• 한국물환경학회지
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• 제32권3호
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• pp.253-260
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• 2016

To reduce energy consumption in wastewater treatment plants (WWTPs), renewable energy applications such as small hydropower, solar energy, and wind energy are popular. However, it should be noticed that energy originated from operation of wastewater treatment process can be reduced through optimized operation based on analysis of factors affecting energy. In this research, the relationship to the various operational variables and influent factors was explored using correlation analysis and decision tree algorithm. Due to the non-linear characteristics of the process, it was difficult to find clear linear patterns through correlation analysis. However, decision tree algorithm showed its usefulness in uncovering hidden patterns that consume energy. As operational factors, influent flowrate, the amount of aeration, nitrate recycling pumping rate, and sludge wasting pumping rate were selected as important factors. For environmental factors associated with influent compositions and removal rate, BOD and T-N removal rate were selected as significant factors.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.498-503
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• 2006

Adsorption features of $Cd^{2+}$ on waste tire particles have been investigated for the purpose of enhanced wastes recycling along with the development of an economic process for wastewater treatment. The isoelectric point of waste tire particles was found to be ca. pH 7 and the adsorbed amount of $Cd^{2+}$ was increased with pH under experimental conditions. The variation of the adsorption behavior of $Cd^{2+}$ with pH was well explained by the change of the electrokinetic potential of waste tire particles according to the pH. Adsorption of $Cd^{2+}$ was observed to reach its equilibrium within 45 minutes after the adsorption started under experimental conditions and followed the Freundlich model well. Kinetic analysis showed that the adsorption reaction of $Cd^{2+}$ was second order and thermodynamic estimation substantiated the endothermic behavior of $Cd^{2+}$ adsorption. As the amount of adsorbent increased, more adsorption of $Cd^{2+}$ was accomplished and the adsorption capacity of adsorbent was found to be enhanced by its pre-treatment with NaOH. Also, the adsorption of adsorbate was promoted as the ionic strength of wastewater was increased.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권5호
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• pp.355-361
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• 2000

A recycling reactor system operated under sequential anoxic and oxic conditions for the treatment of swine wastewater has been developed, in which piggery slurry is fermentatively and aerobically treated and then part of the effluent is recycled to the pigsty. This system significantly removes offensive smells (at both the pigsty and the treatment plant), BOD and others, and may be cost effective for small-scale farms. The most dominant heterotrophic were, in order, Alcaligenes faecalis, Brevundimonas diminuta and Streptococcus sp., while lactic acid bacteria were dominantly observed in the anoxic tank. We propose a novel monitoring system for a recycling piggery slurry treatment system through the use of neural networks. In this study, we tried to model the treatment process for each tank in the system (influent, fermentation, aeration, first sedimentation and fourth sedimentation tanks) based upon the population densities of the heterotrophic and lactic acid bacteria. Principal component analysis(PCA) was first applied to identify a relationship between input and output. The input would be microbial densities and the treatment parameters, such as population densities of heterotrophic and lactic acid bacteria, suspended solids(SS), COD, NH$_4$(sup)+-N, ortho-phosphorus (o-P), and total-phosphorus (T-P). then multi-layer neural networks were employed to model the treatment process for each tank. PCA filtration of the input data as microbial densities was found to facilitate the modeling procedure for the system monitoring even with a relatively lower number of imput. Neural network independently trained for each treatment tank and their subsequent combined data analysis allowed a successful prediction of the treatment system for at least two days.

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.12-18
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• 2007

수산물 처리과정중에서 다량으로 발생하는 폐굴껍질을 흡착제로 활용하는 방안을 모색하고자 이의 물성을 분석하였다. 폐기되는 굴껍질의 조성은 대부분 $CaCO_3$인 것으로 나타났으며 온도를 증가시키면서 굴껍질을 열분해를 시키면 온도에 따라 수분과 $CO_2$에 의한 분해가 일어나 약 46%의 무게 감량을 보인다. pH가 증가할수록 흡착되는 불소 이온의 양은 크게 감소했다. 또한 산성 불소 폐수가 흡착 반응의 평형에 도달하였을 경우 굴껍질에서 용해된 ${CO_2}^{3-}$의해 중화되는 경향이 관찰되었다.

• 유기물자원화
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• 제24권2호
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• pp.41-49
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• 2016

P시에서는 음폐수 처리를 위해 병합처리시설을 설치하였으나, 음폐수 발생량 대비 처리용량이 부족한 실정이다. 또한 병합처리시설 방류수는 인근 바다로 직방류 되고 있어 환경적 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 P하수처리장을 대상으로 P시 발생 음폐수 처리 초과 분량 및 병합처리시설 방류수 연계처리 가능성을 검토하였다. 예상 가능한 4개의 시나리오를 세운 후, 각각의 최대 음폐수 및 병합처리시설 방류수 허용 투입량을 산정 하고, 투입 후 P하수처리장 유입수 성상 변화및 시나리오별 예상 처리비용을 비교 하였다. 검토된 모든 시나리오에서 환경부의 음폐수 병합처리 업무지침을 준수하면서 음폐수 및 병합처리시설 방류수 대부분을 P하수처리장에 연계 처리 가능하며 하수처리장 부하에도 큰 영향을 주지 않을 것으로 산정 되었다.

• 유기물자원화
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• 제24권1호
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• pp.59-63
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• 2016

본 연구는 제올라이트를 이용한 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소 제거특성을 알아보고자 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소의 흡착제거에 대한 흡착변화를 조사하였다. 연구결과 암모니아성질소 흡착제거에 대한 제올라이트의 최대흡착량은 120mg/g(암모니아성질소 / 제올라이트 무게)임을 알 수 있었고, 암모니아성 및 질산성질소의 흡착에 대해 Freundlich식과 Langmuir식을 비교해 보았을 때 Langmuir 등온흡착식에 더 일치함을 알 수 있었다. 이는 제올라이트가 피흡착제와 이온교환 및 단층흡착함을 의미한다. 또한, pH 변화에 따른 암모니아성질소의 처리효율은 pH 7 > pH 5 > pH 9 > pH 3 순임을 알 수 있었으며, 제올라이트가 암모니아성질소 인공폐수의 pH를 상승시킴을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권2호
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• pp.45-51
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• 2002

본 연구는 수산폐기물인 폐굴껍질과 우리나라에 넓게 분포되어 있는 황토를 이용하여 응집제를 제조하기 위한 것으로서 응집제원료의 성분조사 결과, 폐굴껍질은 CaO성분이 55.43(wt%)로 가장 많이 함유되어 있었고, 황토는$ SiO_2$가 45.30(wt%)로 주성분임을 알 수 있었다. 폐굴껍질 내의 CaO순도를 높이기 위해 $900^{\circ}C$에서 2시간동안 소성 하였으며. ball mill을 사용하여 0.074 mm(200mesh)로 분쇄 하였다. 소성된 폐굴껍질 분말과 황토 분말을 각각 6:4, 7:3, 8:2, 9: 1의 비율로 혼합하여 응집제를 제조하였다 또한 제조된 응집제와 화학 소석회와의 비교실험을 통해 화학 소석회의 대체 가능성을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권6호
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• pp.39-44
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• 2012

무전해 구리 도금폐수로부터 증발농축 및 전해채취법을 이용하여 구리를 회수하기 위한 연구를 수행하였다. 무전해 구리 도금폐수의 분석결과, Cu 함량은 582 mg/l로 나타났으며, 미량의 Fe 성분이 함유되어 있었다. 또한, 로셀염의 첨가로 인하여 COD 9,560 mg/l, TOC 13,100 mg/l로써 매우 높았으며, 포름알데히드가 산화된 formic acid의 함량은 7.73%로 나타났다. 실험결과, 구리의 전해채취시 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 전류효율을 80% 이상으로 유지하기 위해서는 구리의 전해채취시 전류밀도를 $40mA/cm^2$ 이하로 낮추어야 함을 알 수 있었다. 전해채취를 통해 얻은 Cu중의 평균 Fe 함량은 황산농도 2 vol% 및 10 vol%에서 각각 0.021% 및 0.01%로 나타나 황산농도가 높을수록 Fe 혼입을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제19권4호
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• pp.60-65
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• 2011

실록산은 유기규소화합물로서 혐기성소화조에서 생산되는 바이오가스로 휘발되며, 이러한 실록산은 바이오가스로 이용되는 가스 연소 엔진 고장의 원인이 된다. 따라서, 바이오가스 내의 실록산을 저감시킬 수 있는 방안이 필요하며 우선적으로 실록산의 발생특성에 대한 조사가 필요하다. 이에 본 연구는 음식물류폐기물폐수의 혐기성소화조에서 발생되는 바이오가스에 함유되어 있는 실록산의 농도 특성을 조사하였다. 총 실록산의 농도는 평균적으로 $9.5mg\;siloxane/m^3$로 나타났으며, 고리 구조 D4의 실록산 농도는 $4.0mg\;siloxane/m^3$로 가장 높게 나타났다. 고리구조 및 선형구조 실록산의 농도는 각각 D4>D5>D6 및 L4>L3>L5>L2의 순서로 나타났다. 1월 2월 및 3월의 실록산 농도 측정 결과에서 1월의 총 실록산 농도가 가장 낮게 나타났으며, 3월의 총 실록산 농도가 가장 높게 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제16권2호
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• pp.57-65
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• 2008

일반적 중 저농도형 하수처리시설을 통해서는 처리가 힘든 고농도 유기성 폐수의 경우 재생에너지 생산이 가능한 혐기성 분해로 처리하는 것이 유리하다. 기존 호기성 처리에서 이미 그 실용성과 우수성이 입증된 E-PFR을 혐기성 처리에 적용하여 그 효용성과 재생에너지 생산 효율 증대 효과 등을 검증하고, 효율적인 재생에너지 생산을 위한 조건 등을 제시하기 위한 연구를 수행하였다. N 음식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 탈리액을 대상으로 수행한 Pilot Plant 규모의 실험 연구에서 반응기의 구조적 특성으로 인해 혐기성 분해의 효율 향상 및 메탄가스 발생량이 증가함을 확인하였다. 이러한 처리 효율의 향상은 유체 이동관과 각단을 분리하는 격벽을 설치한 E-PFR의 구조적 특성에 기인한 원활한 혼합조건 형성과 스컴제어로 혐기성 처리에 있어서도 매우 이상적인 반응 조건을 형성시키기가 용이하였기 때문이다. E-PFR은 상향류식 폐수 유입과 각 단별로 분리된 다단형 처리로 인해 폐수 유입 구역에는 상대적으로 높은 MLSS가 유지될 수 있으므로 충격부하에 대한 내성이 강하고, 전체적으로 혐기성 최적 pH인 7.0~8.0 정도를 유지하여 상대적으로 높은 가스 발생량 및 메탄가스 함량을 유지하는 것이 가능하였다. 뿐만 아니라, 각 단별로 각기 다른 MLSS를 유지시키면서 SRT를 상대적으로 길게 유지함으로써 유기물 분해 및 가스 발생 효율을 증가시키는 효과가 있었다. 향후, 반응기의 구조적 개선과 발생가스를 이용한 교반 효과 개선 등을 통해 메탄가스 함량 70 % 수준의 안정적 혐기성 분해가 가능한 실증 플랜트 설계가 가능할 것으로 판단되며, 이를 통해 한층 향상된 재생에너지 획득 시스템 확보가 가능할 것이다.