• 공업화학
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• 제10권7호
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• pp.1073-1078
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• 1999

본 연구의 목적은 소오다회 제조 공장에서 발생하는 폐슬러리를 미세 실리카가 함유된 공장 폐수의 응집제로 이용 가능한 지를 확인하고 이로부터 폐수 처리비용을 절감하고자 수행되었다. 실리카 함유 폐수를 처리하는 경우 단순히 응집 처리하는 기존의 방법과는 달리 수중에 미립자로 존재하는 실리카를 먼저 겔화(gellation)시킨 후 응집 처리하는 방법을 사용한 경우, 적은 양의 폐슬러리를 사용하여도 양호한 처리수질을 얻을 수 있어 소오다회 폐슬러리를 실리카 함유 폐수 처리를 위한 응집제로 재이용이 가능함을 확인할 수 있다. 폐수 중 실리카의 겔화를 위한 적정 pH는 5정도였으며 겔화에 의한 응집 처리시 약품 사용량의 감소와 응집 수 발생되는 슬러지 양을 감소시킬 수 있었다. 소오다회 폐슬러리로 응집시킨 플럭의 탈수성과 침강성 역시 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권10호
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• pp.49-55
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• 2010

에너지원 및 다양한 화학제품의 원료로 유류의 소비량이 증가함에 따라 유류의 유출사고가 빈번하게 발생하고 있다. 유류오염 지하수 처리를 위해 용존공기부상법이 사용되어지고 있으나 용해성 기름을 효과적으로 제거하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 지하수내 주오염원인 자유상 유류와 친수성(oil-in water) 또는 친유성 에멜젼(water-in oil) 상태의 기름과 용해성 기름을 효과적으로 저감하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 용존공기부상법에 펜톤 산화 공법을 사용하여 효과적인 유류 오염 지하수 처리를 연구하였다. 펜톤 실험 결과 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) 제거를 위한 최적 조건은 pH 3, $H_2O_2$ 주입농도 25mM과 $Fe^{2+}$ 주입농도 25mM으로 나타났다. DAF와 펜톤 산화 실험을 수행한 결과 7분내에 TPH(Total Petroleum Hydrocarbon)와 COD(Chemical Oxygen Demand) 농도가 각각 1.5mg/L와 40.0mg/L 이하로 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 펜톤 산화 반응으로 인하여 슬러지 농도가 약 5배 가량 증가하여 후단에 침전조를 설치하는 것이 바람직하다.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.91-100
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• 2006

본 연구에서는 돼지 분 뇨 및 폐수의 오염물 부하를 조사 및 분석함으로써 다양한 형태의 돼지 돈사로부터 발생 및 배출되는 오염물 부하 원단위를 산정한 결과는 다음과 같다. 오염물질의 발생부하 원단위는 돼지의 성장단계에 비례하여 증가하였으나, 돈사의 형태에 따른 발생부하 원단위는 각 돈사별 평균값을 고려할 때 큰 차이를 보이지 않았다. 3계절과 생체 중량을 고려한 평균 분뇨 발생량은 분이 1.49kg/head/d, 뇨가 3.08kg/head/d로서 총 4.57kg/head/d가 발생하였다. 돈사의 형태와 계절을 고려한 최종적인 평균 오염물질 발생부하 원단위는 BOD 199.5g/head/d, $COD_{cr}\;413.5g/head/d$, T-N 27.8g/head/d, T-P가 5.3g/head/d로 나타났다. 시멘트 돈사에서 배출되는 폐수의 배출부하 원단위는 BOD 31.3g/head/d, $COD_{cr}\;95.6g/head/d$, T-N 8.9g/head/d, T-P가 3.1g/head/d로 조사되었다. 분의 수거율(80%, 90%)을 고려한 분의 발생부하 원단위와 시멘트 돈사의 폐수발생 원단위의 합을 슬러리 돈사의 배출부하 원단위와 비교 시, 오염물질과 항목별로 다소의 차이는 있으나 거의 유사하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권2호
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• pp.53-65
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• 2012

본 연구에서는 국내 농공단지로부터 배출되는 폐수를 대상으로 폐수의 처리효율 특성을 전형적인 $A_{2}O$ 공정계열의 변법인, 배양조-혐기조-간헐포기조로 구성된 HBR-II 공정을 적용하여 이를 규명하고자 하였다. 또한 고도처리를 위한 상용화 플랜트 설계 시에 공정 조업 및 제어변수 값을 도출하고 HBR-II 공정의 고도처리 효율성을 경제적 측면에서 분석검토 하고자 하였다. 이를 위해 본 실험에서는, HBR-II 공정을 bench (또는 pilot) 규모의 실험 장치에 적용시켜 처리효율 실험을 수행하였으며, 1차 침전지 설계를 위한 회분식(batch type) 침전실험과 인(T-P)의 제거와 2차 침전지로부터의 난분해성 미세 부유고형물 입자의 배출농도 안정화를 위한 응집실험을 병행하여 이를 고도처리효율과 연계하여 최적의 침전 및 응집을 위한 공정조업 변수 값을 도출하고자 하였다. F/M비를 0.20~0.25 $BOD_5/Kg{\cdot}MLSS/Day$로 유지시켰으며, $BOD_5$ 98.4%, $COD_{Mn}$ 92.9%, SS 97.5%, T-N 91.3%, T-P 82.3% 의 높은 제거효율을 나타내었다. 본 연구를 통하여서 HBR-II 공정을 농공단지 폐수처리에 접목 할 경우 안정적인 수처리가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1485-1491
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• 2015

There are two treatment processes that are currently applied to ships are the biological treatment process using the activated sludge and the electrochemical treatment. However, neither of them are able to remove both nitrogen and phosphorus due to their limited ability to remove organic matters, which are main causes of the red tide. This study was conducted to identify the characteristics of nitrogen removal factors from manure wastewater by replacing the final settling tank in SBR (Sequencing Batch Reactor) process and applying immersion type hollow fiber membrane. SBR process is known to have an advantage of the least land requirement in special environment such as in ship and the immersion type hollow fiber membrane is more stable in water quality change. As the result, the average in the cases of DO (Dissolved Oxygen) is 2.9(0. 6~3.9) mg/L which was determined to be the denitrifying microorganism activity in anaerobic conditions. The average in the cases of ORP (Oxidation Reduction Potential) is 98.4~237.3 mV which was determined to be the termination of nitrification since the inflection point was formed on the ORP curve due to decrease in the stirring treatment after the aeration, same as in the cases of DO. Little or no variation in the pH was determined to have positive effect on the nitrification. T-N (Total Nitrigen) removal efficiencies of the finally treated water were 71.4%, 72.3% and 66.5% in relatively average figures, thus was not a distinct prominence. In being applied in ships in the future, the operating conditions and structure improvements are deemed necessary since the MEPC (Marine Environment Protection Committee). 227(64) ship sewage nitrogen is less than the standard of 20 Qi/Qe mg/L or the removal rate of 70%.

• 멤브레인
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• 제24권1호
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• pp.63-68
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• 2014

주류를 제외한 과일 및 탄산음료 등을 제조하는 비알코올성 음료품 제조시설에서 발생되는 폐수는 높은 농도의 유기물과 낮은 농도의 질소, 인 등을 함유한다. 이러한 폐수의 처리 시설은 주로 호기성 공정과 약품응집 공정으로 구성하고 후단에 사여과지 또는 활성탄 공정을 추가하기도 한다. 하지만 이러한 방식은 긴 체류시간과 침전지 설치로 인해 많은 부지를 필요로 하는 문제가 있다. 본 연구에서는 부지소요 문제와 슬러지 유출로 인한 수질저하 문제를 해결하고자 W식품공장 폐수처리장 인근에 MBR pilot plant를 설치하고 장기간 운영을 통해 데이터를 확보하고 처리 효율을 평가하였다. 약 3개월간 음료수 제조공정 폐수를 평막을 적용한 MBR pilot plant로 운전조건을 변화하며 처리한 결과, 처리유량 $20m^3/day$, HRT 29 hr, 4Q 반송조건까지는 유기물 제거율 97% 이상으로 안정적인 처리가 가능했다. 하지만 그 이상의 운전조건에서는 생물반응조의 오염물질 제거율이 감소하였고 TMP가 급격히 증가하는 모습을 보였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.177-183
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• 2005

하 폐수 처리장의 방류수 수질은 최종 침전지의 성능에 의해 직접적으로 영향을 받으므로 최종 침전지의 효율적 설계 및 운전은 하 폐수 처리에 소요되는 비용 절감과 더불어 수질보전을 위한 하수 정화의 목표를 달성할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 장방형 최종 침전지의 성능 개선을 위하여 유입구 위치와 정류벽 설치에 따른 내부 유동특성 및 고형물질의 제거효율을 수치해석방법을 통해 평가하였다. 개발된 2차원 컴퓨터 프로그램은 방사성 추적자를 이용한 체재시간분포 곡선과의 비교를 통해 성공적으로 검증된 수치해석 모델로 수력학적 구조변경에 대한 침전지의 성능 예측을 가능하게 하였다. 최종 침전지의 유입구 위치는 낮을수록 침전지에 형성된 강력한 바닥흐름과 수표면 역흐름으로 나타나는 밀도류를 저감시켰으며 침강된 슬러지의 하류 이동을 감소시켰다. 최종 침전지 유입부에 설치된 정류벽은 유입수가 출구로 직접 흐르는 단락류를 방지하고 밀도 저류로 유입되도록 하여 방류수 수질을 향상시키나 유입구 위치가 낮은 경우에 설치된 정류벽은 오히려 방류수 수질을 떨어뜨리는 결과를 초래하였다. 결국 최종 침전지의 성능 개선을 위한 수력학적 구조변경 및 설계는 다양한 변수에 대한 조직적인 수치해석 연구가 필요하며 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.709-716
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• 2021

본 연구에서는 강원도 강릉에 위치한 광산배수 처리시설 침전지에서 채취한 철 수산화물 기반의 슬러지를 자연 건조해 제조한 흡착제를 사용하여 인공 불소 수용액 및 실제 광산배수에 적용하여 흡착제의 불소 흡착 특성을 확인하였다. 실험에 사용된 흡착제의 화학적 성분, 광물학적 특성 및 비표면적을 분석한 결과, 주구성광물로 산화 철(Fe₂O₃)이 79.2 wt.%를 차지하며, 결정구조 분석에서 방해석(CaCO₃)과 관련된 피크가 분석되었다. 또한 불규칙한 표면과 216.78 m²·g^-1의 비표면적을 가지고 있음이 확인되었다. 실내 회분식 실험에서는 반응시간, pH, 초기 불소 농도 및 온도 등의 변화가 흡착량 변화에 미치는 영향을 확인하였다. 동적 흡착실험 결과, 불소의 흡착은 반응 시작 16시간 후 3.85 mg·g^-1의 흡착량을 보이며 흡착량이 증가하다 점차 흡착량의 증가율이 감소하였으며, 등온 흡착실험에서 확인된 흡착제의 이론적 최대 흡착량은 81.01 mg·g^-1으로 분석되었다. 또한 pH가 증가할수록 불소의 흡착량이 감소하는 모습을 보였으며, 특히 흡착제의 영전하점인 pH 5.5 부근에서 급격한 감소량을 나타냈다. 한편 등온 흡착실험의 결과를 Langmuir 및 Freundlich 등온 흡착 모델에 적용하여 사용한 흡착제의 불소 흡착 메커니즘을 유추한 결과, Freundlich 등온 흡착 모델과 더 높은 상관관계(R²=0.9138)로 일치하는 모습을 보였다. Van't Hoff 식을 활용하여 흡착제의 열역학적 특성을 파악하기 위해 25℃에서 65℃까지 온도를 증가시키며 획득한 흡착량 정보로 열역학적 상수 𝚫H°와 𝚫G°을 계산하여 흡착제가 흡열의 흡착 특성을 보이며 반응이 비자발적임을 도출하였다. 마지막으로 약 12.8 mg·L^-1의 불소 농도를 가지는 광산배수에 흡착제를 적용하여 실제 환경에서 흡착제의 적용가능성을 확인한 결과, 약 50%의 불소 제거효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권6호
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• pp.1101-1106
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• 2006

생물학적 영양소 제거공정의 하수처리장에서 운전온도가 낮은 겨울철 기간중 사상성 미생물에 의한 Bulking 문제가 발생하고 있다. 본 연구는 사상성 세균의 한 종류인 M. parvicella의 성장에 의한 Bulking 문제를 C시 하수처리장과 파일럿 시설을 이용하여 검토하였다. Full-scale 시설은 1일 처리용량이 $51,000m^3/d$이고 F/M비는 0.12 kgBOD/kgMLVSS/d이며 SRT는 25일 이상으로 운전되고 있었다. 본 시설은 2003년 생물학적 영양소 제거공정으로 전환된 이후 운전온도가 $15^{\circ}C$ 이하의 저온으로 운전될 때 Bulking과 그로 인해 반응조내 거품현상이 주기적으로 발생되어 왔다. 파일럿 플랜트는 Full-scale과 동일한 시스템 및 폐수를 이용하였으며 1일 처리용량은 3.8 톤이고 운전온도는 $10^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$이었으며 SRT는 10일에서 25일 사이로 운전되었다. Full-scale에서는 온도변화에 따른 M. parvicella 성장과 SVI 변화 양상이 검토되었다. 아울러 파일럿 시설에서는 DO와 SRT를 변화시키면서 그에 따른 Bulking 미생물의 성장과 SVI 변화 형태를 분석하였다. 3년간 Full-scale의 운전결과를 분석한 결과 여름철 기간은 SVI가 160 이하의 양호한 분포를 나타내는 가운데 M. parvicella에 의해 더 이상 침전효율이 저조한 결과를 나타내지 않고 있었다. 반면 낮은 운전온도에서는 SVI가 300 이상의 높은 값을 나타내었다. 본 연구결과 DO 농도를 2-4 mg/L로 운전하거나 SRT를 20일 이내로 유지하였을 경우 M. parvicella에 의한 Bulking 문제가 효과적으로 제어되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1B호
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• pp.51-60
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• 2006

산업활동으로 인해서 발생하는 제강슬래그와 최근 선진국에서 환경개선 및 오염방지를 위한 용도로 활용하고자 활발히 연구되고 있는 제올라이트 등의 다공성 재료를 오염된 하천의 정체수역에 설치하여 저비용으로 수질을 개선시킬 수 있는 기법은 폐기물의 재이용 측면과 하천수질개선 측면에서 매우 필요하다. 현재 제철소에서 발생하는 부산물인 제강슬래그의 화학적성분은 주로 CaO, $SiO_2$, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$ 등으로 이루어져 있으며, 침전유발물질 및 흡착성물질이 함유되어 있다. 제강슬래그는 다공질 형태의 비표면적을 가지고 있어서 정화용 필터나 흡착재로 이용하기에 좋은 이점을 지니고 있다. 그리고 제올라이트는 양이온 교환특성, 흡착특성, 촉매특성, 탈수 및 재흡수특성 등의 이점을 지니고 있어서 축산농가의 환경개선, 도시의 생활하수의 처리, 공업폐수 처리, 음료수 수질개선, 방사성폐기물 처리 및 방사성 물질의 오염방지 등에 응용되고 있다. 그러므로 제강슬래그나 제올라이트를 Mattress/Filter의 채움재 및 수질정화용 여재로 활용함으로써 수질개선 등 효과를 동시에 얻을 수 있다. 본 연구에서는 제강슬래그와 제올라이트가 정체수역에 설치되는 Mattress/Filter시스템의 채움재로 활용할 때 공극률에 따른 수질개선효과를 파악하기 위하여 공극률을 38.6%인 P1, 45.8%인 P2 및 49.8%인 P3로 변화시켜 각각의 유입수와 유출수의 pH, DO, T-N, T-P 등을 측정하여 비교하였다. 수질개선에 사용된 Mattress/Filter시스템은 오염된 하천수가 Mattress/Filter시스템의 공극사이를 통과하면서 채움재에 형성된 다공질에 의한 여과작용과 생물막에 의한 접촉작용, 흡착작용 및 생물분해작용 등을 촉진시키는 기능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 제강슬래그 및 제올라이트를 채움재로 사용한 Mattress/Filter 시스템은 쉽게 생물막을 형성시키고 유기물의 흡착을 촉진시켜 오염물질을 정화하는데 필요한 자정작용의 효과를 증대시키고 수질개선을 촉진시킬 수 있는 자연환경에서 하천정화에 이용될 수 있는 시스템임을 확인할 수 있었다.