• Environmental engineer
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• s.184
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• pp.64-69
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• 2001

1998년 기준으로 하수처리장에서 발생하는 슬러지는 약 144만톤/년으로 발생량 대부분을 단순매립과 해양투기로 처리하고 있어서, 각종 규제가 강화됨에 따라 처리방안에 대한 대안 마련이 시급한 실정이다. 특히 단순매립 시에는 슬러지 대부분이 유기물로 부패되어 매립지 내에서 악취, 침출수, 해충 등의 2차 환경오염을 야기시키고 있다. 따라서 본 연구개발의 목표는 자가발열 고온호기성 소화(Autothermal Thermophilic Aerobic Digest

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.11a
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• pp.482-482
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• 2010

하수처리장에서 발생하는 유기성 슬러지는 대부분 해양투기에 의해 처분되고 나머지는 매립, 소각, 퇴비화 등으로 처분된다. 그러나 런던협약 '96 의정서' 발효에 의해 2012년부터 해양투기가 금지되고, 매립장 및 소각장의 신규건설은 님비(NIMBY) 현상에 의해 제한받기 때문에 효과적인 슬러지 처분 및 가용화 방법이 요구되고 있다. 현재 초음파[1]나 열처리[2], 오존[3,4], 미생물 처리[5,6] 등 물리, 화학, 생물학적 처리방안이 연구되고 있으나 이러한 방법들은 에너지 과소비, 2차 오염물질 발생에 따른 처리비용 증가 등의 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 연구 방법을 보안하고자 전기분해를 활용하여 슬러지 가용화를 시도함으로써 슬러지 발생을 저감시킬 수 있는 방법을 연구하였다. 본 실험에서는 전기분해를 위해 제작된 불용성 전극은 Titanium에 Iridium을 코팅하여 제작하였고, 최대 20V까지 전압을 고정시키고 시간에 따라 변화되는 전류와 전기전도도, pH 값을 관찰하였다. 실험에 사용된 활성슬러지는 3개월간 합성폐수로 순응화 시킨 후에 시료로 사용하였다. 전기분해에 의해 처리된 활성슬러지의 여액을 분석한 결과 SCOD, TN, TP 농도가 각각 510%, 9%, 106% 증가하였다. 이는 전기분해에 의해 미생물의 세포벽이 파괴되어 세포 내 물질들이 세포 외부로 용출되어 미생물들의 이용이 가능한 상태로 되었음을 알 수 있었다. 이는 국내 하 폐수의 낮은 C/N비 때문에 무산소조에 메탄올 같은 외부 탄소원을 공급하는 대신에 별도의 탄소원 공급 없이 가용화 된 슬러지를 반송시킴으로써 슬러지 저감에 따른 폐기 비용과 운전비용의 절감을 기대할 수 있어, 근본적인 슬러지 발생을 저감시킬 수 있는 해결책이라 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.185.2-185.2
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• 2011

1900년대 이후 산업발전에 따른 인구의 도시 집중화로 인한 하수량 증가에 따라 하수슬러지 발생량이 점차 증가하게 되면서 하수슬러지 처리에 관한 문제 등이 제기되기 시작하였다. 국내의 경우 2003년 하수슬러지의 매립이 금지된 후, 발생슬러지 대부분을 해양투기 등을 통해 처리하여왔다. 2009년 기준으로 국내에서 발생되는 하수슬러지량과 처리 분포를 살펴보면 전국 433개소 하수처리장에서 1일 평균 8,295톤(3,028천톤/년)이 발생되고 있으며, 이 중 47%가 해양투기 되고 있는 실정이다. 그러나 해양투기마저도 런던협약'96의정서 가입으로 2012년부터 금지됨에 따라 국내에서는 슬러지처리 및 재활용 방안과 관련한 연구개발이 활발히 진행되고 있는 중이다. 하수슬러지 처리 및 재활용기술의 경우 다양한 공법 등이 개발 중에 있으나 설비의 불안정 및 높은 투자비 등으로 인해 아직까지 상용화 된 설비 등은 많지 않은 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 POSCO 건설에서 개발한 슬러지 연료화 기술을 통해 생산된 슬러지 탄을 석탄 화력발전소 등에 석탄 보조연료로 활용할 수 있는 방안을 강구하여 상용화 가능한 혼소 기술을 개발하고자 하였다. 슬러지탄(발열량 3.000kcal 이상)을 석탄 화력발전소 보일러에 일정 비율로 혼소하여 슬러지탄의 품질평가, 중금속 용출시험 및 함량분석, 잔재물의 중금속 용출시험 등을 실시하였으며, 그 결과 모든 시험항목에서 연료화 관련 법적기준을 만족하는 것으로 나타났다. 슬러지탄을 화력발전소에 혼소하여 사용할 경우, 2012년부터 시행예정인 RPS(Renewable Portfolio Standard)법 대응 및 석탄사용량 저감 등을 통한 $CO_2$ 저감으로 저탄소 녹색성장의 자원순환사회를 구축하는 데 이바지 할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.31 no.12
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• pp.1113-1122
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• 2009

In order to find the way to solve the problem of sewage sludge discharge into the ocean, the sludge solubilization by ultrasonic and the improvement methods of wastewater treatment process were studied. In the membrane bioreactor the sludge retention time was stepwise increased from 5.1 day to 442 days where the biomass average concentration has been increased from $c_B$=3.4 $gTSSL^{-1}$ to $c_B$=14.5 $gTSSL^{-1}$ respectively. At the same time, the biomass yield coefficients were reduced from 0.5-0.7 at SRT=5.1 day to 0.005-0.007 at SRT=442 days which means the reduction of sludge production. Oxygen mass transfer coefficients and ${\alpha}$-factor were investigated with changing stirrer speed to find the relation between the high biomass concentration and aeration efficiency in the propeller loop reactor. As a result of sludge solubilization, the solubilization of sludge by ultrasound was increased with increasing energy input and it led to improved anaerobic digestion rate with more biogas production than that of nonsolubilized sewage sludge.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.28 no.2
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• pp.15-29
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• 2020

The aims of this study is to improve physical properties of the sewage sludge and the process sludge generated in the leachate treatment by mixing the dry fuel, to develop the neutral solidifing agents that reduce oder, and to recycle the sewage and the process sludges as landfill cover materials. The mixing ratio (W/W) of sludges and dry fuel was appropriate at about 1:1, and the mixed materials were shown to be homogeneous at that ratio. We could know that when the sludges were mixed with dry fuel, moisture contents and viscosities are reduced, and air passages are formed between particles and particles. The various mixing tests and odor tests showed that the neutral solidifing agent was effective for the odor reduction. The main ingredient of the solidifing agent is the ash of sewage sludge, enabling it competitive in waste recycling and production costs. The landfill cover, using developed neutral solidification agent, improved physical properties to satisfy the quality standards and to increase the compressive strength. It also proved to reduce the value of complex oder and the usage of solidification agent to 1/3 (3,000 to 1,000) and to 1/8 (50% to 6%), respectively, from the comparative study with alkaline solidified landfill cover. Further research is under way to prove that this can be mixed with general soil to be used as a soil improvement agent for plant cultivation.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.11
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• pp.589-595
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• 2016

This study evaluated the environmental impacts for landfill treatment of the wastewater treatment sludge (WTS) from petrochemical firms by life cycle assessment (LCA) and reviewed the impact reduction by landfill gas (LFG) utilization. The functional unit was 'landfill of 1 ton of WTS', and the system boundary included the process of input and treatment for WTS in landfill site. The impacts were high at landfill process (LP) and leachate treatment process (LTP). Global warming (GWP) and photochemical oxidants creation (POCP) were high at LP, while abiotic depletion (ADP), acidification (AP), eutrophication (EP), ozone depletion (ODP) were high at LTP. The major substances of various impact categories were crude oil (ADP), $NO_X$ (AP, EP), $CH_4$ (GWP, POCP), $Cl_2$ (ODP), respectively. The major factor of ADP, AP, EP was attributed from the generation of electricity used in LTP, and the methane within uncollected LFG was main factor of GWP and POCP. Therefore, electricity consumption reduction is identified to be an impact improvement option, and the flaring system installation or enhanced LFG recovery could be an alternative to reduce impacts. Among the various categories, GWP accounted the highest impact (${\geq}90%$) followed by ADP, POCP. In the avoidance impact resulted from the utilization of LFG, to substitute B-C oil or LNG showed the impact reduction of 32.7% and 12.0%, respectively.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.367-369
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• 2005

방사선 처리에 의한 슬러지의 기초 물성 변화 및 탈수율 증진에 대한 실험을 수행하였다. 또한 슬러지의 자원화를 위하여 슬러지 이용 퇴비를 제조하여 품질을 평가하였다. 방사선을 조사한 슬러지는 입자 내부에 존재하는 일부 수분이 유출되어 최종 탈수 케이크의 함유 수분이 약 7% 정도 감소하였으며, 이는 방사선 조사가 최종 슬러지 발생량을 저감시킬 수 있는 한 가지 방법임을 시사 하여준다. 슬러지를 이용한 퇴비화 실험을 통하여 방사선 처리를 한 퇴비의 품질이 비조사 퇴비에 비하여 퇴비 품질이 향상되었음을 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2003.11b
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• pp.308-309
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• 2003

본 연구에서 진행된 전자선과 불가사리 분말을 이용한 탈수슬러지 함수율 저감 시스템으로 슬러지를 전처리한 후 탈수함으로 최소 15 % 이상의 탈수효율 증대로 인한 탈수케이크의 부피감소 및 이에 따른 처리비용의 절감을 가져올 것으로 사료된다. 또한 물리적 개량단계에 이용되는 불가사리 분말은 해양생태계에 악영향을 주는 불가사리의 이용범위를 확대함으로 불가사리 구제 및 수매사업의 활성화와 해양환경보전에 이바지할 수 있다.

• KSBB Journal
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• v.19 no.2
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• pp.93-97
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• 2004

We investigate the effect of enzyme pretreatment using protease, carbohydrase, and lipase on improvement of sludge treatment efficiency by measuring SCOD and TCOD. The enzyme-pretreatment increases SCOD of excess sludge. In addition, the amount of sludge reduction during digestion, in terms of SCOD and TCOD, are enhanced by enzyme-pretreatment. Among pretense, carbohydrase, and lipase, pretense showed the best enhancement of the sludge treatment efficiency. Sludge digestion followed by ozone and enzyme treatments showed more effective sludge treatment when compared with ozone treatment alone. Therefore, we expect that enzyme pretreatment can be used as a useful tool for enhancing the sludge treatment efficiency.

• Journal of Korean Society of Water and Wastewater
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• v.28 no.4
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• pp.411-417
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• 2014

The performance of the new aerobic digestion system combined with inorganic sludge separation unit and sludge solubilization unit, CaviTec II, is evaluated. Anaerobic digester effluent sludge is used for feed sludge of CaviTec II system. By addition of CaviTec II, the amount of cake generated is reduced by 27%, and the soluble nitrogen is reduced by 92%.