• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.53-61
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• 2023

하수슬러지의 대부분은 생물학적 처리에 의한 미생물에 의해 분해 가능한 유기물질을 다량 함유하고 있는 유기성 폐기물이다. 기존의 하수슬러지 처리방법으로는 건조, 소각, 반탄화 그리고 탄화 등의 기술을 이용하여 감량화 및 연료화를 진행하고 있다. 그러나, 건조를 기반으로 하여 539kcal/kg의 잠열이 소비됨으로 에너지 소비가 높은 단점이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 열화학적 처리인 수열탄화(HTC)를 통해 고형연료를 생산하고자 한다. 고형연료의 가치를 평가하기 위하여 탄화도 및 연료비의 특성을 분석하였다. 그 결과 수열탄화 반응온도가 증가할수록 탄화도의 상승으로 저위발열량도 약 500kcal/kg 상승하였다. H/C, O/C, Ratio는 1.78, 0.46에서 1.57, 0.32로 감소하는 경향을 보였다. 건조슬러지의 가연분(고정탄소+휘발분) 대비 회분(Ash)의 비율이 0.25 이상으로 나타날 경우는 수열탄화를 진행하여도 탄화도 및 발열량의 증가되지 않는다는 것을 도출하였다.

• 상하수도학회지
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• 제24권1호
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• pp.85-92
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• 2010

본 연구에서는, 하폐수 처리시설에서 발생하는 기체상 무기악취물질을 저온 플라즈마 공정으로 제거하고, 악취물질과 반응 후 배출되는 오존 함유 배가스로 유기성 슬러지의 감량과 가용화 효과를 얻고자 복합반응기를 구성하였으며 일련의 실험을 진행하였다. 플라즈마를 통과한 대상 무기악취물질인 황화수소는 플라즈마를 단독으로 거쳤을 시 약 70%의 처리효율을 보였으며, 최종적으로 슬러지 반응조까지 통과했을 경우는 99% 이상의 처리효율을 보였다. 이 때 플라즈마 공정에서 배출되는 가스에 포함된 오존은 슬러지 반응조를 통과하여 90~100%의 제거효율을 보였다. 배가스가 슬러지 반응기에 산기되면, 유기물 산화가 단계적으로 진행되며 4시간 반응 시 슬러지의 TCOD는 약 50~60% 감소하고 SCOD는 4~5배 증가하였다. 따라서 가용화율은 운전 시간이 지날수록 증가하여 4시간 이후 약 10%까지 증가하였다. 결과적으로 저온 플라즈마와 슬러지 산기반응조 복합공정을 적용하면, 하폐수 처리시설 운영상에 나타나는 악취배출과 잉여슬러지 처분 문제에 동시 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.48-51
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• 1998

This paper presents the transport and removal of organic substances from the contaminated soft soils and sludges such as marine dredging waste, marine sediments, mine tailing waste, and sewage sludge by electroosmosis. A series of laboratory experiments including variable conditions such as contamination levels, solid contents, and applied voltage rates were peformed with the contaminated soft clay specimen mixed with organic substance. Investigated are specimen density, dewatering rate, outflow rate, and outflow concentration. The test results showed that organic substances in the soils were removed by applied voltages. The results indicated that this process can be used efficiently to clean up the contaminated soil.

• 환경위생공학
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• 제10권2호
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• pp.13-22
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• 1995

Most of small- scale livestock facility have difficulties to treat organic wastewater by activated sludge process as distinguished feces and urine. The organic wastewater discharged have characteristics of slurry, high concentration of BOD, 55 etc. This study was performed to estimate suitable condition for the application of packing materials, air flow, pollutant load and so on as important parameter to treat organic wastewater by thermopile oxlc process. As a result obtained at this experiments the most suitable condition for BOD load, air flow indicate 3.0kg · m$^{-3}$ day$^{-1}$,50 ∼ 100L· min$^{-1}$ m$^{-3}$, respectively, and we knew that it was necessary to add waste contained high calories to degrade about 80% of pollutant among waste- water. It showed that plastic material can be used as packing media because it can be provided as inhabitation for microorganism owing to intensity of material and characteristic of keeping moisture.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권1호
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• pp.51-65
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• 2002

This study was carried out to apply some basic physical and chemical treatment options including Fenton's oxidation, and to evaluate the performances and the characteristics of organic and nitrogen removal using lab-scale biological treatment system such as complete-mixing activated sludge and sequencing batch reactor(SBR) processes for the treatment of leachate from a municipal waste landfill in Gyeongnam province. The results were as follows: Chemical coagulation experiments using aluminium sulfate, ferrous sulfate and ferric chloride resulted in leachate CO $D_{Cr}$ removal of 32%, 23% and 21 % with optimum reaction dose ranges of 10,000～15,000 mg/$\ell$, 1,000 mg/$\ell$ and 500～2,000 mg/$\ell$, respectively. Fenton's oxidation required the optimum conditions including pH 3.5, 6 hours of reaction time, and hydrogen peroxide and ferrous sulfate concentrations of 2,000 ～ 3,000 mg/$\ell$ each with 1:1 weight ratio to remove more than 50% of COD in the leachate containing CO $D_{Cr}$ between 2,000 ～ 3,000 mg/$\ell$. Air-stripping achieved to remove more than 97% of N $H_3$-N in the leachate in spite of requiring high cost of chemicals and extensive stripping time, and, however, zeolite treatment removing 94% of N $H_3$-N showed high selectivity to N $H^{+}$ ion and much faster removal rate than air-stripping. The result from lab-scale experiment using a complete-mixing activated sludge process showed that biological treatability tended to increase more or less as HRT increased or F/M ratio decreased, and, however, COD removal efficiency was very poor by showing only 36% at HRT of 29 days. While COD removal was achieved more during Fenton's oxidation as compared to alum treatment for the landfill leachate, the ratio of BOD/COD after Fenton's oxidation considerably increased, and the consecutive activated sludge process significantly reduced organic strength to remove 50% of CO $D_{Cr}$ and 95% of BO $D_{5}$ . The SBR process was generally more capable of removing organics and nitrogen in the leachate than complete-mixing activated sludge process to achieve 74% removal of influent CO $D_{Cr}$ , 98% of BO $D_{5}$ and especially 99% of N $H_3$-N. However, organic removal rates of the SBR processes pre-treated with air-stripping and with zeolite were not much different with those without pre-treatment, and the SBR process treated with powdered activated carbon showed a little higher rate of CO $D_{Cr}$ removal than the process without any treatment. In conclusion, the biological treatment process using SBR proved to be the most applicable for the treatment of organic contents and nitrogen simultaneously and effectively in the landfill leachate.e.

• 유기물자원화
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• 제12권2호
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• pp.52-60
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• 2004

본 연구는 슬러지처분을 위해서 유기성페기물 감량화, 에너지 회수기술 공정시도, 자연순환형 슬러지 처분을 위한 최종 시스템개발의 기초연구이다. 본 연구는 full-규모의 건조시스템과 반자동식 로타리 킬른식 열분해로를 이용하여 실험하였다. 운전매개변수는 온도를 건조는 $160{\sim}175^{\circ}C$와 열분해온도는$450{\sim}800^{\circ}C$로 변화시켜 실험을 실행하였고, 고형물의 열분해 공정의 체류시간은 9min으로 실험을 t실행하였다. 본 연구에서 중요한 실험매개변수는 운전시간, 슬러지 수분함량, 고형물량에 따라 온도를 변화시켜 열분해특성을 연구하였다. 운전시간 9분의 일정한 상태에서 $670^{\circ}C$조건은 탄소쇄 $C_1{\sim}C_3$의 물질의 생성은 증가하였지만, $C_4{\sim}C_6$를 함유한 오일성분은 감소하는 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권2호
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• pp.202-210
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• 2019

In order to maximize the utilization of sewage sludge, a waste from wastewater treatment facility, the residual sewage sludge generated after lipid and carbohydrate extraction for biodiesel and bioethanol production was used to produce bio-oil by pyrolysis. Thermogravimetric analysis showed that sludge pyrolysis mainly occurred between 200 and $550^{\circ}C$ (with peaks formed around 337.0 and $379.3^{\circ}C$) with the decomposition of the main components (carbohydrate, lipid, and protein). Bio-oil was produced using a micro-tubing reactor, and its yield (wt%, g-bio-oil/g-residual sewage sludge) increased with an increase in the reaction temperature and time. The maximum bio-oil yield of 33.3% was obtained after pyrolysis at $390^{\circ}C$ for 5 min, where the largest amount of energy was introduced into the reactor to break the bonds of organic compounds in the sludge. The main components of bio-oil were found to be trans-2-pentenoic acid and 2-methyl-2-pentenoic acid with the highest selectivity of 28.4% and 12.3%, respectively. The kinetic rate constants indicated that the predominant reaction pathway was sewage sludge to bio-oil ($0.1054min^{-1}$), and subsequently to gas ($0.0541min^{-1}$), rather than the direct conversion of sewage sludge to gas ($0.0318min^{-1}$).

• 유기물자원화
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• 제10권2호
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• pp.125-131
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• 2002

본 연구에서는 폐굴껍질과 황토를 사용하여 하수슬러지를 탈수개량성을 평가하였다. 농축슬러지와 소화슬러지의 탈수특성을 평가하기 위해 Jar Test와 Buchner Funnel Test를 실시하였다. TTF(Time to Filter), SRF(Specific Resistance to Filtration)를 슬러지 탈수 특성의 평가 지표로 하였다. 굴껍질과 황토를 혼합해 제조된 탈수개량제가 굴껍질 단독으로 만들어진 것보다 탈수성이 더 높았다. 굴껍질과 황토와 결합하는 과정에서, 굴껍질의 비율이 황토의 비율보다 더 높은 혼합비율에서의 탈수성이 높다는 사실을 발견하였다. 농축슬러지와 소화슬러지의 처리에서 탈수성이 가장 적합한 혼합은 굴껍질:황토의 비가 9:1이었다.

• 유기물자원화
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• 제12권1호
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• pp.75-83
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• 2004

혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.213-217
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• 2020

천연 광물질, 식물질, 정수장 슬러지를 이용하여 친환경적인 수수질정화제와 이를 활용하는 오폐수복합처리시스템을 개발하였다. 오폐수복합처리시스템은 오염수 유입, 수질정화제 투입, 가압부상장치 가동, 슬러지 부상, 슬러지 수거 및 처리수 배출의 과정을 거친다. 이 장치를 축분 탈리액, 육계 세척수, 공장 폐수, 하수종말처리장 및 연못의 녹조제거에 적용하여 우수한 제거율을 얻었다. 유기성 폐기물 정화에 천연 수질정화제를 활용한 예는 조사되지 못했다.