• 유기물자원화
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• 제26권4호
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• pp.53-61
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• 2018

혐기성소화(AD)는 폐활성슬러지의 유기물함량을 바이오가스로 전환할 수 있는 가장 널리 이용되는 공정 중 하나이다. 그러나 현재 전통적인 혐기성소화에 의한 실제 메탄수율은 이론적인 최대 메탄수율에 미치지 못하기 때문에 메탄수율을 높일 수 있는 방안의 지속적인 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 폐활성슬러지로부터 메탄수율을 높이기 위해 생물전기화학 혐기성소화조를 이용하여 혐기성소화슬러지와 생슬러지의 혼합비율(3:7, 5:5)에 따른 메탄수율 및 유기물제거 효율에 미치는 영향에 관하였다. 그 결과 생물전기화학 혐기성소화 슬러지의 혼합비가 3:7과 비교하여 5:5일 때 가장 높은 메탄수율 294.2 mL $CH_4/L$(0.63배 증가)과 52.5%(7.5% 증가)로 유기물제거효율을 가지는 것으로 나타났으며 pH, 알칼리도와 VFAs의 농도도 안정적으로 유지되었다. 이러한 결과는 혐기성소화 슬러지의 혼합비의 증가는 생물전기화학 혐기성소화조의 안정적인 성능유지를 위해 효과적인 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.49-55
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• 2022

본 연구에서는 인덕션 탑플레이트(induction top plate) 소재로 사용된 후 폐기되는 사용 후 Li₂O-Al₂O₃-SiO₂계 결정화 유리를 활용하여 중금속 용액 내 존재하는 중금속(Pb, Cd, Cr⁶⁺, Hg) 이온들의 제거 실험을 진행하였다. 중금속 흡착제로 사용된 흡착제의 양, 흡착 반응 시간, 초기 중금속 원소의 농도, 초기 용액의 pH 등의 반응 조건에 따른 중금속 제거 효율의 변화를 조사하였다. 사용 후 LAS 첨가량이 증가할수록 중금속 제거 효율이 상승하였다. 흡착 반응 시간은 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 모든 중금속 원소들의 제거 효율이 상승하였다. 특히 반응 시간에 따라서 Cd의 경우 흡착제거 효율이 크게 개선되었다. 초기 중금속 용액 농도는 중금속 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 중금속 용액의 pH는 중금속 제거 효율에 영향을 미쳤는데, Cd의 경우 pH증가에 따라 중금속 제거 효율이 증가하였으며, Pb, Cr⁶⁺는 감소하였다. Hg는 pH가 흡착 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제32권2호
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• pp.37-48
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• 2024

하수처리장은 공공부문 온실가스 목표 관리제 대상 시설로 탄소 배출량 감축이 시급하다. 하지만 최근 하수도 통계에 의하면 하수처리량에 대한 CO₂ 배출량은 2020년 대비 3.03 % 감소하였으며 이는 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 충족하기에는 상당히 부족한 수치이다. 생물반응조에서 발생하는 직접 배출 온실가스와 하수처리과정에서 이용되는 에너지로 인한 간접배출 온실가스 두 가지를 모두 고려한 총 CFP (Carbon Footprint)를 최소화하는 생물반응조 운전 조건을 찾기 위해 EQPS라는 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 연구를 수행하였다. 4-stage BNR 공법 하수처리장 생물반응조 내부반송율을 유입 수량의 100 %로 설정했을 때 총 CFP가 설계 운전 조건 대비 약 10.97 % 감소함을 확인하였다. 또한 대상 처리장의 N₂O EF(Emission Factor)를 계산한 결과 0.138~0.199 %로 IPCC에서 제시한 기본값 1.6 %보다 낮은 값임을 파악하였다. 본 연구는 생물반응조 운전 조건 최적화를 통해 하수처리시설의 총 CFP를 최소화하는 방안을 제시하며, N₂O 배출 감소를 위한 추가 연구의 필요성을 강조하고 있다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.55-61
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• 2010

본 연구에서는 음식물 쓰레기, 종이류 및 나무류 쓰레기, 음식물 폐수, 도축폐기물이 포함된 폐기물 발생량 분포지도를 국가 및 지역단위로 작성하였다. 환경부의 음식물류 폐기물, 종이류, 나무류, 음식물 폐수발생량, 도축폐기물 폐수발생량 등 폐기물통계자료를 수집하여 데이터베이스를 구축하고 GIS를 이용하여 발생원별 분포도를 작성하였다. 음식물류 폐기물 매립, 소각, 재활용 등의 자료를 이용하여 시군단위 음식물 폐기물 매립 및 재활용 분포도를 작성하였고, 나무류 및 종이류도 시군단위로 소각 및 재활용 분포도를 작성하였다. 음식물류 폐기물의 경우 시설지역 자료를 이용하여 공공시설과 민간시설로 나누어 폐수발생량 분포도를 작성하였다. 또한 도축 폐기물 폐수 발생량 분포도를 광역 시도단위로 작성하였는데 도축 돼지의 폐수 발생량은 경기도지역에서 특히 높게 나타났다. 이들 결과를 통해 폐기물 발생원별 분포도는 정책입안자, 농민, 일반인에게 폐기물자원에 대한 정보를 가시적으로 전달 할 수 있고, 친환경농업정책 추진과 바이오에너지 이용에 정책 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.49-57
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• 2009

본 연구에서는 UASB 반응조를 이용한 슬러리형 돈사폐수의 혐기성 소화시 암모니아 부하의 영향을 평가하였다. UASB 반응조는 $0.02{\sim}0.96kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 범위의 NVLR로 운전되었으며, 정상상태에서 biogas내 메탄함량은 73.3~77.9%였다. FA 농도는 메탄생성미생물의 저해 범위까지 증가하였으나, 메탄함량을 고려할 때, FA와 TA로 인한 저해는 발생하지 않았다. NVLR이 증가함에 따라 COD 제거율은 악화되었으며, $0.55kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 이하의 부하에서 COD 제거율을 60% 이상으로 유지할 수 있었다. NVLR이 0.09에서 $0.96kg{NH_4}^+-N/m^3/day$로 증가함에 따라, biogas의 생성량은 3.71에서 9.14L/day로 증가하였으며, COD의 메탄으로 전환율은 0.32에서 $0.20m^3CH_4/kg$으로 감소하였다. FA농도, COD 제거율, 메탄생성률 등을 고려할 때, UASB 반응조는$0.40kg{NH_4}^+-N/m^3/day$ 이하의 NVLR로 운영되어야 한다.

• 상하수도학회지
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• 제27권4호
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• pp.489-494
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• 2013

Effects of operating parameters such as hydraulic retention time(HRT), recycle ratio and influent COD concentration on the performance of a continuous flow microbial fuel cell(MFC) were investigated. Decrease of HRT improved mass transfer of substrate to electrogenic microorganisms, therefore resulting in increased electrode voltage and power generation of MFC. Increase of HRT promoted COD removal by elongating retention time for COD removal in MFC. Recycling of effluent increased the COD removal and coulombic efficiencies by returning suspended microorganisms into MFC. Increase of influent COD enhanced COD removal due to the improved mass transfer of substrate. Decrease of coulombic efficiency by the increase of the HRT and influent COD concentration indicated that they enhanced the activities of fermentative bacteria.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.122-131
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• 2001

Pakistan being the 6$^{th}$ largest sugar producer has over 75 sugar mills with annual production capacity of about 2.4 million tons during 1996-97. The contribution of Sindh with 27 sugar mills is recorded over 50% of the total sugar production. The majority of the mills in Pakistan use the Defecation-Remelt-Phosphitation (DRP; 24 mills), Defecation-Remelt-Carbonation (DRC; 21 mills) and Defecation-Remelt Carbonation and Sulphitation (DRCS; 11 mills) process. Seven of the 75 sugar mills in Pakistan also produce industrial alcohol from molasses, a by- product of sugar manufacturing process. These sugar industries also produce fly ash, which have been found to contain unburned carbon and reach as far as four-kilo meter area with the wind direction, threatening the community health of people living around, besides posing other aesthetic problems. The untreated wastewater, in many cases, finds its way to open surface drains causing serious threat to livestock, flora and fauna. One study showed that fly ash emitted from the chimneys contain particle size ranging from 38 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 1000 ${\mu}{\textrm}{m}$. About 50 per cent of each fly ash samples were above 300 ${\mu}{\textrm}{m}$ in size and were mostly unburned Carbon particles, which produced 85% weight loss on burning in air atmosphere at 1000${\mu}{\textrm}{m}$. This fly ash (mostly carbon) was the main cause of many health and aesthetic problems in the sugar mill vicinity. The environmental challenge for the local sugar mills is associated with liquid waste gaseous emission and solid waste. This paper discusses various waste recycling technologies and practices in sugar industries of Pakistan. The application of EM technology and Biogas technology has proved very successful in reusing the sugar industry wastewater and mud, which otherwise were going waste.

• 한국환경과학회지
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• 제21권5호
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• pp.597-603
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• 2012

Non-thermal plasma processing using a dielectric barrier discharge (DBD) has been investigated as an alternative method for the degradation of non-biodegradable organic compounds in wastewater. The active species such as OH radical, produced by the electrical discharge may play an important role in degrading organic compound in water. The degradation of N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline (RNO) was investigated as an indicator of the generation of OH radical. The DBD plasma reactor of this study consisted of a plasma reactor, recycling pump, power supply and reservoir. The effect of diameter of external reactor (15 ~ 40 mm), width of ground electrode (2.5 ~ 30 cm), shape (pipe, spring) and material (copper, stainless steel and titanium) of ground electrode, water circulation rate (3.1 ~ 54.8 cm/s), air flow rate (0.5 ~ 3.0 L/min) and ratio of packing material (0 ~ 100 %) were evaluated. The experimental results showed that shape and materials of ground were not influenced the RNO degradation. Optimum diameter of external reactor, water circulation rate and air flow rate for RNO degradation were 30 mm, 25.4 cm/s and 4 L/min, respectively. Ground electrode length to get the maximum RNO degradation was 30 cm, which was same as reactor length. Filling up of glass beads decreased the RNO degradation. Among the experimented parameters, air flow rate was most important parameters which are influenced the decomposition of RNO.

• 한국물환경학회지
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• 제31권2호
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• pp.151-158
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• 2015

The aim of this research is to derive an optimum operating condition for the thermal solubilization equipment that is employed to increase concentration of soluble organic materials and to assess whether it would be possible to use the waste sludge generated by thermal solubilization reaction as an external carbon source in biological denitrification process. For the purpose, we have constituted a laboratory-size thermal solubilization equipment and have assessed thermal hydrolysis efficiency based on various reaction temperature and reaction time. We have also derived SDNR using the waste sludge generated by thermal solubilization reaction through a batch experiment. As a result of research, the highest thermal hydrolysis efficiency of about 42.8% was achieved at $190^{\circ}C$ of reaction temperature and at 90 minutes of reaction time. And when SDNR was derived using the waste sludge, the value obtained was $0.080{\sim}0.094\;g\;NO_3{^-}-N/g\;MLVSS{\cdot}day$, showing SDNR that is higher than that obtained by the results of existing researches that used common wastewater as an external carbon source. Accordingly, in view of the fact that food wastes vary quite a bit in characteristics based on the area they are generated from and seasonal change, it seems that a flexible operation of thermal solubilization equipment is required through on-going monitoring of food wastes that are imported to food wastes recycling facilities.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.87-98
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• 2007

대도시의 인구집중과 환경문제에 대한 관심의 고조에 따른 환경배출기준의 강화로 환경처리시설에서 배출되는 슬러지의 양은 매년 급증하고 있는 실정이다. 2003년부터는 하수처리 슬러지의 매립지에의 직매립을 금지하고 있을 뿐만 아니라, 2012년부터는 해양투기 또한 전면 금지됨에 따라 육상에서의 자원화 혹은 감량화 등을 통한 소각, 퇴비화 등의 방법으로 처분해야 하는 실정이다. 그러나 이들 슬러지의 성상은 슬러지발생원, 발생 시기, 처리공정 등에 따라 그 성상이 다양하게 변하는 특성을 가지므로 슬러지처리, 재활용 및 처분방법을 결정하는데 있어서 슬러지성상에 대한 평가가 중요하게 작용한다. 이를 위하여 물리화학적 처리, 생물학적처리 등 서로 다른 처리방법에 의해 발생되는 슬러지의 성상평가방법을 표준화할 필요성이 크다고 하겠다. 그러나 아직까지 우리나라에서는 표준화된 슬러지 성상평가방법이 제정되어 있지 않다. 본 총설에서는 우리나라의 슬러지 성상평가방법에 관한 현황과 문제점 등을 파악하고, 독일 등 선진국의 사례를 바탕으로 적절한 슬러지의 재활용과 처분을 위한 우리나라에 적합한 15가지 항목의 표준화된 슬러지 성상평가방법을 제시하고자 하였다.