• 한국환경보건학회지
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• 제41권5호
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• pp.327-334
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• 2015

Objectives: In order to review both the effects of sewage sludge dewaterability and deodorizing ability in the existing advanced sewage treatment process, BIO-CLOD (a solidified mixture of 10% Bacillus concentrate and inorganics) was used as an inorganic conditioner effective for deodorization treatment in addition to the removal of organic matter and nutritive salts. Methods: Sludge dewaterability was evaluated using specific resistance to filtration (SRF) experiments with six agitators and two types of commercially available BIO-CLOD; one that is made by grinding solid matter (powdered BIO-CLOD) and one that has been obtained by sieving a separation with a particle diameter of 100 mesh (100 mesh BIO-CLOD). For deodorization odor treatment experiments, 20 g of commercially available solid BIO-CLOD was submerged in four liters of sewage sludge and mixed and agitated for 45 days. Results: When BIO-CLOD was injected into sewage sludge to experimentally compare specific resistance to filtration (SRF), the optimum amount of BIO-CLOD to be injected was shown to be 2% w/v and the SRF value in this case was $1.35{\times}10^{12}m/kg$. pH changes following BIO-CLOD injection were within 6.5-7.0. By 14 days after submerging BIO-CLOD into the sewage sludge to evaluate its deodorizing ability, $H_2S$ decreased by 68% and methyl mercaptan decreased by 74%. By 45 days after the submergal, both items decreased by 100%, indicating deodorizing ability. Conclusion: To compare the levels of dewaterablity of sewage sludge at different particle sizes of inorganic conditioner, powdered BIO-CLOD, particle size 100 mesh BIO-CLOD, and bentonite were tested. It could be seen that as the powdered BIO-CLOD increased, the precipitability increased up to 62% in 30 minutes. As an inorganic conditioner, BIO-CLOD was identified as a stable sludge conditioner that does not affect pH.

• 대한환경공학회지
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• 제37권7호
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• pp.412-417
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• 2015

본 연구는 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지 소각재와 Geobond를 이용한 응용 블록의 개발을 위하여 수행하였다. 실험은 무소성 공정으로 진행하였으며, Sewage Sludge Ash (SSA)를 Geobond(무기바인더)와 특수시멘트인 초조강 시멘트 마이크로 시멘트, 모래 등의 바인더를 혼합한 각각의 페이스트 시편을 성형 후 건조 및 양생과정을 거친 시편을 단기 압축강도를 측정한 후 28일 장기 양생한 결과 압축 강도가 64.6 MPa로 발현하였다. 이는 KS기준치 22.54 MPa ($229.7kg/cm^2$)을 훨씬 상회하는 고강도의 압축강도를 나타내었다. 하수슬러지 소각재(SSA) 첨가율은 각 바인더 별 약 10~40%까지 혼합 가능한 것으로 나타났다. 따라서 SSA를 무기바인더인 Geobond와 특수시멘트(HESPC, MC)의 대체 물질로의 사용이 가능함을 입증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제4권4호
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• pp.35-43
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• 2003

폐기물로 발생하는 제지슬러지 소각재와 하수슬러지 소각재의 재활용을 위하여 각 소각재의 물리 화학적인 특성을 조사하였으며 소각재가 가지는 포졸란 반응특성을 이용하여 시멘트 혼화재로서 활용가능성에 대하여 검토하였다. 제지 및 하수슬러지 소각재의 입도는 $10{\sim}100{\mu}$에 대부분 분포하고 있으며, 포졸란 반응물질인 $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량이 45.8~51.0%이였다. 압축강도시험결과 소각재 함량이 10%일 때 비교적 높은 압축강도를 나타났으며 기공율 또한 하수슬러지 소각재를 제외하고 10%일 때 낮은 것으로 나타났다. 이 결과 제지슬러지 소각재의 경우 시멘트 혼화재로써의 재활용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.665-675
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• 2010

본 연구에서는 하수슬러지를 매립지 복토재로 재활용하기 위해 래들슬래그, 시멘트, 인회석, 소석회를 첨가하여 하수 슬러지 내 중금속(Cd, Cu, Ni, Pb, Zn)의 용출을 평가하였다. 하수슬러지의 용출 평가는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid) 추출법과 TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure)를 통해 이루어졌으며, 중금속 결합 기작은 연속추출(sequential extraction)을 통해 평가하였다. EDTA 용출 결과 하수슬러지에 래들슬래그/시멘트/소석회의 투입량이 증가할수록 하수슬러지 내 중금속의 용출이 감소하였다. 그러나 인회석을 투입했을 때는 중금속 용출의 감소 효과가 거의 나타나지 않았으며, 이는 EDTA가 인회석에 의한 중금속 고정화를 방해하였기 때문이다. TCLP 용출 결과 하수슬러지 내 슬래그, 시멘트 또는 소석회의 투입량이 증가하여 용출액의 pH가 7 이상일 때는 Cu의 용출 농도가 원하수슬러지의 용출농도보다 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 인회석은 투입량이 증가할수록 중금속의 용출 농도가 감소하는 것으로 나타났다. 혼합 고화제를 투입한 하수슬러지의 중금속 용출 결과, 하수슬러지의 중량비 100%를 기준으로 래들슬래그 20%와 소석회 10%를 투입한 혼합물이 최적의 고화 혼합 비율이며, 이 때 EDTA 추출법과 TCLP로 용출한 중금속의 농도가 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과는 하수슬러지 내 중금속 결합이 약한 결합인 exchangeable fraction과 carbonate fraction에서 강한 결합인 organic fraction으로 이동하였음을 연속추출(SM&T, formaly BCR)을 통해 확인할 수 있었다. 하수슬러지와 고화제를 최적의 비율로 혼합한 혼합물을 폐기물공정시험법으로 중금속 용출을 평가한 결과 Cu가 기준농도 이상으로 검출되었다. 그러나 TCLP에 따른 하수슬러지의 용출시험 결과 Ba, Cd, Cr, Pb의 항목에서 미국 환경보호청의 용출 기준을 만족하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.598-606
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• 2013

본 연구에서는 실제 매립장에 매립되어 있는 슬러지 고화물을 대상으로 생광물화 미생물 종분석을 위한 기초 연구를 수행 하였고, 또한 분석된 미생물을 배양하여 일반적으로 알려진 생광물화균과의 대조 실험을 통해 토착 미생물의 carbonate 생성능을 기기분석을 통해 비교 평가하였다. 시료내 미생물 종분석을 16S rDNA 시퀀스 분석을 통해 수행해본 결과, 다양한 미생물종이 관찰되었으며, 특히 생광물화 기작에 관여한다고 알려진 호기성 토양 미생물의 한종인 Bacillus megaterium과 금속을 환원시켜 미네랄염 상태로 전환시키는 Alkaliphilus metalliredigens의 근연종을 확인 하였다. 복토재에서 분리 배양한 균주를 이용하여 실험을 수행한 결과, 생광물화 균주가 주입된 실험군에서 미생물이 주입되지 않은 대조군보다 이산화탄소의 감소량이 더 컸다. 이와 연계하여 반응후 열중량분석기(TG-DTA)를 이용하여 탄산염(carbonate minerals)을 정량한 결과, 미생물이 주입된 실험군에서 대조군에 비해 약 30% 정도 더 생성된 것을 확인 하였다. 이러한 실험 결과로 비춰 볼 때 열중량분석법(TG-DTA)은 이산화탄소의 생물학적 전환에 의해 생성된 탄산염물의 정략적 분석에 적합할 것으로 판단된다. 이를 종합해 보면 복토재로 현장 매립된 슬러지 고화물은 매립장에서 표면 발산되는 이산화탄소의 자연적인 탄산염 전환 매체로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제28권2호
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• pp.15-29
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• 2020

본 연구는 하수슬러지와 침출수 공정슬러지를 건조연료와 혼합하여 물리적 특성을 개선하고 악취를 저감하는 중성고화제를 개발하여 매립 복토재로 재활용하기 위한 연구이다. 슬러지와 건조연료의 배합비율(W/W)은 1:1이 적정하며 기계 혼합시험에서도 균질하게 혼합되었다. 슬러지는 건조연료와 혼합되면서 함수율과 점성은 저감되고, 입자와 입자사이에 공극이 생겨 통기성을 가지게 된 것을 알 수 있었다. 다양한 혼합시험과 악취시험 결과, 중성고화제는 악취저감에 효과적인 것을 알 수 있었으며, 주 원료는 하수슬러지 소각재로 폐기물의 재활용과 생산비용에 있어 경쟁력이 있다. 중성고화제를 적용하여 고화복토재를 생산하면 압축강도 등 물리적인 특성이 향상되고 복토재 사용 품질기준도 만족하다. 또한, 알칼리성 고화복토제 대비 복합악취는 1/3 (3,000 → 1,000), 고화제 사용량은 1/8 (50% → 6%)로 낮춘다는 것이 입증되었다. 그리고 이것은 토사와 혼합하여 식물재배를 위한 토지개량제로 활용이 가능함을 입증하기 위해 추가 연구가 진행되고 있다.

• 상하수도학회지
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• 제14권4호
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• pp.303-310
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• 2000

This study is conducted in order to find more improved solidifying effects than the former converter slag solidification technology. The converter slag is used as a solidifying agent, and the quick lime and the gypsum are used as solidifying aids. Several tests are performed for the purpose of investigating the solidifying effects and the applicability of the solidified sludge as a daily or intermediate landfill cover. The unconfined uniaxial compressive strength, pH and leaching of heavy metal are investigated. In the case of using both quick lime and gypsum as solidifying aids, the compressive strength of specimen has significantly increased that of specimen which used quick lime only. The compressive strength of each specimen cured for 7 days which is mixed with quick lime and gypsum as mixing ratios 7:1, 5:1 and 3:1 are $0.59kg/cm^2$, $1.18kg/cm^2$, and $1.25kg/cm^2$, respectively. The results of all the leaching tests of specimen cured for 7 days show that the concentrations of leachate heavy metals(Cu, Pb, Cd and $Cr^{6+}$) are lower than the Korea toxic waste criteria. The microstructure analysis by SEM shows that needlelike crystals appear as the solidification proceed. The analysis of these crystals by EDS confirms that these main components are Ca. Si etc. Also, XRD analysis shows that the main solidification products are CSH and Ettringite; in addition, $Ca(OH)_2$ CAH are observed. When the added gypsum is used as a solidifying aid, more improved solidifying effects are obtained and the solidified sludge may be appropriately used as a daily or intermediate landfill cover.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.122-128
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• 2010

정수 슬러지는 해양투기가 금지됨에 따라 매립되거나, 성토재, 복토재 등과 부가가치가 거의 없는 용도로 활용되고 있다. 정수슬러지는 하수슬러지와는 달리 유기물의 함유량이 높지 않은 무기성 슬러지이며, 적절히 가공할 경우 유용한 자원으로 사용할 수 있음에도 불구하고 적절히 활용되지 못하고 있다. 본 연구팀은 정수슬러지를 인산으로 수열반응하여 인공제올라이트를 합성하였다. 합성된 제올라이트는 다공성으로 탈취능이 매우 우수한 분말이지만, 건축자재로 사용하기 위해서는 일정한 형상으로 고화할 필요성이 있다. 본 연구에서는 합성한 인공제올라이트의 특성과 이를 다양한 고화제로 고화하여 그 특성을 분석한 것이다. 실험결과 소석회가 가장 적절한 고화특성을 보이고 있었으며, 최적 사용조건은 전체 분말 중량의 30-60%인 것으로 나타났다. 고화체의 탈취 성능은 원료인 인공제올라이트에는 못미치지만 매우 우수한 것으로 나타나 건축물용 탈취 재료로서의 사용가능성을 확인할 수 있었다.