• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권3호
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• pp.181-188
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• 2011

돈분뇨 슬러리 2차 처리수를 대상으로 하여 오존과 과산화수소 등을 적용한 시험결과를 요약한 주요결과는 다음과 같다. 1. 동일한 시료에 동일한 처리시간 동안 처리하였을 경우, 주입한 오존 농도에 따라 처리수의 색도변화가 육안적으로 쉽게 확인할 정도의 차이를 나타냈다. 2. BOD와 COD 그리고 색도는 처리시간이 경과함에 따라 8.4 g/hr 오존 주입 수준에서의 제거효과가 다른 처리구에 비해 크게 나타났다. 반면에 SS는 오존 적용농도에 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났고, 질소와 인도 오존처리 효율이 높지 않은 것으로 나타났다. 3. 돈분뇨 슬러리 2차 처리수에 오존을 적용할 경우 색도 등 오염성 물질 제거효과와 더불어 생물학적 안정성 확보도 가능한 것으로 판단된다. 4. 돈분뇨 슬러리 3차 처리수에 과산화수소수를 첨가할 경우 2차 오염에 의한 잔존세균의 감소효과 및 암모니아 발산감소로 인해 돈분뇨 2차 및 3차 처리수의 중수도 개념으로서의 재활용 가능성에 대한 긍정적 요인으로 작용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제11권4호
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• pp.190-203
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• 2001

본 연구에서는 4종류의 탄소계 관형 세라믹막으포 제지공장의 방류수를 물로 주기적 역세척하면서 한외여과하였을 때, 물 역세척 주기와 막간압력차 (TMP), 유량의 영향과 최적운전조건을 규명하였다. 역세척 시간(BT)은 3초로 고정하였고, 역세척 주기(FT)는 여과시간을 15~60초로, TMP는 1.00~2.50$kg_{f}$/$cm^2$로, 유량은 0.25~1.75 L/min로 변화시켜 가면서 각각 그 영향을 살펴보았다. 또한, 최적조건은 무차원 투과선속 (J/$J_O$) 및 총 여과부피 ($V^T$), 막오염에 의한 저항 ($R^f$)의 측면에서 고찰하였다. 그 결과 최적 역세척 주기는 BT/FT=0.20로, 빈번한 역세척은 막오염을 감소시켰다. 한편, $V^T$측면에서 최적 TMP는 1.00~1.55$kg_{f}$/$cm^2$로 TMP 증가는 막오염을 심화시켜 투과선속을 감소시켰으나, 유량 증가는 막오염을 감소시켜 투과선속을 증가시키는 경향을 보였다. 본 연구에서 사용한 탄소계 세라믹 분리막에 의한 오염물질 제거율은 탁도의 경우 88~98%로 높았으나, $COD_{cr}$의 경우 48~72%, 총용존고형물 (TDS)의 경우 37~76%였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.257-262
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• 2013

부영양화 방지를 위하여 규제되는 총인(Total-phosphorous, T-P) 농도가 0.2~2 mg/L 이하로 변경됨에 따라, 응집 처리 과정에서 인의 제거를 시도하게 되었다. 따라서 본 연구는 실제 하수종말처리장의 생물학적 처리수를 시료로 하여 티탄염 농도, pH 등의 인자가 인 제거에 미치는 특성에 대하여 검토하였다. 또한 실제 현장에서 가장 많이 사용되는 침강식 침전조와 가압부상식 침전조에 티탄염을 적용하여 인 제거 효율 및 슬러지 활용 가능성을 조사하였다. 응집제로 티탄염을 사용하는 경우 인 제거효율이 기존에 사용하는 황산 알루미늄($Al_2(SO_4)_3$, Alum)과 유사하였다. 하향 침강방식의 침전조와 가압부상방식의 침전조 모두 기준치 이하로 모두 현장 적용이 가능하였다. 생성된 산화티탄의 성분은 원수에 포함된 무기물과 투입된 티탄염 성분으로 구성되었다. 티탄염 응집 후 생성된 슬러지를 소성하여 산화티탄을 제조하였다. 시판되고 있는 P-25 제품과 유사한 광촉매 활성을 가지고 있어 슬러지에서 생성된 산화티탄도 기존에 사용하는 제품시장에 대체 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권2호
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• pp.50-57
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• 2006

해양에서 발생하는 목질 폐기물의 재활용 방안의 일환으로 폐 어류 상자를 원료로 활성탄을 제조하는 방안을 검토하였다. 폐 황산을 활성화제로 하여 온도에 따른 활성탄의 흡착능의 변화를 검토한 결과 실험조건에서 $650^{\circ}C$부근에서 최대의 흡착능이 관찰되었으며 이보다 온도가 상승할 경우 열적 분해로 인해 흡착능이 감소하는 것으로 나타났다. 활성시간은 약 120분 정도가 적절한 것으로 파악되었으며 $550^{\circ}C$ 및 60분의 활성화 조건에서 원료 물질과 활성화제의 무게비가 1:3의 조건일 때 최대 흡착능이 관찰되었다. 활성화 조건은 황산의 농도가 1.2M일 때 최적인 것으로 조사되었으며 활성화제의 종류에 따른 활성능을 비교한 결과 황산은 질산에 비해 활성탄의 흡착능면에 있어서는 그 효과가 더욱 큰 것으로 파악되었으나 수율에 미치는 영향은 두 경우 뚜렷한 차이가 없는 것으로 나타났다. 제조된 활성탄은 중성 영역에서 분산도가 높은 것으로 관찰되었으며 전 pH 영역에 걸쳐 음의 전하를 띠는 것으로 파악되어 금속 이온 함유 폐수에 효과적인 흡착제로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권4호
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• pp.47-52
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• 2005

수용액에서 탄산계 이온종들은 알칼리도, 완충 용량, 생물학적 생산지수 등과 같은 물의 여러 화학적 성질들을 결정하는데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 화학종들은 또한 수계에서 고체, 액체, 그리고 기체 상태 등으로 변화하며 반응을 하는 특성을 지니고 있다. 고체상이 없는 상황에서 탄산계 이온종들의 총량과 각 이온종들의 상대량은 대기에서의 이산화탄소의 분압에 의해 결정되며 이는 또한 수계의 제반 성질에 직접적인 영향을 미치게 된다. 수환경에서 진행되는 정수, 혹은 폐수 처리 공정, 폐기물 처리공정, 그리고 폐기물의 재활용과 관련된 공정들에 있어 공정의 최적화를 위해서는 수환경의 특성을 파악하는 것이 매우 중요하며 이러한 수환경의 특성에 가장 크게 영향을 미치는 요소들 가운데 하나가 탄산계 이온종들이다. 대기에서의 이산화탄소의 분압과 물의 화학적 성질, 특히 pH와의 근본적인 연관성을 이해하기 위해 물과 접촉한 상태의 드라이아이스로부터 발생하는 순수한 이산화탄소의 활성 분압을 수계에서의 평형론에 근거하여 계산하였다. 탄산의 해리와 관련된 평형상수들을 van't Hoff식에 의해 결정하였으며 평형계산의 결과를 입증하기 위해 pH 에 따른 탄산계 이온종들의 분배 곡선을 작성하였다. 계산된 이산화탄소 기체의 활성 분압은 수용액에서의 탄산계 이온종들의 농도의 함수인 것으로 나타났으며 수용액에서 일어나는 반응들의 체계적 이해를 위해서는 수용액과 접해있는 이산화탄소 등과 같은 기체의 활성 분압에 대한 선행 계산이 필요한 것으로 파악되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제13권1호
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• pp.28-38
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• 2004

시안 함유 도금폐수의 재활용이 가능한 전기적 산화법에 의한 수용액상의 시안 성분 분해특성을 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 전해산화에 의한 유리시안 분해실험 결과, 전류효율과 분해속도를 고려할 때 전압 5V, 구리촉매량 Cu/CN 몰비 0.05가 적정조건이었으며, 이때의 전류효율은 26%, 분해속도는 5.6 mM/min 이었으며 적정수준 이상의 전압과 구리첨가는 분해속도를 소폭 상승시키나 전류효율은 증가하지 않았다. 지지전해질의 증가는 전류밀도의 증가로 분해속도를 소폭 증가시키나 전류효율은 크게 감소하였다. 초기 유리시안 농도실험 결과, 과산화수소 산화와 유사한 결과를 나타내어 시안농도 증가시 분해속도 및 전류효율이 동시에 증가하므로 고농도 시안일수록 적절한 공정으로 판단된다. 각 변수가 총괄 반응속도에 미치는 영향을 확인하기 위하여 In($C_{CN}$ /$C_{CNo}$ )와 시간과의 관계로부터 계산한 총괄 반응속도 상수는 $1.6∼7.3${\times}$10^{-3}$ $min^{-1}$ 이었으며 시안농도에 대하여 1차 반응식을 만족하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제11권2호
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• pp.3-13
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• 2002

본 연구에서는 시안 성분을 제거함에 있어 처리수의 재활용이 가능한 과산화수소에 의한 시안분해 특성을 규명하기 위한 실험을 수행하였다. 수용액중의 과산화수소의 자가분해반응은 pH와 금속촉매(Cu) 유무에 크게 좌우된다. pH 10 이하에서는 자가분해반응은 미미하여 90%이상의 과산화수소가 잔류하지만 pH 12에서는 90경과시 잔류 과산화수소가 9%이하로 낮아졌다. 금속촉매 첨가(5 g Cu/L)한 경우 pH 12에서도 40분 경과후 대부분의 과산화수소가 분해되었다. 유리시안의 휘발성은 용액의 pH에 크게 좌우된다. 동일한 240분 경과시 pH 8이하에서 대부분의 시안이 휘발하는데 반하여 pH 10이상에서는 10%미만이 휘발하였다. 비촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해실험에서는 $H_2$$O_2$/CN 몰비 4까지 과다하게 증가하여도 8%가량의 시안이 잔류하였다. 그러나 구리촉매반응에 의한 과산화수소의 시안분해 실험에서는 과산화수소 및 구리 첨가량이 증가함에 따라 분해속도가 증가하였다. 그러나 일정량 이상 첨가시 과산화수소의 자체분해 반응에 의해 $H_2$$O_2$의 시안분해 효율이 감소하며 과산화수소와 구리의 적정투입량은$ H_2$$O_2$/CN 몰비 2, Cu 몰비 0.05로서 이때의 분해속도는 22 mM/min, $H_2O$$_2$효율은 57%이었다. 또한 이러한 적정조건에서 70분 반응시 완전제거가 가능하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.61-74
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• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.5-13
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• 2017

우리나라는 매립지로 반입되는 폐기물의 억제를 위해 다양한 정책을 추진하고 있다. 매립지로 처분되는 유기성 폐기물 중 하 폐수처리오니가 다량 포함되어 있다. 연료로 사용가능한 일정 발열량 이상의 오니를 발생원에서 분리 건조 가공 등 공정을 통해 에너지를 회수 할 수 있다. 본 연구에서는 한국의 오니 현황 및 특성을 조사하여 에너지를 회수 할 수 있는 오니의 종류와 양을 산정하고자 여러 오니류의 배출특성을 조사하였다. 2015 년 발생 폐기물의 9.2 %, 사업장배출시설계폐기물의 15.2 %가 매립으로 처분되었다. 조사결과, 유 무기성하수처리오니의 고위발열량 평균값은 3,021 kcal/kg, 유 무기성폐수처리오니의 평균 고위발열량은 2,472 kcal/kg이다. 본 연구에서는 오니의 특성과 에너지회수 대상에 대한 고찰을 통해 6 MJ/kg 이상의 오니를 연료로 회수이용 할 수 있을 것으로 판단되었으며, 오니매립처분량의 약 40%를 줄일 수 있을 것으로 추산되었다.

• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.39-49
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• 2000

초고속응집침전공정(URC)은 가중응집제(WCA) 첨가와 슬러지 반송을 통해 floc의 침전 속도를 향상시키고, 입자표면의 흡착을 활성화하여 오염물을 보다 효율적으로 제거할 수 있으며, lamella plate를 포함하는 침전조를 이용하여 초기 우수 유출(CSO)과 같은 막대한 유량에 대하여 경제성 있는 침전조 수면적 부하를 획득할 수 있음을 확인하였다. 또한, 침전조의 최적설계를 위해 유체 유동장 모델을 이용한 모사가 수행되었으며, 공정에서 발생되는 슬러지에 대한 재활용 가능성을 평가하여 2차적 오염부하를 억제하기 위한 방안을 모색하였다.