• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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• pp.287-290
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• 2007

We investigated the effect of ultrasound on the dewaterability of sewage sludge. Because, dewatering and disposal of waste sludge is a major economical factor in the operation of wastewater treatment plants. Capillary Suction Time(CST) and Specific Resistance to Filtration (SRF) were used to evaluate the sludge dewatering behaviors. From the results of the experiment, it was found that ultrasonic treatment can improve the dewaterability. We discovered that CST and SRF were highly related, according to the correlation coefficient($R^{2}$).

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 학술발표회 발표논문집
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• pp.307-309
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• 2006

조사강도(700W, 500W, 350W)별로 4분간 전처리시 세포파괴도는 protein의 경우 각각 69.1, 25.8, 21.5%를 나타내었으며, carbohydrate의 경우 각각 7.7, 3.2, 2.9%를 나타내어, 조사강도가 강할수록 동일 조사시간에 대한 세포파괴도가 높은 것으로 나타났다. 또한, 조사강도 500W 및,35OW의 경우 최대 조사시간인 6분 및 8분에 대한 protein의 세포파괴도는 각각 74.3, 76.9%를 나타내어 최대 조사강도 700W로 4분간 전처리시와 유사한 세포파괴도 결과를 얻을 수 있었다. 마이크로파 전처리시 이러한 protein의 높은 세포파괴도는 체외고분자물질(ECPs)의 탈착 및 간극수 중의 protein 물질의 누출 등에 의한 것으로 판단되며, 상기 실험결과와 같이 protein의 높은 세포파괴도는 후속공정인 혐기성소화시 율속단계(rate-limiting step)의 단축으로 소화효율이 향상될 것으로 판단된다.

• 상하수도학회지
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• 제14권1호
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• pp.117-126
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• 2000

Solubilization pretreatments were conducted to enhance the anaerobic digestion of the waste activated sludge. Four pretreatment techniques including heating, sonication freezing and thawing, and enzyme addition were employed to solubilize the waste activated sludge under various conditions. Thermal pretreatment by heating showed the highest efficiency compared with other methods, and freezing and thawing was confirmed as a feasible alternative of solubilization as well as the pretreatment of dewatering. There is a clear correlation between the solubilization efficiency of the waste activated sludge and the gas production. Batch digestion results showed the cumulative gas production as much as four times after thermal pretreatment as compared with that by the control sludge without pretreatment. As a result, hydrolysis or solubilization pretreatment might play a significant role in the high rate digestion of the waste activated sludge.

• 한국환경보건학회지
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• 제30권3호
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• pp.239-244
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• 2004

The purposes of this study were to examine applicability of limestone as a conditioning agent and to determine the optimum conditions for improving dewaterability of digested sludge. The optimum conditions for temp., pH, dosage, particle size, time, and pressure was $30^{\circ}C$, 7, 45 g/l, 100 mesh, 30 min., and $2.66 {\times} 10^4 N/m^2$, respectively. On the basis of induced optimum conditions, if adding limestone in digested sludge, it estimated that its specific resistance was $1.43 {\times} 1012 m/kg$. Therefore, it seemed that we could utilize limestone as conditioning agent for improving dewaterability of digested sludge.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.19-31
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• 1982

본(本) 연구(硏究)는 여과막(濾過膜) 활성(活性)슬러지공법(工法)에 의하여 독성(毒性)이 있는 phenol 폐수(廢水)의 처리가능성(處理可能性)을 조사하기 위하여 실시되었다. 합성(合成) phenol 폐수(廢水)를 4 기(期)에 걸쳐 연속주입 하면서 실시한 실험결과에 의하면 과거의 연구결과와 마찬가지로 합성섬유(合成纖維)담요가 내구성(耐久性), SS 제거율(除去率), 폐수투과율(廢水透過率) 등(等)을 고려할 때 여과막(濾過膜)으로서 알맞는 재료(材料)이며, 반응조(反應槽)의 수온(水溫)이 $10{\sim}15^{\circ}C$이하로 장시간 지속되면 여과막(濾過膜)의 폐수투과율(廢水透過率) 크게 감소된다는 것이 확인되었다. 여과막(濾過膜) 활성(活性)슬러지공법(工法)에서는 반응조내(反應槽內)의 미생물(微生物) 농도(濃度)가 높게 유지될 수 있어 높은 유기물부하(有機物負荷)서도 F/M 비(比)가 낮게 되므로 높은 phenol 제거효율(除去效率)을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 반응조가 정상적으로 운영된 경우 $63{\sim}468mg/{\ell}$의 유입수(流入水) phenol 농도에서 $0.1mg/{\ell}$ 이하의 유출수(流出水) phenol 농도를 보였다. 또한 본(本) 연구(硏究)에서는 미생물(微生物) 성장계수(成長係數)가 제거(除去)된 COD 1 kg 당 0.035~0.160 kg SS로서 다른 활성(活性)슬러지공법(工法)에 비하여 매우 낮았으며 슬러지의 호기성(好機性) 소화시(消化時) 내호흡율(內呼吸率)의 온도보정계수(溫度補正係數)는 1.021로 관측되었다.

• 에너지공학
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• 제25권4호
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• pp.141-151
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• 2016

전 세계적으로 폐자원 에너지화에 대한 관심이 지속적으로 상승되고 있다. 국내에서는 하수슬러지를 처리하는 과정에서 발생되는 바이오가스를 에너지로 활용하는 방안에 관심을 갖고 있다. 그 한 가지 대안으로 바이오가스 열병합발전 시설이 운영되고 있고, 이로 인한 수익이 창출되고 있다. 향후 하수슬러지의 발생량은 지속적으로 증가할 것으로 예측되고, 이에 대한 처리비용도 늘어날 것으로 예상되고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 하수슬러지를 처리하면서 부생되는 바이오가스를 에너지로 활용하는 시설의 확대와 함께 많은 재원이 투자될 것으로 보인다. 따라서 이와 같은 시설에 대한 정량적인 정보가 요구되고 있다. 이에 본 연구는 하수슬러지에서 발생되는 바이오가스를 열병합발전 시설에 공급하여 수익을 창출하고 있는, 서남 바이오가스 열병합발전 시설에 대한 경제성 분석을 수행하고자 한다. 열병합발전 시설은 열과 전력을 생산하는 시설이다. 따라서 편익 항목으로 열과 전력을 생각할 수 있다. 그런데 서남 바이오가스 열병합발전 시설의 경우, 생산된 열은 서남물재생센터의 소화조 가온에 전량 공급된다. 따라서 열병합발전 시설의 편익이 아닌, 서남물재생센터의 비용절감 효과로 나타난다할 수 있다. 결과적으로 본 연구에서는 편익 항목으로 전력만 고려하여 용도별 (주택용, 일반용, 산업용) 전력공급 편익을 산정하였다. 2015년 기준 전력의 용도별 평균 가격은 각각 123.69원, 130.46원, 102.59원으로 계산되었고, 경제적 편익은 용도별로 각각 310.21원, 378.49원, 222.87원이다. 경제성 분석 결과 순현재가치 721.82억원, 편익/비용 1.90, 내부수익률 37%로 계산되어 경제적으로 타당성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.223-229
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• 2007

여과막 생물반응기를 이용하여 $60^{\circ}C$에서 혐기 세균 복합체가 포도당으로부터 수소를 생산할 수 있는 최적조건을 연구하였다. 여과막 생물반응기는 연속교반 탱크반응기와 외부에 장착된 PVDF (polyvinylidene fluoride) 중공사막 여과장치로 구성되었다. 접종슬러지는 하수처리장 소화 슬러지조에서 얻었고, 포자형성 수소생산 미생물을 얻기 위해 $90^{\circ}C$에서 20분 간 열처리하였다. 16S rRNA PCR-DGGE(polymer chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) 분석을 통해 열처리 전후의 미생물상 변화를 조사하였다. 열처리 후 DGGE 밴드의 수는 감소하였고, 주요 밴드는 Clostridium perfringens와 유사한 염기서열을 나타내었다. 운전 기간 동안 바이오가스 내 수소함량은 60%(v/v)를 유지하였고, 메탄은 검출되지 않았다. 연속교반 탱크반응기를 여과막 없이 수력학적 체류 4시간에서 운전하였을 때 공급된 포도당의 95.0%가 제거되었고, 이때 균체농도 및 수소생산속도는 각각 1.35 g cell/L 및 7.4 L $H_2$/L/day이었다. 동일한 체류시간에서 PVDF중공사막 여과장치를 장착하여 연속교반 탱크반응기를 운전하였을 때, 균체농도는 1.62 g cel/L로 증가하였고 높은 포도당 제거율(99.5%) 및 수소생산속도(8.8 L $H_2$/L/day)가 관찰되었다. 40 nm 및 100 nm의 공극크기를 가진 여과막은 균체농도 및 수소생산 측면에서 유사한 성능을 나타내었다. 여과막 생물반응기는 여과막의 반복적인 세척을 통해 30일 이상 안정적으로 운전될 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1789-1797
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• 2000

질산화에 요구되는 산소량과 탈질소화에 요구되는 탄소원의 양을 감소시킬 수 있는 암모니아성 질소의 아질산성 질소로의 부분적 질산화 반응을 유도하기 위해 생물막 반응기를 이용하여 고농도 암모니아성 질소를 함유하고 있는 혐기성 소화슬러지 탈수여액을 대상으로 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비, pH, FA(free ammonia), 온도변화에 따른 아질산성 질소의 축적현상에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 유입수의 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비를 증가시킴에 따라 유출수의 아질산성 질소의 축적도 증가하였으며, 이는 알칼리도의 농도가 증가함에 따라 반응기내의 pH가 높게 유지됨으로서 FA의 농도가 증가하게 되어 Nitrobacter의 성장을 선택적으로 저해시키기 때문인 것으로 판단된다. 일정한 알칼리도/암모니아성 질소의 농도비 조건에서 온도가 증가할수록 아질산성 질소의 축적도 증가하였다.

• 상하수도학회지
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• 제29권2호
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• pp.203-209
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• 2015

The purpose of this study is to estimate the applicability of a stable anaerobic digester using a separator membrane to the preprocessing thickening process. The results of the experiments showed about a 47.16% weight loss rate for the sludge under anaerobic condition, and about 41.17% under intermittent aeration condition. The concentrations of rejection water were $SCOD_{Cr}$ 25 mg/L, T-N 16.6 mg/L, and T-P 1.4 mg/L on the average under the intermittent aeration condition, which were lower than the concentrations of rejection water under an anaerobic condition. As for the factors affecting the reduction of the flux, correlation analyses of TTF, MLSS, $SCOD_{Cr}$, and $EPS_{Protein}$, $EPS_{Polysacchride}$ resulted in -0.97, -0.95, -0.84 and -0.86, -0.95, respectively, which showed that TTF had the highest correlation to the reduction of the flux. In addition, it was concluded that MLSS, $SCOD_{Cr}$ and $EPS_{Protein}$, $EPS_{Polysacchride}$ also have close correlations. The results are considered to show that, in the case of the process using a tubular membrane in the preprocessing process of an anaerobic digester, an intermittent aeration condition of the thickener considering the contamination of the membrane and load of rejection water is appropriate for the stable preprocessing process.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권2호
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• pp.327-337
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• 2017

반 건조 소화 하수슬러지와 폐플라스틱을 혼합하여 파일롯 규모(85.3kg/hr)의 연속식 저온($510^{\circ}C{\sim}530^{\circ}C$) 열분해 실험을 하였다. 실험결과 열분해가스 발생량은 투입물 건량의 최대 68.3%, 발열량은 $40.9MJ/Nm^3$이었으며, 연속식 열분해에 따른 외기 유입율이 19.6%이었다. 오일은 투입물 건량의 4.2%가 발생하였고, 저위발열량은 32.5 MJ/kg이었으며 시설부식 등을 일으킬 수 있는 황과 염소의 함량이 각각 0.2% 이상이었다. 투입물 건량의 27.5%가 발생한 탄화물의 저위 발열량은 10.2 MJ/kg이었고, 용출시험 결과 지정폐기물에 해당하지 않았다. 열분해가스의 연소 배가스는 일산화탄소, 황산화물, 시안화수소 등의 배출농도가 특히 높았고, 다이옥신 (PCDDs/DFs)은 $0.034ng-TEQ/Sm^3$로서 법적 기준치 이내였다. 건조 배가스 응축으로 발생한 폐수는 수질오염물질 47개 항목 중 총질소, n-H 추출물질, 시안 등의 고농도 항목이 많아 전처리 후 하수처리장 등에서의 병합처리 방식을 고려할 필요가 있었다.