• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.917-922
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• 2005

섬유 염색폐수는 PVA, 유기정련제, 각종 염료 등이 함유되어 있어 처리가 매우 어려운 난분해성 유기폐수로 분류되어 있다. 본 연구에서는 생물학적 처리방법으로 염색폐수의 난분해성 유기물질을 효과적으로 처리할 수 있는 방안으로 활성슬러지를 PEG(Polyethylene glycol)에 포괄고정화한 담체를 고정상 반응기를 이용한 공정에 적용시켜 난분해성 유기물질의 처리효율을 평가하고 적정 운전인자를 검토하였다. 별도로 적응과정을 거치지 않은 활성슬러지를 고정화한 담체를 고정상 반응기에 충전하여 호기성 상태에서 연속식으로 운전하였다. 이때 유입수는 $SCODE_{Cr}$ 약 330 mg/L, $SBOD_5$ 20 mg/L 이하의 생물학적 1차 처리수를 사용하였다. 체류시간의 변화에 따른 각 반응기의 난분해성 유기물질 제거효율을 비교한 결과 EBCT 6 hr을 제외하고는 모두 50% 이상의 유기물($CODE_{Cr}$) 제거효율을 보였고 $COD_{Mn}$의 경우 배출허용기준치 90 mg/L보다 평균 18 mg/L 이상 낮았다. EBCT $6{\sim}24\;hr$ 결과들을 비교한 결과 EBCT 8 hr이 유기물 제거효율과 배출허용기준을 고려할 때 경제적이고 안정된 효율을 얻을 수 있는 적정 체류시간으로 나타났다. 또한 반응기에 충분한 DO를 공급하기 위하여는 주입공기 선속도를 $7\;m^3/m^2{\cdot}hr$ 이상으로 해 주어야 하는 것으로 나타났다. 또한 담체내부 미생물을 동정한 결과 PAH, PVA, Phenol 등 난분해성 물질을 분해하는 균주가 성장하고 있었다. 한편, 고정화담체를 131일에 걸쳐 관찰한 결과 압축강도와 담체내부로의 물질확산에 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 포괄고정화 담체를 이용한 염색폐수처리에서 고정상 반응기는 기존 활성슬러지 공정의 후처리로서 적용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.441-451
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• 2000

정수장에서 발생하는 슬러지에는 처리과정에서 주입되는 응집제로 인하여 다량의 알루미늄 성분이 함유되어 있으며, 정수장에서 널리 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PACI) 응집제의 원료는 전량 수입되고 있는 실정이다. 본 연구는 정수 슬러지의 효과적인 재활용을 목적으로 수행되었다. 슬러지내의 알루미늄 성분을 염산(HCI)으로 용출하고 HCI 가스를 주입하여 염화알루미늄수화물($AlCl_3{\cdot}6H_2O$)을 제조하였다. 그리고 저온($180^{\circ}C$)에서 열분해시켜 고체상태의 염기성 염화알루미늄 [$Al(OH)_xCl_{3-x}$]을 얻은 후 이것을 물에 용해시켜 PACl(Polyaluminum chloride)을 제조하였다. 슬러지 용출 실험 결과 반응시간 10분, 반응온도 $105^{\circ}C$, 염산농도 27.65wt%에서 최적 용출율을 얻을 수 있었으며, KS 규격실험 결과 순도 98.7% 이상의 염화알루미늄수화물($AlCl_3{\cdot}6H_2O$)을 제조할 수 있었다. 제조된 PACl 응집제($PACl_{re}$)는 KS 규격을 모두 만족하였고, 열분해시 최적 열분해 온도는 $180^{\circ}C$이며 이때 염기도는 열분해율에 의해 결정되었다. 제조된 PACI 응집제($PACl_{re}$)와 기존의 PACI 응집제(PACI)의 성능비교 실험 결과, 탁도, DOC, $UV_{254}$ chlorophyll-a에서 유사한 효과를 보이는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제12권4호
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• pp.105-111
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• 2004

환대 발생 직후의 줄지렁이에 제지슬러지, 농공지역(연천), 농업지역(남해)의 하수슬러지를 급이하였을 때, 104일 동안 줄지렁이가 생산한 난포수는 제지슬러지, 농업지역, 농공지역 순으로 각각 11.8, 8.6, 3.5개/마리였다. 그리고 제지슬러지를 급이한 경우는 조사기간동안 꾸준한 산란수를 유지하였으나 농공지역 하수슬러지를 급이한 지렁이는 먹이급이 52일 경과 후, 농업지역 하수슬러지는 먹이 급이 95일후부터 난포를 생산하지 못하였다. 환대 발생 직후의 줄지렁이에 농공지역(연천), 농업지역(남해)의 하수슬러지 및 제지슬러지를 급이하여 산란된 난포의 부화율은 각각 42.8, 38.3, 39.2%로 차이가 없었다. 그러나 연천하수슬러지와 남해하수슬러지를 급이한 경우 먹이 급이 46일, 43일 이후에 생산된 난포에서는 전혀 부화가 이루어지지 않았다. 부화기간은 33.8~36.0일로 먹이에 따른 차이는 없었다. 하수슬러지 및 제지슬러지를 급이한 후 생산된 난포에서 부화된 유충에 계속하여 하수슬러지 및 제지슬러지를 급이하였을 때, 먹이 급이 60일경과 후 지렁이의 치사율이 제지슬러지에서는 16%, 농업지역 하수슬러지에서는 90%, 농공지역 하수슬러지에서는 100%를 나타내었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제24권1호
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• pp.132-140
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• 1998

회전원판공정(rotating biological contactorRBC)과 화학적 처리공정을 결합한 처리시스템을 이용하여 도시하수내 포함된 유기물과 영양염류를 제거할 경우에 수리학적 부하 (hydraulic loading)와 처리수 반송율 (recirculation rate)의 시스템 처리효율에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각의 수리학적 부하 0.031, 0.0535 및 0.076 $m^3/m^2/d에서 반송율을 100%, 200%, 300%로 변화시켰고, 질산화에 필요한 알카리도의 보충 및 화학적 처리를 위하여 lime(CaCO$_3$)을 가하여 유입수의 pH를 10.4-11.0으로 유지시켰다. 실험결과 수리학적 부하 0.0535 $m^3/m^2/d에서 BOD, COD의 제거효율이 가장 높게 나타났으며, 질산화 효율 및 질소 제거효율에서는 수리학작 부하 0.035 $m^3/m^2/d, 반송율 300%에서 가장 높았으며, 반송율별에서는 수리학적 부하를 고려할 때 300% 반송하는 것이 가장 높은 유기물 제거효율을 보였다. 반송율과 수리학적 부하를 증가시킬 경우에 발생되는 슬러지내 유기물 함량은 점점 증가하였고, 수리학적 부하 0.076 $m^3/m^2/d, 반송율 300%일 경우에는 유기물 함량이 47%로 매우 높았다. 이는 부하증가에 따른 미생물 성장의 증가와 더불어 수리학적 부하 증가에 따른 전단력의 증가가 영향을 미쳤기 때문이다. 인을 제거하기 위하여 pH를 10.4-11.0으로 유지시킨 경우에 인을 90%이상 제거할 수 있었으며, 유출수내 평균 SS농도는 40 mg/l를 상회하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1087-1093
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• 2011

The mixotrophic marine ciliate Mesodinium rubrum possesses a highly modified algal endosymbiont as a nutrition source for the species. Accordingly, we assumed that the species can reflect the ecotoxicity on marine producer (as phytoplankton) and consumer (as zooplankton) both. A series of experiments were conducted to identify the potential of the species as a standard test species for marine ecotoxicological study. The comparison of species sensitivity on reference toxic materials was made using potassium dichromate for phytoplankton and copper chloride for zooplankton. The ciliate revealed the highest sensitivity on both reference materials among the seven test species including phytoplankton, benthic copepod and rotifer species. The toxicity end point of the species was 72hr-$EC_{50}$=1.52 mg/L (as potassium dichromate) estimated by population growth inhibition (PGI), which is more sensitive than the most sensitive phytoplankton Skeletonema costatum (72hr-$EC_{50}$=3.05 mg/L). As comparison to rotifer, it also revealed higher sensitivity on copper chloride; 72hr-$EC_{50}$=0.38 mg/L for ciliate and 48hr-$EC_{50}$=0.48 mg/L for rotifer. Also, the elutriate toxicity test of various ocean disposal wastes were conducted to identify the potential of ciliate toxicity test application using industrial waste sludges. The toxicity of leather processing waste sludge was highest on the ciliate, followed by dyeing waste sludge and dye production waste sludge as an increasing order of toxicity. 72h-$EC_{50}$ of ciliate PGI test was 1.83% and that of S. costatum 3.84% for leather waste sludge which showed highest toxicity. The toxicity test results also revealed that the highest sensitivity was observed on ciliate species on ocean disposed sludge wastes. Also, ciliate toxicity test well discriminated the degree of toxicity between sludge sources; 72h-$EC_{50}$ values were 1.83% for leather processing waste sludge, 16.75% for dye production waste sludge and 27.75% for textile production waste sludge. Even the laboratory culture methods of the species were not generally established yet, the species has high potential as the standard test species for marine toxicity test in terms of the dual reflection of phyto- and zooplankton toxicity from single test, sensitivity and test replicability.

• 한국지구과학회지
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• 제24권8호
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• pp.711-720
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• 2003

전주시 도로변 퇴적물의 중금속 오염을 평가하고 특성을 알기 위해 2002년 여름과 겨울 두 차례에 걸쳐 67곳에서 134개의 시료를 채취했다. 이들 시료를 Thompson and Wood (1982)와 Tessier et al. (1979)의 방법으로 화학처리한 후 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소를 분석했다. 전주 도로변 퇴적물에 함유된 Zn, Cu, Pb, Cd의 함량은 서울의 도로변 토양, 먼지, 하수 슬러지에 함유된 것 보다 낮지만 세계 여러 나라에서 제시하는 토양 중 환경기준값을 초과했으며 자연 토양 중의 함량 보다 2-7배 초과한 값이다 산업지역, 상업지역, 주거지역으로 구분해 분석한 결과 전반적으로 산업지역에서의 중금속 함량이 약간 높고(특히 Cr, Ni, Pb, Zn)오염지수도 높다. 상업지역과 주거지역간의 중금속 오염 정도는 비슷하며 산업지역이 아니라도 특정 금속 가공업체나 자동차 정비 관련 업체가 위치해 있는 곳은 오염이 심하다. 연속추출 결과 중금속 원소의 존재 형태는 Pb, Zn, Mn등은 주로 탄산염 광물과 수반되거나 Fe-Mn산화물과 수반된 형태로 존재하고, Cu는 유기물과 함께 존재하는 비율이 높다. 그러나 전체적으로 규산염광물과 수반된 형태로 존재하는 비율이 50% 이상을 차지한다. 따라서 서울 지역에 비해 인위적 오염의 정도가 낮은 편이지만, Cd, Co, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소가 탄산염 형태로 존재하는 비율이 높기 때문에 오염원으로서의 가능성이 높다.

• 유기물자원화
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• 제7권2호
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• pp.57-64
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• 1999

본 연구는 고온호기발효법에 의해 미세조류(부영양화호에서 회수한)를 처리할 경우, 처리조건의 변화에 따른 지구온난화가스의 발생특성을 살펴, 가스억제를 위한 효과적 처리조건을 검토하는 것이다. 회분 및 연속실험을 실시하여, 이하의 결과가 얻어졌다. 회분실험에서는 폐식용유의 첨가유무 및 공기주입량에 따른 발효효과를 검토했다. 폐식용유 첨가의 경우, 발열량의 증가에 따라 처리물질의 수분증발에 효과적 이었다. 또 공기주입량의 변화에 따라, 유기물제거는 공기량이 100ml/min일 때 가장 효과적이었고, 발생가스중 $CO_2$는 실험초기에만 영향을 받았고, $N_2O$는 실험중 전혀 영향을 받지 않았다. 또 $CH_4$는 공기공급이 부족한 초기에 검지 되었으나, 그 후 발생되지 않았다. 연속실험에서 공기량을 100ml/min에 고정한 후,고분자응집제의 첨가유무 및 수분조정제의 종류에 따른 가스발생특성을 비교 검토했다. $N_2O$는 고분자응집제(PAC) 첨가 및 수분조정제의 종류에 의해 가스발생량에 영향을 받지 않았으나, $CO_2$의 경우는 약간의 영향을 받았다. $CH_4$는 검출되지 않았다.

• 유기물자원화
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• 제1권2호
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• pp.237-258
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• 1993

본연구는 분뇨처리장과 제지폐수 처리장에서 발생된 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하고 지렁이가 배설한 분변토(Cast)를 유기질비료, 토양개량제로 재활용하여 폐기처분되어야 하는 유기성 슬러지를 자원화하는 기술을 개발하는 것으로 폐기물 재활용의 일익을 담당할 수 있을 것으로 사료된다. 분변토의 비효성조사를 위해 오이, 토마토, 배추 3가지 작물의 발아율을 조사한 결과 분변토를 배합하지 않은 대조구에서는 40.7~61,7%로 발아율이 낮았으나, 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 발아율이 90% 이상으로 높게 나타났다. 분뇨처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 성장후 초장, 경경, 엽면적, 엽수, 생체중, 건물중, 뿌리의 생체중, 및 건물중 등 8가지 생육상황을 조사한 결과 15%, 60%의 분변토를 배합한 처리구에 비해 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 성장이 양호한 것으로 나타났다. 제지폐수 처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 생육상황을 조사한 결과 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물 모두 성장이 양호한 것으로 나타났으며, 분뇨분변토와는 달리 60%의 분변토를 배합한 처리구에서도 생육장애가 발생되지 않고 성장이 양호하였다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 1996

본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.61-74
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• 2012

우리나라는 1960년대에 들어서 경제개발계획의 수립과 더불어 산업발전 정책이 강력히 추진되기 시작하며 많은 산업단지가 조성되어 있다. 현재는 지속적인 발전이 가능한 산업단지로 만들기 위하여 정부에서는 산업단지에서 발생되는 부산물과 폐기물을 다른 기업의 원료나 에너지로 재활용하는 생태산업단지 구축사업을 추진하고 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 연구대상지역인 A 산업단지에서 발생되는 슬러지의 물리화학적 특성을 분석하였고, 슬러지의 에너지화 시설 설치에 따른 경제성 및 부대효과를 분석함으로써 사업화 가능성을 검토하였다. 연구대상지역인 A산업단지에서 발생되는 슬러지발생 업종의 비율은 92%가 석유 화학업종인 것으로 분석되었다. 이렇게 발생된 슬러지는 매립>소각>>재활용>해양투기의 순으로 처리되고 있는 것으로 조사되었으며 슬러지를 채취하여 분석한 결과 발생량 가중치 평균으로 3,891kcal/kg인 것으로 분석되었다. 분석된 기초 데이터를 바탕으로 건조시설과 열병합 발전소를 설치하여 운영 할 경우 설치비용, 운영비용, 운영이익을 산출하였고, 총 8가지 Case로 분류하여 흑자전환유무 및 그 시점에 대한 시뮬레이션을 하였다. 분석결과 건조시설과 열병합발전소를 설치 운영하며 국고지원을 받을 경우 3년에 원금회복 후 4년째부터 흑자를 나타낼 것으로 분석되어 사업화 경제성이 있는 것으로 평가되었다.