• 유기물자원화
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• 제8권3호
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• pp.81-88
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• 2000

음식쓰레기, 슬러지 등과 같이 C/N비가 낮은 폐기물을 호기성으로 퇴비화하는 경우 질소 성분이 많이 손실될 수 있으며, 이는 비료성분의 손실, 악취를 비롯한 환경오염 발생 등을 유발할 수 있다. 본 연구에서는 퇴비화 공정에서 질소성 물질의 보존방법을 도출하기 위한 기초 연구로 음식쓰레기를 실험실 규모로 퇴비화하면서 일반적인 호기성 퇴비화 공정에서 일어나는 질소의 거동을 분석하였다. 음식쓰레기는 종이나 나무조각과 혼합하여 퇴비화하였으며, 질소성 물질의 거동을 평가하기 위해 퇴비시료에 포함된 암모니아, 산화성 질소, 유기성 질소를 측정하였다. 배가스로 손실되는 질소도 황산으로 흡수시켜 정량하였다. 퇴비화 반응의 활성화 여부가 유기성 질소의 무기화에 큰 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 활성이 좋은 퇴비를 식종한 경우 반응 초기부터 유기성 질소의 무기화가 활발히 진행되어 많은 양의 질소가 손실된 반면 초기의 낮은 pH 기간이 길어지면 유기성 질소의 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 암모니아 손실량은 주입된 공기량의 영향이 큰 것으로 판단되며, 암모니아 손실이 증가하면 퇴비의 암모니아 함량이 크게 감소하였다. 질소에 대한 물질수지 분석을 통하여 초기 질소의 28~38%가 암모니아로 전환되었으며, 전환된 암모니아의 77~94%가 가스로 손실된 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.57-65
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• 2010

양성자 교환막 미생물연료전지(PEM-MFC)의 경우 양극의 표면적을 기준으로 유기물 제거능력을 산출하면 유기물 부하에 관계없이 $3.0gCOD/m^2$ 수준으로 나타났다. 또 안정적인 전압이 관찰된 시기의 쿨롱 효율은 22.4~23.4 %로 높지 않은 수준이었다. 양성자 교환막은 양성자뿐만 아니라 초산도 통과시키는 것으로 확인되었다. 양성자 교환막을 사용하지 않은 상향류식 미생물연료전지(ML-MFC)의 경우 다공성 RVC 전극을 사용한 관계로 전극의 외부면적당 유기물 제거능력은 $9.3{\sim}10.1gCOD/m^2{\cdot}d$로 나타났다. 이는 양성자 교환막을 사용한 경우에 비하여 3배 정도 높은 수준이다. 그러나 RVC 양극의 비표면적 차이에 따른 유기물 제거 능력 차이는 크지 않았다. ML-MFC의 경우 전기 발생이 안정적이지 못하였으며, 쿨롱 효율도 3.6~3.7 %로 매우 낮은 수준이었다. 전기 발생량이 안정적이지 못한 것은 음극에 성장한 미생물의 영향으로 판단된다. 이를 해결하기 위해 음극부의 공기주입량을 증가시키면 일시적으로 전기 발생이 증가하였으나 오래 지속되지 못하였다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.93-101
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• 2017

본 연구에서는 고농도 유기성 폐수인 분뇨 처리를 위한 MBR 공정에 마이크로버블을 적용하여 처리효율을 검토하고, 안정적 운영의 가능성을 평가하고자 하였다. 연구결과, 마이크로버블을 분리막이 침지되어 있는 호기조에 직접 공급하였을 때에는 과도하게 스컴이 발생하여 처리공정의 안정적 운영이 불가능하였다. 생물반응조 전단에 마이크로버블을 공급하는 전처리조를 설치하여 고액분리와 유기물 산화를 실시한 다음 MBR 공정으로 처리한 결과 전처리조에서의 SS 제거율은 2kg, 4kg, 6kg, 그리고 $8kg\;COD_{Cr}/m^3{\cdot}day$의 유기물 부하에서 각각 평균 74.3%, 82.8%, 75.0%, 52.1%를 나타내었으며, 전체 처리공정 처리수의 SS 제거율은 평균 99.4% 이상이었다. 또한 최종처리수의 $TCOD_{Cr}$ 제거율은 평균 94.0% 이상이었으며, $SCOD_{Cr}$ 제거율은 평균 74.1% 이상이었다. 한편, 마이크로버블을 호기조에 직접 공급할 경우 마이크로버블과 오염물질들이 함께 분리막에 부착되어 fouling 현상이 가속되는 현상을 확인할 수 있었다. 따라서, 분뇨와 같은 고농도 유기성 폐수 처리공정에는 SS 제거와 유기물 산화를 목적으로 생물반응조 전단에 마이크로버블을 적용함으로써 안정적인 처리가 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.102-113
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• 2000

본 연구에서는 지렁이처리기술의 실증실험을 통하여 규모의 확대가능성을 파악하고 아울러 유기성오니 처리에 대한 대책방안을 제시하기 위한 목적으로 실제 현장에 사육상을 설치하여 지렁이의 이식방법에 따른 지렁이의 거동 및 정화조.분뇨오니의 처리효율에 대하여 비닐하우스상과 비교검토하였다. 그 결과, 노지사육상에서의 지렁이의 지렁이사육상의 6개월간 먹이 섭취율은 0.27~0.33톤/$m^2$ 로 나타나고, 분변토 발생량은 사육상 6개월간 단위 면적당 평균 0.15톤/$m^2$이었으며 급이된 분뇨케잊의 약 45.5% (44.1~46.7%)로 나타나 절반 정도가 분변토로 배출되어, 비닐하우스 사육상간의 차이는 보이지 않았다. 노지 사육상에서의 지렁이 서식밀도는 최대밀도가 $7kg/m^2$을 기록한 적도 있으나 평균적으로 약 $6.5kg/m^2$을 나타내었고 계절별로는 봄과 가을에 밀도가 높으나 여름에는 다소 낮아지는 경향을 보였으며, 노지사육상에서의 지렁이의 연령분포도는 성체가 많고 유체가 적게 나타나는 역피라미드 형으로 나타났다. 지렁이를 이용하여 처리하는 당해사업소(하우스시설 1200평, 노지 7000평)에는 매립처리비용 및 운반비로 소요되는 비용의 절감효과와 생산된 분변토를 판매한 수익으로 월간 960만원의 수입이 창출되었을 뿐만 아니라 기존의 매립처리방법에 비하여 환경친화적인 것으로 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제8권2호
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• pp.77-84
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• 2000

연속운전을 실시한 결과 전반적으로 발효 1단에서 발효 2단보다 온도가 높은 경향을 보여주었고 운전기간동안 발효 1단 $50{\sim}58.6^{\circ}C$, 발효 2단 $40.7{\sim}49.7^{\circ}C$, 발효 3단의 경우 $32.4{\sim}37.1^{\circ}C$로 온도가 거의 일정하게 유지되는 경향을 나타냈으며, 유기물함량, 함수율의 경우에 있어서도 유사한 결과를 나타내어 안정적으로 퇴비화 반응이 진행됨을 확인할 수 있었다. 생산된 퇴비의 품질을 분석한 결과, 유기물은 서서히 과정별로 분해되어 최종퇴비에서 28%를 유지했으며 pH는 잘 부숙된 퇴비에서 관찰되는 것과 같이 약알카리성을 나타냈고 생산된 퇴비의 품질에 있어 중요한 인자인 생성 퇴비내의 중금속함량은 모두 규제값 이내인 것을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 입형다단 방식의 퇴비화 장치를 이용하여 정상운전을 실시한 결과 체류시간 14일 이내에 퇴비가 생성되었고, 퇴비의 성상 또한 부산물비료규격의 규제치를 모두 만족하는 것으로 나타났으며 동절기에도 불구하고 안정적인 퇴비화가 가능한 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제23권2호
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• pp.47-52
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• 2015

미생물연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 통해 다양한 유기물로부터 전기를 얻을 수 있는 장치이다. MFC는 여러 분야로 응용이 가능하며 현재 생산되는 전력이 낮기 때문에 상용화가 되기 위해서는 미생물연료전지의 성능을 증진시키는 연구가 필요하다. 현재 연료전지에 비해 MFC의 성능이 낮은 이유로는 미생물 분해시간이 오래 걸린다는 점과 음극에서 산소 환원의 과정에서 과전압이 상당히 높기 때문이다. MFC는 전력량이 미흡하지만 많은 요인들을 고려하면 신재생에너지로써 현재 일반적으로 사용 하고 있는 이온교환막인 Nafion 117 대비 전력밀도가 PP(Poly Propylene) 80에서 약 11배 높은 저비용의 미세 다공성 부직포로 변경하여 하 폐수를 처리하는데 드는 비용을 절감시키면서 전력을 발생시키는 친환경적인 에너지원이 될 수 있을 것이다. 모든 폐기물은 미생물의 먹이로 작용할 수 있다는 점에서 미생물 연료 전지의 지속가능성은 무한하다. 본 논문에서는 미생물연료전지의 구성, 운전 매개변수의 최적화 및 성능에 대한 최근 연구를 고찰하고 SSaM-GG(Smart, Shared, and Mutual-Green Growth) 또는 GG-SSaM =(Green Growth - Smart, Shared, and Mutual)라는 개념을 통하여 MFC의 지속가능한 발전에 대한 중간지표들을 개발하고자하는 바이다.

• 유기물자원화
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• 제7권2호
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• pp.57-64
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• 1999

본 연구는 고온호기발효법에 의해 미세조류(부영양화호에서 회수한)를 처리할 경우, 처리조건의 변화에 따른 지구온난화가스의 발생특성을 살펴, 가스억제를 위한 효과적 처리조건을 검토하는 것이다. 회분 및 연속실험을 실시하여, 이하의 결과가 얻어졌다. 회분실험에서는 폐식용유의 첨가유무 및 공기주입량에 따른 발효효과를 검토했다. 폐식용유 첨가의 경우, 발열량의 증가에 따라 처리물질의 수분증발에 효과적 이었다. 또 공기주입량의 변화에 따라, 유기물제거는 공기량이 100ml/min일 때 가장 효과적이었고, 발생가스중 $CO_2$는 실험초기에만 영향을 받았고, $N_2O$는 실험중 전혀 영향을 받지 않았다. 또 $CH_4$는 공기공급이 부족한 초기에 검지 되었으나, 그 후 발생되지 않았다. 연속실험에서 공기량을 100ml/min에 고정한 후,고분자응집제의 첨가유무 및 수분조정제의 종류에 따른 가스발생특성을 비교 검토했다. $N_2O$는 고분자응집제(PAC) 첨가 및 수분조정제의 종류에 의해 가스발생량에 영향을 받지 않았으나, $CO_2$의 경우는 약간의 영향을 받았다. $CH_4$는 검출되지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.129-137
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• 2000

본 연구에서는 도시고함수율 유기성폐기물(MWWT)의 처리를 위하여, 음식물 쓰레기의 처리에 사용되었던 컨테이너 호기성 퇴비화 시스템과, 계분 및 축분처리에 사용되었던 직립 상향 기계식 교반기를 조합하여 개발하였다. 호기성 처리 공정은 운전이 쉽다는 점과 운전비용이 저렴하다는 점, 자연에서 이용하기 가장 편리한 안정된 부산물을 만들 수 있다는 장점에도 불구하고, 염분의 농축, 과도한 부형제의 사용에 의한 경제적 부담의 증가 및 설비의 대형화 등의 장애물을 가지고 있다. 개발된 공정은 이러한 문제점을 보완하고자 하수슬러지는 초기의 수분조절 및 고속발효를 위해 직립 밀폐형 반응조에서 5일간, 음식물쓰레기는 탈염과 수분조절을 위해 밀폐형 무교반 필터에서, 침출수는 폐수처리 장치에서 처리하였다. 실험결과 국내 퇴비에 품질규격을 만족하면서 부자재의 사용량을 3% 이내로 조절할 수 있어 기존공정의 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제1권2호
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• pp.237-258
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• 1993

본연구는 분뇨처리장과 제지폐수 처리장에서 발생된 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하고 지렁이가 배설한 분변토(Cast)를 유기질비료, 토양개량제로 재활용하여 폐기처분되어야 하는 유기성 슬러지를 자원화하는 기술을 개발하는 것으로 폐기물 재활용의 일익을 담당할 수 있을 것으로 사료된다. 분변토의 비효성조사를 위해 오이, 토마토, 배추 3가지 작물의 발아율을 조사한 결과 분변토를 배합하지 않은 대조구에서는 40.7~61,7%로 발아율이 낮았으나, 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 발아율이 90% 이상으로 높게 나타났다. 분뇨처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 성장후 초장, 경경, 엽면적, 엽수, 생체중, 건물중, 뿌리의 생체중, 및 건물중 등 8가지 생육상황을 조사한 결과 15%, 60%의 분변토를 배합한 처리구에 비해 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 성장이 양호한 것으로 나타났다. 제지폐수 처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 생육상황을 조사한 결과 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물 모두 성장이 양호한 것으로 나타났으며, 분뇨분변토와는 달리 60%의 분변토를 배합한 처리구에서도 생육장애가 발생되지 않고 성장이 양호하였다.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.33-43
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• 2013

해양에서 발생하는 해양폐기물의 효율적인 관리와 해양오염방제시스템에 대한 진일보한 전략수립이 필요하다. 2011년에 발생한 해양오염사고 건수는 총 287건이며, 유출량은 369 kL로 나타났으며 이는 전년 대비 각각 13%, 39%가 감소하였다. 해양물질별 5년 평균량을 살펴보면, 오일 유출량 310.5 kL(중유 106.0 kL, 경유 178.9 kL, 선저폐수 22.3 kL, 기타유 7.7 kL)이고, 폐기물 62.3톤, 위험유해물질(HNS) 510.6 kL로 나타났다. 2011년도 폐기물 종류별 해양배출은 총 투기된 양은 3,972 $m^3$이고, 가축분뇨 795 $m^3$(20%), 폐수 1,431 $m^3$(36%), 하수슬러지 887 $m^3$(22%), 폐수슬러지 813 $m^3$(21%), 분뇨 5 $m^3$(0.1%), 기타 41 $m^3$(0.9%)로 나타났다. 해양폐기물의 개념을 보다 명확히 할 필요가 있다. 유해화학물질관리에 따른 통합사고관리체계를 구축해야 한다. 해안오염을 제거하기 위하여 방제책임자가 활용 할 수 있는 한국형 해안방제시스템의 필요하다. 해상방제와 마찬가지로 해안방제도 단계적 대응체제 구축이 필요하다.