• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5628-5636
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• 2012

본 연구에서는 하수슬러지를 효율적으로 건조시킬 수 있는 방법을 연구하고자 하였다. 슬러지 건조를 위해서는 슬러지 내 대부분의 함수율을 차지하고 있는 세포 내 함유수분을 제거시키는 것이 필요한데, 이에 대한 제거 장치로서 타격기류 건조장치를 적용하였으며, 직접 하수처리장에 파일롯 플랜트를 설치하여 실증실험을 실시하여, 이에 대한 운전특성과 적용가능성을 확인하고자 하였다. 주요 운전제어 변수는 슬러지 투입속도, 체인 회전속도, 공정온도 및 투입슬러지 함수율 변화 등이다. 체인의 회전속도가 증가할수록 생성슬러지 생성수율 증가 등 장치성능이 향상되었고, 공정온도가 상승함에 따라 건조효율이 증가하는 경향을 나타내었다. 투입슬러지 함수율은 60%일 때 생성슬러지 생성수율이 최대이고 함수율도 10% 내외를 나타내어 최적 조건임을 알 수 있었다. 슬러지 투입속도는 적정 투입속도 이상으로 투입 시, 생성슬러지 생산량은 증가하지 않는 반면, 오히려 잔류량만 증가하는 현상을 초래하였다. 위와 같은 실험결과로부터 장치의 최적 운전조건은 체인 회전수 1600rpm(최대속도), 최종 배출온도 $80^{\circ}C$, 투입슬러지 함수율 60%, 슬러지 투입속도 60kg/h이며, 이때 장치성능은 생성슬러지 생성수율 85.5%, 함수율 11.0%, 건조효율 81.7%으로 양호한 결과를 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제3권1호
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• pp.61-71
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• 1995

본 실험은 alum슬러지를 도시하수슬러지나 톱밥과 같은 유기물질들과 혼합하여 퇴비화를 하였을때 그 사용 가능성을 알아보고자 실행되었다. 톱밥과 제지슬러지를 같은 부피의 비율로 혼합한 후 alum슬러지를 이들 원료에 대해서 부피로 0%, 25%, 35%, 45%를 혼합하였다. 퇴비화장치는 aerated static pile을 사용하였으며, 화학분석과 미생물의 변화를 조사하여 부숙정도를 판정하였다. 퇴비화 과정중 0%와 25% alum 처리구는 30일 까지 온도가 $55^{\circ}C{\sim}68^{\circ}C$까지 급격히 상승하였으며 세균 및 방선균의 수가 급격히 증가하였으나, 35%와 45% alum 처리구의 온도는 $50^{\circ}C$ 이상 올라가지 않았다. 퇴비화 기간중 모든 처리구에서 탄소함량과 C/N율은 점차적으로 감소하였다. 양이온 치환용량(CEC) 은 0%, 25% alum 처리구에서 퇴비화 30일 동안 70me/100g까지 증가하였으나 다른 처리구에서는 약간 증가하거나 혹은 증가하지 않았다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.121-131
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• 2018

Domestic sewage treatment plants (STPs) consume about 0.5 % of total electric energy produced annually, which is equivalent to 207.7 billion Korean won per year. To minimize the energy consumption and as a way of mitigating the depletion of energy sources, the sewage treatment strategy should be improved to the level of "energy positive". The core processes for the energy positive sewage treatment include A-stage for energy recovery and B-stage for energy-efficient nitrogen removal. The integrated process is known as the A/B-process. In A-stage, chemically enhanced primary treatment (CEPT) or high rate activated sludge (HRAS) processes can be utilized by modifying the primary settling in the first stage of sewage treatment. CEPT utilizes chemical coagulation and flocculation, while HRAS applies returned activated sludge for the efficient recovery of organic contents. The two processes showed organic recovery efficiencies ranging from 60 to 70 %. At a given recovery efficiency of 80 %, 17.3 % of energy potential ($1,398kJ/m^3$) is recovered through the anaerobic digestion and combustion of methane. Besides, anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) can recover 85% of organic contents and generate $1,580kJ/m^3$ from the sewage. The recovered energy is equal to the amount of energy consumption by sewage treatment equipped with anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX)-based B-stage, $810{\sim}1,620kJ/m^3$. Therefore, it is possible to upgrade STPs as efficient as energy neutral. However, additional novel technologies, such as, fuel cell and co-digestion, should be applied to achieve "energy positive" sewage treatment.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.549-553
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• 2014

이상 강우 시 하수유입량과 슬러지 계면높이의 변화가 처리효율에 미치는 영향을 실제 처리장에 적용해서 실험한 결과, 유입량이 증가하고, 계면높이가 높아질수록 공공처리장 방류수 수질기준 항목인 $BOD_5$, $COD_{Mn}$, SS, T-N, T-P 처리효율이 감소하였다. 그중 SS는 강우 시 농도변화가 가장 심한 항목으로 0.5배(0.5 Q) 유입 시 슬러지 계면높이 0.5 m에서 74.2%, 1.0 m에서 76.4%, 1.5 m 70.2%, 2.0 m에서 60.7%로 계면높이를 1.0 m로 유지했을 때 처리효율이 가장 높았고, 1.0 Q 유입 시 0.5 m 71.7%, 1.0 m 71.9%, 1.5 m 46.4%, 2.0 m -38.0%로 나타났으며, 2.0 Q~2.0 m 이상과 3.0 Q~1.0 m 이상에서는 sludge rising 현상이 유발되어 공공수역에 악영향을 끼칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한 계면높이를 0.5 m로 유지한다 할지라도 유입량이 증가하면 처리효율은 74.2%에서 17.3%로 감소하므로 강우 시 유입량 조절이 가장 중요하고, 계면높이를 1.0 m 이하로 유지하여 운영하여야 공공수역의 수질에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.65-74
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• 2002

본 연구는 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 열분해공정에 대한 운전특성을 연구하였다. 운전조건의 중요한 변수로는 열분해시간, 건조와 열분해 공정의 시간비율, 슬러지 함수율, 슬러지 고형물량(TS비율), 열분해 온도조건의 영향을 조사하였다. 슬러지 열분해 단계의 반응속도는 1차 반응으로 나타났다. 이 반응식은 슬러지 열분해반응의 메카니즘의 기초가 된다. 열분해 온도증가에 따라서 생산물은 오일 및 타르 변화가 일어났고, 열분해 가스화에 의해서 생산된 생성물의 조성도 변화가 일어났다. 열분해 온도변화에 따라서 주요 부산물인 가스와 탄소성분은 다르게 분포되어졌다. 생성가스 구성성분은 대부분이 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO와 타르로 구성되었다. 열분해 온도 $670^{\circ}C$의 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스 생성이 증가되어졌고, $600^{\circ}C$의 열분해 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스생성량은 감소하는 반면 톨루엔과 벤젠 성분을 가진 오일류 생성이 증가되었다. 특히 고형물의 산물인 타르는 $670^{\circ}C$일 때 슬러지 1t당 134kg으로 낮게 발생된 반면, 열분해온도가 $600^{\circ}C$일 때 134kg/t으로 생성량이 감소되었다. 타르는 분석결과 대부분이 탄소성분이었고, 슬러지의 열분해에서 가스로 생성되는 과정은 온도가 높은 경우 효과적임이 밝혀졌다.

• 에너지공학
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• 제23권1호
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• pp.33-39
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• 2014

본 연구에서는 하수슬러지의 소화가스 생산 효율향상을 위해 전기분해 처리방법을 수행하고 이를 소화가스 생산과 탈질실험 효과를 확인하였다. 전기분해 처리시간, 전류밀도가 증가함에 따라 가용화율은 증가하였으며 전극간격 4 mm에서 전류밀도 10 mA/cm2로 60분 처리 시 가용화율은 9.02%를 보였다. 이를 이용하여 BMP실험을 진행한 결과 0.49 L CH4/g VS의 메탄생산량을 보이며 대조군대비 88.4% 증가함을 보였다. 같은 조건으로 처리된 하수슬러지를 이용하여 탈질실험을 진행한 결과 $19.2mg\;NO_3{^{-}}N/g\;MLVSS{\cdot}hr$의 탈질율을 보였으며 이를 통해 전기분해 처리된 하수슬러지는 생분해성이 증대됨에 따라 혐기성소화와 탈질공정에도 적용이 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권5호
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• pp.366-373
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• 2004

Food waste is becoming by environmental problem nowdays increasing festinately in Korea during past 10 years. Food waste collected from garbage trucks that is offered in S municipal government that food waste mixs enough, and sewage sludge collected in the country. Composting experiment conditions achieved in the mixture ratio rate that food waste and sewage sludge are each 10:90, 30:70, 50:50, 60:40, 70:30 and 90:10 $wt\%$. The fermentation temperature was $18{\sim}22^{\circ}C$ at the beginning, and then it was sharply increased to $44{\sim}66^{\circ}C$ up to 1 day after fermentation, which was maintained for more than 3 days. Then, it was slowly decreased to $18{\sim}25^{\circ}C$ up to 8 days after fermentation, which was maintained all the time. It could be known from examiation of various conditions, including reaction rate, salinity. carbon/nitrogen(C/N) ratio, temperature, organic substance, etc.. Optimum mixture ratio rate of composting using food waste and sewage sludge was 60:40 $wt\%$.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권4호
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• pp.317-324
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• 2007

The sewage treatment sludge disposal has become a serious environmental problem because of restricted direct land-filling and oceandumping in spite of their large amounts discharged. So the recycling of sewage treatment sludge is very useful alternative for waste management. Here, we studied the feasibility of zeolite synthesis in open system from the sewage treatment sludge incinerator fly ash by means of hydrothermal synthesis. We considered the concentration of NaOH, reaction time, reaction temperature and reaction step as synthesis variables. The phase of zeolite products was identified by X-ray diffractometer(XRD) and ammonium ion exchange test was performed for the raw fly ash and two zeolite products(Z-3 and Z-5). In leaching test of the raw fly ash, hazard metal is detected very low level compared with regulatory leaching test standard. But in total recoverable test, the total contents of the fly ash were very high in terms of the standard for waste-derived fertilizer. Through hydrothermal reaction, small amount of zeolite P was synthesied in 1 N of NaOH solution and relatively large amount of hydroxysodalite was synthesied in 3 N and 5 N of NaOH solution with similar peak intensity. Addition of an aging step in the synthesis didn't increase the amount of zeolite phase. Maximum $NE_4^+-N$ exchange capacity is 1.49 mg $NH_4^+-N/g$ in Z-3 and 1.38 mg $NH_4^+-N/g$ in Z-5. Most of the ammonium ion is exchanged in 30 minutes and disorption did not occur until 5 hours.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.287-290
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• 1998

작약재배지에 도시 하수 오니를 시용하여 재배지토양 및 작약뿌리 중에 함유된 중금속함량을 조사한 결과는 다음과 같았다. 작약재배지에 하수오니를 시용하면 시용량이 증가할수록 수량과 생육이 양호하였으며, 토양 중 총질소와 인산 함량이 증가하는 편이며 중금속 함량에는 차이가 없었다. 하수오니의 시용량을 증가하면 작약뿌리에 의한 무기성분 및 중금속 흡수량은 증가했으나 뿌리 중의 농도는 변화가 없었다. 결과적으로 도시 하수 오니도 유해물질이 낮으면 경작토에 처리하여도 무방하다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권4호
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• pp.424-429
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• 2012

The intention of this research was to investigate the solubilization of primary sewage sludge using lactic acid bacteria cultured in a glucose and yeast extract medium. Glucose as the carbon source and yeast extract as the source of nitrogen were chosen as an economic medium with the potential for the mass production of lactic acid bacteria. The optimal concentrations of the medium were 3% (w/v) glucose and 2% (w/v) yeast extract. In this study, in order to improve field applications for the solubilization of sludge at sewage treatment plants, a powdered form of lactic acid bacteria was produced. The optimal inoculum of the powder for the maximum efficiency of solubilization was 1% (w/v). In that condition, the SCOD value increased from 8600 (mg/L) at the beginning of experiment to 10290 (mg/L) at 96 h, with the highest solubilization rate (20.6% DDCOD) and 11.2% (SCOD). Also, the TVFAs of the lactic acid bacteria inoculation group were produced more than that of the control group. In particular, acetic acid was produced 5 times more in the experimental group than in the control group. In this research, the potential of lactic acid bacteria in the pretreatment of primary sewage sludge as a solubilizer, and as an energy source producer for microbial fuel cells was revealed.