications of sewage sludge on agricultural lands. The most popular beneficial use of sewage sludge is land application. The sludge has to be stabilized for appling to land. One of the stabilization process for sewage sludge is lime stabilization process. The stabilization process is consisted of the stabilizing process and the drying process. Stabilization reactor can be a drum type reactor in which a crossed mixer is equipped. The additive agents are a very reactive mixture of calcium oxide and others. The stabilized sludge is dried in sun drier or rotary kiln.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권3호
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• pp.42-48
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• 2010

The aim of this study is to investigate the influence of driving atomizing nozzle position, the slope of sludge entering tube and supplying air flow rate on the performance of sludge air dryer. This paper deals with optimization of the geometry of the atomizing nozzle for sludge drying using computational fluid dynamics and drying performance test using pilot air dryer. The air drying system was composed of the atomizing nozzle which made high-speed fluid field. dewatered cake was crushed at the high-speed zone as the first step and formed intto dried powder of sphere shape by the collision between particles at the circling zone. The CFD analysis results show when the slope of entering sludge tube is smaller, suction air amount is increased. It is shown that the developed atomizing nozzle is very excellent in the drying performance through pilot test.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.27-40
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• 2022

본 연구에서는, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해 폐기물의 혐기성소화 가능성 및 열화학적 전처리 방법에 대해 평가하였다. 폐기물의 혐기성소화 가능성 평가 결과, 음식물류폐기물이 탈수슬러지에 비해 혐기성미생물에 의해 분해 가능한 유기물 농도 및 methane yield가 각각 2.2배, 1.3배 더 높게 평가되었다. 바이오가스 발생량의 증대를 위해서는, 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키는 것이 필요할 것으로 판단되었으며, 열화학적 전처리 효율은 반응온도, NaOH 주입량, 반응시간, 혼합비율 조건에 대해 평가하였다. 전처리 효율 및 탈수능을 통해 평가한 결과, 최적 열화학적 가용화 전처리 조건은 반응온도 140℃, NaOH 주입량 60 meq/L, 반응시간 60 min, 혼합비율 1:5로 평가되었다. 최적 열화학적 가용화 전처리 조건 적용 전과 후의 methane yield를 비교한 결과, 전처리를 적용한 경우에서, 가스발생속도 및 methane yield가 각각 1.6, 1.5배 증가하였다. 따라서, 탈수슬러지 및 음식물류폐기물의 효율적인 병합혐기성소화를 위해서는 음식물류폐기물의 혼합비율을 증가시키며, 폐기물의 전처리를 통해 가용화 효율을 증대시키는 것이 필요하다고 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.107-114
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• 2021

본 연구는 하수슬러지의 가용화를 위해 열가수분해와 고액분리 공정을 결합하여 적용하였다. 열가수분해-고액분리 공정으로 전처리한 하수슬러지의 D10, D50와 D90은 각각 8.6, 59.2와 425.1 ㎛로, 열가수분해 단독 처리한 것에 비해 작게 나타났다. 분자량 분포 실험의 결과에 따르면, 열가수분해 단독 처리한 하수슬러지는 10-100kDa 구간의 비율이 가장 높게 나타났다. 반면에, 열가수분해-고액분리된 하수슬러지는 <1kDa 구간의 비율이 48.3%로 가장 높게 나타났다. 단독 열가수분해 처리한 하수슬러지는 10kDa 이상의 구간에서 DOC와 UVA₂₅₄가 높게 나타났다. 반면에 열가수분해-고액분리한 하수슬러지는 <1kDa 구간의 DOC와 UVA₂₅₄가 가장 높은 비율로 나타났다. 열가수분해-고액분리한 하수슬러지의 메탄 전환율은 0.287±0.015 L CH₄/kg COD로 단독 처리한 것에 비해 1.7배 높게 나타났다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권2호
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• pp.35-40
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• 2004

A generation rate of sludge in Korea had increased dramatically about $200\%$ for a decade. A requirement for high efficiency dewatering system being possible to produce the low water content cake have suggested due to the appearance of commercial and social problems about handling of dewatered cake. The conventional dewatering system with mechanical compression device was not suitable to produce the low water content cake and didn't cope with lots of requirements. Therefore, this paper was to develop the high efficient filter press with the compressive and heating forces through the heating plate to be built between membrane fillet plates. It is possible to produce the low water content cake and improve the dewatering rate, so this equipment positively coped with several types of problems related to the sludge dewatering. The plate heated by heat transfer materials such as steam, hot water and thermo-oil made the sludge make the residual moisture within the cake to discharge easily and to improve the dewatering efficiency of equipment. The pilot scale experiment with 500kg of cake production showed that the dewatering efficiency determined by the final water content and dewatering velocity was improved $30\%$ more than the conventional dewatering equipment.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.526-531
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• 2000

Application of electrodewatering (EDW) to mechanical dewatering system was studied to decrease water content in the sludge generated from waste water treatment process. Experiments realized the reduction of water content in the sewage sludge. EDW enhancing the conventional filtration by an electric field is an emerging technology with the potential to improve dewatering. In this study, a piston filter press was constructed, the digested sludges were dewatered by EDW under conditions of DC electric field and constant pressure in the piston filter press. Constant electric field from $0{\sim}120\;V/cm$ and constant pressure $98.1{\sim}392.4\;kPa$ were used. The results showed that as electric field was increased the dewatering rates increased and as pressure was increased the dewatering rates decreased. Also as polymer was added the dewatering rates increased. This experiments produced final sludge cake with water content of 60 wt% using EDW, compared with 80 wt% using pressure filtration alone.

• 자원리싸이클링
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• 제6권1호
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• pp.40-46
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• 1997

하수처리에 있어서 오니 처분 문제는 아주 심각하다. 슬러지의 최종처분시 가장 중요한 비중을 차지하는 것은 수분제거하 할 수 있다. 슬러지 건조는 가열에 의해 고.액을 분리하여 재이용, 소각, 처분을 위한 전처리 공정이다. 본 연구의 목적은 초고주파로 하수오니를 건조후, 실험값과 이론값을 비교하기 위하여 수행하였다. 초고주파 건조는 속도가 빠르고 효율이 매우 높다. 건조시 물질전달은 1차원적이라 가정하였다. 건조속도곡선에서, 감율속도기간에서의 수분이동은 확산에 의한다. 두께 0.2cm인 시료에서 모델과 실험결과가 일치함을 알 수 있다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.278-283
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• 2003

A generation rate of sludge in Korea had increased dramatically about 200 % for a decade. A requirement for high efficiency dewatering system being possible to produce the low water content cake have suggested due to the appearanceof commercial and social problems about handling of dewatered cake. The conventional dewatering system with mechanical compression device was not suitable to produce the low water content cake and didn'tcope with lots of requirements. Therefore, this paper was to develop the high efficient filter press with the compressive and heating forces through the heating plate to be built between membrane filter plates. It is possible to produce the low water content cake and improve the dewatering rate, so this equipment positively coped with several types of problems related to the sludge dewatering. The plate heated by heat transfer materials such as steam, hot water and thermo-oil made the sludge make the residual moisture within the cake to discharge easilyand to improve the dewatering efficiency of equipment. The pilot scale experiment with 500kg of cake production showed that the dewatering efficiency determined by the final water content and dewatering velocity was improved 30% more than the conventional dewatering equipment.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1009-1015
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• 2006

정수 슬러지의 감량화와 탈수장치의 성능향상을 위하여 필터프레스 탈수장치의 각 Plate 사이에 음극판과 양극판을 설치하여 케이크 층에 전기장을 투입하는 전기식 필터프레스 탈수장치(EDFP)를 구축하여 기존의 기계식 필터프레스 탈수장치(MDEF)와의 탈수성 비교, 그리고 EDFP의 탈수성 향상에 따른 경제적인 측면 등을 분석하였다. 동일조건에서 탈수실험을 수행한 결과 EDFP를 통해 배출된 여액량은 43.2 kg으로 MDFP에 비하여 증가하였으며, 케이크 무게는 4 kg으로 MDFP에 비해 2배 증가하였고 탈수 케이크의 함수율은 55 wt%로 MDFP에 비하여 약 20% 감소하였으며 탈수속도는 2.3 $kg/m^2{\cdot}cycle$로 약 30% 증가하였다. 즉 전기탈수(Electrodewatering)의 원리로 구축된 EDFP는 기계탈수(Mechanical Dewatering)에 의한 MDFP 비하여 여액배출량을 증가시키고 저함수율 탈수 케이크를 생산하며 탈수속도를 증가시키는 특성이 있다. EDFP의 소모된 전력량은 400 kwh/DS ton으로, 투입된 전력량과 저함수율 탈수 케이크 생산에 따른 부피 감소로 인한 처리경비 저하의 효과를 서로 고려하여 경제성을 분석한 결과 1 ton(Dry Solid base) 처리하는데 약 20,000원 경제적 절감 효과가 있었다. 이 외 탈수속도가 빨라진 부가적 이점을 감안하면, EDFP는 탈수 성능 면에서 우수할 뿐만 아니라 경제적 타당성이 있는 장치로 평가할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권12호
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• pp.1347-1351
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• 2006

폐수처리장에서 발생하는 유기성 폐슬러지를 고체 연료로 전환하고자 하였다. 감압유탕처리된 슬러지의 발열량과 수분함량에 대한 감압의 정도와 유탕 시간 및 온도의 영향을 조사하였다. 본 연구에 사용된 탈수슬러지의 수분함량과 발열량은 각각 81.1%와 2,930 kcal/kg를 나타냈다. 실험 결과 감압 정도와 유탕 시간은 감압유탕처리된 슬러지의 발열량 값에 가장 큰 영향을 주는 인자임을 알 수 있었다. 760 mmHg, 684 mmHg 그리고 630 mmHg 상태에서 $180^{\circ}C$로 25분간 유탕처리된 슬러지의 수분 함량은 각각 32.4%, 14.2% 그리고 11.6%로 나타났다. 684 mmHg 상태에서 $140^{\circ}C$로 15분과 25분간 감압유탕처리된 슬러지의 발열량은 각각 5,400 kcal/kg와 5,540 kcal/kg을 나타냈으며, 630 mmHg에서 유탕처리된 슬러지는 5,520 kcal/kg과 5,660 kcal/kg의 발열량을 나타냈다.