• Journal of environmental and Sanitary engineering
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• v.15 no.2
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• pp.75-84
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• 2000

운전 온도 $35^{\circ}C$, 평균 유기물부하 $3.1{\;}kgCOD/m^3/day$ 및 수리학적체류시간 10일에서 혐기성 연속회분식공정에 의한 분뇨처리를 수행하였다. 공정의 평가는 대조 소화조로 완전혼합형의 소화조와 병행하여 수행되었다. 본 실험에서 분뇨는 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 고형물을 함유하고 있음에도 불구하고 희석 없이 소화가 가능하였다. 혐기성 연속회분식공정에서 고형물은 급속하게 증가하여 완전혼합형의 대조 소화조에 비하여 소화조내 고형물(biomass)의 농도가 2.4배로 증가하였고, 가스발생량에 있어서도 대조 소화조에 비해 현격한 증가를 보였으며 그 증가율은 205~220%에 달했다. 부가적인 침전 시설이 없이도 혐기성 연속회분식공정의 유출수질이 대조 소화조 보다 높게 나타났는데 상징액 기준으로 휘발성고형물 제거율은 혐기성 연속회분식공정이 대조 소화조 보다 12~14% 높았다. 한편, 혐기성 연속회분식공정의 운전인자로 반응/침강비(R/T ratio)를 조사한 결과 R/T비가 1인 경우가 3의 경우보다 가스발생량, 메탄함량 및 유기물 제거율이 약간 높았으나 큰 차이는 없었다. 위의 실험결과들로부터 혐기성 연속회분식공정은 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 유기물을 함유하고 있는 분뇨의 처리에 효과적이고 안정적인 공정으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.93-100
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• 2009

An exergy analysis is carried out for the regenerative wet-compression Brayton cycle which has a potential of enhanced thermal efficiency owing to the reduced compression power consumption and the recuperation of exhaust energy. Using the analysis model, the effects of pressure ratio and water injection ratio are investigated on the exergy efficiency of system, exergy destruction ratio for each component of the system, and exergy loss ratio due to exhaust gas. The results of computation for the typical cases show that the regenerative wet-compression gas turbine cycle can make a notable enhancement of exergy efficiency. The injection of water results in a decrease of exergy loss of exhaust gas and an increase of net power output.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.21 no.4
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• pp.62-71
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• 2013

This study was carried out to develope a pre-treatment technology for anaerobic digestion. Breaking down large particles into smaller particles enhances the performance of anaerobic digestion by increasing the hydrolysis of particles. A degree of hydrolysis is the most important factor determining the overall efficiency of methane production. Three types of pre-treatment devices (blade-type crusher, ozonization system, cavitation system) were set up and operated to crush solids in pig slurry in order to enhance biodegradability. The effect of pre-treatment on decreasing granular size within pig slurry by three experimental devices were compared. The highest performance of granulization of pig slurry was attained in a combination of blade-type crusher and ozonization system. In batch experiment, there was an improvement of the methane potential by combined pretreatment with crusher and cavitation. In case of pre-treated slurry, biogas and methane production were 325.9 L and 59.7% respectively, while, in untreated slurry, the production were lower; 298.8 L and 55.7%, respectively. These results indicate that higher anaerobic digestion efficiency of pig slurry can be obtained through the pre-treatment.

• Resources Recycling
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• v.33 no.3
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• pp.48-56
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• 2024

In this study, physical property evaluation and physical separation of the target product were performed to investigate the possibility of using sewage sludge gasification solid residue (GSRs) as a circulating resource. Firstly, the GSRs used in this study was supplied by Sudokwon Landfill Management Corporation, and generally the GSRs was in the form of porous pellets with a particle size of several millimetres. In addition, the partially black areas were confirmed to be unburned and ungasified carbon, and the average carbon content was 5%. In addition, the content of silica, alumina and phosphorus oxide was more than 70% of the total content. It was confirmed that the metallic components of the wet grinding product were separated into individual elements. As a physical separation of metallic and non-metallic components was required, it was finally found that flotation screening was suitable. Accordingly, cationic and anionic surfactants were selected to separate metallic components in which a relatively large amount of non-metallic components were concentrated, and the separation characteristics were confirmed. As a result, it is expected that the concentration of non-metallic components such as silica, alumina and phosphorus will be easier than the separation of metallic components. Therefore, since it is possible to physically treat the gasified sludge residue, it is judged to have potential as a circular resource according to the proposed recycling method for the separated product.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.157-157
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• 2010

RDF는 장기저장이 가능한 것이 특징 중의 하나이지만, 우리나라보다 앞서 대량저장을 시작한 일본의 RDF 저장 사일로에서 폭발사고가 발생한 사례가 있어, RDF를 실제로 저장하여 RDF 온도 및 가연성가스 발생상황 등을 장기간 감시 측정하여 사일로 안전관리지표를 도출하였다. 실험에 사용한 RDF 저장조는 직경 3.1m, 높이 11.4m의 사일로방식으로 제작하였다. RDF 저장량은 $70m^3$이었으며, 저장기간은 475일이었다. 사일로에는 15개의 열전대를 설치하여 사일로 표면, 직경방향 1.2m 지점 및 기온을 측정하여 수직방향 및 수평방향의 온도변화를 분석하였다. 가스 샘플링포트는 온도측정지점과 동일한 위치 설치하여 진공펌프로 흡인하여 테트라 백에 포집하여 GC로 분석하였으며, 가스샘플링은 17회 실시하였다. 비교적 대형 저장설비이고 RDF가 열전도성이 낮은 물질임에도 불구하고 사일로 내부온도는 기온보다는 높았지만, 기온의 영향을 많이 받아 7월에 정점, 1월에 하점을 나타내는 사인곡선과 같은 패턴을 보였다. 측정지점별 온도차는 수평방향 보다 수직방향에서 높게 나타났으며, RDF층으로 전열 및 축열이 진행되고 생화학반응을 촉진시키는 상승작용의 결과로 월평균온도가 $49^{\circ}C$를 나타내는 지점도 있었다. 실제 사일로는 RDF의 투입과 배출이 연속적으로 진행되어 방열이 이루어지므로 하계에 대량저장을 실시하지 않는 한 RDF층 내부에서 생화학적 반응열이 생성되더라도 $40^{\circ}C$를 상회할 가능성은 매우 희박할 것으로 판단된다. RDF 저장시 발생하는 가스는 대부분 $CO_2$였으며, 미량이지만 $H_2$, CO, $CH_4$도 검출되었다. 가연성 가스는 저장 후 2개월 동안은 발생하지 않았으며, 하계에는 타 계절에 비해 상대적으로 고농도로 검출되었다. 발생가스와 온도 및 $CO_2$와 $H_2$농도의 상관성은 높게 나타나지 않았지만, 정의 상관관계를 나타내었다. 저장한 RDF의 성상(수분, 발열량, 분화물)은 실험개시 전의 RDF분석결과와 실험종료 후 분석결과에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 따라서 RDF의 안전 저장을 위해서는 (1) 반입되는 RDF성상관리, (2) RDF가 2개월 이상 장기간 체류하는 데드스페이스가 발생하지 않고 선입선출이 확보되는 저장조 설계, (3) 사일로 내부에 최소 3개 이상의 지점에서 온도를 측정하여 상시감시하고 $40^{\circ}C$이하로 관리, (4) 발생가스는 CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$ 등의 가연성가스를 모두 측정 감시하는 것이 바람직하지만, 최소 $CO_2$와 $H_2$는 상시감시하고 각각 1%와 100ppm 미만으로 관리, (5) 배풍기 등을 이용한 상시 환기실시, (6) 하계에는 대량저장이 이루어지지 않도록 저장조 운용계획 수립 등을 실시해야 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.3 no.1
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• pp.45-53
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• 2015

The fact that gas hydrate and/or paraffin wax is frequently plugged in offshore pipeline has been become very significant for offshore piepline flow assurance. An active electrical heating along pipeline has adapted in resolving flow assurance problem like as gas hydrate and wax plugging. This study represents a novel internal-swirled heater which was designed and fabricated for more effective heating and thermal mixing through pipeline. The internal-swirled heater suggested in this study shows higher thermal mixing performances than the conventional external-traced heater.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.9 no.3
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• pp.154-159
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• 2006

It is essential to understand the decomposition characteristics for developing the optimum anaerobic digestion system of organic wastes. In this study, BMP (Biochemical Methane Potential) test using serum bottle was conducted to evaluate the anaerobic degradability of fish offal. 3 different groups of fish offal including waste from mackerel and hairtail handling except viscera and fish viscera were chosen for the substrates. Grinded fish offal was transferred anaerobically to serum bottle in amounts of 50 ml, 100 ml and 150 ml, respectively. BMP test was carried out in triplicate. Cumulative methane production and methane production rate depending on incubation time were evaluated. These results varied depending on substrate characteristics. The average values of ultimate methane yield ranged between $420ml{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$ and $490ml{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$, and the methane production and degradation rate of viscera were higher than those of other parts of fish offal. According to the analysis of elemental composition, average C/N ratio of fish offal used in this study was 5.2. Theoretical ultimate methane yield calculated from elemental composition was $522ml{\cdot}CH_4/g{\cdot}VS$. Biodegradability was calculated as 0.847.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.22 no.5
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• pp.551-559
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• 2008

An experimental study was carried out to evaluate the potential of flotation process for the secondary clarifier of an activated sludge process. Flotation techniques, applied in this study, include electrofloation (EF) which generated fine bubbles smaller than $35{\mu}m$ in average and diffuser flotation (DF) which generated fine bubbles smaller than $55{\mu}m$ in average. The batch experiments were done with activated sludge displaying various characteristics. It was shown that the efficiency of solids/liquid separation was reduced as the diluted sludge volume index ($DSVI_{30}$) of activated sludge increased. The dependency, however, gradually decreased as the gas to solids (G/S) ratio increased. Thickening efficiency of EF was more than 2~10 times and DF process was more than 1.5~5 times as compared with gravity sedimentation (GS). Stable sludge blanket was maintained regardless of sludge settleability when the G/S ratio was 0.019 in the EF. On the other hand, Serious deterioration in the sludge blanket was observed in the DF depends on G/S ratio and sludge settleability. And For EF and DF, the suspended solids concentration of effluent was not nearly influenced on settleability of activated sludge and more clear than GS. A biological nutrient removal (BNR) process, combined with EF as a secondary clarifier was operated for three months. The mean MLSS (mixed liquid suspended solids) concentration in the reactor and mean solids concentration of return sludge were estimated to be 5,340 mg/L and 16,770 mg/L, respectively. The water quality of effluent was considerably stable and low value was accomplished, that was, standard suspended solids concentration $0.07{\pm}0.51mg/L$ and standard turbidity $1.44{\pm}0.56NTU$. The EF could be applicable for enhancement of efficiency of activated sludge system as well as improvement of the water quality of effluent.

• The Korean Journal of Petroleum Geology
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• v.6 no.1_2 s.7
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• pp.37-43
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• 1998

Chemical components of water, chemical and isotopic compositions of extractable gases were analyzed to characterize the properties of the natural gases which are dissolved in ground water in the Pohang area. Amount of total extracted gases ranges from 27 ml/l to 50.1 ml/l. Hydrocarbon gases are composed of methane ($27{\~}376,420 ppm$) and ethane ($19{\~}127 ppm$). Amount of total hydrocarbon gases is related to the lithology and geological factors around the reservoir. Quantity of hydrocarbon gases tends to increase in the Tertiary reservoirs and in the reservoirs where the Tertiary formations are thick enough. According to the relationship between hydrocarbon gases and total solids in the ground water, it is believed that the hydrocarbon gases were dissolved in the Tertiary formation water. Based on the methane content ($>99.9\%$) and isotopic composition (${\delta}C^{13};-73.1\%_{\circ}{\~}-43.22\%_{\circ}$), we interpret the gases to be of predominantly biogenic origin which were generated by the methanogenic bacterial processes under the low temperature and anoxic conditions.