• 자원리싸이클링
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• 제23권6호
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• pp.47-53
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• 2014

런던협약으로 인하여 하수 슬러지 및 유기성 폐기물의 해양투기가 전면 금지되어 이의 효과적인 처리 및 에너지 전환 기술에 대한 요구가 증대되고 있다. 하수 슬러지의 빠른 감량과 에너지화가 가능한 열적 에너지 전환 기술의 적용을 위해서는 하수 슬러지의 열분해 및 연소 특성에 대한 기본적인 kinetics 자료가 필수적이다. 본 연구에서는 열중량 분석기(thermogravimetric analyzer, thermobalance)를 이용하여 하수 슬러지의 열분해 및 연소 kinetics를 도출하였다. 열분해의 경우 총 세 단계의 반응이 일어나 각각에 대하여 subtraction method에 의하여 activation energy와 빈도 인자를 도출하였다. 촤 연소의 경우 반응 kinetics 해석은 기체-고체 화학반응의 세 가지 모델이 이용되었고 shrinking core model이 연소 특성을 가장 잘 나타내어 이 모델을 기준으로 activation energy와 빈도 인자를 도출하고 산소농도 영향을 살펴보았다.

• 유기물자원화
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• 제3권1호
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• pp.61-71
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• 1995

본 실험은 alum슬러지를 도시하수슬러지나 톱밥과 같은 유기물질들과 혼합하여 퇴비화를 하였을때 그 사용 가능성을 알아보고자 실행되었다. 톱밥과 제지슬러지를 같은 부피의 비율로 혼합한 후 alum슬러지를 이들 원료에 대해서 부피로 0%, 25%, 35%, 45%를 혼합하였다. 퇴비화장치는 aerated static pile을 사용하였으며, 화학분석과 미생물의 변화를 조사하여 부숙정도를 판정하였다. 퇴비화 과정중 0%와 25% alum 처리구는 30일 까지 온도가 $55^{\circ}C{\sim}68^{\circ}C$까지 급격히 상승하였으며 세균 및 방선균의 수가 급격히 증가하였으나, 35%와 45% alum 처리구의 온도는 $50^{\circ}C$ 이상 올라가지 않았다. 퇴비화 기간중 모든 처리구에서 탄소함량과 C/N율은 점차적으로 감소하였다. 양이온 치환용량(CEC) 은 0%, 25% alum 처리구에서 퇴비화 30일 동안 70me/100g까지 증가하였으나 다른 처리구에서는 약간 증가하거나 혹은 증가하지 않았다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.271-275
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• 2006

여수 하수처리장 하수처리 방류수가 배출구 인근해역에 미칠 수 있는 영향정도를 파악하기 위하여 해양수질 및 저질 환경을 조사하였다. 조사는 총 30개 지점에서 수질과 저질의 일반항목과 영양염류에 대하여 실시하였다. 조사시기는 2005년 9월 3일 (하계), 2005년 11월 20일(추계), 2006년 2월 13일 (동계), 2006년 5월 28일 (춘계) 에 4 계절에 걸쳐 밀물시와 썰물시에 현장 조사를 실시하였다. 배출수는 해양수질환경의 특성을 통해 추정한 결과 직접영향권은 0.5km, 간접 영향권은 반경 약 2km까지로 추정되었다. 저질의 결과를 보면 산 휘발성 황화물의 농도가 많은 해역에서 저질의 오염기준을 초과하는 동 오염된 저질의 특성을 보였으며, 산 휘발성 황화물과 화학적 산소요구량의 분포는 니질 퇴적상이 두드러지게 나타나는 배출구 동측과 돌산도 남동쪽, 돌산도 서측과 대경도 동측사이에 위치한 해역에서는 대체적으로 높은 값들을 보이고 있으며, 조립질 퇴적상이 주로 분포하고 있는 배출구와 국동항사이의 수로에서는 대체적으로 낮은 분포를 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.722-729
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• 2010

하수 재이용에 대한 관심이 급부상하고 있는 가운데, 재이용수의 미량물질 등에 의한 화학적 리스크와 더불어 미생물학적 안전성에 대한 고려가 요구되고 있다. 본 연구에서는 벤치스케일의 연속식 실험장치를 이용, 미량물질 중 최근 주목을 받고 있는 의약품류를 대상으로, UV처리공정의 의약품류 제거효과 및 미생물학적 안전성의 달성 가능성을 고찰하였다. 시험수로 이용한 하수 2차 처리수중에서는 항생물질, 해열진통제 등 38종의 의약품류가 수 ng/L에서 수백 ng/L의 범위로 검출되었으며, 이를 대상으로 하여 UV 및 UV/$H_2O_2$ 처리실험을 행한 결과, UV 단독처리에 의한 의약품류의 효과적인 제거에는 상당량의 UV조사량이 필요할 것으로 예상되었다. 반면, UV/$H_2O_2$ 공정의 경우 $H_2O_2$의 첨가농도를 약 1 mg/L에서 6mg/L까지 증가시킴에 따라 각 의약품류의 제거율은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 한편, $923\;mJ/cm^2$의 UV 조사량과 6.2 mg/L의 $H_2O_2$를 병용한 UV/$H_2O_2$ 처리는 Naproxen(>89%)외 모든 의약품류의 농도를 90% 이상까지 감소시킬 수 있었다. 또한 이 운전조건은 현행 하수처리장 유출수중의 대장균군에 대한 규제농도($3,000/cm^3$)를 기준으로 하였을 때, 4~5 log의 불활성화를 달성할 수 있을 것으로 예상되어, 하수 재이용에 요구되는 California Title 22의 criteria를 만족시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.462-469
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• 2017

최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.91-98
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• 2009

아산만 해역으로 방류수가 배출될 경우, 생태-유체역학모델을 이용하여 아산만 해역의 장기 수질변화를 예측하였다. 생태-유체역학 모델은 해수유동 시뮬레이션을 위한 다층모델과 수질시뮬레이션을 위한 생태계모델로 구성되어 있다. 생태-유체역학모델을 이용하여 아산만해역의 장기 수질을 예측한 결과, 5개 정점에서 화학적산소요구량, 용존무기질소 및 용존무기인의 농도분포는 현재 계산결과에서 6개월 동안 증가하였다. 수치실험 수행시간 1년에서 2년 사이에서는 화학적 산소요구랑, 용존무기질소, 용존무기인의 농도분포는 6개월 동안 증가한 농도분포가 차츰 감소하는 경향을 보였으며, 3년에서 10년 사이에서는 일정한 농도분포를 보였다. 화학적 산소요구량, 용존무기질소 및 용존무기인의 농도는 $11{\sim}67%$, $10{\sim}67%$ 및 0.57%의 범위로 증가하였다. 10년 동안의 수치 실험 결과 화학적산소요구량과 용존무기질소의 변화 폭이 크게 나타났으며 이는 하수처리장의 방류수 중 이 두 오염부하량이 많은 양을 차지하고 있기 때문이다. 아산만 연안해역에서 화학적산소요구량, 총질소, 총인의 농도는 해역수질환경기준 II등급으로 조사되었으나, 하수처리장의 방류수가 배출될 경우 사업지구 인근의 아산만 방조제 부근에서는 해역수질환경기준 III등급으로 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권2호
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• pp.158-165
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• 2007

본 연구는 근원에 따른 용존 유기물의 특성을 평가하기 위해 하천수, 호소수, 하수 2차 처리 유출수의 자연수 및 Aldrich, Wako 사에서 공급된 휴믹산을 대상으로 분자량 분포에 따른 물리 화학적인 수질 특성, 생분해도, 소독, 부산물의 생성 등을 고찰하였다. SUVA를 이용해서 자연수의 생분해 가능성을 평가한 결과 호소수, 하수, 하천수 순으로 예측되었으며 이는, 실제 생분해도 실험 결과와 유사하였다 생분해 반응 중 저분자 영역대의 용존 유기물은 점차 감소하였고 반면에 고분자 영역대의 용존 유기물은 증가하였다. SMP는 전체 용존 유기물의 0.7-5.5%정도 관찰되었으며 고분자 물질을 많이 함유한 시료에서 높게 나타났다. THM 생성은 대체로 고분자 물질이 높을수록 증가하였으며 THMFP도 Wako 휴믹산을 제외한 샘플에서 이와 유사한 경향을 나타냈다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1706-1709
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• 2010

일반적으로 생물학적 하수처리공정들은 단위공정내 물리 화학적 및 생물학적 반응들이 복잡하게 존재한다. 활성슬러지모델 1(ASM No.1)을 시작으로 생물공정을 모사하기 위한 다양하고도 새로운 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 그러나 이들 모델은 그 활용의 측면에 있어 비용과 단순성에서 매우 큰 단점을 가지고 있었다. 그중 이들 수학적 기반의 모델들이 갖는 또 다른 활용상의 어려움은 현장 근무자들이 활용하기에는 시간 소요와 컴퓨터-과학에 관한 기술부족의 장벽이 매우 높아 결국 모델활용의 영역은 전문가나 특정 엔지니어들에게 국한되어 왔다. 이러한 상황을 극복하고 현장 근무자들에게 도움을 주기 위해 동적-물질수지모델(Dynamic-Mass-Balance Model)에 기초한 $KM^2BM$이 개발되었다. 금번 논문은 생물학적 하수처리장을 설계하고 모사함에 있어 활용 가능한 모사 툴로서의 $KM^2BM$을 소개한다. 이 모델은 모델 파라메터의 추정이나 하수성상분석과 같은 별도의 노력 없이도 단순한 인자추정만으로 생물학적 하수처리장내 미생물의 중요 거동기작을 고려함으로서 잠재적 공정적응력을 최대화 시킬 수 있다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1979년도 추계학술대회 심포지움
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• pp.234-236
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• 1979

인구의 도시집중과 고도산업사회 건설에 필연적으로 수반되는 도시하수 및 산업폐수등은 하천을 심각하게 오염시켜 하천수가 지니고 있는 자정능력 한계를 초과하고 있어 재생될수 없는 상태이므로 수자원의 보호가 요청된다. 이런 상황의 하천오염 증가 추세와 주요 오염원 및 오염물에 대하여 고찰하고 대책에 방향을 제시한다. 먼저 전국의 급수 현황과 장래를 보면 다음과 같다. 한편 수도권 한강수계를 오염시키는 주요 오염원인 폐수를 보면 주거지의 생활하수, 상업행위로 발생되는 폐수와 공장의 산업폐수로 대별할 수 있으며 수도권 한강에 유입 되는 지천 수질을 보면 다음과 같다. 위와 같은 상태의 총폐수량은 280만톤인데 비하여 청계, 중량하수처리장과 서부 북부 동부분뇨처리장의 일일 처리능력은 16.4%에 불과하다. 한편 서울지역 오염원구성비를 보면 다음과 같다. 이런 계속적인 오염물은 1977년 경우 갈수기에 80~100t/sec의 하천유량으로 희석되고 있어 자정능력 한계를 벗어나서 하류의 물은 혼탁하고 용존산소의 고갈현상을 초래하고 있다. 그러므로 도시 하천에서는 수류침체로 인한 하상퇴적을 방지하여 국소적 오염의 심화를 방지하며 유량을 증가 시켜야 한다. 수도권 한강 수계의 수질의 일부는 다음과 같다. 한편 생활수준의 향상과 더불어 수요가 급증되며 처리장의 효율과 하천수의 수질을 악화시키는 합성세제의 총생산량은 1971년에 21000톤이던 것이 1978년에는 약 50,000톤에 이르고 있으며 이중 55~60%가 서울지역에서 소모되는 것으로 추산되어 진다' 결과 한강수에서 검출되는 합성세제의 오염 현황을 보면 다음과 같이 이미 몇개 지점에서는 세계 보건기구의 허용량인 0.5ppm을 초과 하고 있는 실정이다. 또한 오염의 연쇄현상을 나타내는 중금속의 일종인 csduium의 검출 정도를 보면 다음과 같다. 이상의 하천오염에 따른 수중생태계의 변화는 물리적 화학적 생물학적 환경요인이 복합적으로 작용하는 세부적 기계에 대하여는 규명되지 않은 문제가 아직도 많으며 지표생물의 표현형은 중요한 가치를 부여하고 있다. 식물성 plankton의 우점종의 출현 빈도에 따른 수질계급을 보면 뚝섬지역 BOD 3.3~5.3 빈부수성 $~\alpha$ 중부수성, 보광동 BOD 6.0~10.3중부수성, 제 2한강교 BOD10~28 $\alpha$ 강부수성, 난지도 BOD29 $\beta$ 강부수성 등이며 이와 상이한 결과도 보여주고 있다. 이상으로 볼 때 1) 가정하수의 질을 높이기 위하여 분뇨정화조 의 효율증대 2) 산업폐수의 공정별 폐수량의 조절 및 폐수성 상에 따른 총량규제에 대비한 효율증대 3) 하천의 오염부하와 자정능력 최대한 부여 4) 폐수처리를 위한 미생물제개발 및 오염지표 종 연구와 오염내성 생물의 연구등이 종합적 으로 수행되어야 한다. 5) 이상의 모든 조사와 연구결과를 객관적으로 표기할 수 있도록 하천의 이정표가 정해져야 하겠다.

• 복합신소재구조학회지
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• 제5권3호
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• pp.38-52
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• 2014

도시주민생활에 없어서는 안 될 주요한 사회간접자본시설인 하수도, 하수도처리시설 등의 콘크리트 구조물에 대한 부식열화는 현재 세계 각국에서 급속히 진행되고 있다. 콘크리트 구조물은 반영구적인 것으로 인식하고 있다. 그러나 각종 열화 인자에 의해 구조물의 사용수명은 급속히 단축된다. 하수시설 내에서는 황산이외에도 다양한 염류에 의하여 콘크리트구조물이 부식될 가능성이 있지만 황산에 의한 부식이 가장 대상범위가 넓고 부식속도가 빠르기 때문에 부식현상이 발견되면 급속하고 적절한 대응조치가 필요하다. 열화예측결과 및 구조물의 공용연수를 감안한 신뢰성이 높은 공법의 도입이 필요하며 이러한 조건에 적합한 유기재료와 무기재료의 복합 특성을 발휘하는 갱생공법에 사용되는 주요 소재의 실험적 특성에 관하여 고찰하였다. 그 결과 경질염화비닐(이하 프로파일)은 내외수압 저항성에서 3분간 $1kgf/cm^2$의 압력에도 누수 및 압력의 이동이 없었으며 약품침지에 따른 중량변화량이 $0.2mg/cm^2$이하로 산에 대한 변화량은 거의 없었다. 주입재인 모르타르의 산성에 대한 저항성은 일반 콘크리트에 비해 우수하였으며 기존 모르타르에 비해 비확선성 또한 우수하였다. 장거리압송시험은 200m까지 안정적인 압송이 가능하여 이 기술에 필요한 요구 성능을 확보한 것으로 나타났다.