• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.979-984
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• 2011

지속적인 하수처리장 증설에 따른 하수 슬러지 발생량이 증가하고 있으나, 런던협약 발효에 의해 2012년부터 해양투기가 금지되어서 효과적인 슬러지 감량화 및 처분에 대한 기술 수요가 꾸준히 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 슬러지 처분법의 대안으로 전기분해를 활용한 슬러지 가용화 연구를 수행하였다. 전극은 티타늄 (Titanium)에 이리듐 (Iridium)을 코팅한 불용성 전극을 사용하여 직류전원 공급장치 (DC power supply)를 이용하였다. 전압은 20V로 고정하여 폐슬러지 가용화 실험을 수행하였다. 전기분해에 의해 처리된 슬러지의 여액을 분석한 결과 Soluble COD, TN, TP가 각각 151%, 22%, 6% 가량 증가하였다. 또한, 슬러지의 플록 크기가 전기분해 후에 0.1 ~ 1.0 ${\mu}m$ 영역에 있는 입자들이 다량 증가하였다. 이상의 결과는 전기분해에 의하여 미생물 세포가 파괴되어 세포 내 유기물질이 세포 밖으로 용출됨으로써 미생물이 이용 가능한 상태로 전환되었음을 의미한다. 이는 고도처리 공정에서 슬러지발생 저감과 함께 전기분해에 의해 가용화된 슬러지를 반송시킴으로써 외부 탄소원으로 활용할 수 있는 장점이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.682-688
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• 2015

하수슬러지를 처리하는 미생물전기분해전지(Microbial electrolysis cell, MEC)의 성능에 미치는 전극간 거리의 영향에 관한 실험실 규모 실험을 수행하였다. 각각 다른 전극간 거리(16, 32 mm)를 가진 두 쌍의 전극이 설치된 MEC 반응기가 안정적으로 이루어질 때 전류발생량, 메탄발생량, 메탄수율 등 MEC 성능에 미치는 전극간 거리의 영향을 분석하였다. 전극간 거리가 16 mm일 때, 전류밀도와 메탄발생량은 각각 $3.74A/m^3$과 $0.616{\sim}0.804Nm^3/m^3$으로 전극간 거리가 32 mm인 조건에서의 $1.50{\sim}1.82A/m^3$과 $0.529{\sim}0.664Nm^3/m^3$보다 높게 나타났다. COD 및 VSS의 제거효율은 각각 34~40%와 32~38%의 범위를 가지는 것으로 나타났다. 전류밀도가 증가함에 따라 MEC의 생물전기화학적 성능이 향상되어 VSS 감소와 메탄생성이 증가하는 것으로 나타났으며 전류밀도는 VSS 제거효율보다 메탄수율에 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권1호
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• pp.82-91
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• 2021

This study was conducted to investigate the effect of initial pH, current density, and electrolysis time on process performance in terms of decolorization and chemical oxygen demand (COD) removal from disperse dyebath wastewater (DDW) by mono-polar parallel laboratory scale electrocoagulation (EC) process. COD reduction of 51.3% and decolorization of 92.8% were obtained with operating cost of 0.19 €/㎥ treated wastewater for Al-Al electrode pair, while 90.5% of decolorization and 49.2% of COD reduction were obtained with operating cost of 0.20 €/㎥ treated wastewater for an Fe-Fe electrode pair. The amount of sludge production were highly related to type of the electrode materials. At the optimum conditions, the amount of sludge produced were 0.18 kg/㎥ and 0.28 kg/㎥ for Al-Al and Fe-Fe electrode pairs, respectively. High decolorization can be explained by the hydrophobic nature of the disperse dye, while limited COD removal was observed due to the high dissolved organic matter of the DDW based on auxiliary chemicals. Energy, electrode, and chemical consumptions and sludge handling were considered as major cost items to find a cost-effective and sustainable solution for EC. The contribution of each cost items on operating cost were determined as 10.0%, 51.1%, 30.5% and 8.4% for Al-Al, and they were also determined as 9.0%, 38.0%, 40.5% and 12.5% for Fe-Fe, respectively. COD reduction and decolorization were fitted to first-order kinetic rule.

• 한국물환경학회지
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• 제20권4호
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• pp.346-351
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• 2004

Because of being produced a great deal of excess sludges from biological wastewater treatment process, the subject regarding treatment and disposal of them has been significantly handled in real plants. It should be considered the alternative treatment with easy operating and cost effective process in rural areas. For the thickening of wasted activated sludge from small scale wastewater treatment facilities, thus, the provisional sludge thickening system was developed by the application of mesh filter module. Three meshes with different pore size(100, 150, $200{\mu}m$) were prepared for filter modules that were used to withdraw effluent from thickening system. A filter module with $100{\mu}m$ mesh was chosen as the most effective thickening material in the viewpoint of volume reduction and effluent quality: the volume reductions of initially injected sludge with 3,600 mg/L and 9,100 mg/L were 95% and 85%, respectively, and the filtered effluents were enough good to be shown below 1.0 mg/L of SS and 1.0 NTU of turbidity. Since the filtration of thickening was influenced by the cake layer formed on mesh filter module and this system was operated in the combination of sludge thickening with gravity settling, the filter modules with smaller pore size and the larger floc size were required for long term operation safely.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.389-397
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• 2001

본 연구에서는 T. thiooxidans MET 균주를 이용하여 비소화 슬러지와 혐기성 소화슬러지로부터 중금속을 용출하여 제거하는데 영향을 미치는 슬러지 성상의 영향을 조사하였다. 슬러지 종류와 농도에 관계없이 슬러지로부터의 중금속 용출은 슬러지 용액의 pH에 의존하였다. 슬러지 용액의 pH가 3.0 이하일 때 효율적인 중금속 용출 효율을 얻을 수 있었으며, Zn > Cu > Cr의 순서로 용출이 진행되었다. 비소화 슬러지 및 혐기성 소화 슬러지간에 buffering capacity의 차이는 없었으나, 동일 고형물 농도에서 혐기성 소화 슬러지에서 T. thiooxidans MET의 황산화속도가 높기 때문에, 혐기성 소화 슬러지 용액의 pH 감소 속도가 비소화 슬러지보다 빨랐다. 그러나, pH 변화에 따른 슬러지 단위 질량당 중금속 용출량을 비교한 결과, 동일 pH 조건에서 혐기성 소화슬러지의 중금속 용출량은 비소화 슬러지에서의 중금속 용출량 보다 낮았다. 이는 혐기성 소화 슬러지와 비소화 슬러지에 함유되어 있는 불용성 금속화합물의 차이 때문으로 사료되었다. 슬러지 성상에 관계없이, 슬러지 고형물 농도가 증가할수록 (10~70 g/L) 중금속 용출 효율은 감소하였고, 최적 S$^{\circ}$/슬러지 고형물의 비율은 0.1이었다. 또한, T thiooxidans MET 균주를 이용한 슬러지로부터 중금속 용출 공정은 90% 이상의 살균 효과와 20% 정도의 슬러지 감량 효과가 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권1호
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• pp.47-57
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• 2014

The aim of this paper was to study the effect of five different waste combinations (C/N 15, C/N 20, C/N 25, C/N 30, and control) of sewage sludge coupled with sawdust and cattle manure in a pilot scale rotary drum reactor, during 20 days of the composting process. Our results showed that C/N 30 possesses a higher temperature regime with higher % reduction in moisture content, total organic carbon, soluble biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand; and higher % gain in total nitrogen and phosphorus at the end of the composting period implying the total amount of biodegradable organic material is stabilized. In addition, $CO_2$ evolution and oxygen uptake rate decreased during the process, reflecting the stable behavior of the final compost. A Solvita maturity index of 8 indicated that the compost was stable and ready for usage as a soil conditioner. The results indicated that composting can be an alternate technology for the management of sewage sludge disposal.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.486-487
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• 2005

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.412-417
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• 2015

본 연구는 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지 소각재와 Geobond를 이용한 응용 블록의 개발을 위하여 수행하였다. 실험은 무소성 공정으로 진행하였으며, Sewage Sludge Ash (SSA)를 Geobond(무기바인더)와 특수시멘트인 초조강 시멘트 마이크로 시멘트, 모래 등의 바인더를 혼합한 각각의 페이스트 시편을 성형 후 건조 및 양생과정을 거친 시편을 단기 압축강도를 측정한 후 28일 장기 양생한 결과 압축 강도가 64.6 MPa로 발현하였다. 이는 KS기준치 22.54 MPa ($229.7kg/cm^2$)을 훨씬 상회하는 고강도의 압축강도를 나타내었다. 하수슬러지 소각재(SSA) 첨가율은 각 바인더 별 약 10~40%까지 혼합 가능한 것으로 나타났다. 따라서 SSA를 무기바인더인 Geobond와 특수시멘트(HESPC, MC)의 대체 물질로의 사용이 가능함을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.843-850
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• 2014

본 연구는 국내 하수처리장에서 발생하는 감량화/안정화된 소각재를 무기바인더로 재이용하기 위하여 수행하였다. 실험은 무소성 공정으로 진행하였으며, Sewage Sludge Ash를 시멘트, Geobond 등의 바인더와 모래를 혼합하여 페이스트 시편과 몰탈 시편으로 성형하였다. 성형 후 양생과정을 거친 시편을 압축강도를 측정한 결과 KS 기준치 22.54 Mpa ($229.7kg/cm^2$)을 상회하고, 하수슬러지 소각재(SSA) 첨가율은 약 10~40%까지 가능한 것으로 나타나 개발하고자 한 하수슬러지 소각재를 무기바인더인 시멘트, Geobond의 대체 물질로 재활용이 가능함을 입증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.960-966
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• 2013

본 연구에서는 하수슬러지 처분대안으로서 하수슬러지를 생활폐기물과 혼합소각시 안정적 소각로 운전을 위한 하수슬러지의 정량공급방안에 대하여 실증플랜트를 중심으로 고찰하고자 하수슬러지의 원활한 공급방안으로 이송배관에 수분을 공급 하는 경우와 공급하지 않는 경우, 공급 모노펌프의 인버터 조절(Hz)에 따라 하수슬러지 정량공급 여부를 측정하고자 한다. 실험결과, 함수율 85%에서 인버터 조절(Hz)에 따른 이론적 슬러지 공급량과 일치하는 것으로 나타나 소각시설의 안정적 운영이 가능할 것으로 판단된다.