• 청정기술
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• 제15권3호
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• pp.154-164
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• 2009

2007년을 기준으로 울산에 위치한 사업장으로부터 발생된 유기성 폐수슬러지의 94%가 해양처분되었다. 유기성 슬러지의 해양처분은 2012년에는 완전 금지될 예정이다. 그러나 아직까지 울산에 위치한 사업장으로 부터의 유기성 슬러지는 소각 이외에 다른 대안이 없는 실정이며, 현재 울산석유화학산업단지의 사업장들은 슬러지의 육상처리 및 처분기술의 확보가 매우 중요한 과제이다. 본 연구에서는 울산의 석유화학사업장 슬러지와 하수처리 슬러지를 연료로 활용하기 위해 건조슬러지와 탄화슬러지의 재료적 측면에 대한 평가를 실시하였다. 연구결과 저위발열량 3,000 kcal/kg이상을 초과하는 테레프탈산, BTX, 프로필렌, 화학섬유 등을 생산하는 사업장으로부터의 건조슬러지와 탄화슬러지는 연료로서의 가능성이 높지만 건조할 경우 2,100 kcal/kg 이하, 탄화할 경우 1,100 kcal/kg 이하인 좀 더 무기성분이 많은 펄프, 제지, 메틸아민, 아마이드 등을 생산하는 사업장의 폐수슬러지는 연료로서의 가치가 적은 것으로 나타났다. 연구결과 대부분의 슬러지들이 에너지 측면에 있어서 탄화보다는 건조가 더 좋은 결과를 보여주었다.

• 공업화학
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• 제18권6호
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• pp.575-579
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• 2007

하수슬러지의 처리문제가 대두되어지면서 많은 연구자들에 의해 슬러지 처리 기술이 연구되어지고 있다. 대표적으로 소각, 탄화, 열분해, 매립, 비료화 등의 방법이 있지만 이러한 모든 공정에는 80% 이상의 높은 함수율의 하수슬러지를 원재료로 사용하기에 어려움이 있어 건조공정이 요구되어진다. 본 연구는 선행 연구인 수치해석적 연구로 설계된 로타리 킬른형 건조로를 이용하여 운전변수로 킬른 체류시간, 건조로 부하, 건조로 온도를 각각 변화시켜 최적의 운전조건과 기술을 확립하는데 그 목적을 두고 있다. 변수별 연구에 의한 결과로 킬른 체류시간, 건조로 부하, 건조로 온도는 각각 $62.5kg/m^3{\cdot}hr$, 26.2 min, $330^{\circ}C$로 결정되었다. 이때 함수율 $10{\pm}2%$, 건조효율 88%, 무게감량 80%, 부피감량 60% 정도로 나타났고, 슬러지의 입경은 10 mm 이하로 배출되었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제33권5호
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• pp.473-479
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• 2017

This study was designed to understand characteristics of oxy-combustion of coal, dried sewage sludge and solid refuse fuel (SRF). Thermogravimetric analysis was conducted by burning the fuels with air, 21% oxygen ($O_2$)/79% carbon dioxide ($CO_2$) and 30% $O_2/70%$ $CO_2$. Heating rates were varied as 5, 10, 25, 40 and $100^{\circ}C/min$. Complete coal combustion was found at the heating rates of 5, 10, 25 and $40^{\circ}C/min$, and different combustion behavior was found with the gas composition at the heating rates of 10, 25, 40 and $100^{\circ}C/min$. Coal combustion with 30% $O_2/70%$ $CO_2$ showed the highest while coal combustion with 21% $O_2/79%$ $CO_2$ showed the lowest combustion rate. On the other hand, the combustion of dried sewage sludge and SRF showed similar combustion behavior with respect to the combustion gas composition. This suggests that oxy-combustion of dried sewage sludge and SRF which contain a large amount of volatile matter may show similar combustion behavior to their air combustion.

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.61-68
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• 2009

This paper presents the numerical analysis of process of sludge drying to know the characteristics of design parameters and develop the new process plant. Finite volume method and $k-{\varepsilon}$ turbulence model were used to analogy the sludge drying furnace. It has been attempted to perform the disposal of sewage sludge such as simple reclaiming and dumping in sea and incineration. Currently, these methods are restricted by national or international government regulations. The drying process is adopted as an effective method for sewage sludge treatment. However sewage sludge makes it difficult to treat with a large volume at the real drying process plant because of its own complicated physical, chemical, and thermal properties. The final design value of moisture content with 10% of the dried sludge can be obtained through the simulated outputs in this study.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.112-117
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• 2002

본 연구는 고품질의 퇴비 생산을 목적으로 건조된 제지슬러지와 톱밥을 돈분에 혼합하여 합리적인 퇴비화 조건을 도출하기 위해 실행되었다. 돈분은 톱밥과 건조 제지슬러지보다 비교적 높은 질소함량으로 인한 낮은 C/N율과 과다한 함수율이 특징이다. 그러므로 건조 제지슬러지와 톱밥을 첨가하여 퇴비더미의 C/N율과 수분함량을 조절하였으며, 퇴비화 방식은 교반 정체식을 이용하였다. 퇴비화 초기 혼합된 퇴비더미의 물리적 특성 때문에 작업성이 용이하지 않았으나 곧 회복되었다. 돈분과 톱밥을 혼합한 P-2 처리구(56.6 : 43.4)는 퇴비화 시작 후 5일 이내에 퇴비더미의 온도가 $60^{\circ}C$에 도달했으며, 그 때 P-2의 수분함량은 58%이었다. 모든 처리구의 pH는 퇴비화 진행과정에서 미약하게 감소하였다. 짧은 퇴비화 기간 때문에 T-C와 T-N의 변화는 크지 않았지만, T-C의 감소율은 5~12% 범위였다. 5개의 돈분 처리구에서 합리적인 퇴비화 조건을 고려하면 최적의 수분함량은 57%이었고 팽화제로써 톱밥을사용하는 것이 건조 제지슬러지를 처리하는 것보다 퇴비의 품질면에서 우수하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.660-667
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• 2018

본 연구에서는 천안시 병천 하수종말처리장의 '열건조물'로 고형연료를 제조하기 위하여 유중건조 공정의 최적 조건을 선정하는 연구를 수행하였다. 연구결과물의 특성을 평가하기 위하여 $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $190^{\circ}C$의 온도조건에서 '유증발량 측정실험' 및 '열건조물의 유중건조 실험'을 수행하였으며, 칼로리미터와 TGA 장비를 이용하여 고형연료의 성능을 측정하였다. 또한 휴대용 복합악취측정기를 이용하여 유중건조 중 복합악취, 암모니아, 황화수소 및 총 휘발성 유기화합물의 발생농도를 측정하고, EDS 장비를 이용하여 성분분석 연구를 수행하였다. 대량생산을 고려하여 기름과 열건조물의 무게비를 임의의 비율인 4:1로 고정하였고, $130^{\circ}C$에서는 일부 내부수의 순간적인 건조 이후 기름과 열건조물의 물리적인 혼합만이 진행된다고 판단된다. 환경 친화적인 측면을 고려하였을 때, $160^{\circ}C$와 $190^{\circ}C$의 건조효율에 큰 차이가 없으므로 $160^{\circ}C$의 건조온도에서 5분 이내로 처리하는 것을 최적 조건으로 선정하였다. 본 연구에서 재조한 고형연료의 신뢰성을 확보하기 위해 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구를 진행한 결과 발열량 4,449kcal/kg, 함수율 2%, 회분함량 34%로 현재 사용 중인 현장연료보다 대체로 우수한 성능을 나타내었으므로 기존의 목재펠릿 뿐만 아니라 석탄에너지 또한 충분히 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권1호
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• pp.9-16
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• 2010

This pilot study evaluated fueling feasibility of sewage sludge, which contains a large amount of water content, by applying melting of thermoplastic polyethylene (PE). This study has identified a simultaneous achievement of drying and heating value improvement of the sewage sludge. The sewage sludge collected from a sewage sludge treatment plant during a winter period had a water content of 83.7 wt%, a combustible volatile content of 12.5 wt%, and an ash content of 3.8 wt%. The higher heating value (HHV) of the dried sewage sludge, before impregnation or coating of PE, was 4,600 kcal/kg. The collected sewage sludge was immersed into the melted PE solution, which had a HHV of 11,070 kcal/kg, and kept immersing with increasing reaction time. As the reaction (immersing or coating or impregnation) time increased, the water content of the sludge decreased. However, the HHV of the sludge increased with increasing the reaction time. The HHVs of the sewage sludge immersed or dipped into the melted PE solution for 15 min ranged from 6,780 to 8,170 kcal/kg with water content less than 7 wt%. This result indicates the melted PE solution can be utilized as an improvement technology for dryness and heating value of the sewage sludge with high water content. The sewage sludge impregnated or coated with melted PE can be utilized as potential fuel or energy resources.

• 산업기술연구
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• 제3권
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• pp.75-85
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• 1983

This study is conducted to provide useful fertilizer or soil conditioner of sludge from nightsoil treatment plant. Several possibilities present themselves. The major sink for disposal of waste sludge is the land, and in this case values will be measured primarily in terms of agricultural benefits. According to the result of sludge drying experiment, the drying rate with mixing once a day was more increased by three times than the state without mixing. And in sludge, N was 7-9%, P was 0.85-4.14%, and coliform groups in dried sludge were 75 MPN/gr.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1326-1331
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• 2009

Drying process in the cylindrical thin film layer of sludge with the thickness less than a few millimeters has been investigated. Thin film drying is specially designed and used to dry the viscous materials like sewage sludge. The thin film layer of sludge is dried on the metallic cylindrical surface through which thermal energy is supplied to the layer during drying. The wall temperature is assumed to be constant during drying in the present study for the simplification. In order to solve the equations, the mass transfer rate on the drying surface should be determined. The mass flux of evaporated water vapor on the surface is estimated with the formulation given in the literature. The effect of some physical parameters on drying has been examined to figure out the drying characteristics of the sludge layer.

• 한국기계가공학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-6
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• 2009

Air drying technology was developed as an equipment for reducing of moisture content from wastewater treatment and waterworks sludge cake and reproducing it by reusable matter. Advantage of cyclone type pneumatic dehydrator is simple and excellent drying performance. The air drying equipment was composed to the air ejector which made high-speed fluid field, and cyclone which made circling fluid field. Dewatered cake was crushed at the high-speed zone as first step, and formed with dried powder of sphere shape by the collision between particles at the circling fluid zone. In this study, a CFD analysis has been performed to predict air-sludge particles flow in cyclone and ejector of pneumatic dehydrator. The computational results showed typical Rankine vortex structure which was frequently found in swirling flow phenomena. And the conical type wedge in lower part of a cyclone prevented accumulation of the sludge particles in the cyclone. Therefore, this technology was effective in drying of dehydrated cake of waterworks sludge.