• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1225-1232
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• 2000

연간 발생량이 1,563천톤에 달하는 하수슬러지의 효율적인 감량화 및 안정화를 위하여 전자선조사시의 물리 화학적 특성변화를 살펴보고 탈수에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 슬러지에 3~20kGy의 전자선을 조사한 경우, pH와 알칼리도는 증가하는 양상을 띠었으며, 3kGy 조사시 용존단백질농도는 2.2배, SCOD는 10배 이상 증가하여 후속처리로 혐기성소화와 연계시 양질의 기질을 제공할 수 있어 전처리로서의 효과가 매우 우수함을 알 수 있었다. 여과비저항을 통해 살펴본 슬러지의 탈수성은 소화슬러지에 6kGy의 전자선을 조사한 경우 원슬러지에 비해 8.8배 가량 향상되었으며, 동일조건에서 화학개량한 경우에도 전자선을 조사한 슬러지의 탈수성이 4~10배 우수한 것으로 나타났다. 또한 여과비저항 측면에서만 볼 때 전자선조사만으로도 무기응집제를 통한 개량효과를 대치할 수 있는 것으로 조사되어 슬러지의 탈수성향상에 있어 전자선조사가 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권1호
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• pp.36-43
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• 2000

본 연구는 B 염색조합 공동폐수처리장의염색폐수 처리공정중 Fenton 공정에서 발생되는 무기슬러지의 처리 및 재활용에 관한 연구로서, Pilot plant에 의하여 재용해철($Fe^{3+}$)과 FECL의 혼합용액을 사용한 연속식 산화실험 결과, 처리수의 $COD_{cl}$ 는 대략 100 mg/l이하였으며 이때 $COD_{cl}$제거율은 78.9%로 $H_2O_2/Fe^{total}$가 대략 1.5범위에서 최적치를 나타내었다. 슬러지의 용해공정 후에 배출되는 2차 슬러지에 대하여 3성분을 측정하여 1차 슬러지와 비교해 볼 때 회분은 약 85%가 감소되었으며, 건조기준 총 슬러지는 약 65%의 감량율을 나타내었고, 슬러지의 속의 철염의 재용해율은 대략 90~95%정도였다 슬러지 재활용공정의 예상투자비용은 시설용량 30,000 $m^3$/d/d 기준으로 약 3.5억원이 소요되며, 예상운영비는 하루에 약 130만원(연간 4.2억원)의 절감을 예상할 수 있으며, 투자비에 대한 이자비용을 감안하면 설비투자비용에 대한 투자자본금 회수기간(PP)은 약 10.5개월이 필요하고, 회계적이익율(ARR)은 179%, 순현재가치(NPV)는 7.92억원, 내부수익률(IRR)은 약 110%로 충분한 투자가치가 있는 것으로 판명되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권12호
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• pp.843-850
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• 2014

본 연구는 국내 하수처리장에서 발생하는 감량화/안정화된 소각재를 무기바인더로 재이용하기 위하여 수행하였다. 실험은 무소성 공정으로 진행하였으며, Sewage Sludge Ash를 시멘트, Geobond 등의 바인더와 모래를 혼합하여 페이스트 시편과 몰탈 시편으로 성형하였다. 성형 후 양생과정을 거친 시편을 압축강도를 측정한 결과 KS 기준치 22.54 Mpa ($229.7kg/cm^2$)을 상회하고, 하수슬러지 소각재(SSA) 첨가율은 약 10~40%까지 가능한 것으로 나타나 개발하고자 한 하수슬러지 소각재를 무기바인더인 시멘트, Geobond의 대체 물질로 재활용이 가능함을 입증하였다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.353-359
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• 2006

본 연구에서는 폐기물로써 버려지고 있는 하수슬러지를 자원화할 수 있는 방안의 일환으로써 하수슬러지를 생물학적으로 수소를 생산하는 데 유일 기질로 사용하고자 하였다. 하수슬러지를 혐기성 소화용 기질로 사용할 때 그 자체로는 양호한 기질이 되지 못하여 다양한 가용화 기술을 적용하여 하수슬러지에 포함되어 있는 유기물을 용출시킨 후 사용하여야 한다. 이에 본 연구에서 다양한 가용화 기술을 적용하여 가용화 효과를 알아본 결과 최적 가용화 기술로 판정된 알칼리와 초음파를 혼합하여 적용하는 경우에 있어서 약 0.9의 가장 높은 가용화 효과와 0.076 $min^{-1}$의 유기물 용출속도를 얻을 수 있었다. 또한, 최적 가용화 기술을 적용한 하수슬러지만을 기질로 사용하였을 때 4.4 $H_2ml/g$ VSS의 수소를 생산할 수 있었으며, pH 조건을 최적화한 결과 약 3배 증가한 13.4 $H_2ml/g$ VSS의 수소를 생산할 수 있었다. 본 연구 결과 최적 가용화 기술로 선정된 알칼리와 초음파를 혼합 적용하는 기술은 본 연구와 같은 혐기성 소화 과정에도 이용될 수 있지만 하수슬러지의 감량화에도 적용될 수 있을 것으로 판단되어 향후 적용범위가 매우 넓은 기술이라 하겠다.

• 상하수도학회지
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• 제21권5호
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• pp.551-558
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• 2007

From the view point of biological wastewater treatment, C/N ratio is one of the most important factor in biological nutrient removal process. However, municipal sewage in Korea is characterized by extremely low content of carbon source and relatively higher portion of N source. Accordingly, it is necessary to dose external carbon source in order to obtain higher degree of carbon source within the process. In this study, the effects of pH pretreatment as an alternative plan for increasing carbon source on the cell disruption and COD solubility of waste activated sludge were conducted under well defined experimental conditions. During 5 hours, the value of COD solubilization rate ($S_R$) at pH 11.5 is approximately 4.4 times higher than the value of $S_R$ at pH 9.5. It is expected that the level of SCOD increased due to the result from cell disruption. However, VSS/TSS ratio was not significantly changed after 5 hours. As Alkalinity changes gradually from less than 15, 30 and 60 meq NaOH/L, average RBCOD/SCOD fraction showed 34, 36 and 45%,respectively.

• 상하수도학회지
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• 제25권4호
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• pp.611-616
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• 2011

The impacts of ultrasonic pretreatment on the biodegradability of domestic sewage sludge were evaluated through a series of anaerobic digestion experiments in batch system. The gas and methane production from the sludge samples pretreated by an ultrasonic tool with different durations were measured with time. Although the biogas production increased with the extent of sludge solubilization and the period of ultrasonic pretreatment, the enhancement of sludge biodegradability was much more sensitive to the pretreatment for the relatively short periods. Most of the enhanced biodegradability by the pretreatment was appeared in the early stage of anaerobic digestion, less than 6 days. The maximum biogas production per day was observed between 4 to 6 days when the sludge was pretreated less than 10 minutes while it was obtained in the beginning for the sludge pretreated longer periods. The results suggest that the repeated alternation of low strength ultrasonic pretreatment and anaerobic digestion may be more effective than the combination of one time pretreatment for a relatively long period and following anaerobic digestion.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.41-46
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• 2021

초음파/과산화칼슘 처리(US/CaO₂)에 따른 하수슬러지의 가용화 정도를 확인하고자 과산화칼슘의 주입량(0.01, 0.02, 0.03, 0.04 및 0.05 g CaO₂/g VSS)에 따른 처리 효율을 비교하였다. 가용화의 주요 지표인 VSS 감량화율, 가용화율, SCOD/VSS, SCOD 증가속도 및 미생물의 세포벽이 파쇄되었는지 확인하기 위하여 LB-EPS와 TB-EPS를 측정하였다. 실험결과, US/CaO₂(0.05 g CaO₂/g VSS) 조건에서 가용화율은 50.7%로 US 처리(23.4%)보다 높은 효율을 나타내었으며, VSS 감량화율도 US/CaO₂(0.05 g CaO₂/g VSS) 조건에서 17.7%, US 조건에서는 7.1%로 가용화율과 유사한 경향을 나타내었다. 조사시간 10분부터 90분까지 SCOD의 증가속도는 US/CaO₂(0.02 g CaO₂/g VSS) 조건에서 0.0151 min^-1으로 가장 빠른 속도를 나타내었다. TB-EPS는 US/CaO₂(0.05 g CaO₂/g VSS)조건에서 59.0%, US 조건에서 36.4% 감소하였다. TB-EPS는 초기 10분동안 빠르게 감소하였으며, 이후부터 상대적으로 완만하게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 과산화칼슘의 주입량에 따른 TB-EPS의 감소량은 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 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.

• 상하수도학회지
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• 제25권6호
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• pp.815-824
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• 2011

In this study, a non-thermal plasma system was employed to simultaneously remove odorous compounds and organic sludge. The system consisted of two reactors; the first one was the non-thermal plasma reactor where ozone was produced by the plasma reaction and the ozone oxidized hydrogen sulfide, the model odorous compound, and then the ozone-laden gas stream was introduced to the second reactor where wasted sludge was disintegrated and solubilized by ozone oxidation. In this study, the gas retention time (GRT) and the hydraulic retention time (HRT) were changed in the two-reactor system, and the effects of GRT and HRT on reduction efficiencies of odor and sludge were determined. As the GRT increased, the ozone concentration increased resulting in an increasing efficiency of hydrogen sulfide removal. However, the overall ozone loading rate to the second sludge reactor was the same at any GRT, which resulted in an insignificant change in sludge reduction rate. When HRTs in the sludge reactor were 1, 2, 4 hours, the sludge reduction rates were approximately 30% during the four-hour operation, while the rate increased to 70% at the HRT of 6 hours. Nevertheless, at HRTs greater than 4 hours, the solubilization efficiency was not proportionally increased with increasing specific input energy, indicating that an appropriate sludge retention time needs to be applied to achieve effective solubilization efficiencies at a minimal power consumption for the non-thermal plasma reaction.

• 한국물환경학회지
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• 제22권2호
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• pp.264-270
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• 2006

In this research, volume reduction of activated sludge using electrolysis was studied to find an optimum condition using lab scale experiments. Wasted sludge was treated by electrolysis with controlling current density, chloride concentration, electrode distance, and reaction time. Volume of return sludge was reduced by 9.79% in average while maximum was 16.7%. Sludge volume reduction efficiency was affected by current density and reaction time. It was reversely proportional to the electrode distance. Especially current density was effective on the system performance significantly. Electric conductivity, salinity and COD were increased by electrolysis implying sludge disintegrated and converted to COD in part. An empirical equation for total solid removal efficiency by electrolysis was proposed by multiple linear regression analysis as: $TS_{rem}$(%) = 5.534 ${\times}$ current density (A/l) + 0.178 ${\times}$ reaction time (m) + 2.758.