• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.60-65
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• 2022

본 논문에서는 반도체용 실리콘 기판 가공 과정에서 발생한 슬러지 재활용을 위해 탄화 반응에 의한 탄화규소(SiC) 분말 합성 공정을 적용한 결과를 제시하고자 한다. 입수한 슬러지는 실리콘 기판을 탄화규소 연마재를 사용하여 가공하는 과정에서 발생하므로 실리콘과 탄화규소가 혼합된 형태였으며 가공 설비로부터 발생한 철 불순물이 포함되어 있었다. 슬러지는 절삭유가 포함되어 있어 점성이 있는 유체 형태였으며 대기 건조를 통해 분말 형태로 변화된 후 산 세정을 통한 철 성분 제거 및 탄화에 의한 탄화규소 분말 합성 과정을 거치게 된다. 슬러지에 포함된 실리콘과 탄화규소의 비율에 따라 탄화 반응에 필요한 탄소량이 달랐으며 탄화규소의 함량이 커질수록 탄소 부족 현상으로 인해 비화학량론적 탄화물(SiC_x, x<1) 형성이 촉진되어 순수한 탄화규소 합성이 이루어지지 않는 것을 확인하였다. 이러한 비화학량론적 탄화물은 잉여 탄소 추가와 고에너지 밀링에 의한 탄화 반응성 증가를 통해 제거할 수 있었으며 결과적으로 산 세정과 밀링 과정에 의해 슬러지로부터 순수한 탄화규소 분말 합성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.93-101
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• 2000

음식 쓰레기 중 성분별 메탄 전환율을 측정한 결과, 배추의 경우 $297ml\;CH_4/g$ VS로 최대였으며 음식 쓰레기의 메탄화율은 $306.7ml\;CH_4/g$ VS 였다. 또한, 산발효 조건 선정 실험을 수행한 결과, 발효 36시간 경과 후 호기성처리의 경우, acetate, propionate, iosbutyrate, valerate 및 4-methyl-n-valerate의 농도는 각각 7,000 ~ 7,200 ppm, 260 ~ 280 ppm, 380 ~ 400 ppm, 40 ~ 50 ppm 및 250 ~ 280 ppm으로 유기산의 85%이상이 acetate였으며 유기물의 분해율은 30%였고 혐기성 처리 경우, 유기산 농도는 각각 1,400 ~ 1,600 ppm, 30 ~ 40 ppm, 220 ~ 250 ppm, 260 ~ 300 ppm 및 75 ~ 100 ppm으로 유기산의 70% 이상이 acetate였다. 유기물 분해율 25 % 였으며 적정 혐기성 산발효시간은 12시간 이었다. NaCl 1.0 %이하, 유기산 1,000 ppm이하 및 pH 6.8 ~ 7.2 범위에서 혐기성 소화가 정상적으로 이루어졌으며 음식 쓰레기:농축 슬러지의 혼합비를 달리하여 소화 실험을 진행한 결과, 최대 처리 가능량은 2:8이었다. 이 때 BOD 및 TS 분해율은 40 ~ 50%및 30%이상이었으며 메탄 발생량은 $107.7ml\;CH_4/g$ VS였다. 음식 쓰레기의 혐기성 소화 잔사의 발아율은 83 ~ 95 %였으며 중금속은 구리 30.1 ppm, 크롬 23.6 ppm만 검출되었다.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.86-92
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• 2000

본 연구는 퇴비화에 있어서 제지 슬러지(PMS)와 돈분(PM)의 최적혼합비율을 결정하기 위해 실시하였다. 제지슬러지는 풍부한 탄소와 적은 질소를 함유하고 있기 때문에 탄소의 공급원으로서 사용되었다. 또한 건조된 제지슬러지는 혼합물의 수분을 조절할 목적으로 첨가되었다. 처리구는 PMS-100(PM 0%+PMS 80%+DPMS 20%), PMS-85(15+65+20), PMS-70(30+50+20), PMS-55(45+35+20) 4개로 구성되었다. 퇴비화은 호기성조건에서 정체식(규모 $1.25m^3$)으로 실행되었으며, 일일 15분씩 공기를 공급하였고 퇴비화초기에는 주마다 뒤집기를 실시하였다. 퇴비의 부숙도를 평가하기 위해 온도, pH, C/N율과 색도의 이화학성 변화를 조사하였다. 이화학성을 분석한 결과 효과적인 퇴비화을 위한 수분과 C/N율의 최적조건은 각각 25~30과 55~60%이었다. 제지슬러지에 돈분이

• 농업과학연구
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• 제22권2호
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• pp.134-142
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• 1995

제지슬러지의 메탄발효 효율을 높이기 위하여, 본 연구에서는 중온($35^{\circ}C$)과 고온($60^{\circ}C$) 메탄발효를 실시하였으며, 발효 촉진제로 기질(ethyl acetate), $F_{430}$의 구성성분(nickel), 생육인자 및 환원제(sulfur) 등의 화합물을 첨가한 후 메탄 생성 효율을 비교 조사하였다. 1. 제지슬러지를 단순히 $60^{\circ}C$로 가열해 주어도 섬유소가 분해됨을 간접적으로 확인하였으며, pH를 교정하기 위한 NaOH처리로 그 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 2. 중온($35^{\circ}C$) 메탄발효 가스중 40%의 메탄함량을 나타낸 처리구는 nickel trioxide(5일), nickel sulfate(10일), nickel acetate(15일) 순 이었다. 3. 중온에서의 메탄생성 효율은 대조구(0.62%), ethyl acetate(0.21%), nickel acetate(2.14%), nickel sulfate(3.02%), nickel trioxide(3.34%)로 대조구에 비하여 최고 5.4배까지 증가하였으며, nickel화합물에서는 acetate< sulfate< trioxide의 순으로 메탄발효를 촉진하였다. 4. 고온 메탄발효 가스중 40%의 메탄함량을 나타낸 처리구는 nickel trioxide(3일), 혼합(5일), sodium sulfide(6일), 대조구(10일)의 순이었다. 5. 고온에서의 메탄생성 효율은 대조구(9.6%), ethyl acetate(4.8%), sodium sulfide(16.5%), nickel trioxide(19.8%), 혼합(31.9%) 처리구순으로 대조구에 비하여 최고 3.32배의 보다 높은 효율을 보여 주었으며, 중온 보다는 약 10배의 높은 효율을 나타내었다. 6. 중온과 고온 메탄발효후 pH는 메탄발효가 잘 진행된 발효조는 7.0($60^{\circ}C$, 혼합처리구)이었으나, 진행되지 못한 발효조($35^{\circ}C$, ethyl acetate)에서는 5.4로 나타났다. 7. 메탄발효폐액의 특성은 메탄발효가 잘 진행된 폐액의 COD 값이 컸으며, 전질소 함량은 낮았고, pH는 중성을 유지하였다.

• 유기물자원화
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• 제26권1호
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• pp.29-37
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• 2018

본 연구에서는 하수슬러지 소각재에서 인을 회수하기 위한 최적 추출 조건을 조사하였다. 이를 위해 순환골재 잔재물 내에 존재하는 칼슘 성분을 이용하여 Ca-P 형태로 최적의 인 회수 조건을 결정하기 위한 실험을 진행하였다. 하수슬러지 소각재의 인 함량은 5 %로 확인되었다. $H_2SO_4$을 추출액으로 사용하였을 때, 1 N $H_2SO_4$의 농도와 L/S비 10, 그리고 추출시간 30분이 최적의 추출조건으로 조사되었다. 최적의 추출 조건을 이용하여 인을 추출한 다음 양이온교환수지 1 ~ 20 g 범위를 사용하여 인과 함께 용출된 중금속을 제거하였는데, 양이온교환수지 20 g에서 Fe 71.3 %, Cu 82.4 %, Zn 79.9 %, Cr 15 %가 제거되었다. 그 후 소각재 인 추출액과 순환골재 잔재물에서 얻은 칼슘 추출액의 혼합비율을 1:1, 1:5, 1:10으로 변화를 주었다. 1:5 혼합액에 5 N NaOH를 주입하여 pH를 2, 4, 8, 12로 조절한 후 인을 Ca-P 형태의 침전물로 회수하는 실험을 진행하였는데, 인이 Ca-P 형태로 침전되는 최적 pH는 8로 도출되었다. 순환골재 잔재물을 사용하였을 경우, 회수되는 침전물의 무게는 증가하였지만, 폐수 발생량이 증가하는 문제가 발생하였다. 따라서 순환골재 잔재물을 이용하는 것은 경제성이 낮다고 판단되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.253-262
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• 2019

본 연구에서는 하수관 손상을 예방할 수 있는 CLSM을 개발하기 위하여, 산업폐기물인 제지애쉬를 이용한 CLSM의 일축압축강도 특성을 평가하였다. 이를 위해, 각각의 CLSM 배합조건에 따른 유동성시험 및 일축압축강도시험을 수행하였다. 먼저, 유동성시험 결과, 배합조건에 따라 유동성 기준을 만족하는 함수비의 범위는 24%~32%인 것으로 나타났다. 일축압축강도시험 결과, 강도는 재령일 1일에서 7일 사이에 높은 강도증가율을 보였으며, 이때 강도의 크기는 재령일 28일을 기준으로 발현된 전체 강도의 약 50% 이상인 것으로 확인되었다. 그리고 CLSM의 강도 증가는 플라이애쉬의 영향을 크게 받는 것으로 나타났지만, 개발하고자 하는 CLSM의 기준강도를 고려하면 제지애쉬의 배합이 요구되는 것으로 분석되었다. 또한 높은 시멘트 비율을 적용한 경우의 강도가 낮은 경우에 비하여 크게 발현되었지만, 기준강도를 고려하면 시멘트의 비율을 5%로 적용하는 것이 합리적인 배합조건이라고 판단되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.51-57
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• 2010

실리콘 웨이퍼공정에서 발생하는 실리콘 슬러지로부터 리싸이클링 공정으로 Si-SiC 혼합물을 분리 회수한 다음 기계적 합성법으로 Si-SiC-CuO-C 복합물을 제조하였으며, 리튬전지 음극물질로서의 가능성을 조사하였다. 실리콘 슬러지의 주요 불순물은 절삭유, 금속불순물 및 SiC를 들 수 있다. 오일세정-자력선별-산세척으로 절삭유와 금속불순물을 제거한 다음 고에너지 밀링법으로 Si-SiC-CuO-C 복합물을 합성하였다. 복합물의 충방전 용량과 사이클 특성을 조사한 결과, 수명에 따른 용량 유지 특성이 향상된 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 복합물을 구성하는 SiC와 CuO 관련 물질은 실리콘의 부피팽창으로 인한 기계적 파괴 현상을 억제하는 요소로 작용하는 것으로 추정되며, 반면에 Fe 등과 같은 불순물은 전극의 충방전 용량을 감소시키는 요인으로서 전극물질 합성 전에 10 ppm 이내로 제거되어야 하는 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권5호
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• pp.52-57
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• 2011

본 연구는 B시 생활폐기물 및 유기성 폐기물의 혼합에 따른 연료화 및 활용방안에 대한 연구를 진행하였다. 반입폐기물, sludge cake와 food wast의 모든 혼합비율의 발열량이 6,000 kcal/kg으로 산출되었고, sludge의 경우 공연비와 온도가 높을수록 발생되는 유해물질 농도가 낮은 것으로 나타났다. 유해물질의 배출기준과 비교하여 보았을 때, 공연비가 2인 경우 800$^{\circ}C$일 때 유해물질 (CO, NOx, SOx)들이 기준이하의 배출 농도를 나타내었으며 혼재 소각 시 소각로 내부 온도 또한 가장 안정되는 것으로 나타났다. 소각시 완전연소가 이루어진다면, 혼합하여 RDF를 제조 시 발열량이 6000 kcal/kg이상으로 연료화 하기에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1133-1137
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• 2002

폐콘크리트 미분말과 고로 슬래그를 사용하여 유해 산업폐기물 고화용 시멘트를 제조한 후 수화성상과 압축강도를 평가하고 이 시멘트를 COREX 슬러지에 첨가하여 고화처리 하였다. 폐콘크리트 미분말과 슬래그 미분말을 1:1로 하고 여기에 포틀랜드 시멘트와 반수석고를 각각 10% 첨가하여 만든 고화용 시멘트로 사용 가능한 강도를 발현하고 있었다. 이 시멘트로 COREX 슬러지를 고화한 경우에 7일에서 140 kgf/$cm^2$을 상회하는 강도를 보여 폐슬러지를 고화시켜 안정화하는데 응용할 수 있음을 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제25권1호
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• pp.85-93
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• 2011

The structural components of microorganism are quite related to the toxin and environmental conditions. The vegetative and dormant cells are quite affected by the physical and chemical environments to survive and they will be dormant when they are in the extreme environment. The mechanism to activate the microorganisms however, is not well defined yet in the area of activation state and sporulation state through the analysis of EPS. Other than that even the main mechanism of prior to acquisition of analysis values is not well understood. Therefore, what kind of specific environment to affect the activation and sporulation will be discussed through the analysis of the extracellular polymeric substances(EPS). EPS are a high molecular weight mixture of polymers presenting both outside of cells and interior of microbial aggregates. They are a major complex materials in microbial aggregation for sustaining them together in a three dimensional matrix. Three commonly used extraction methods were applied to this study their effectiveness and quantification in extracting EPS from several Bacillus microorganisms and activated sludge. Three extraction methods used for this study are regular centrifugation with formaldehyde (RCF), Steaming, and EDTA extraction. The results of EPS contents such as the quantitative proteins, carbohydrates and the ratio of protein versus carbohydrate from the several species with the several specific methods showed in this research. This study aims to get comparable results of the quantitative production of EPS and the effectiveness of sedimentation for Bacillus microorganisms and activated sludge from several wastewater treatment plans. The results revealed that the protein amount extracted was the highest by the Steaming method of three extraction methods before sporulation and the carbohydrate amount extracted was the highest by the RCA method of three extraction methods after sporulation. The higher amount of protein compared with carbohydrate from Bacillus microorganisms affected higher sedimentation efficiency, however it could not be found the relation between the EPS production and sedimentation efficiency for the activated sludge.