• KSBB Journal
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• 제21권1호
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• pp.28-33
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• 2006

제올라이트로 충진된 수평 흐름 갈대 여과상에 실제하수를 간헐적으로 주입하면서 처리효율을 조사하였다. 여과상 표면적 $m^2$당 1일 314 L의 하수가 6시간마다 10분 동안 간헐적으로 주입되었다. 처리수의 pH는 원수보다 감소하였으며, 용존산소 농도는 원수보다 증가하였다. 수평 흐름 여과상에서 각 항목별 연중 평균 처리효율은 SS $88.5%,\;COD_{cr},\;86.1%,\;COD_{Mn}\;81.0%,\;T-N\;48.6%,\;NH_4^+-N\;97.1%$, T-P 42.8%이었다. 수평 흐름 여과상에서 처리수 중 T-N의 대부분은 $NO_3^--N$이었으며 $NO_2^--N$의 농도는 0.10 mg/L 이하이었다. 처리효율의 계절적 차이는 없었다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.228-231
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• 2012

본 연구에서는 혐기성 생물 반응조에서 35일 동안 배양된 하수슬러지와 판지슬러지를 혼합한 후, 초음파 파쇄기를 이용한 고농도 유기성 폐기물의 회분식 혐기 소화 공정에서 메탄 생산 특성이 고찰되었다. 초음파 파쇄기의 진폭이 높아질수록 Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD)가 증가함으로써 판지슬러지의 효과적 가용화가 이루어졌다. 또한, 메탄 생산성 향상을 위한 초음파 파쇄기의 최적 진폭이 $142.5\;{\mu}m$임을 구하였으며, 혐기소화 기간이 길러질수록 메탄 생산량은 증가하였다. 그리고, 바이오매스 변화(6000, 9000, 12000 mg/L)에 의한 혐기성 소화처리가 이루어졌을 때, 미생물 농도가 높아질수록 메탄 생산량이 모두 증가함을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과들은 판지슬러지와 하수슬러지가 혼합된 고농도 유기성 폐기물의 혐기성 소화 공정에 의한 메탄 생산성을 향상시키는 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권6호
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• pp.535-545
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• 2020

This study aims to conserve and monitor energy use in public sewage treatment plants by utilizing data from the SCADA system and by controlling the aeration rate required for maintaining effluent water quality. Power consumption in the sewage treatment process was predicted using the equipment's uptime, efficiency, and inherent power consumption. The predicted energy consumption was calibrated by measured data. Additionally, energy efficiency indicators were proposed based on statistical data for energy use, capacity, and effluent quality. In one case study, a sewage treatment plant operated via the SBR process used ~30% of energy consumed in maintaining the bioreactors and treated water tanks (included decanting pump and cleaning systems). Energy consumption analysis with the K-ECO Tool-kit was conducted for unit processing. The results showed that about 58.7% of total energy consumed was used in the preliminary and biological treatment rotating equipment such as the blower and pump. In addition, the energy consumption rate was higher to the order of 19.2% in the phosphorus removal process, 16.0% during sludge treatment, and 6.1% during disinfection and discharge. In terms of equipment energy usage, feeding and decanting pumps accounted for 40% of total energy consumed following 27% for blowers. By controlling the aeration rate based on the proposed feedback control system, the DO concentration was reduced by 56% compared pre-controls and the aeration amount decreased by 28%. The overall power consumption of the plant was reduced by 6% via aeration control.

• 한국농공학회지
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• 제41권2호
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• pp.44-54
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• 1999

Agricultural water quality standards were reviewed through rice culture using treated sewage irrigation . The seqage from school building of Konkuk University was treated by a constructed wetland system, and theeffluent of the systeml was irrigated for rice culutre after nutrient concentration adjusted by dilution. Average concentration of COD, SS, T-N and T-P in irrigated water was 22.3mg/$\ell$, 6.5mg/$\ell$, 25.8 mg/$\ell$and 2.2mg/$\ell$, respectively. Treatment include irrigation of adjusted effluent with conventional fertilization (TWCF), adjusted effluent with no fertilization (TWNF). and effluent of the wetland system as it was with no fertilization (SWNF). These treatment plots were compared with control plot irrigated by tap water with conventional fertilization (CONTROL). Other environmentals for rice culture were identical for all the plots. Among them, TWCF showed the best growth rate and the highest yield, and constituents in the harvested rice showed not much difference among them. Which implies that irrigation with relatively high nutrient concentration compared to the current water quality standards may cause no adverse effect on rice culture and could be even beneficial . Although T-N for this study was 25 times greater than the current standards, rice culture wasnot adversely affected by irrigatino water quality and even beeter results were observed than the CONTROL. It could be mistakenly that clean irrigation water produces better agricultural product, however, it is not necessarily true. Irrigation water with moderate nutrient concentration can enhance the plant growth, and better result might be expected. Therefore, peer review and modification if necessary are needed to the current agricultural water quality standards, especially for the nutrient components.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.379-388
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• 2014

본 연구는 2단(수직 및 수평 흐름) 복층여재(모래와 제올라이트 그리고 모래와 굴 껍질) 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하였을 때 각 수질항목별 처리효율 평가이다. 하수는 수리학적 부하량 $314L/m^2{\cdot}day$(수직 흐름 인공습지 기준)를 하루 4(10분 동안 주입 후 5시간 50분 동안 중단)회 균등하게 간헐적으로 주입하였다. 그 결과 유출수의 pH는 수평 흐름 인공습지 굴 껍질 층의 높이에 크게 영향을 받았으며 굴 껍질 층의 높이가 200 mm일 때 pH 6.24를 보였다. DO(oxygen demand)는 유입수(0.19 mg/L)보다 수직 흐름 인공습지 유출수(7.65 mg/L)에서 높았다가 수평 흐름 인공습지 유출수(6.49 mg/L)에서는 다시 낮아졌다. 그리고 여름보다 겨울에 높았다. 또한 OTR(oxygen transfer rate)은 수직 흐름 인공습지 $57.15g\;O_2/m^2{\cdot}day$ 그리고 수평 흐름 인공습지 $5.65g\;O_2/m^2{\cdot}day$로 나타났다. $NH_4{^+}$-N의 처리효율은 80.17% (유출수 농도 6.01 mg/L)로 전부를 제올라이트로 충진하였을 경우(타 연구)와 비교하여 낮았지만 수직 흐름 인공습지 제올라이트 300 mm 충진 층으로도 하수처리에서 요구되는 방류수질의 T-N 농도(20 mg/L)까지 안전성 있게 처리할 수 있을 것으로 예측된다. 각 항목별 평균 처리효율은 유출수에서 SS 88.09%, BOD 88.12%, $COD_{Cr}$ 83.11%, $COD_{Mn}$ 85.58%, T-N 57.21%, $NH_4{^+}$-N 80.17%, T-P 86.73%를 보였다. $NO_3{^-}$-N의 농도는 수직 흐름 인공습지 유출수에서 보다 수평 흐름 인공습지 유출수에서 감소하였다. 유출수 중 T-N의 반 이상이 $NO_3{^-}$-N(7.92 mg/L)으로 잔존하였으며 $NO_2{^-}$-N은 평균 0.90mg/L이었다. T-P의 처리효율은 굴 껍질의 충진 층 높이가 800 mm에서 93.24%, 500 mm에서 86.30% 그리고 200 mm에서 55.44%로 굴 껍질 충진층의 높이에 비례하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제9권1호
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• pp.95-103
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• 2004

본 연구는 하수슬러지를 토양개량재로 적용에 따른 세 가지 유기인계 농약 Diazinon, Fenitrothion, Chlorpyrifos의 흡착특성에 관하여 분석하였다. 유기인계 농약 흡착시험 결과, 농약 흡착 등온식은 Freundlich 식이 잘 맞았다. Freundlich 상수 중 하나인 N은 모든 농약에서 1에 가까운 수치를 보였으나, 유기물 함량이 증가할수록 Freundlich 상수값인 N 값은 감소하였다. 또한 Freundlich식에서 흡착능을 나타내는 K값은 농약의 물에 대한 용해도가 감소할수록 증가하였으며, 토양에 슬러지를 첨가한 시료에서는(Soil-Sludge) 토양내 유기물 함량의 증가로 농약 흡착량은 슬러지가 첨가되지 않은 시료(A-Soil)에 비해 2∼4배 정도 증가하였다. 토양층을 모사한 토양 컬럼에서 농약의 용출 특성은 물에 대한 용해도가 큰 농약일수록 용출 비율은 증가하였다. 또한 토양에 슬러지가 첨가됨에 따라 토양내 유기물 함량 증가하면 토양에서 농약 흡착량이 증가되어 농약이 토양하층으로 침투가 억제, 농약의 용탈 정도가 감소하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권4호
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• pp.258-263
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• 2004

생물검정법에 의한 토양 내 독성평가의 유용성을 확인하기 위해 두 종류의 하수슬러지를 7년간 연용한 토양을 $Microtox^{(R)}$ 생물검정법과 상추종자 뿌리 신장법을 사용하여 독성을 평가하였다. 이 방법들은 하수오니의 종류나 시용량에 따른 토양의 독설 정도를 잘 평가 할 수 있었다. 상추종자 뿌리 신장법은 특별한 장비나 복잡한 처리 없이도 유의성 있는 결과를 구할 수 있었고 $Microtox^{(R)}$ 검정법은 전반적으로 재현성과 감도에서 유의성이 있었으며 또한 유기화합물에 대한 종합적인 평가도 가능하였다. 하수오니와 같이 다양한 화합뭍이 혼재되어 있는 유기성 자원의 토양 시용시 기존의 제한된 화학성분의 토양 분석법만으로는 독성평가에 한계가 있고 또 개별적으로는 별 영향이 없더라도 여러 화합물이 복합적으로 존재할 때 나타나는 독성작용에 대한 평가는 더욱이 어렵다. 그러므로 이러한 영향을 종합적으로 평가할 수 있는 생물검정법이 토양의 독성평가에서 화학분석법을 보완하는 평가방법으로서의 중요성은 충분하다고 할 수 있다. 그리고 생물독성법의 유용성을 높이기 위해서는 생물검정법의 시료 추출방법 개선과 실험의 재현성을 높이기 위한 노력이 필요하리라 생각된다. 따라서 이런 생뭍검정법의 많은 제약에도 불구하고 환경의 종합적인 평가에 있어서 생물검정법의 중요성은 대단히 크며 직접적으로 생물을 이용하는 방법뿐만 아니라 유전독성 평가방법 등 다양한 방법들이 환경독성 평가에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.27-33
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• 2012

환경부 통계에 의하면 하수슬러지의 배출량은 연 7~9% 증가되고 있다. 향후에도 하수처리장 증설과 질소 및 인 제거를 위한 고도처리 시행에 따라 지속적으로 증가할 것으로 예상되고 있다. 그간은 상당량 매립에 의존해 처리해 오고 있었고, 일부는 해양배출에 의해 처리하고 있었으나, 현재는 유기성폐기물 직 매립금지와 해양배출마저 금지될 상황인지라 슬러지 처리에 비상사태라 할 수 있을 것이다. 재활용을 위해 혐기성 소화공법을 적용하여 바이오가스를 생산하거나 탄화공법을 적용하여 고형연료화를 할 수 있으나, 이 또한 공정이 만만치 않으며 악취발생과 2차 폐기물이 되어 버리므로, 사실상 실용적인 방법이라 할 수 없다. 본 연구는 유동층 연소로를 적용한 하수슬러지 처리에 대하여 실제적으로 활용가능한 기술임을 검증하기 위해 핵심 기술을 선정하여 입증하는데 그 목적이 있다. 하수슬러지 처리에 있어 유동층 연소로를 적용한다면 우리나라와 같이 에너지 부존자원이 부족한 나라에서의 대체에너지원(연료)으로 쉽게 활용할 수 있게 될 것이다. 특히 본래의 유동층 연소로의 장점만을 골라 충분히 활용하게 된다면 하수슬러지를 친환경적으로, 위생적으로, 그리고 경제적으로 간단하게 처리하게 될 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권10호
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• pp.15-21
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• 2014

본 연구는 부산시 남부하수처리장의 탈수슬러지를 이용하여 전처리에 따른 분해 및 혐기성 상태에서의 최종 메탄 및 이산화탄소 발생량을 평가하기 위해 Biochemical Methane Potential(BMP) 실험을 실시하였다. 초기 1 % TS 농도의 탈수슬러지를 각각 30분 동안 5M NaOH를 이용하여 알칼리 전처리를 실시하였고 초음파 전처리는 30분 동안 조사밀도를 1.5 W/mL로 조절하여 실시하였으며 알칼리와 초음파 전처리를 병합한 동시 전처리를 시행하였다. 그에 따라 SCOD 값이 초기 33.1 mg/L에서 최대 494 mg/L로 증가하였다. 또한 BMP 실험을 실시한 결과 31.2~84.2 mL $CH_4/g$ VS, 9.2~13.5 mL $CO_2/g$ VS로 나타났다. 영양배지와 상등액 슬러지를 주입여부에 따른 BMP 실험을 실시한 결과 각각 73.1, 73.8 mL $CH_4/g$ VS, 11.2, 13.6 mL $CO_2/g$ VS으로 나타났으며 모델값과는 큰 차이를 보이지 않았다. BMP 실험을 종료 후 VS를 분석한 결과 초기 62 %에서 33.8~45.4 %로 감소하였다. 알칼리, 초음파 전처리보다는 동시 전처리가 메탄발생량과 SCOD 값을 증가시켰으며 VS 감소율이 증가하여 혐기성 소화율이 향상되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권1호
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• pp.23-30
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• 2013

슬러지 처분비용은 하수처리장 운영에 있어서 중요한 경제적 요소이다. 더욱이, 2013년부터 유기성 폐기물의 해양투기가 금지되면서 대부분의 슬러지가 육상 처리 되어야 하기 때문에 슬러지의 발생량을 줄이는 것이 시급한 상황이다. 본 연구에서는, 초음파와 전기장 처리에 의한 하수슬러지의 탈수성 향상을 확인하고자 하였다. 슬러지는 pilot-scale의 전처리 장치로 초음파와 전기장 단독처리 그리고 초음파 및 전기장 병합처리 되었으며, 처리 후 lab-scale 필터프레스 장치로 탈수되었다. 실험한 초음파 에너지 밀도 범위는 225~1,200 kJ/L였고 전기장 처리장치는 4.5~24 kJ/L였다. 초음파 단독처리와 초음파 및 전기장 병합처리 된 슬러지의 탈수 cake 함수율은 에너지 밀도 1,200 kJ/L일 때, 처리하지 않은 슬러지보다 각각 10~12% 감소하였으며 이 때 슬러지 함수율은 65~66%였다. 초음파 및 전기장 병합처리가 초음파 단독처리보다 탈수된 슬러지 cake의 함수율을 낮추는데 효과적이었으나, 전기장 단독처리의 경우 에너지 밀도가 낮아 함수율의 변화는 거의 없었다.