• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.4019-4023
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• 2014

이 연구에서는 하수 처리 시 발생하는 잉여슬러지의 탈수성을 증대시켜 탈수 후 최종슬러지 케이크를 감소시키기 위해 초음파 적용 가능성을 검토하였다. 이번 연구에서 사용된 슬러지는 하수처리장에서 직접 채취한 탈수 전 잉여슬러지이며 여기에 초음파 조사시간과 조사강도를 달리 가하여 탈수성 변형특성을 고찰하였다. 실내외 실험을 동시에 수행하였으며 각각 용량이 다른 세 개(7리터, 1톤, 7톤)의 처리조를 제작 활용하였다. 초음파 처리 시간과 처리강도에 따라 탈수성 및 감량화 판단 인자로 사용되는 CST와 점도의 변화를 측정하였다. 연구결과 초음파 조사시간이 길어질수록 원 시료의 CST가 증가하는 경향을 보였으나 조사한 슬러지에 응집제를 첨가할 경우 도리어 초음파 강도와 조사시간에 따른 CST가 아주 낮게 최고점의 20%까지 측정되었다. 초음파에 의한 점도 변화는 최고점의 40%까지 감소하였다. 또한 원심력에 따른 슬러지의 침하를 분석하였는데 초음파를 가하고 응집제를 첨가한 슬러지의 초기 침하속도가 더 빠르며, 최종침하량에도 더 빨리 도달한 것으로 나타났다. 연구결과 초음파 조사시간과 초음파 강도가 탈수성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며 연구결과를 현장에 도입할 경우 잉여슬러지의 탈수능 향상과 최종 탈수케이크 감량화에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 가능성 평가를 위하여 대형 처리조를 처리장에 설치 운영하여 탈수케이크의 CST 및 함수율 변화를 고찰하였으며 실험실과 유사한 결과(최고 50% 감소)를 도출하였다.

• 상하수도학회지
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• 제28권2호
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• pp.161-170
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• 2014

It is essential to decrease energy consumption and excess sludge to economically operate sewage treatment plant. This becomes more important along with a ban on sea dumping and exhaustion of resource. Therefore, many researchers have been study on energy consumption reduction and strategies for minimization of excess sludge production from the activated sludge process. The aeration cost account for a high proportion of maintenance cost because sufficient air is necessary to keep nitrifying bacteria activity of which the oxygen affinity is inferior to that of heterotrophic bacteria. Also, additional costs are incurred to stabilize excess sludge and decrease the volume of sludge. There were anoxic, aerobic, membrane, deairation and concentration zone in this MBR process. Continuous aeration was provided to prevent membrane fouling in membrane zone and intermittent aeration was provided in aerobic zone through ammonia sensor. So, there was the minimum oxygen to remove $NH_4-N$ below limited quantity that could be eliminated in membrane zone. As the result of this control, energy consumption of aeration system declined by between 10.4 % and 19.1 %. Besides, we could maintain high MLSS concentration in concentration zone and this induced the microorganisms to be in starved condition. Consequentially, the amount of excess sludge decrease by about 15 %.

• 한국습지학회지
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• 제15권2호
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• pp.165-170
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• 2013

본 연구에서는 하수일차슬러지의 가용화 및 산발효를 위한 pilot scale 세정산발효공정의 운전 특성을 검토하였다. 하수일 차슬러지의 가용화 및 산발효 특성을 평가하기 위해 SRT, 세정수 및 운전온도를 변화시켜 실험을 수행하였다. 세정산발 효공정의 가용화율은 온도가 높을수록 증가하는 반면, 산생성율은 중온조건($35^{\circ}C$)이 고온조건($55^{\circ}C$)보다 높게 나타났다. VS 감량은 약 56%, 슬러지 부피감량은 약 93%까지 나타났다. 가용화측면에서 세정산발효공정의 최적운전조건은 pH 9, $35^{\circ}C$ 및 SRT 5일이 적합 할 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1061-1064
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• 2008

A completion of settling process takes a lot of time for dredged materials of high moisture content, such as contaminated sludge, in landfill site. In general, additives (e.g. flocculants) are used for reducing settling time of such colloidal material, which results in the increase of sludge volume, and hence much space is required in landfill site. This study is to suggest alternative method in order to enhance the settling process of cohesive clayey soils. A number of gravitational sedimentation tests as well as electrokinetic experiments were conducted to investigate the variation of initial moisture content on the settling behaviour of clay slurry. Surface settlement, electric current and local voltage gradient were monitored during the experiment, and moisture content and soil pH were measured after the experiment. From the results, the application of electrokinetics was found to be effective in volume reduction (i.e. increase of settling velocity and decrease of final moisture content) by comparison with gravitational settling process.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권6호
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• pp.886-889
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• 2018

This article presented two-staged chemical precipitation for radioactive wastewater decontamination by using chemical agents. The total amount of radioactive wastewater was $35m^3$, and main radionuclides were Cs-137, Cs-134, and Co-60. Initial radioactivity concentration of the liquid waste was 2264, 17, and 9 Bq/L for Cs-137, Cs-134 and Co-60, respectively. Potassium ferrocyanide, nickel nitrate, and ferrum nitrate were selected as chemical agents at high pH levels 8-10 according to the laboratory jar tests. After the process, radioactivity was precipitated as sludge at the bottom of the tank and decontaminated clean liquid was evaluated depending on discharge limits. By this precipitation method decontamination factors were determined as 66.5, 8.6, and 9 for Cs-137, Cs-134, and Co-60, respectively. By using the potassium ferrocyanide, about 98% of the Cs-137 was removed at pH 9. At the bottom of the tank, radioactive sludge amount from both stages was totally $0.98m^3$. It was transferred by sludge pumps to cementation unit for solidification. By chemical processing, 97.2% of volume reduction was achieved. The potassium ferrocyanide in two-staged precipitation method could be used successfully in large-scale applications for removal of Cs-137, Cs-134, and Co-60.

• 대한환경공학회지
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• 제33권9호
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• pp.636-643
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• 2011

초음파를 사용한 슬러지 가용화는 슬러지 부피 감소 및 혐기성 바이오가스 생산시의 소화효율 강화를 위해 그 이용이 증가하고 있다. 본 연구에서는 세 종류의 슬러지(G 하수처리장의 반송슬러지, 잉여슬러지와 혼합슬러지)를 대상으로 가장 효율적인 가용화를 위해 전기장단독처리와 초음파단독처리 및 전기장-초음파 복합처리를 연구하였다. 폐쇄된 회로로서, 평균 $0.7m^3/h$의 유량으로 200 L의 슬러지(이는 1시간당 3.5회 처리에 해당)를 24시간 동안 84회까지 연속적으로 가용화 공정을 통과시켰다. 전기장만 단독으로 적용하였을 때의 경우 슬러지 종류와 관계없이, 처리 전과 후에 어떤 sCOD/tCOD 변화도 발생하지 않았다. 그러나 초음파 단독 또는 복합된 공정을 이용한 경우 통과횟수에 따라 두 방법 모두 슬러지 가용화율이 증가하였고 복합된 경우 더 크게 증가하였다. 또한, 입자의 직경(0.9)과 직경(0.5)이 원 슬러지보다 감소하는 동시에 VSS/TSS는 2~6% 범위까지 감소하였다. 잉여슬러지와 혼합슬러지에는 전기장 및 초음파 복합처리가 더 적합했던 것에 비해 반송슬러지는 초음파 처리가 더 가용화를 효과적으로 촉진하였다. 가장 효율적인 슬러지 파괴를 위해서는 슬러지 종류에 따라 가용화 공정이 선택적으로 적용되어져야 할 것으로 판단할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.516-522
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• 2011

국내에서 운영중인 혐기성 소화조의 가장 큰 문제점은 낮은 소화효율이며, 이에 대한 원인은 낮은 유기물 투입농도, 소화조내의 낮은 교반 효율, 잉여슬러지의 난분해성 등이다. 본 연구에서는 혐기성 소화설비의 효율성을 높이기 위하여 기존의 혐기성 소화 시스템에 농축 및 교반, 오존 가용화 설비를 설치하고, 기존의 2단 소화조에서 단단소화조로 개선함으로서 소화효율 및 바이오가스의 발생량을 증대 시키고자 하였다. 이러한 개선을 통하여 농축시스템의 슬러지 농도는 2.6배 향상되었음을 확인하였으며, 농축효율은 3.0배 증가한 것으로 나타났다. 또한, 기계식 교반으로 사공간이 줄어들었음을 확인하였으며, 혐기성 소화조 내 소화가스 발생량도 평균 $193.8m^3$/일에서 평균 $386.0m^3$/일로 향상된 것을 확인하였다. 소화효율은 평균 47.6%에서 54.6%로 향상되어진 것으로 나타났으며, VS제거당 소화가스 발생량은 평균 $0.30Nm^3/kg$ VS removal에서 $0.42Nm^3/kg$ VS removal로 증대되어진 것으로 나타났다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.203-212
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• 2019

처분 부적합 폐기물이란 원전운영이나 해체 시 처리, 고화 및 포장이 요구되는 방사성폐기물 등을 일컬으며, 대표적으로 분산 특성을 갖는 입자성 방사성폐기물을 예로 들 수가 있다. 이들 폐기물에는 원전 운영과정에서 발생되는 농축폐액의 건조분말, 슬러리 및 슬러지, 향후 원전 해체과정에서 발생되는 온갖 분말 상태의 폐기물(콘크리트 파쇄물, 제염 슬러지 등), 그리고 제염이 용이치 못한 미세 크기의 방사능오염 토양 등이 있다. 입자성 폐기물을 기존의 고화방식으로 처리할 경우에는 최종 폐기물의 부피가 증가하는 단점을 갖게 되어 처분 비용의 증가 및 처분장의 수용성을 감소하는 결과를 야기할 수가 있다. 따라서 이들 문제를 해결하고자 본 연구에서는 최종 폐기물 부피의 감용화를 위해 롤 압축 기술을 이용하여 분말의 펠렛화 연구를 수행하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.34-39
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• 2005

The performance of elutriated acid fermentation with slurry-type piggery waste was investigated, especially to evaluate the effects of temperature and pre-treatment. In the first phase, the acid elutriation reactor with piggery waste after centrifugation operated at both mesophilic and thermophilic conditions to evaluate the effect of temperature. Solubilization yield($gVFAs/gSCOD_{prod.}$) and acidification rate($gVFAs/gSCOD_{prod.}$) in the thermophilic digestion were 0.45 and 0.55, which were higher than those of the mesophilic digestion, 0.25 and 0.45. In addition, the acid elutriation reactor at thermophilic temperature is more effective in removing e-coli. In the second phase, the acid elutriation reactor was fed with piggery waste before centrifugation. With piggery wastes before centrifugation, the solubilization yield and the acidificaton rate were 0.40 and 0.80, respectively, which were higher than the rates using piggery waste after centrifugation at both mesophilic and thermophilic conditions. The higher sludge volume reduction of 80% benefits sludge management. Furthermore, economical advantages can be achieved by removing the pre-treatment process, such as centrifugation. Consequently, the treatment with piggery waste before centrifugation proved to be effective. Also, the optimum temperature condition was estimated at mesophilic or thermophilic conditions, considering solubilization yields and acidification rates, though the system should be heated.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.215-221
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• 2006

This research presents results from laboratory and pilot-scale experiments to remove high-nitrate in pickling wastewater using the sequencing batch reactor (SBR) as a biological method. During the experimental periods, the influent concentrations of NOx-N and $Ca^{+2}$ were analyzed to be 350-1,600 and 700-800 mg/L, respectively. In order to provide carbon source for denitrification, methanol has been added in proportion to the influent nitrate loading. The mean concentrations of MLSS and MLVSS, the fraction of volatile solids in sludge and the sludge volume index were measured to be 27 g/L, 5 g/L, 18.5% and 7.5, respectively. The solid retention time was kept in the range of 18 to 22 days, specific denitrification rate ($U_{dn}$) was $0.301g{NO_3}^--N/gVSS/day$. The oxidized nitrogen concentration of effluent ranged 2-34 mg/L with an average of 5.2 mg/L, the overall reduction in total nitrogen was more than 99.2%. In order to treat the pickling wastewater including the high concentration of nitrate and $Ca^{+2}$, the continuous flow process is not suitable because the specific gravity of the sludge is considerably increased by $Ca^{+2}$, thus the SBR process is shown to be very effective to treat the pickling wastewater.