• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.55-62
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• 2010

오늘날 각종폐기물 발생량이 증가되는데, 본 실험 연구에서는 미장 및 벽돌 제조용의 배합비를 적용하여 시멘트 모르타르의 하수슬러지 소각재의 폐기물을 이용하여 활용가능성에 대한 기초적 자료를 제시함이 본 연구의 목적이다. 실험에 따른 결과를 종합해 볼 때, 배합비 1:2의 하수슬러지 10%와 황토의 소량 첨가율과 배합비 1:7의 경우 압축강도가 다소 작지만 석분과 하수슬러지 10% ~ 20%를 첨가하면 하수슬러지를 재순환 할 수 있으며, 환경 친화적인 재료의 기초적 자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.540-559
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• 2018

액상 바이오연료를 생산할 수 있는 하수슬러지는 자국의 에너지 안보와 지속가능한 생산이 가능하고 경제적인 원료로 여겨지고 있다. 열화학적 기술은 하수슬러지를 에너지화, 연료화할 수 있는 가장 효과적인 방법이다. 일반적으로 하수슬러지는 수분 함량이 80% 이상으로 높은 금속 함량과 14 ~ 20 MJ/kg의 발열량을 갖고 있다. 본 논문에서는 하수슬러지를 활용한 액상 바이오연료를 생산하는 열분해 반응, 전이에스테르화 반응, 초임계 반응 기술에 대해 살펴보고자 한다. 또한, 하수슬러지 유래 액상 바이오연료의 연료적 특성과 액상 바이오연료와 관련한 국내 법에 대해 검토하였다.

• 유기물자원화
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• 제2권2호
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• pp.77-88
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• 1994

하수오니를 첨기한 토양에서 Orchardgrass 유식물체의 생육과 토양의 이화학적 성질의 변화에 미치는 영향을 조사하였고, 식물체 부위에 집적된 중금속의 농도와 토양 잔류 중금속 농도를 분석하여 유기질 비료자원으로서 하수오니의 이용가능성을 검토하였다. Orchardgrass 유식물체의 생물학적 수량은 하수오니의 혼합비율이 높아짐에 따라서 증가되었고, 하수오니의 혼합비율이 높아짐에 따라서 토양의 이화학적 성질이 크게 개선되었다. Orchardgrass 유식물체는 개체당 경수와 1경중의 증가에 의하여 지상부 건물중이 증가되었고, 지상부 건물중의 증가에 의하여 생물학적 수량이 많아졌다. 식물체내의 전질소량과 생물학적 수량과는 2차곡선적인 증가경향을 나타내어, 하수오니중의 전질소량이 식물체의 생육에 미치는 영향이 컸다. 중금속의 종류에 따라서 식물체내에 집적되는 부위가 달라졌으며, 토양 잔류 중금속중에서 납(Pb)은 하수오니 60% 이상의 혼합비율에서 허용규제치(50ppm) 이상의 높은 농도를 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제11권1호
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• pp.84-89
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• 2003

본 연구는 음식폐기물과 하수슬러지의 병합처리를 위한 음식폐기물 전처리시설을 평가하고 그 활용방안을 모색하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 이용한 음식폐기물 전처리시설은 저장, 선별분쇄, 농축의 순으로 구성되어 있으며, 하수처리장 방류수를 희석수로 이용하여 선별분쇄시 파쇄를 용이하게 하고 염분농도의 희석효과도 가져올 수 있었다. 파쇄된 음식폐기물의 입자는 대부분 2mm 이하로 하수슬러지와 혼합하여 혐기성소화시 효율이 높은 것으로 조사되었다. 기존 하수슬러지 처리시 발생되는 가스발생량은 0.8톤/일(메탄 0.5톤/일)로 매우 낮았으나 음식폐기물과의 병합처리후에는 3.5톤/일(메탄 2.3톤/일)의 소화가스가 발생하는 것으로 조사되었다. 탈수슬러지의 발생량 또한 기존 11.2톤/일에 비해 21.2톤/일로 증가하지만 하수슬러지에 비해 유기물 함량이 높으므로 재활용 가치가 높을 것으로 판단된다. 따라서 음식폐기물 전처리시설의 적절한 활용을 통해 기존 하수처리시설과의 연계 처리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1051-1059
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• 2022

This study investigated microbial communities and their diversity in a full-scale mesophilic anaerobic digester treating sewage sludge. Influent sewage sludge and anaerobic digester samples collected from a wastewater treatment plant in Busan were analyzed using high-throughput sequencing. It was found that the microbial community structure and diversity in the anaerobic digester could be affected by inoculation effect with influent sewage sludge. Nevertheless, distinct microbial communities were identified as the dominant microbial communities in the anaerobic digester. Twelve genera were identified as abundant bacterial communities, which included several groups of syntrophic bacteria communities, such as Candidatus Cloacimonas, Cloacimonadaceae W5, Smithella, which are (potential) syntrophic-propionate-oxidizing bacteria and Mesotoga and Thermovigra, which are (potential) syntrophic-acetate-oxidizing bacteria. Lentimicrobium, the most abundant genus in the anaerobic digester, may contribute to the decomposition of carbohydrates and the production of volatile fatty acids during the anaerobic digestion of sewage sludge. Of the methanogens identified, Methanollinea, Candidatus Methanofastidiosum, Methanospirillum, and Methanoculleus were the dominant hydrogenotrophic methanogens, and Methanosaeta was the dominant aceticlastic methanogens. The findings may be used as a reference for developing microbial indicators to evaluate the process stability and process efficiency of the anaerobic digestion of sewage sludge.

• 한국폐기물자원순환학회지
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• 제35권8호
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• pp.731-743
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• 2018

This study was performed to test the feasibility of thermophilic ($55^{\circ}$) co-digestion of municipal sewage sludge and food wastes. The management variables of co-digestion were the mixed ratios of municipal sewage sludge and food waste hydraulic retention times (HRTs). During the operation of thermophilic co-digestion, the reactor pH ranged from 7.0 to 7.5 and the reactor alkalinity remained above 3,200 to 4,000 mg/L as $CaCO_3$. The volatile fatty acids concentration increased as the HRT shortened from 20 days to 10 days and the mixture ratio increased to 1:4, but did not reach toxic levels for co-digestion of sewage sludge and food wastes. Methane productivity increased gradually as the organic loading rate increased. Maximum methane productivity reached 1.03v/v-d at an HRT of 10 days and at the mixture ratio of 1:4. The TVS removal efficiency decreased from 70.6% to 58.3% as the HRT shortened from 20 days to 10 days. TVS removal efficiency ranged from 57.0% to 77% during the entire operation. It is likely that thermophilic co-digestion of sewage sludge and food wastes is a very effective method both to environmentally treat food waste and to economically produce gas for energy.

• 전기학회논문지
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• 제67권11호
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• pp.1477-1485
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• 2018

There are two major issues for activated sludge process in sewage treatment plant. One is how to make sewage be more clean and the other is the energy saving in sewage treatment process. The major monitoring sewage qualities are chemical oxygen demand, phosphorus, nitrogen, suspended solid in effluent. These are transmitted to the national TMS(Telemetry Monitoring System) at every hour. If these exceed the environmental standard, the environmental charges imposed. So, these water qualities are to be controlled below the environmental standard in operation of sewage treatment plant. And recently, the energy saving is also important in process operation. Over 50% energy is consumed in blowers and motors for injection oxygen into aeration tank. So, with the water qualities to be controlled below the environmental standard, the energy saving also is to be accomplished for efficient plant management. Almost researches are aimed to control water quality without considering energy saving. AI techniques have been used for control water quality. AI modeling simulator provided the optimal control inputs(blower speed, waste sludge, return sludge) for control water quality. Blower speed is the main control input for activated sludge process. To make sewage be more clean, the excessive blower speed is supplied, but water quality is not better than the previous. In results, non necessary energy is consumed. In this paper we propose a new method that the energy saving also is to be accomplished with the water qualities to be controlled below the environmental standard for efficient plant management. Water qualities in only aeration tank are used the inputs of fuzzy models. Outputs of these models are chemical oxygen demand, phosphorus, nitrogen, suspended solid in effluent and have the environmental standards. In test, we found this method could save 10% energy than the previous methods.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
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• pp.85-88
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• 2003

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PARs) are an important group of organic contaminants present in sewage sludge, due to their persistence, toxic, bioaccumulative and long range transfer. These characters make themselves as Persistent Organic Pollutants(POPs) in Long Range Transboundary Air Pollutions convention(LRT AP) of Europe. A method of the gas chromatographic-mass spectrometric (GC-MS) determination of PARs present in sewage sludge was developed and applied to analyzed samples from five sewerage treatment plants (SWTPs), having different treatment types. PARs were extracted from freeze-dried samples by toluene 16 hours in a soxhlet extraction system. The sludge extracts were cleaned-up by an activated silica gel column chromatography. The sum of the 16 US Environmental Protection Agency PARs sewage sludge samples varied from 2.44 to 4.82 ${\mu}g$/g. Concentration of emission carcinogen PARs(PARcarc), such as Benzo(a)anthracene, Benzo(b)fluoranthene, Benzo(k)fluoranthene, Benzo(a)pyrene, Dibenzo(a, h)anthracene and Indeno(1, 2, 3-cd)pyrene ranged from 0.62 to 1.03 ${\mu}g$/g. The total amount of PAHs emission from sewage sludge in Korea was calculated as a top-down approach. PARs and $\sum$PAHcarc from sewage treatment plants had several pathway each by-products. In the ocean dumping, PAHs and $\sum$PAHcarc emissions were 1155.95 kg/year and 5040.32 kg/year. In recycle, PAHs and $\sum$PAHcarc emissions were 98.36 kg/year and 428.87 kg/year. In the landfill, PAHs and $\sum$PAHcarc emissions were 190.40 kg/year and 830.21 kg/year. In the incineration, PAHs and $\sum$PAHcarc emission were 33.10 kg/year and 830.21 kg/year. (In case of incineration, the whole provisions of PARs and $\sum$PAHcarc contained to flowed in sludge was supposed to be exhausted to environment through exhaust after incineration.)

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.61-68
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• 2009

This paper presents the numerical analysis of process of sludge drying to know the characteristics of design parameters and develop the new process plant. Finite volume method and $k-{\varepsilon}$ turbulence model were used to analogy the sludge drying furnace. It has been attempted to perform the disposal of sewage sludge such as simple reclaiming and dumping in sea and incineration. Currently, these methods are restricted by national or international government regulations. The drying process is adopted as an effective method for sewage sludge treatment. However sewage sludge makes it difficult to treat with a large volume at the real drying process plant because of its own complicated physical, chemical, and thermal properties. The final design value of moisture content with 10% of the dried sludge can be obtained through the simulated outputs in this study.

• 청정기술
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• 제23권3호
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• pp.331-342
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• 2017

하수 슬러지 고형연료 및 우드 펠렛의 연소 특성을 평가 하기 위하여 열중량 분석(TGA), 회 융점(AFT) 분석, 그리고 회분 성분 분석을 수행하였다. TGA 분석 결과, 하수 슬러지 고형연료의 연소성이 우드 펠렛에 비해 상대적으로 좋지 않았다. 또한 AFT 분석을 통해 하수 슬러지 고형연료의 슬래깅 가능성이 매우 높은 것을 확인하였다. 또한 연소성 평가를 위해 pilot-scale 기포 유동층 반응기를 적용하였으며, 장치는 예열기, 유동층 반응기, 연료 공급장치, 사이클론, 회분 포집 장치, 그리고 가스분석기로 구성되었다. 반응기는 직경 400 mm, 높이 4300 mm이며, 하수 슬러지는 $54.5{\sim}96.5kW_{th}$의 열량으로 실험을 수행하였고 우드 펠렛은 $96.1kW_{th}$ 실험을 수행하였다. 실험 결과, 하수 슬러지 고형연료 연소의 경우 평균적으로 우드 펠렛의 연소 보다 배기가스 중 $NO_x$는 10.1배, CO는 3.5배 높았다. 또한 사이클론에서 포집한 회분을 분석한 결과, 모든 실험 조건에서 연소 효율은 99% 이상이었고, 회분의 성분 분석을 통해 슬래깅/파울링 가능성이 높은 것을 확인하였다.