• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.694-699
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• 2008

유기성 슬러지의 직접 매립 금지와 가까운 장래에 해양투기가 금지될 전망이므로 발생되는 슬러지의 적절한 처리에 대한 발전된 기술의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 슬러지 건조기술 중 하나인 폐유를 활용하여 하수슬러지를 유중 건조시키는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이 공정의 기본 원리는 오일을 가열함으로써 형성되는 급격한 압력변화에 의해 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 증발하도록 하는 것이다. 일련의 건조 실험 결과, 건조온도, 건조시간, 오일종류, 슬러지 형상 등 중요한 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 오일로 폐식용유를 사용한 경우 건조시간에 따른 수분함유량 변화는 건조시간 10분이 지나면서 현저히 감소하기 시작하여 14분 이후에는 건조온도에 관계없이 수분함유량이 5% 이내로 감소하였다. 유중 건조 온도는 120$^{\circ}C$에 비해 140$^{\circ}C$ 이상에서 수분 증발이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 그러나 140$^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 슬러지 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 것으로 나타났는데 이는 단위체적당 표면적의 증가에 기인하는 것이다. 오일 종류의 변화에 따른 영향을 살펴보면 폐 엔진오일을 사용한 경우 점도가 증가함에 따라 폐식용유에 비하여 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 140$^{\circ}C$ 이상에서는 120$^{\circ}C$에 비하여 건조시간이 경과함에 따라 수분 증발이 비교적 크게 증가하는 결과를 나타내었다. 그러므로 폐오일의 종류에 관계없이 건조온도는 140$^{\circ}C$ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제57권2호
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• pp.263-270
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• 2024

광산배수 슬러지를 대상으로 응집제와 탈수튜브를 이용한 슬러지 탈수시스템(이하 KOMIR-Tube 시스템)의 탈수율 향상을 위한 영향인자를 평가하였다. 실험은 KOMIR-Tube 시스템으로 탈수 시 함수율 90 % 이상인 semi-active 시설 슬러지를 대상으로 하였다. 실내실험을 통해 응집제 및 투입량을 결정하였고, 현장실험을 통해 탈수율을 확인하였다. 실내실험 결과, 슬러지 탈수처리 시 응집제 선정은 침강성(sedimentation) 이외 여과성(filterability)을 같이 평가해야 하고, 이때 형성된 플럭의 적정 크기는 최소 0.7 mm 이상의 크기를 유지해야 탈수율을 향상할 수 있었다. KOMIR-Tube 시스템을 이용한 현장실험 결과, 슬러지 함수율은 강우 및 습도 등 환경적 기후 조건에 영향을 받는 것으로 분석되었다. 이에 슬러지 탈수처리는 강우량과 습도가 낮은 4월~5월에 수행하는 것이 적합한 것으로 판단된다. 또한, 슬러지의 주요 구성광물 결정도에 따라 탈수율 차이를 보였다. 특히 철수산화물 중 페리하이드라이트보다 침철석 구성비가 높은 경우, 탈수율이 높은 것으로 나타났다. 이는 페리하이드라이트의 결정도가 침철석 보다 낮고 결정형태가 뚜렷하지 않기 때문으로 판단된다. 침철석은 결정도가 높고 침상을 이루고 있어 응집 및 탈수율에 영향을 미치는 것으로 보인다. KOMIR-Tube 시스템을 이용한 광산배수 슬러지 탈수 시 탈수율에 영향을 미치는 인자는 응집제, 기후조건, 결정성 광물의 존재 유무 그리고 철화합물의 결정도 및 입자 형태로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.557-565
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• 2006

Proper operation of clarifier partly depends on outlet conditions. Effluent has to be uniformly withdrawn to prevent scouring of settled sludge and carry over of settling sludge from the clarifier. In this paper, 3-D numerical model was employed to analyze the flow and settling performance of the rectangular clarifier. There were two simulation conditions of which in the same clarifier, the first one was assumed to have a 11.5 meter weir length and the second has 8.5 meters. Shape, location and placement of the weir structure were different, but both of those outlets meet weir loading design criteria. Simulation results indicate that clarifier with longer weir generally gave strong and unstable currents at the mid-stream where the weir starts while in the clarifier with short and relatively simple weir, uniform and stable flow was observed in most parts of the settling zone, and especially at the weir region. These flow conditions affected settling performance. Effulent SS concentration from clarifier equipped with the long and complicated placement of weir was 24.5 mg/L, but 7.0 mg/L from the clarfieir having short weir length. From this study, it can be concluded that as reported from other studies, weir loading does not guarantee settling performance and 3-D numerical model can be a useful tool for determining and validating outlet structure.

• 유기물자원화
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• 제23권1호
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• pp.29-37
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• 2015

본 연구는 단순 처리보다 연료로서의 가치를 높이기 위한 하수슬러지를 고형연료로서 활용하는 최적조건에 대하여 연구하였다. 연구결과, 본성형기의 성형소요시간은 1ton의 혼합시료를 성형하는데 31.8~115.0 min이 소요되었고, 원료 1ton 당 평균 전력소비량은 79.6kW로 산출되었다. 성형이 완료된 고형연료의 크기는 모두 가로, 세로 22mm 내외의 정사각형 단면 형태이다. 생성된 고형연료는 단면이 원형이 아니므로 단면적으로 환산하여 비교할 경우 직경 14mm 정도로 품질기준인 직경 50mm 이내로서 적합하다. 생산된 고형 연료의 질은 혼합비가 2:8 일 때 3,941kal/kg 였고, 8:2 일 때 4,924kal/kg 였다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.126-137
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• 2006

고농도 암모니아성 질소를 함유한 프로피온산의 처리시 유기물과 입상슬러지의 거동을 평가하기 위하여 12개월간 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 (UASB) 반응조를 운전하였다. UASB 반응조의 경우 암모니아성 질소 농도 6000mg-N/L까지는 80%의 COD 제거가 가능하였다. 암모니아성 질소 농도를 고농도로 유지하는 경우 유출수의 프로피온산의 농도는 증가하였으나 초산 농도는 상대적으로 매우 낮게 유지되었다. 암모니아성 질소 농도 8000mg-N/L에서는 낮은 메탄 발생량에도 불구하고 유출수의 휘발성 현탁 고형물 농도가 증가하였으며, 이는 입상슬러지의 체외고분자 물질의 감소에 기인하는 것으로 판단된다. 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도는 암모니아성 질소 농도 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 일반화된 비선형 모델을 이용하여 산정한 동력학적 상수값은 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 사용한 경우 각각 3.279, 0.999 및 0.609로 나타났다. 비메탄 활성도에 50% 저해를 미치는 암모니아성 질소 농도는 개미산, 초산 및 프로피온산을 기질로 이용한 경우 각각 2666, 4778 및 5572mg-N/L로 나타나 수소 이용 메탄균의 저해가 가장 큰 것으로 나타났다. 입상슬러지는 대나무 모양(bamboo-shape form)의 methanothrix 형태의 미생물이 주종을 이루고 있으며, hydrogen-producing acetogens와 hydrogen-consuming methanogens이 존재하는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권6호
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• pp.44-52
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• 2018

본 연구에서는 동 함유 슬러지로부터 회수된 동 조금속을 황산구리 전해액에서 전해정련 공정 조건을 선택적으로 조절함에 따라 초미세 분말 형태의 동을 회수하고자 하였다. 황산구리 전해액 농도, 인가전류밀도, 첨가제 종류 및 농도에 따라 LSV(Linear Sweep Voltammetry)을 이용하여 초미세 분말 제조가 가능한 인가전류밀도 범위를 설정하여 전해정련 공정을 수행 하였다. 이 때 얻어진 분말에 대해 SEM(Scanning Electron Microscope) 및 PSA(Particle Size Analyzer)를 사용하여 동 분말 형상 및 크기를 분석하였다. 유기첨가제를 사용하지 않은 0.1 ~ 0.4 M 황산구리 전해액 조건에서 동 분말 크기는 인가전류밀도가 한계전류밀도에 가까울수록 감소하였고, 0.2 ~ 0.3 M 황산구리 전해액에서 동 분말 크기가 가장 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 위 실험을 통해 얻은 공정 조건을 바탕으로 유기 첨가제 종류 및 농도를 달리 첨가하여 동 분말 표면 형상 및 크기를 분석하였을 때, Cellulose계 첨가제 2,000 ppm 조건에서 가장 작은 크기(nm급)의 양호한 구형 형태 동 분말을 얻을 수 있었다.

• 공업화학
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• 제4권2호
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• pp.291-299
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• 1993

생석회-규사-수계 및 시멘트 슬러지-규사-수계에서 1.13nm tobermorite를 수열합성하였다. 생석회-규사-수계의 경우 반응온도 $180^{\circ}C$, $CaO/SiO_2$의 몰비 0.4, 0.8에서 공히 양질의 tobermorite($5CaO{\cdot}6SiO_2{\cdot}5H_2O:C_5S_6H_5$)가 형성되었으나 $CaO/SiO_2$의 몰비 0.4일 때는 반응시간 6시간에서, 0.8일 때는 4시간에서 결정전이 현상이 관찰되었다. 그러나 시멘트 슬러지를 생석회 대신 전량 사용한 시멘트 슬러지-규사-수계는 동일한 몰비에서 반응시간 10시간 이내에 결정전이 현상이 나타나지 않았는데 이는 시멘트 슬러지로부터 용출되어 나온 알루미늄 이온의 지연작용으로 판단되며 생석회-규사-수+알루미늄계에서 확인되었다. 알루미늄 분말의 첨가량이 0.8에서 3.0%로 증가함에 따라 결정은 보다 넓고 평평하게 형성되었다. 또한 동일한 반응시간 내에서 재결정화 현상이 관찰되지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.5-13
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• 2023

본 연구에서는 반도체 공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지를 활용하여 고부가가치의 실리카 나노입자로 합성하는 방법들에 대한 비교 연구를 수행하였다. 상세히는, 폐실리콘 슬러지 내에 존재하는 금속과 유기 불순물을 산세 처리를 통해 제거한 뒤 졸-겔법과 수열합성법을 통해 실리카 나노입자로 제조하였다. 두 가지 합성법을 통해 제조된 실리카 나노입자에 대한 다양한 형상 및 특성 분석을 진행하였다. 그 결과, 졸-겔법으로 제조된 실리카 나노입자는 순도가 높고 균일한 형상으로 합성되었으며, 수열합성법은 수율과 단순한 제조법의 이점을 확인할 수 있었다. 본 비교 연구는 폐실리콘 슬러지에서 실리카 나노입자를 제조하는 두 가지 합성법에 대한 상세한 실험 결과를 제시하여, 반도체 공정에서 발생하는 부산물을 활용한 고부가가치 소재 제조법 정립에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.33-44
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• 1982

활성(活性)슬러지법(法)에 의한 폐수처리(廢水處理)에서 가장 중요(重要)한 단위조작(單位操作)의 하나인 폭기특성(曝氣特性)을 연구(硏究)할 목적(目的)으로 드라프트 튜브가 부착(附着)된 팔각형(八角形) 폭기조(曝氣槽)와 piched blade형(形)의 터빈을 설치(設置)한 폭기장치(曝氣裝置) 모델을 제작(製作)하여 터빈의 모양을 여러가지로 변화(變化)시켜 이 모델에서의 산소이동속도(酸素移動速度), 소비동력(消費動力) 및 유속(流速)과 유태(流態)를 실험(實驗)에 의하여 측정(測定) 및 조사(調査)하고 평가(評價)했다. 그리고 그 결과(結果)를 무차원(無次元)으로 수식화(數式化)하여 폭기조(曝氣槽)에서 폭기특성(曝氣特性)을 연구(硏究)함으로써, 폭기조(曝氣槽)에서의 터빈의 합리적(合理的)인 모양 결정(決定) 시도(試圖)하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.95-98
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• 2002

Three-dimensional flow analyses for two different ratios of radius to height of sedimentation bed are implemented to evaluate the effect of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor on sedimentation efficiency, and to find the optimal value of those parameters. Sedimentation efficiencies for three different shapes are compared with and without rotation speed. And then, five different combinations of blockage ratio of center feed wall and angle of distributor are compared It reveals that the effect of blockage ratio of center fled wall and angle of distributor is considerable to sedimentation efficiency while rotation effect can be neglected and $0.55 and 33^{\circ}$for blockage ratio of center food wall and angle of distributor, respectively, ive the best sedimentation efficiency.