• 유기물자원화
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• 제14권2호
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• pp.121-128
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• 2006

본 연구에서는 '05년도 기준 전국 23개소의 하수오니처리시설의 현황 및 문제점을 다각적으로 분석하고, 이를 바탕으로 향후 효율적인 하수오니처리 체계 개선 방안을 위해 요구되는 사항에 관하여 검토 하였다. 전국 23개 하수오니처리시설 현황 분석 결과에 따르면, 6개 시설은 시설운영에 있어서 경제성확보가 어려워 정상가동에 큰 어려움이 있는 것으로 조사되었으며, 2개 시설은 시설운영과 관련한 기술성의 부족으로 인해 적정 운영에 장애가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 상당수 시설은 환경적 문제(악취, 폐수발생)로 인한 지역주민의 민원제기가 시설 운영에 있어서 큰 어려움으로 작용하는 것으로 나타났다. 우리나라는 아직까지 폐기물처리에 있어서 효율적인 시설설치 및 운영을 위한 별도의 지침서(Guide Line)제공이 외국에 비해 활성화되어 있지 못하며, 초기 시설설치 시, 하수오니처리에 따른 환경적 경제적 기술적인 측면을 모두 만족할 수 있는 사전 검토가 불충분하게 이루어져왔다. 따라서 보다 효율적이며, 안정적인 하수오니 처리체계 기반을 마련하기 위해서는 오니처리와 관련한 종합적인 대책이 미흡한 현 시점에서 선진외국과 같이 유기성오니의 처리 및 관리의 전반적인 내용을 다루는 지침서(가이드라인) 마련이 요구되며, 정부 관계부처에서는 일시적이며, 단편적인 행정 대책 보다는 해당 부서 간의 원활한 조정 및 합의에 의한 종합적인 대책 마련이 요구된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.357-364
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• 2021

본 연구에서는 서로 다른 종류의 TiO₂ 혼입이 시멘트 페이스트의 수화특성 및 질소산화물 제거성능에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 상용 제품인 P-25와 NP-400, 폐수 슬러지에서 제조된 GST, 총 세 종류의 TiO₂를 시멘트 무게대비 0, 5, 10, 20 % 첨가하여 시멘트 페이스트의 수화특성 및 질소산화물 제거성능을 분석하였다. 미소수화열 측정결과 TiO₂의 혼입은 시멘트 페이스트의 초기 수화반응에 큰 영향을 미치는 것이 확인되었으며, P-25, NP-400, GST 순으로 더 높은 누적 발열량을 나타내었다. 이로 인해 Rietveld 분석결과 TiO₂ 혼입 샘플에서 더 많은 C-S-H의 생성량이 관찰되었으며, 이는 TiO₂ 혼입 시멘트 페이스트의 28일 압축강도 증가에 영향을 미친 것으로 판단된다. SEM/EDS 분석결과 P-25, GST, NP-400 순으로 페이스트 샘플 표면에 더 많은 Ti 원소의 함량이 관찰되었지만, NO_x 제거 성능은 P-25, NP-400, GST 순으로 우수한 것으로 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제26권2호
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• pp.75-84
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• 2018

본 연구에서는 하수슬러지의 연료화를 위하여 반탄화 생성물을 분석하였다. 혼합시료는 하수슬러지 함량을 50%로 고정하고, 왕겨와 커피박의 함량을 50%로 조절하여 제조하였다. 반탄화 실험에서 반응 시간(30min, 60min)과 온도($200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$, $300^{\circ}C$)를 SF(Severity Factor)를 이용하여 단일변수로 나타내었다. 연구 결과 반탄화 조건인 SF가 증가할수록 발열량과 연료비가 증가하였으며, 연소성지수는 감소하는 것을 확인하였다. 혼합시료의 발열량은 커피박(CR)과 반탄화 조건(SF) 모두의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 연료비 범위는 SF가 6.19보다 낮은 경우 갈탄의 연료비 범위(0.5~1.0)와 유사하나 SF가 7.36보다 큰 경우 저도역청탄의 연료비 범위(1.0~1.8)와 유사한 것을 확인하였다. 연소성지수는 커피박보다는 왕겨가 더 함유될수록 낮은 조건의 SF에서 안정 범위(3,000~5,500kcal/kg)의 값을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 유기물자원화
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• 제28권1호
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• pp.65-72
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• 2020

본 연구는 초기 식종슬러지 종류별 CO₂의 생물학적 바이오메탄 생산 적용 가능성을 비교를 위해 국내 혐기성 소화조로부터 획득한 식종미생물을 종류에 따라 Specific methanogenic activity (SMA) test를 수행한 결과이다. 36일간의 실험 결과 CH₄ yield는 2,434-2,051mL CH₄/g COD의 범위를 얻었고 생산된 가스 내 CH₄ 분압은 맥주공장과 음식물류 폐기물 식종슬러지에서 가장 높은 89.3-91.9% CH₄ 분포를 보인 반면 하수슬러지 식종슬러지로부터 가장 낮은 효율을 나타냈다. 반응조의 CH₄ production rate/CO₂ consumption rate 비교를 통해 CH₄전환 속도 및 CO₂소비율의 간접적 물질 수지 비교가 가능했으며 SMA test 실험 기간 중 반응조 내 아세트산의 농도의 검출이 확인되었다. 이는 식종슬러지 내부의 잔류 유기물들의 분해, 식종미생물의 사멸 및 이들의 분해, Homoacetogenic bacteria의 활성에 의해 반응조 내 Metabolic pathway가 부분적으로 Hydrogenotrophic methanogenesis 단계에서 Acetoclasctic methanogenesis로의 변환됨에 따른 결과로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.230-236
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• 2009

국내 하수슬러지는 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지될 예정에 있어 이에 대한 처리방법이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 하수슬러지 케익을 재활용하기 위한 방법으로 탄화공정을 이용하여 탄화물 제조 및 에너지 특성에 대한 검토를 실시하였다. 하수슬러지 케익의 기초적 특성과 조성에 의하면, 하수슬러지 케익에는 27%의 인산염이 포함되어 있으며 이는 환원제로서 유해물질 처리에 이용될 수 있다. 하수슬러지 케익의 발열량을 파악한 결과, 저위발열량은 38.7 kcal/kg으로 하수슬러지 케익을 탄화하지 않고 직접 에너지원으로 사용하는 것은 바람직하지 않다. 하수슬러지 케익의 탄화공정에서 최적 탄화온도와 최적 탄화시간은 $250^{\circ}C$와 15분으로 설정되었다. 이 조건에서의 탄화물의 발열량은 비교적 낮아 하수슬러지 케익 탄화물 자체는 신재생 에너지원으로의 가능성은 크지 않다고 판단되나 인산염이 27% 정도가 포함되어 있어 다른 유기성 폐기물과 혼합하여 탄화하는 것이 적합하다고 판단되었다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.90-98
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• 2001

혐기성소화공정에서 슬러지의 용해가 전체 반응속도를 제한하고 있다. 용해율 향상을 위해 산(pH1.5, 3, 4, 5) 및 알칼리처리(pH9, 10, 13), 열처리(50, 100, 150, $200^{\circ}C$) 및 초음파처리(400W, 20kHz, 15, 20, 25, 30. 35, 40, 50, 60min)가 각 조건에서 실시되어 아래의 결과를 얻었다. 용해효과는 SCOD기준으로 무처리에 비해 산처리는 효과가 매우 낮았고, 알칼리처리는 pH13에서 986%, 열처리는 $200^{\circ}C$에서 959%, 초음파처리는 처리시간 35분에서 온도고정의 경우 802%, 온도 무고정의 경우 1123%의 높은 효과를 나타내어, 초음파처리가 가장 효과적이었다. VS/SS비율은 전처리에 따른 용해율과 정의 상관성을 가져, 용해율 효과의 지표로써 이용 가능했다. 총가스발생량은 열처리 $200^{\circ}C$가 무처리에 비해 1.8배, 열처리 $150^{\circ}C$가 1.4배, pH9의 알칼리처리가 1.2배, 온도 무고정 초음파 90분처리가 1.3배의 가스증산 효과를 나타내어, 열처리의 경우가 가장 효과적이었다. 또한 초음파처리의 경우, 온도고정보다 무고정의 경우가 저온 열처리의 동시효과가 있어 보다 효과적이었다.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.307-312
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• 2004

폐수처리에 중요한 역할을 담당하고 있는 세균 군집의 다양성과 폐수종류에 따른 군집차이를 알아보기 위해 분자생물학적 분석방법을 사용하였다. 국내 폐수처리장 슬러지 시료로부터 16S rDNA 클론 라이브러리를 구축하였고, HaeIII RFLP pattern과 염기서열을 분석하였다. 하수처리장 시료에서는 총 1,151개의 클론에서 699개의 서로 다른 RFLP pattern이, 화학산업 폐수처리장 시료에서는 총 1,228개의 클론에서 300개의 서로 다른 RFLP pattern이 관찰되었다. Shannon-Weiner diversity index의 계산결과 하수처리장 슬러지 시료는 8.7,화학산업 폐수처리장 슬러지 시료는 6.1로 하수처리장시료가 더 다양한 군집을 구성하고 있었다. 두 시료에서 우점하는 RFLP pattern에 해당되는 40개의 클론을 선정하여 염기서열 분석과 상동성 검색을 수행하였다. 분석된 서열의 $70\%$인 28개의 클론은 배양이 보고되지 않은 균주의 16S rRNA와 유사도가 높았고, 두 시료 모두 ${\beta}-Proteobacteria$가 우점하였다. 그러나, 하수처리장의 경우 활성슬러지에서 분리된 균주들과 유사한 군집이 많았던 반면, 화학산업 페수처리장의 경우 고온이며, 혐기성이고,탄화수소나 황이 많이 존재하는 환경에서 분리된 균주들과 유사한 군집이 많았다. 이러한 결과는 유입수의 조성에 따른 차이로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1745-1753
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• 2008

본 연구는 산업단지의 화학제품제조업 및 석유화학제품제조업에서 발생하는 유기성슬러지에 대하여 삼성분, 원소조성, 발열량, 열중량 분석 및 연소시험을 실시하였다. 삼성분 분석 결과 "화합물 및 화학제품 제조업"의 평균값은 수분함량 75.11, 가연분 17.42, 불연분 7.45%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 평균값은 수분함량 77.54, 가연분 18.25, 불연분 4.22%로 나타났다. 원소분석 결과 평균값은 "화합물 및 화학제품 제조업"의 경우 C 33.06, H 4.34, O 24.81, N 5.18, S 0.72wt%로 나타났으며, "코크스, 석유 정제품 및 핵연료 제조업"의 경우 C 36.58, H 4.74, O 26.79, N 5.09, S 0.49wt%로 나타났다. 열중량분석 결과, B사에서 배출되는 슬러지는 $700^{\circ}C$ 이상에서 그리고 F와 N사에서 배출되는 슬러지는 $600^{\circ}C$ 정도의 온도에서도 연소가 가능할 것으로 판단된다. 연소테스트 결과, 산화반응과 동시에 열분해 반응으로 고농도의 일산화탄소가 배출되므로 이로 인한 로의 국부과열이나 파손현상에 대한 기초자료를 얻는데 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권3호
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• pp.143-148
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• 2012

본 연구는 퇴비화 공정에서 발생되는 배출가스 내 생물학적 인자의 발생 특성을 파악하기 위하여 퇴비단 온도변화에 따른 부유세균과 내독소의 발생농도를 관찰하였다. 실험은 도시하수슬러지를 대상으로 실험실 규모의 기계적 교반이 가능한 퇴비화 장치(반응기 부피 0.06 $m^3$)에서 실시되었다. 부유세균은 미교반 퇴비화 공정에서 퇴비단 온도변화와 유사한 발생경향을 보였지만 통계적 유의성이 다소 낮았고(p>0.05), 최고 발생농도는 $1.03{\times}10^5\;CFU/m^3$이었다. 내독소는 기계교반 퇴비화 공정에서 퇴비단의 온도변화와 유사한 발생경향을 보였으며(통계적 유의성: p<0.05), 최고 발생농도는 1,415 EU/$m^3$이었다. 퇴비화 공정의 기계적 교반이 퇴비단 미생물의 활성과 이에 따른 배출가스 중 내독소 발생 증가에 영향을 미친 것으로 보인다. 내독소의 발생농도와 부유세균의 발생농도는 유사한 발생 경향을 보였으며, 특히 미교반 퇴비화공정에서 높은 통계적 상관성이 나타났다(통계적 유의성: p<0.01).

• 한국결정성장학회지
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• 제29권3호
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• pp.132-139
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• 2019

EPS 단열재는 우수한 단열성능과 경제성, 초경량 등의 장점으로 각광받고 있는 건축재이다. 하지만 EPS 단열재는 가연성 물질로서 화재 시 연소되기 쉽고, 유해가스를 방출시킴으로써 대규모 인명피해를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 산업부산물인 IGCC fused slag 및 Si sludge를 활용하여 초경량 지오폴리머를 제작하고, EPS 단열재의 대체 가능성에 대해 확인하고자 하였다. 그 결과, 조분쇄 상태의 탄소 함량이 적은 IGCC fused slag를 이용하였을 경우 0.04 MPa, $0.064g/cm^3$의 압축강도 및 밀도를 갖는 초경량 지오폴리머를 제작할 수 있었고, 이때의 열전도율은 0.072 W/mK을 나타내었다. 이는 KS M 3808에서 제시하는 EPS 열전도율 값의 1.5~2배 정도의 높은 물성이지만 시중에서 판매하는 EPS 단열재와 큰 차이가 없으며 보통 매립되는 산업 부산물을 재활용한다는 점과 세라믹 재료 특성상 화재시에도 고온에서 버틸 수 있다는 큰 장점이 있기 때문에 화재시 쉽게 발화되어 다량의 유독가스를 방출시키는 EPS 단열재의 단점을 해결할 수 있는 차세대 단열재로서의 가능성은 충분하다고 판단되었다.