하수슬러지의 효율적인 재활용을 위한 열분해 및 Char 특성 연구

한건호 ( Gun-ho Han ) , 이상엽 ( Sang-yeop Lee ) , 이은송 ( Eun-song Lee ) , 김정훈 ( Jeong-hun Kim ) , 조수진 ( Sue-jin Cho ) , 김우현 ( Woo-hyun Kim ) , 이원식 ( Won-sik Lee ) , 서용칠 ( Yong-chil Seo )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 102(총1페이지)

산업의 발달과 생활수준의 향상으로 국내 하수도 보급률은 2017년 기준 93%에 달하며 그에 따른 하수 처리량 및 하수처리 공정을 통해 발생하는 하수슬러지의 발생량 또한 매년 증가하는 추세이다. 하수슬러지의 처리는 2003년 하수슬러지의 직매립 금지 및 2012년 런던협약에 의한 해양배출이 전면 금지됨에 따라 지상에서의 재활용 및 전처리를 통해 최종 처분되고 있다. 하수슬러지의 처리기술은 주로 혐기성소화와 같은 생물학적 처리와 건조, 소각, 열분해 및 탄화와 같은 열적 처리를 통해 이루어지며, 열적처리 방법 중 열분해 기술은 하수슬러지의 감량 및 gas, oil을 통한 에너지 회수와 부산물인 char의 재활용이 용이하다는 장점이 있다. 그러나 국내 하수슬러지의 경우 계절, 지역, 처리공정 등에 따라 성상이 다양하게 나타나는 특징 때문에 열분해 공...

TAG 하수슬러지, 열분해, Char, 재활용

SRF 연소로에서 미세입자에 의하여 융착된 클링커의 분석방법 고찰

한근희 ( Keunhee Han ) , 현주수 ( Jusoo Hyun ) , 황윤태 ( Yuntae Hwang ) , 이동호 ( Dongho Lee ) , 배달희 ( Dalhee Bae ) , 선도원 ( Dowon Shun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 103(총1페이지)

증기 또는 전력을 생산하는 보일러에서 SRF 및 Bio-SRF등을 연소할 경우, 저융점 염을 생성하는 Na, K, Mg, Ca를 비롯한 할로겐 원소 염소(Cl) 등으로 인하여 연소 중 미세입자가 발생하여 유동하고, 미세입자는 보일러 수관에 융착되어, 성장을 통해 파울링/클링커를 형성한다. 이러한 파울링에 의한 클링커의 형성과 성장은 연소가스의 흐름을 방해하게 되어 보일러의 운전을 정지시키는 원인이 된다. 그러므로 클링커의 생성 억제를 위하여 SRF를 연소하는 보일러에서 연료첨가제를 사용하고 있다. 이러한 연료첨가제의 사용은 미세입자를 형성하는 가스상의 저융점염인 NaCl, KCl과 같은 화합물을 서로 엉기게 하여 입자크기를 크게 하므로서 결정질 상태로 연소가스와 유동하므로 파울링 정도를 억제할 수 있다고 알려져 있다. 현재 국내외적으...

TAG SRF(Solid Refuesd Fuel), 파울링, 클링커, 미세입자, 정성분석

농업잔재물의 노천소각 불완전연소생성물 배출특성

백우승 ( Woo-seung Baek ) , 정노을 ( Noel Jung ) , 조희지 ( Hee-ji Cho ) , 한은미 ( Eun-mi Han ) , 황은진 ( Eun-jin Hwang ) , 여상구 ( Sang-gu Yeo ) , 동종인 ( Jong-in Dong )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 104(총1페이지)

생물성 연소의 노천소각은 우리나라뿐만 아니라 경작을 하는 모든 나라에서 일어나며 다량의 미세먼지와 대기오염물이 발생한다. 본 연구에서는 빈번하게 노천 소각이 이루어지는 볏짚, 보릿짚 그리고 생목을 대상 시료로 선정하였다. 노천소각의 배출특성을 파악하기 위해 농업잔재물 소각시 발생하는 불완전 연소 생성물인 일산화탄소와 초미세먼지의 주요 구성성분인 탄소성입자의 성분비를 파악하고 독성이 강한 다환방향족탄화수소에 대한 배출 특성을 분석하였다. 연구결과 일산화탄소와 초미세먼지가 보릿짚에서 가장 많은 양이 발생하였다는 것을 알 수 있었다. 시료별로 차이는 있지만 벤젠고리 2~3개로 연결된 PAHs(Polyaromatic Hydrocarbons) 화합물의 배출 구성비가 81~95%로 매우 높은 비중을 차지하였다. 연구 결과에서 알 수 있듯이 노천에서 농업잔재물을 소각할 ...

TAG 노천소각, 일산화탄소, 초미세먼지

기액 직접접촉 열교환 방식을 이용한 VOCs 응축 및 회수 특성

전미진 ( Mi-jin Jeon ) , 정상철 ( Sang-chul Jung ) , 전용우 ( Yong-woo Jeon )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 105(총1페이지)

휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs)은 상온에서 대기 중으로 쉽게 휘발되는 물질로, 페인트 시너 등과 같은 유기용제를 다량 사용하는 산업공정에서 배출되는 주요한 대기오염물질 중 하나이다. 이들은 악취를 유발시키고 오존 생성의 전구체로 작용함에 따라 인체 및 환경에 부정적인 영향을 주며, 최근 2차생성 초미세먼지(PM_2.5)의 전구체로 알려짐에 따라 VOCs 저감을 위한 필요성은 크게 증가하고 있다. VOCs의 대기 배출을 방지하기 위한 기술로는 흡착, 흡수, 산화, 응축 등이 있으며, 이 중 활성탄을 이용한 흡착 기술이 가장 보편적인 방법으로 활용되고 있다. 그러나 이와 같은 방법은 활성탄의 파과로 인해 일정주기로 교체가 필요하며, 교체주기 초과 시 VOCs가 흡착 처리되...

TAG 휘발성유기화합물, 응축, 회수, 기액 직접접촉 방식, 탈착가스

폐합성수지류의 고형연료제품 원료 가능성 연구

이영진 ( Young Jin Lee ) , 강준구 ( Jun Gu Kang ) , 권영현 ( Young Hyun Kwon ) , 유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ) , 권준화 ( Jun Hwa Kwon ) , 고영재 ( Young Jae Ko ) , 전태완 ( Tae Wan Jeon ) , 신선경 ( Sun Kyoung Shin )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 106(총1페이지)

전 세계적 화석연료의 수급불안과 연료 사용에 수반되는 환경위기문제에 대응하기 위하여 폐기물에너지 분야의 중요성이 더욱 대두되고 있다. 수입 에너지원에 대한 의존도가 높은 우리나라는 신·재생에너지 공급의무화제도(Renewable Energy Portfolio Standard, RPS)를 통해 관련 산업을 육성하고 있으며, 2016년 기준 신·재생에너지 발전량의 약 56%를 폐기물에너지가 차지는 것으로 조사되었다. 고형연료제품(Solid Refuse Fuel, SRF)은 폐기물 에너지재활용의 한 방안으로, RPS 제도에서는 0.25의 가중치를 받고 있다. 고형연료제품은 일반폐기물과 비교하여 완전연소가 용이하고, 유해가스 발생이 적어 소각로 운전과 대기오염 방지시설의 운영에 유리한 장점이 있다 그러나 「자원의 절약과 재활용촉진...

TAG 고형연료제품, SRF(Solid Refuse Fuel), 폐합성수지류

활성탄에 의한 탄화수소의 흡착특성: 열역학적 접근

정상철 ( Sang-chul Jung ) , 전미진 ( Mi-jin Jeon ) , 전용우 ( Yong-woo Jeon )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 107(총1페이지)

흡착을 이용한 분리기술은 천연가스의 고질화, 대기오염물질의 제거와 같은 많은 응용분야에 적용되고 있다. 단일 성분계의 흡착 평형은 실험을 통하여 쉽게 측정이 가능하며 기존의 등온 흡착식을 이용하여 간단하게 나타낼 수 있다. 하지만 다성분계의 경우 흡착질의 특성과 흡착제와의 상호작용에 따라 흡착량이 결정되기 때문에 이를 계산하기에는 많은 어려움이 따른다. 다성분계의 흡착량 결정은 Ideal Adsorption Solution Theory(IAST)를 이용하여 쉽게 예측이 가능하여 지난 수십 년간 많은 연구자들에 의해 사용되고 있다. 하지만, IAST는 기체의 거동을 이상성에 기초한 모델이기 때문에 실제 실험데이터와 큰 오차를 보여 보다 정확한 계산을 위해 비이 상성을 고려한 활동도(activity) 계수를 적용한 Real Adsorption Solution ...

TAG 흡착이론, 기-액 평형, 분리공정, 혼합가스 분리

국내 바이오가스 고품질화 시설 현황 및 바이오메탄 전환 효율 연구

문희성 ( Hee-sung Moon ) , 이동진 ( Dong-jin Lee ) , 권준화 ( Jun-hwa Kwon ) , 박호연 ( Ho-yeun Park ) , 전태완 ( Tae-wan Jeon )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 108(총1페이지)

유기성폐기물을 안전적으로 처리하며 신재생에너지를 생산하는 바이오가스(biogas)는 전세계적으로 주목 받고 있으며, 생산된 바이오가스(CH₄ ≒60%)를 고품질화(upgrading) 하여 생산되는 바이오메탄(biomethane, CH₄ ≒97%)은 수송용 연료와 천연가스 대체 연료로서 각광을 받고 있다. 국내에서 운영되는 고품질화 설비는 멤브레인(MEM) 4개소, 흡착법(PSA) 2개소, 흡수법(WAS) 1개소이며, CJ 시설의 경우 MEM과 PSA를 같이 보유하고 운영중이다. 국내에서 고품질화를 통해 수송용 연료 및 도시가스 등 고부가가치 이용의 초기단계이다. 현재 도시가스 배관망 주입으로 4개소, 수송용연료로 제조하는곳이 3개소로 조사되었다. 바이오메탄 이용활성화를 ...

TAG 병합소화, 바이오가스, 바이오메탄, 고품질화

구리 함유 음식물쓰레기의 혐기성 소화 시 Na2S의 주입에 따른 수소생산량 변화

고연실 ( Yeon-sil Go ) , 이풀잎 ( Pul-eip Lee ) , 이태진 ( Tae-jin Lee )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 109(총1페이지)

본 실험에서는 원활한 혐기성 소화를 위하여 기질로 사용한 구리가 함유된 음식물쓰레기에 금속의 침전을 유도하는 황화물 중 주로 사용되는 황화나트륨(Na₂S)을 투입하여 수소생산의 효율을 높이고자 하였다. 그 결과 구리를 첨가한 음식물쓰레기(Cu)의 수소생산량은 구리를 첨가하지 않은 음식물쓰레기(Control)의 약 21% 수준까지 감소하였으나 구리와 Na₂S를 함께 첨가한 음식물쓰레기(Cu+Na₂S)의 수소생산량은 Control의 약 59% 수준까지 회복되었다. 또한 수소 가스의 시간당 생성 속도도 Control 에 비하여 Cu는 9% 수준까지 감소하였으나 Cu+Na₂S는 32%가량 회복되는 양상을 보였다. 이는 Na₂S의 구리 침전 효과로 인해...

TAG 혐기성 소화, 음식물쓰레기, 수소생산, 구리 이온, 황화물

높은 유기물부하에서 미생물전기화학적 혐기성소화조의 공정 안정성

권혜정 ( Hye-jeong Kwon ) , 전항배 ( Hang-bae Jun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 110(총1페이지)

Bio-electrochemical anaerobic digestion (BEAD)는 기존 anaerobic digestion (AD) 반응조에 미량의 전압(0.2-0.6 V)을 공급함으로써 유기물 분해 및 메탄생성 효율을 향상시킬 수 있는 기술로 주목받고 있다. 하지만, 이러한 BEAD의 높은 잠재력에도 불구하고 lab-scale의 연구, 합성폐수의 사용, 짧은 운전기간(< 100 d) 등에 의하여 full-scale에 성공적으로 적용되지 못하였다. 본 연구에서는 반응조 용량 25L (유효용량 : 20L)의 AD와 BEAD 반응조에서 고농도 음식물류폐기물의 부하량을 단계적으로 증가시켜가며 장기간 운전함으로서 유기물제거 및 메탄발생 특성을 연구하였다. BEAD 반응조는 운전초...

TAG BEAD, Long term, Voltage, High OLR

외부 전압공급이 혐기성소화조 성능에 미치는 영향

권혜정 ( Hye-jeong Kwon ) , 천아인 ( Ain Cheon ) , 전항배 ( Hang-bae Jun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2019] 제2019권 111(총1페이지)

다양한 유기성 폐기물의 처리방법 중 혐기성 소화는 유기성폐기물의 처리와 함께 유용한 에너지인 바이오가스의 회수할 수 있으며 고농도 유기성 폐기물의 안정적인 처리가 가능하다는 장점이 있다. 최근 혐기성 소화조에 전극을 결합한 미생물 전기화학적 혐기성 소화조(BEAD)는 start-up 단계에서 소화조의 빠른 안정화와 혐기성 소화조의 주요 저해 인자인 VFAs를 빠르게 처리하여 보다 높은 유기물 부하에서도 안정적인 운전이 가능하다고 알려져 있으며 미량의 전압공급이 소화조 내의 전자전달 효율을 향상시켜 미생물 종 변화를 유도할 뿐만 아니라 bulk 및 bio-film의 microorganism활성도를 증가시키는 것이 다양한 연구에서 증명되었다. 그러나 이러한 BEAD의 적용을 위해서는 1)전극의 설치를 위한 기존 AD 반응조의 운전조건 파괴, 2)장기운전...

TAG Anaerobic digestion(AD), Auxiliary, BEAD, Side-stream, Voltage

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