• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제7권4호
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• pp.104-110
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• 2019

Since 1986, domestic sewage treatment plants have installed and operated biogas plants that produce biogas (digested gas) using food, livestock manure and sewage sludge as part of the use of alternative energy for energy independence. Despite concerns about safety accidents and risks of large-scale accidents due to the continuous expansion of biogas plants, the Ministry of Environment has managed and supervised biogas plants to be environmental plants, focusing on environmental management. There is a lack of safety awareness of workers' processes. Only recently has the process safety management (PSM) system been implemented in biogas plants, but workers' perceptions of process safety have changed. As there is a difference in the degree of safety process management and safety awareness among workers, it is necessary to establish clear and systematic safety management standards. Therefore, The purpose of this study is to examine whether the application of the plant safety management (PSM) system to biogas plants is effective for workers' safety awareness in order to ensure safe operation of biogas plants and prevent workers' safety accidents in advance.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.662-669
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• 2019

Anaerobic digestion is a popular sewage sludge (Ss) treatment method as it provides significant pollution control and energy recovery. However, the low C/N ratio and poor biodegradability of Ss necessitate pretreatment methods that improve solubilization under anaerobic conditions in addition to anaerobic co-digestion with other substrates to improve the process efficiency. In this study, three pretreatment methods, namely microwave irradiation, ultrasonication, and heat treatment, were investigated, and the corresponding improvement in methane production was assessed. Additionally, the simplex centroid design method was utilized to determine the optimum mixture ratio of food waste (Fw), livestock manure (Lm), and Ss for maximum methane yield. Microwave irradiation at 700 W for 6 min yielded the highest biodegradability (62.0%), solubilization efficiency (59.7%), and methane production (329 mL/g VS). The optimum mixture ratio following pretreatment was 61.3% pretreated Ss, 28.6% Fw, and 10.1% Lm. The optimum mixture ratio without pretreatment was 33.6% un-pretreated Ss, 46.0% Fw, and 20.4% Lm. These results indicate that the choice of pretreatment method plays an important role in efficient anaerobic digestion and can be applied in operational plants to enhance methane production. Co-digestion of Ss with Fw and Lm was also beneficial.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.33-43
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• 2013

해양에서 발생하는 해양폐기물의 효율적인 관리와 해양오염방제시스템에 대한 진일보한 전략수립이 필요하다. 2011년에 발생한 해양오염사고 건수는 총 287건이며, 유출량은 369 kL로 나타났으며 이는 전년 대비 각각 13%, 39%가 감소하였다. 해양물질별 5년 평균량을 살펴보면, 오일 유출량 310.5 kL(중유 106.0 kL, 경유 178.9 kL, 선저폐수 22.3 kL, 기타유 7.7 kL)이고, 폐기물 62.3톤, 위험유해물질(HNS) 510.6 kL로 나타났다. 2011년도 폐기물 종류별 해양배출은 총 투기된 양은 3,972 $m^3$이고, 가축분뇨 795 $m^3$(20%), 폐수 1,431 $m^3$(36%), 하수슬러지 887 $m^3$(22%), 폐수슬러지 813 $m^3$(21%), 분뇨 5 $m^3$(0.1%), 기타 41 $m^3$(0.9%)로 나타났다. 해양폐기물의 개념을 보다 명확히 할 필요가 있다. 유해화학물질관리에 따른 통합사고관리체계를 구축해야 한다. 해안오염을 제거하기 위하여 방제책임자가 활용 할 수 있는 한국형 해안방제시스템의 필요하다. 해상방제와 마찬가지로 해안방제도 단계적 대응체제 구축이 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제26권1호
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• pp.65-78
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• 2018

본 연구는 유기성폐자원(가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)의 바이오가스 이용에 대한 적정 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링 등을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 생산된 바이오가스를 이용하여 발전 및 스팀으로 활용하는 시설은 효율이 아직은 저조하고 잦은 고장이 발생되고 있다. 전국 11개소 유기성폐자원 바이오가스화 시설을 대상으로 정밀모니터링을 실시하였다. 사계절 평균으로 정밀모니터링 결과를 정리하였을 때, 유기성폐자원 별 효율성 분석에서 유기성분해율은 VS기준 음식물/음폐수는 68.2 %, 가축분뇨는 66.8 %, 하수슬러지의 경우 46.2 %로 전체 평균 58.8 %로 분석되었다. 전처리 전후 바이오가스 성상을 분석한 결과 철염 및 탈황(건식, 습식)을 이용하여 전체 시설의 $H_2S$ 평균은 560 ppm으로 측정되었으며, 저감효율이 90% 이상인 경우 약 40 ppm 까지 감소할 수 있는 것을 확인하였다. 특히 소화조 내에 철염을 투입하면 처리효율 약 93 %이며, 평균 150 ppm까지 감소하는 것을 확인하였다. 제습의 경우 노점온도를 적용한 절대습도와 가스온도에 따른 상대습도를 분석하였으며, 제습설비가 유지보수가 잘되어 가동 중인 시설의 노점온도는 $14^{\circ}C$, 절대습도는 $12.6g/m^3$이며, 상대습도는 35 %로 측정되었다. 따라서 유기성폐자원의 바이오가스화 시설의 단점을 보완하고 바이오가스 이용 최적화 방안을 마련하기 위하여 정밀모니터링을 실시하였다.

• 유기물자원화
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• 제17권2호
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• pp.93-100
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• 2009

본 연구에서는 돈분폐수와 음식물폐수를 대상으로 대장균을 비롯한 병원성균의 존재여부를 파악하였으며, 이들을 여러 비율로 혼합한 혼합폐수를 대상으로 $55^{\circ}C$의 고온의 회분식 혐기소화를 실시하여 최적의 유기물 분해를 위한 혼합비율 및 혐기소화과정에서의 미생물상의 변화를 관찰하였다. 대장균 등의 분변성 장내세균은 축산폐수에서만 발견되었으며 식중독세균인 포도상구균은 음식물과 축산폐수 양쪽에서 발견되었다. 각 폐수의 혼합비율을 달리하여 고온 회분식 혐기소화과정을 거친 결과 각 폐수의 비율이 50:50인 R3 반응조에서 가장 높은 유기물 제거효율을 나타냈으며, 이때 $BOD_5$, CODcr SS의 감량율은 각각 23.2%, 24.7%, 19.7%로 나타났다. 한편, 소화과정 중 미생물상의 변화는 각 혼합반응조 모두 유사한 결과를 보여주었다. 총 세균수의 경우, 반응 최종일까지 상당량의 미생물이 존재하는 것으로 나타났으며, 대장균 등의 분변성 장내세균의 경우에는 반응 10일째 대부분이 사멸되는 것으로 나타났다. 반면, 포도상구균의 경우, 반응기간 내내 완만한 감소세를 보이며 최종 반응일 까지 1,000~5,000 CFU/mL 정도의 개체수가 유지되는 것으로 관찰되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.1-10
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• 2018

The amount of biogas increases as the amount of organic waste increases. Recently, biogas from organic waste have been made much efforts to utilize as a energy. In particular, the concentration of $CH_4$ and $CO_2$ generated from sewage sludge and livestock manure treatment are 60-70% and 30-35%, and $CH_4$ and $CO_2$ generated from food wastes are 60-80% and 20-40%. In case of landfill gas, $CH_4$ and $CO_2$ have a concentration of 40-60% and 40-60% respectively. Therefore, in order to use the biogas more widely, it is necessary to convert the biogas to methanol, LNG or DME. In this study, experiments were conducted to produce hydrogen and carbon monoxide through various biogas reforming reactions on $Ni/Ce-ZrO_2/Al2O3$ catalysts. The experiment of synthetic gas synthesis was carried out on a wide concentrations of methane and carbon dioxide, which were the major constituents of biogas from various organic wastes. The effect of $(O_2+CO_2)/CH_4$ (=R') on the yields of hydrogen and carbon monoxide, the conversion rate of methane and carbon dioxide was investigated. Also simulation for syngas synthesis on the $CO_2$ reforming of $CH_4$ was computed by employing total Gibbs free energy minimization method using PRO/II simulator, and compared with the experimental results on wet and dry reforming reaction of biogas.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.33-39
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• 2009

본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수 슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot Scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 복합 악취 및 12개 지정 악취물질을 평가하였다. 각각의 대상 물질은 종균과 혼합하였고 1차 50일, 2차 60일 기간동안 운전하였다. 호기성 퇴비화가 진행됨에 따라 1차, 2차 퇴비화공정에서 온도가 상승하여 약 $90{\sim}95^{\circ}C$가 되었다. 악취 분석을 위한 시료는 1차의 경우 퇴비상부에서, 2차의 경우 Pilot Plant 경계지점에서 채취하였다. 지정 악취 물질 12개 항목의 기기 분석에서 악취의 주요 원인으로는 암모니아, 메틸머캅탄, 디메틸다이설파이드, 트리메틸아민이었다. 초기 복합악취의 농도는 퇴비화 공정이 끝난 후의 농도보다 높았지만 규제기준을 넘지 않았다. 초고온 호기성 퇴비화 공정에서는 적절한 교반시점과 발효 온도가 악취 발생의 중요한 인자라고 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권11호
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• pp.27-36
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• 2010

본 연구는 정읍시에서 배출되는 하수슬러지, 축산 분뇨, 음식물 쓰레기를 대상으로 Pilot-scale($100m^3$) 초고온 호기성 퇴비화 공정에서의 온도, pH, C/N비, 함수율, 유기물 함량, 그리고 부피 등 물리 화학적 영양 인자를 평가하였다. 각각의 대상 물질은 1차 발효(유기성 폐기물+종균)와 2차 발효(유기성 폐기물+종균+반송 퇴비)로 나누어 수행하였다. 퇴비화가 진행됨에 따라 교반과 송풍만으로 열공급 없이 온도는 1,2차 발효에서 최고온도 $90{\sim}105^{\circ}C$가 되었다. pH, $O_2$, $CO_2$, $NH_3$, 농도 변화는 전형적인 미생물에 의한 유기물 분해 양상을 보여주었으며, 다른 모든 물리 화학적 인자들은 일반 호기성 퇴비화의 성능 이상을 보여주었다. 발효가 완료된 후 퇴비의 중금속 농도는 퇴비 비료 규격 기준 농도에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.109-109
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• 2022

The global population is increasing every year, and the amount of food waste is also increasing. Direct landfilling of food waste has been prohibited since 2005, and in accordance with the London Convention in 2013, the discharge of livestock manure, sewage sludge, and food waste into the sea is prohibited. In the case of incineration to treat the discharged food waste, the heat point is lowered due to the moisture in the food waste itself, so fuel must be added. Therefore, this study was conducted to get basic data for setting the limit of application by investigating the growth and yield of crops after treating food waste dry powder mixed fertilizer (MF) on red pepper. In the experiment, continuous cultivation was carried out for two years in 2021 (1st year) and 2022 (2nd year). The treatment groups were set as Not Treatment (NT), Chemical Fertilizer (CF), Mixed Fertilizer (MF), Mixed Fertilizer×2 (MF×2). After harvest, crop growth and yield were investigated. As a result of the 1st years of growth survey, CF, MF, MF×2 show significant difference in shoot length compared to NT. About fresh weight and dry weight, CF show significant difference compared to NT. The 2nd years of growth survey, the shoot and root length, fresh weight did not show significant difference with NT. In case of dry weight, MF is significant increased compared to NT. As a result of the yield survey of the 1st year, all treatment groups did not show a significance in yield compared to the NT. In case of 2nd year, all treatment groups show significantly increased value compared to NT. The yield of MF was highest among the treatment groups. In the future, it is thought that it is necessary to quantitatively evaluate the effect of food waste dry powder mixed fertilizer through additional experiments and continuous cultivation, and to establish an appropriate amount of use and establishment of a manual based on this.

• 유기물자원화
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• 제26권1호
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• pp.55-64
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• 2018

본 연구는 유기성폐자원(가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)의 바이오가스 이용에 대한 적정 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링 등을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 생산된 바이오가스를 이용하여 발전 및 스팀으로 활용하는 시설은 효율이 아직은 저조하고 잦은 고장이 발생되고 있다. 현재 운영 중인 바이오가스화 11개소를 대상으로 바이오가스 이용 공정별 특징 및 문제점을 분석하고 혐기소화조 현장 시료의 계절별 정밀모니터링을 실시하여 바이오가스 이용 공정 흐름에 따른 설계 운영 가이드라인을 제시하였다. 현장조사 수행 결과, 바이오가스 이용 공정에서 바이오가스의 적정 제습, 황화수소 전처리, 발전시설의 적정처리 등이 주요 문제점으로 조사되었다. 따라서 유기성폐자원의 바이오가스화 시설의 단점을 보완하고 바이오가스 이용 최적화 방안을 마련하기 위하여 현장지설에 대한 정밀조사를 실시하여 공정별 문제점들을 정리하였다.