• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.50-61
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• 2013

교내 식당에서 분리 수거된 음식물류 폐기물에서 재생 에너지인 메탄가스를 생산하기 위해 혐기성 소화시스템에 대한 연구가 수행되었다. 1차 실험에서 침출수 인발/반송도 없고 혼합도 없는, 침출수 인발/반송은 없고 혼합이 있는, 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 없는, 그리고 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 있는 4개의 혐기성 시스템에서 침출수 인발/반송은 있고 혼합이 없는 시스템에서 가스발생이 가장 많은 것으로 나타났다. 반응조 혼합이 없고 침출수 인발/반송이 수행되는 시스템에서는 침출수의 반응조 내 침출수 유출속도가 빠른 경우에 혐기성 반응이 활발히 일어난 것으로 관찰되었다. 가스수집기 무게가 1kg이고 음식물류 폐기물 C/N비가 10이상이 되는 경우 혐기성 반응조의 가스가 소모되어 가스수집기에 부압이 걸리는 것이 관찰되었는데, 이에 대한 원인을 밝히는 것이 음식물류 폐기물에서 재생에너지를 회수하는데 필수적이다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.45-54
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• 2010

현재 매립 중인 폐기물 매립지 현장에서 공기주입을 5개월간 하였으며, 일정기간 침출수 주입을 병행하면서 이에 따른 매립지 조기안정화 효과를 관찰하였다. 실험부지 면적은 $24{\times}24m$ 규모이었으며, 부지 내에 3~9 m 깊이에 유공부를 설치한 9개의 공기주입용 수직정을 설치하였다. 매립지를 5개월 간 호기적으로 운전함에 따라 매립지 내부 평균 온도는 $70^{\circ}C$까지 상승하였으며, 매립고의 8 %에 해당하는 침하가 발생하였다. 미생물에 의한 유기물 분해촉진을 위하여 1개월간 $94m^3$의 침출수를 실험부지의 일부 구역에 재순환시킨 결과 일시적으로 매립지 내 지하수위가 상승하였고, 혐기성 환경이 조성되었다. 하지만, 침출수 재순환은 침출수 주입정 주변의 매립지 내부 온도를 급속히 상승시키는 효과를 가져왔다. 그러나 과도한 침출수 주입은 매립지 내부를 냉각시켜 온도 상승을 저하시키는 효과를 나타내므로, 매립지 내부온도 변화를 관찰하면서 침출수 주입량을 조절할 필요가 있으며, 침출수 주입은 간헐적으로 하는 것이 바람직하다.

• 유기물자원화
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• 제26권2호
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• pp.19-32
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• 2018

본 연구는 침출수 재순환에 의한 매립가스에 대한 메탄가스 농도에 어떠한 영향이 있는지 분석하였다. 실험대상 매립장 지역의 2010~2016년간 월평균 총강수량은 130.9mm, 2017년 6월 총강수량 73.7mm 이었다. 이러한 기상청 자료를 근거로 실험대상 매립장의 수분함수율은 낮을 것으로 예상되었다. 실험대상 매립장에 10개의 포집공을 선정하여 5톤의 침출수를 나누어서 투입하면서 매립가스 변화특성을 조사하였다. 침출수 투입하기 전 10개의 메탄가스 농도(평균) 투입전 30.14%, 투입후 메탄가스 농도(평균) 24.66%(6월 21일), 31.51%(6월 24일), 36.68%(7월 1일), 52.47%(7월 25일)로 메탄가스 농도가 증가하였다. 본 실험대상 매립장의 경우 5톤의 침출수를 투입한 결과 매립지의 유기물질 분해에 필요한 최적 함수율 50~65% 범위를 유지하는 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.66-75
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• 2012

본 연구에서는 폐기물매립지에서 매립가스 및 폐기물 안정화 촉진을 위한 메탄생성균 활성 침출수 재순환 공법의 효과를 평가하였다. 기존 매립공법(Lys-A), 침출수 재순환 공법(Lys-B), ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법(Lys-C, Lys-D)을 묘사하기 위해 4개의 모의매립조를 만들어 4년 이상 운영하였다. Lys-D는 전처리된 침출수의 재순환 양을 Lys-C의 2배로 하였다. 침출수 재순환 공법과 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법의 경우 600일까지 메탄발생량이 증가하였으나 600일 이후에는 침출수 재순환이 메탄발생량 증가에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 분해 가능한 유기물질이 부족할 경우 침출수의 재순환 효과가 없기 때문으로 판단된다. Lys-C와 Lys-D는 폐기물의 안정화촉진 뿐만 아니라 누적메탄수율도 가장 높은 것으로 나타났다. 누적메탄수율의 경우 Lys-C(35.51 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-D(36.12 mL $CH_4/g$ VS)는 Lys-A(28.37 mL $CH_4/g$ VS)와 Lys-B(30.07 mL $CH_4/g$ VS)보나 높게 나타났다. 침출수 재순환율이 동일한 Lys-B와 Lys-C의 경우 Lys-C의 COD 농도가 Lys-B보다 더욱 빠르게 감소하였다. 이는 메탄생성균 활성 침출수에 의해 저해물질의 희석뿐만 아니라 메탄생성균의 존재에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서 ASBR 전처리 후 침출수 재순환 공법은 폐기물 안정화 및 매립가스 증대에 가장 적합한 것으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제7권3호
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• pp.129-136
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• 2002

• 유기물자원화
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• 제22권2호
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• pp.57-66
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• 2014

침출수 순환형 음식물류 폐기물 혐기성 소화 공법은 기존의 일상 혐기성 소화 공법에 비해 투입되는 유기물 부하량 대비 발생하는 메탄가스 수율이 높다는 장점이 있다. 본 연구는 분리 수거된 교내 기숙사 식당 음식물류 폐기물과 하수처리장 혐기성 소화조의 혐기성 미생물을 이용하여 신재생 에너지인 메탄가스를 더욱 효율적으로 얻기 위해 음식물류 폐기물/혐기성 슬러지 비를 달리하여 실험을 실시하였다. 음식물류 폐기물/혐기성 슬러지 비가 2:8이고 유기물 부하율이 9 gVS/L인 침출수 순환형 음식물류 혐기성 소화 반응조의 바이오 가스 발생이 가장 높았다. 또한 이 혐기성 반응조에서 발생하는 바이오가스 내부의 $H_2S$와 $NH_3$가 지속적으로 감소하였고 바이오 가스의 수율은 평균 $1.395m^3$ Biogas/kg VS added로 나타났다. 이에 비해 나머지 음식물류 폐기물/혐기성 슬러지 비가 3:7, 8:2인 실험의 반응조에서는 바이오 가스 발생이 멈추었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1035-1043
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• 2007

본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제24권1호
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• pp.31-40
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• 2016

본 연구에서는 침출수 재순환 시스템을 적용한 중온 혐기성소화를 이용하여 음식물류 폐기물을 분해하여 메탄가스를 생산하였다. 실험은 $36^{\circ}C$로 유지되는 항온수조 내에 생물반응조와 침출수 저장조로 구성된 2개의 동일한 시스템(System A, System B)을 사용하였고, 생물반응조 하단 30 mm위에는 스크린이 있어 고액분리를 하여 침출수 저장조로 침출수를 이송하였다. 침출수 재순환은 매일 수행하였으며, 침출수 재순환 시에는 생물반응조 하단에서 침출수 저장조로 2.5 L를 30분간 이송한 뒤 다시 침출수 저장조에서 생물반응조 상부로 2.5 L를 30분간 주입하였다. 주입된 음식물류 폐기물은 수집되기 전 한 번 세척하였으며 반응조에 주입되기 전에 $36^{\circ}C$로 온도를 올렸다. System A에 49.1 g VS, System B에 54.0 g VS을 2주 간격으로 투입하였다. 저해인자로 측정된 항목은 $NH_4{^+}-N$과 염도였으며, 두 가지 항목의 농도 모두 시스템에 끼친 영향은 없는 것으로 나타났다. System A는 112일간, System B는 140일 동안 운전하였는데, 각 시스템에서 인발된 슬러지는 없었다. 음식물류 폐기물의 혐기성 소화를 통한 평균 메탄 발생량은 System A의 경우 0.439 L $CH_4/g$ VS, System B의 경우 0.368 L $CH_4/g$ VS로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권8호
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• pp.29-39
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• 2004

폐기물 매립지의 침하량을 예측하는 것은 우리나라와 같은 좁은 국토를 효율적으로 관리하기 위하여 매우 중요하다. 매립장내 유기물이 장기간에 걸쳐 생화학적으로 분해되기 때문에 압밀이론으로 해석하기 곤란하다. 본 연구에서는 실내모델실험을 통하여 매립가스의 발생특성을 분석하였다. 두개의 시험매립조를 만들었는데 하나는 침출수를 재순환한 것과 다른 하나는 재순환하지 않은 것이다. 시간의 변화에 따른 가스발생량과 매립조의 침하량과의 관계를 분석하였다. 수학적 침하량예측모델을 제안하여 장기침하량을 예측하여 실험계측치와 비교하고 수정계수를 사용하도록 제안하였다. 침출수 재순환이 침하를 촉진하는 효과가 있는 것으로 나타났는데 가스모델의 수정계수가 침출수순환을 하지 않은 경우는 1.4, 재순환한 경우는 1.7으로서 약 22%의 촉진효과가 있다.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.203-208
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• 2011

런던협약에 의해 2012년부터는 폐기물 해양투기가 전면 금지될 것이다. 따라서 지상에서의 음식폐기물 처리방법의 모색이 시급한 실정이다. 위 문제의 해결방안은 UASB 공법을 이용하여 음폐수로부터 자원화개발을 하는 것이다. 본 연구에서는 유출수의 재순환 및 내부반송이 유기물 제거효율과 바이오 가스 생성에 미치는 영향을 알아보았다. 25일 동안은 내부순환만 실시하였고, 그 후엔 유출수 재순환을 실시하였다. 실험 결과 운전기간동안 유기물 제거효율은 90% 이상으로 나타났고, 메탄수율은 78~80%로 나타났다. 또한, 유출수 반송을 3 Q 이상으로 반송하여 운전할 경우 수산화나트륨(1 N)의 소모가 없었고, 그 결과 경제적이며 안정적인 운전을 할 수 있었다.