• Geomechanics and Engineering
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• 제38권6호
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• pp.603-609
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• 2024

In downtown subway project most of excavated soil is discarded externally, whereas in road construction excavated soil is used as filling material and management of surplus soil becomes important factor for success of the project. Excavated materials from slurry shield TBM are discharged through discharge pipe to slurry treatment plant and excavated soil mixed with bentonite are separated in separation plant by grain size. Fine material has been discarded together in filter cake without recycling. Its volume can vary according to geologic condition but statistically fine material as filter cake is about 5%~30% out of overall excavated volume. However, filter cake is non-toxic and can be recycled when mixed in the appropriate proportions with coarse aggregate. Therefore, in this study, utilization of excavated soil from a slurry shield TBM were examined and lab tests were conducted to find the proper way for mixing filter cake and aggregate to be recycled as fill material for road construction.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.599-615
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• 2022

한강과 같은 하저지반을 안전하게 굴착하기 위해서는 고수압 막장면에 대응할 수 있는 이수식 쉴드 TBM 공법을 적용한다. 이수식 쉴드 TBM 공법은 지하철 프로젝트에 널리 활용되어 왔는데 도심지 지하철 공사는 지하에서 연결되기 때문에 굴착토를 대부분 전량 사토해왔으며 필터케이크(벤토나이트)도 폐기물처리를 했다. 이와 달리 도로공사는 절성토의 최적화를 위해 굴착되어 나온 토석을 외부로 반출하는 것이 아니고 대부분 성토재로 활용하는 특징이 있어 굴착토의 활용방안이 프로젝트 성공의 중요한 요소가 된다. 이수식 쉴드 TBM 공법에서 굴착토는 이수재로 사용하는 벤토나이트와 굴착된 토사, 풍화암, 연경암 등이 섞여서 배니관을 통해 이수처리플랜트로 운송되면 이수처리플랜트에서 처리과정을 거쳐 크기별로 분리 배출된다. 이러한 굴착토 중 세립질의 토사는 필터케이크와 함께 폐기되어 왔으나 그 성분에 독성이 없고 조립토와 적정 비율로 혼합하여 사용하면 성토재의 품질기준을 만족할 수 있어 그 활용방안에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 이수식 쉴드 TBM 공법의 굴착토의 활용에 있어 제도적·기술적 기준을 고찰하여 필터케이크와 골재를 도로공사의 성토재로 활용하는 방안을 도출하였다. 벤토나이트는 몬모릴로나이트로 구성된 점토이며 터널 원지반의 굴착토 또한 독성이 없는 상태로 이를 폐기물 처리하는 것은 사회적 비용이 낭비될 수 있기에 오히려 귀중한 자원으로 재활용하여 향후 이수식 쉴드 TBM 프로젝트를 수행하는 지하공간 개발사업에 도움이 되고자 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제18권3호
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• pp.55-61
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• 2009

안료 생산 공정의 슬러지로부터 물을 제거하는 감량화 공정은 제품의 질 향상, 건조경비 절감 그리고 안료 운송경비 절감 등의 다양한 측면에서 매우 중요하다. 안료입자는 크기가 $5{\mu}m$ 이하로 미세하여 기계적인 힘에 의한 탈수가 어렵다. 미세입자의 탈수율 향상을 위해 기존의 필터프레스 탈수장치의 압착판 사이에 고정 열판을 장착하고, 열수를 고정열판에 공급하여 케이크 층에 열을 공급하여 슬러지 탈수하는 열필터프레스 탈수장치를 개발하였다. 이 장치를 통해 압착공정의 유무 탈수시간 변화와 같은 변수 실험을 통해 안료슬러지에 대한 탈수율 평가하였다. 그 결과 열 탈수 시 압착공정에 의한 탈수율이 비압착공정에 비하여 약 20% 증가하였다. 압착공정이 있는 경우, 탈수시간을 70분과 80분으로 하여 수행한 결과 탈수시간이 80분으로 길게 하였을 때, 함수율 46.7wt%에서 43.9wt%로 감소하였고, 탈수속도는 $4.0DSkg/m^2{\cdot}hr$에서 $3.5DSkg/m^2{\cdot}hr$으로 감소한 것으로 분석되었다. 열 탈수는 케이크 층으로부터 액체의 배출을 원활이 할 수 있어 장치의 여과포 막힘 현상(Clogging)을 최소화 할 수 있음을 관찰하였다. 따라서 본 연구를 통해, 압착공정이 탈수율 향상에 효과적이며, 탈수시간이 80분으로 길게 할 경우, 저함수율 탈수 케이크를 생산할 수 있지만 탈수속도의 감소로 인한 생산량 저감을 초래할 수 있다. 즉 본 연구에서 개발한 열필터프레스 탈수장치를 안료와 같은 미세입자가 함유된 슬러지에 적용한다면 보다 효과적으로 탈수케이크를 생산 할 수 있을 것으로 분석된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.443-447
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• 2001

A laboratory-scale electrodewatering system for enhancing conventional filter pressure dewatering by an electric field has been developed to decrease the water content of sludge generated in the wastewater treatment. It consists of a piston-typed filter press, a power supply and data acquisition system. The offset of electrodewatering is investigated as a function of applied pressure, applied voltage, sludge type and filtration time. Also the optimal conditions for maximizing the dewatering efficiency in the eletrodewatering system are investigated. Electric field strength and mechanical pressure are in the range of from 0 to 120 V/cm and from 98.1 to 392.4 kPa. The dewatering rates increased with increasing electric strength. These experiments produced a final sludge cake with water content of 60 wt% using electrodewatering technology, compared with a 80 wt% using pressure filtration alone. The conventional filtration system using the electrodewatering shows the potential to be effective method for improving dewatering Sludge.

• 자원리싸이클링
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• 제15권3호
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• pp.38-45
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• 2006

슬러지 층에 열을 가함으로서 내부증발압, 여액 점도 저하에 따른 유동성 증대 그리고 기공형성 용이성을 통하여 슬러지의 탈수율을 향상시킬 수 있는 열 필터프레스 탈수 기술을 개발하였다. 크기 $470{\times}470mm$인 PP재질의 맨브레인 플레이트 사이에 열수가열판을 장착하여 온도 $95^{\circ}C$, 압력 $1.2kg_f/cm^2$의 열 수를 공급한다. 그리고 슬러지는 최초 슬러지의 $5kg_f/cm^2$의 공급압력에 의해 1 차 탈수가 이루어지며, 맨브레인의 압착력 $15kg_f/cm^2$에 의해 2차적 탈수 공정으로 이루어진다. 갈수기와 우수기때의 슬러지의 초기 함수율 및 유기물 함량을 고려하여 열 탈수 특성을 평가한 결과 우수기의 슬러지는 케이크의 함수율이 약 35 wt%이며, 탈수 속도는 $4DSkg/m^2{\cdot}hr$로 매우 탈수성 우수하였으며, 갈수기 때의 슬러지 또한 함수율이 50 wt%, 탈수속도가 $1.5kg/m^2{\cdot}hr$이상으로 기계식 탈수의 탈수율(함수율 70 wt%, 탈수속도 $0.9kg/m^2{\cdot}hr$)에 비하여 우수하였다. 이를 바탕으로 열 필터프레스 탈수장치의 추가 소요 에너지를 평가한 결과 고형물(DS) 1 kg처리하는데 소요되는 에너지는 약 300kJ로 평가되었다. 이는 탈수케이크를 재차 건조하는 시스템과 의 에너지 투입비를 분석해 본 결과 열 탈수장치의 에너지 소요량은 약 1/3정도로 감소된 것으로 분석되었다. 본 기술은 기존의 필터프레스에 비하여 탈수 속도가 빠르고 저 함수율 탈수 케이크 생산이 용이할 뿐만 아니라 건조장치에 비하여 에너지 소모량이 적어 경제성이 우수한 시스템으로 파악되었다.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.23-32
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• 2014

최근 들어 유기성폐기물의 혐기소화를 이용한 처리(에너지화)가 증가하고 있다. 이에 따라서 혐기소화 후 발생하는 혐기소화폐액의 처리방안에 대한 연구도 증가하고 있다. 그러나, 혐기소화폐액의 특성상 문제로 고액분리에 매우 어려움이 있다.이에 본 연구에서는 CST와 TTF를 이용하여 혐기소화폐액에 대한 응집에 따른 고액분리 특성을 파악하였다. 또한 이러한 문제를 해결하기 위하여 실험실수준의 멤브레인 필터프레스를 제작하고, 혐기소화폐액에 적용하였다. 고분자 응집제는 7192PLUS와 1T60가 가장 적합한 것으로 확인되었으며, 최소 7192PLUS (200 mg/L), 1T60 (100 mg/L)이상의 투입이 필요하였다. 탈수효율을 평가하기 위하여 탈수케이크의 함수율과 탈리여액의 입자성 고형물을 이용하였다. 결과적으로, 멤브레인 필터프스를 이용하여 고액분리 시 입자성 고형물의 제거효율은 97.4%로 높게 나타났으며, 탈수케이크의 함수율은 65%이하로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권5호
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• pp.458-464
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• 2016

This study evaluated the dewatering efficiency of inorganic dehydrating agents that contain oyster shells. A filter press dehydrator was used for this study. The experiments were performed by the single injection of calcium-based chemicals, the single injection of oyster shells, and the mixed injection of oyster shells and calcium-based chemicals. The moisture content of the dewatered cake generated after dehydration confirmed that the best dewatering efficiency was found at the mixing ratios of CaCO₃ to sludge, oyster shell to sludge, and inorganic dehydrating agent to sludge of 3:1, 10:1, and 1.5:2.5:1, respectively. The moisture contents exhibited less than 58% when the injection mixing ratio of inorganic dehydrating agent to sludge was 1.5:2.5:1. From EPS, SEM, and EDX analysis, it was found that the calcium adsorbed on the sludge surface could reduce extracellular polymeric substances (EPSs) and enhanced the dewaterbility. Based on the above results, it is considered possible to apply inorganic dehydrating agents containing recycled oyster shells in sludge dewatering in order to reduce sludge.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.122-131
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• 2001

Pakistan being the 6$^{th}$ largest sugar producer has over 75 sugar mills with annual production capacity of about 2.4 million tons during 1996-97. The contribution of Sindh with 27 sugar mills is recorded over 50% of the total sugar production. The majority of the mills in Pakistan use the Defecation-Remelt-Phosphitation (DRP; 24 mills), Defecation-Remelt-Carbonation (DRC; 21 mills) and Defecation-Remelt Carbonation and Sulphitation (DRCS; 11 mills) process. Seven of the 75 sugar mills in Pakistan also produce industrial alcohol from molasses, a by- product of sugar manufacturing process. These sugar industries also produce fly ash, which have been found to contain unburned carbon and reach as far as four-kilo meter area with the wind direction, threatening the community health of people living around, besides posing other aesthetic problems. The untreated wastewater, in many cases, finds its way to open surface drains causing serious threat to livestock, flora and fauna. One study showed that fly ash emitted from the chimneys contain particle size ranging from 38 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 1000 ${\mu}{\textrm}{m}$. About 50 per cent of each fly ash samples were above 300 ${\mu}{\textrm}{m}$ in size and were mostly unburned Carbon particles, which produced 85% weight loss on burning in air atmosphere at 1000${\mu}{\textrm}{m}$. This fly ash (mostly carbon) was the main cause of many health and aesthetic problems in the sugar mill vicinity. The environmental challenge for the local sugar mills is associated with liquid waste gaseous emission and solid waste. This paper discusses various waste recycling technologies and practices in sugar industries of Pakistan. The application of EM technology and Biogas technology has proved very successful in reusing the sugar industry wastewater and mud, which otherwise were going waste.