• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.82-90
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• 2023

하수와 산업폐수를 처리하는데 생물학적 공정이 전세계적으로 이용된다. 생물학적 공정은 복합미생물로 구성된 슬러지를 사용한다. 슬러지 미생물이 성장함에 따라 폐수처리공정에서는 잉여슬러지가 발생한다. 잉여슬러지의 일부는 미생물을 보충하기 위해 폐수처리공정에 반송되지만 나머지는 폐기물로서 처리된다. 매년 전세계적으로 폐수발생이 증가함에 따라 폐수처리장의 수도 증가하여 많은 양의 폐슬러지가 생산된다. 따라서 폐슬러지에 대한 관리와 처리가 중요하다. 폐슬러지 처리비용은 폐수처리장 총운영비의 50-60%를 차지한다고 보고되었다. 슬러지 분해기술은 폐슬러지의 부피를 최소화하고 유용한 성분(예, P, N, 용해성 유기물)을 회수할 수 있는 새로운 기술이다. 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 처리 또는 복합 처리에 기반을 둔 다양한 슬러지분해방법들이 개발되었다. 본 총설은 슬러지 분해방법들 중에서 비교적 덜 연구된 산 가수분해에 의한 슬러지 분해에 대해 중점적으로 다루었다. 본 총설에서 다룬 정보는 폐슬러지 처리를 위한 더 나은 기술을 개발하고 이식하는데 유용하게 사용될 것이다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.238-244
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• 2005

This study performs the pilot-plant experiments to evaluate the effect of the oxygen enrichment on the co-incineration of municipal solid waste and organic sludge from a wastewater treatment facility. The design capacity of the stoker-type incinerator pilot-plant is 150 kg/h. Combustion chamber temperatures were measured as well as the stack gas concentrations, i.e., NOx, CO, and the residual oxygen. The maximum ratio of organic sludge waste to the total waste input is 30%. Also the oxygen-enriched air with 23% of oxygen in supplied air is used for stable combustion. As the co-incineration ratio of the sludge increased up to 30% of the total waste input, the primary and the secondary combustion chamber temperature was decreased $to900^{\circ}C$ (primary combustion chamber), $750^{\circ}C$(secondary combustion chamber), respectively, approximately $200^{\circ}C$ below the incineration temperature of the domestic waste only (primary: $1,100^{\circ}C$, secondary: $950^{\circ}C$). However, if the supplied air was enriched to 22% oxygen content in air, the incinerator temperature was high enough to burn the waste mixture with 30% sludge, which has the heating value of 1,600 kcal/kg.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.5-10
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• 2022

산업폐기물은 국내외적으로 공간 및 환경적 측면에서 큰 문제가 되고 있다. 따라서 이를 해결하려는 방법으로 페기물 감량화 및 재활용 정책이 실시되고 있다. 산업폐기물인 엔지니어드스톤 슬러지는 엔지니어드스톤 생산 과정에서 발생한다. 엔지니어드스톤 슬러지는 대부분 매립으로 처리되기 때문에 발생량 증가는 매립공간 및 처리비용을 증가시킨다. 그러므로 엔지니어드스톤 슬러지를 자원화 시킬 수 있는 방법이 필요하다. 이에 본 연구에서는 엔지니어드스톤 슬러지에 화강풍화토를 혼합한 혼합 복토재를 매립지의 복토재로서 활용 가능성을 확인하기 위한 목적으로 실내시험(액소성시험, 다짐시험, 일축압축시험, 투수시험)을 수행하였다. 그 결과 엔지니어드스톤 슬러지의 함유량이 62.5% 미만인 엔지니어드스톤 슬러지 혼합 복토재가 매립지의 복토재로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권2호
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• pp.147-152
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• 2005

Fermentation efficiencies of organic wastes from the variety of sources were evaluated based on the production of total volatile acids(TVA) in batch reactor. Mixing and pH were not significant factors in producing TVA from the organic wastes. After a 10-day fermentation, final TVA concentrations in piggery, cattle, poultry, and primary settled sludge of domestic wastewater were 8,900, 2,900, 7,370 and 1,630 mg/L, respectively. The pH of organic wastes was decreased from neutral to 5.7. The ratio of TVA to $NH_4{^+}-N$ produced from the animal waste ranged from 11.5 to 30.1, whereas, that in the primary settled sludge of domestic wastewater, was 5.4. Possibility of fermented organic wastes as the electron donors for denitrification in the activated sludge was investigated. In both acclimated and nonacclimated activated sludge, higher denitrification rates were obtained with fermented piggery sludge added than with either methanol or acetate added. The fermented organic acids derived from the primary settled sludge gave the higher denitrification rate ($4.2mg\;NO_3-N/g\;vss{\cdot}hr$) in the acclimated activated sludge. Denitrification rate was $1.5mg\;NO_3-N/g\;vss{\cdot}hr$ in the nonacclimated sludge with the fermented acids from the primary settled sludge of domestic wastewater added.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.145-155
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• 2008

This paper deals with an economic evaluation of hydrogen production by fermentation. We evaluate the economic feasibility of domestic hydrogen production by fermentation utilizing glucose and waste water sludge in terms of hydrogen production prices. In addition, we make some sensitivity analysis of hydrogen prices by changing the values of input factors such as the price of glucose, the capital cost of the hydrogen production system, and the hydrogen production yields. The estimated hydrogen prices of the two-step dark-light hydrogen production by fermentation utilizing glucose was $5,347won/kgH_2$, and the single-step hydrogen production by anaerobic fermentation utilizing waste water sludge was $4,255won/kgH_2$, respectively. It is expected that the hydrogen production price by anaerobic fermentation can be reduced if we produce methane or hydrogen utilizing by-products such as alcohols and organic acids, or the government imposes some legal regulations on the treatment of waste water sludge.

• 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.

• 상하수도학회지
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• 제19권4호
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• pp.497-505
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• 2005

Domestic Sewage Treatment Plants are mostly based on biological treatment, in which large amounts of excess sludge are generated and occupy about 40 ~ 60% of the total sewage treatment costs. Several methods for sludge treatment has been so far reported as upgrading biodegradation of sludge; heat treatment, chemical treatment, including thermo-alkali and ozone, mechanical treatment including ultrasonic pulverization. But, it has a limitation in case of reducing the amount of excess sludge which are already producted. In this study, application of excess sludge reduction process using thermophilic aerobic bacteria for activated sludge was examined. The research was carried out two different stage. one for a biological wastewater treatment and the other for a thermophilic aerobic solubilization of the waste sludge. A portion of excess sludge from the wastewater treatment step was into the thermophilic aerobic sludge solubilization reactor, in which the injected sludge was solubilized by thermophilic aerobic bacteria. The solubilized sludge was returned to the aeration tank in the wastewater treatment step for its further degradation. Sludge solubilization reactor was operated at $63{\pm}2^{\circ}C$ with hydraulic retention time(HRT) of 1.5 ~ 1.7 day. Control group was operated with activated sludge process(AS) and experiment group was operated with three conditions(RUN 1, RUN 2, RUN3). RUN 1 was operated with AS without sludge solubilization reactor. RUN 2 were operated with AS with sludge solubilization reactor to examine correlation between sludge circulation ratio and sludge reduction ratio by setting up sludge circulation ratio to 3. RUN 3 was operated with sludge circulation ratio of 3 and MLSS concentration of 1,700~2,000mg/L to examine optimum operation condition. The quantity of excess sludge production was reduced sharply and in operation of RUN 3, sludge The quantity of excess sludge production was reduced sharply and in operation of RUN 3, sludge solubilization ratio and sludge reduction ratio were 53. 7%, 95.2% respectively. After steady state operation, average concentration of TBOD, SBOD, $TCOD_{Cr}$, $SCOD_{Cr}$, TSS, VSS, T-N, T-P of effluent were 4.5, 1.7, 27 .8, 13.8, 8.1, 6.2, 15.1, 1.8mg/L in the control group and were 5.6, 2.0, 28.6, 19.1, 9.7, 7.2, 16.1, 2.0mg/L in the experimental group respectively. They were appropriate to effluent standard of Sewage Treatment Plants.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권8호
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• pp.5-15
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• 2016

국내 하수처리장의 증가 및 방류수 수질기준 강화 등에 따라 하수 슬러지의 발생량은 지속적으로 증가하는 추세이다. 기존 하수 슬러지는 소각과 해양배출 등으로 처리하였지만, 대기오염과 해양배출 금지 등에 따라 최근에는 자원화 또는 에너지화 방법 등을 연구하고 있다. 그러나 전반적인 기술의 수준 및 적용기술에 대한 체계적인 분석 등이 부족하여 관련 기술에 대한 향후 분석이 필요한 실정이다. 본 논문은 슬러지 처리기술, 고체연료화 및 바이오가스 증산 활용기술을 대상으로 관련 특허, 논문 동향을 조사하였다. 또한, 국내 외 연구개발 추이를 분야별 5개 국가별(한국, 일본, 중국, 미국, 유럽)로 조사 및 분석하였다. 향후 슬러지의 효과적 처리를 위해 필요한 기술 분야를 제시하였다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.605-613
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• 2021

암석을 파쇄해서 골재를 생산할 때 부산물로서 암분을 위주로 한 고상 석분 혹은 슬러지가 발생한다. 이러한 부산물은 폐기물로 분류되어 활용되지 못하고 대부분 매립 처분되고 있다. 이 부산물은 원석의 종류와 생산 과정에 따라서 광물조성, 화학조성 및 물성 등이 다르다. 따라서 부산물의 물리적 혹은 화학적 특성을 잘 활용할 수 있는 기술이 개발 된다면 폐기 처분 대신 경제적 및 환경적 이익을 거둘 수 있을 것이다. 본 연구에서는 국내 골재 생산업체로부터 석분 슬러지를 수집하여 XRD 광물 분석, 입도분석 그리고 주성분 화학 분석을 수행하여 물리적 화학적 특성을 조사하였다. 또한 국내외적으로 진행된 고상 석분 및 슬러지의 활용사례를 통해서 연구 동향을 파악하고 향후 연구 분야 도출에 기초 자료로 활용토록 하였다.

• 상하수도학회지
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• 제18권1호
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• pp.15-21
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• 2004

The purpose of this research was to investigate loading rate of influent for acidogenic fermentation. Laboratory batch experiments were conducted, at $35^{\circ}C$, HRT 18hr, pH 6 and used 3.5L reactor. Loading rate of influent was varied 2.0 to 4.0g VSS/L, TOA concentration is decreased according to increasing loading rate Over 2.5g VSS/L. When loading rate is 2.0g VSS/L, hydrolysis percentage show the maximum value of 87%. Most of SCFA is consist of HAc, HPr, I-HBu and MBu. HAc concentration is 5,233mg/L in the 2.0g VSS/L condition. So, for this study, we think that limiting loading rate is 2.5g VSS/L. SCFA species was investigated to HAc, HPr, I-HBu and n-HBu during our studying. HAc/SCFA ratio is about 89.3%, SCFA production rate is highest to $1,104mg\;COD/L/d{\cdot}gPCOD$ for 2.0g VSS/L loading rate.