하수처리장 2차 처리수 재이용 및 인 제거를 위한 응집제 개선에 관한 연구

최정승 한서대학교 2017 국내박사

국내 하수처리장에서는 1,700만톤/일의 처리수가 생산되어 이를 재이용하는 것은 수자원을 보호하고 안정적으로 물을 공급할 수 있는 대안이다. 본 과제에서는 하수처리장 처리수의 안정적인 재이용을 위하여 처리수 중의 인을 제거하는 응집제를 개선하는 연구를 수행하였다. 하수 2차 처리수의 안정적인 인 제거를 위해 기존의 응집제 개선을 통하여 인의 응집 테스트를 실시하였다. 실험 결과 염기도가 낮을수록 인과 반응성이 큰 것을 알 수 있었다. 또한 염기도 38.5%를 가진 응집제 보다 염기도 5.9%를 가진 응집제가 최대 58.2% 총인제거가 개선되는 것으로 나타났으며, 염기도 5.9%응집제에 알칼리토금속인 칼슘과 마그네슘을 직접 첨가하여 응집 실험한 결과 염기도 38.5%보다 최대 67.1% 총인제거가 개선되는 것으로 나타났다. 이와 함께 처리수의 COD 및 SS 제거도 함께 개선되는 것으로 나타나 하수 방류수 수질기준을 안정적으로 만족하기 위해 염기도 변화와 알칼리토금속 첨가하여 개선된 응집제 사용이 적절할 것으로 판단된다. Domestic sewage treatment plants in 17 million tons of work and to reuse treated water is produced, it is, protect water resources and alternatives to reliable water supply. Treated sewage treatment plants in the task of stable for the reuse of treated water, to remove the coagulant and carried out the research to improve. Sewage Reclamation stable in the second round of the existing for the elimination of the coagulant, through the improvement of the agglutination test. Research base is lower and reactive to know. In addition, basicity coagulant with 38.5 percent base than the 5.9 percent, with a coagulant to 58.2 % total removal is shown to improve, and basicity coagulant to 5.9 %.Alkali earth metal, calcium and magnesium 67.1 percent base than the 38.5 percent, a result of cohesion by adding the test up to a gun, removal appeared to be improved. In addition, of the water treated at the cod also shown improvement with sewage and ss to stable content with the Facility generates water quality standard base and alkali earth metal, too.Use of improved by adding cohesion is judged to be appropriate.

폐기물처리시설의 환경영향권 설정 및 운영에 관한 공법적 연구 : 환경영향권지역 지원의 법원리를 중심으로

김종득 인천대학교 대학원 2011 국내박사

수세처리에 의한 도시폐기물 소각 비산재의 무해화 : 탈염을 중심으로

송선희 漢陽大學校 環境大學院 2002 국내석사

도시폐기물 소각 시설에서 발생하는 비산재 중에는 각종 중금속 및 염류, 다이옥신, PCBs 등과 같은 유해화학물질이 다량 함유되어 있다. 이들은 매립처분시 용출 가능성이 매우 크므로 적절한 중간처리가 필요한 실정이다. 본 연구의 목적은 현재 전량 지정폐기물로 구분되어 매립되고 있는 비산재를 환경부에서 정하는 용출기준에 적합하도록 수세처리를 통하여 무해화가 되었는지를 알아보고, 지금까지 국내의 연구결과중 비산재의 수세처리에 관한 연구가 부족한 바, 그에 대한 기초자료를 제공하는데 있다. 수세처리시간을 변화시켜 실험을 실시한 결과, TDS, Cl-, SO42-와 같은 수용성 물질과 중금속 등은 1시간 이내의 빠른 시간에 고상과 액상에서 평형상태에 도달하는 것을 알 수 있었다. 수세처리 회수가 증가하면 세척된 비산재는 TDS, Cl-, SO42- 및 중금속 항목의 용출농도가 전반적으로 줄어드는 경향을 나타내었으나 pH 및 알칼리도는 수세처리 회수가 증가하여도 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 이는 SDA/BF 공정을 사용하는 소각장에서 배출가스중의 산성가스를 제거하기 위해 당량비의 2~3배 이상으로 Ca(OH)2를 다량 분무함에 따라, BF에 포집된 비산재에 남아있는 미반응 소석회가 pH 및 알칼리도에 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다. 고액비를 1:30으로 3시간 동안 수세처리한 결과와 1:10으로 1시간씩 3회 수세처리한 결과를 비교해보면, 중금속(Pb, Cu, Cd, Cr) 및 대부분의 처리대상물질의 처리효율은 고액비를 줄이고 처리회수를 증가시키는 것이 훨씬 효과적인 것으로 나타났다. XRD 분석결과 수세처리후 NaCl, KCl 등의 수용성 염류가 대부분 줄어든 것으로 나타났으며, SDA/BF 비산재중의 CaO와 EP 비산재중의 CaSO4가 물과 반응하여 각각 Ca(OH)2, CaSO4의 농도가 증가하는 것으로 나타났다. 수세처리 기술은 다양한 비산재 처리방법중의 하나로써, 본 연구결과 수용성물질의 저감에 효과적이며, 일부 중금속에 있어서도 지정폐기물 유해물질 용출기준을 만족하여 중금속을 기준으로 보았을 때 무해화 되었다고 할 수 있다. Toxic chemicals such as heavy metals, certain salts and dioxins are included in fly ashes which are produced from municipal solid waste incineration. Those chemicals will leach from the ashes in the Landfill, posing a substantial risk on soil and groundwater environment. The objectives of this study were to investigate whether the washing treatment was effective for fly-ash detoxification, and to provide basic data on washing technology. The results showed that water-soluble materials such as total dissolved solids, Cl-, SO42- and heavy metals reached equilibrium within one hour. With increasing the washing number, the contents of leachable TDS, Cl-, SO42- and heavy metals in the ash decreased significantly but the pH and alkalinity did not change. It was probably caused by the Ca(OH)2 contained in the ash. A comparison of a 3-hours washing with a liquid/solid ratio by weight of 1:30 and a three consecutive 1-hour washing with a L/S ratio of 1:10 revealed that the latter was more effective to reduce the ash toxicity. According to the result of X-ray Diffraction(XRD) examination, the soluble salts, such as NaCl and KCl were removed mostly by only one-time washing. On the other hand, the content of Ca(OH)2 were increased, mainly because CaO in the ash converted to Ca(OH)2 with H2O. In conclusion, the washing technology was very helpful to resume water-soluble substances from the incineration fly ash. The leachable heavy metal concentration in the ash decreased to a harmless level after appropriate washing.

침탄처리재의 입계산화가 미끄럼 마모 특성에 미치는 영향

이규헌 계명대학교 대학원 2015 국내석사

가스침탄처리를 할 때 유동가스 중에는 산소를 포함하기 때문에 표면의 결정입계에 산화물이 생성된다. 이러한 입계산화는 피로강도에 악영향을 미치는 것으로 밝혀졌으나 미끄럼 마모 특성에 대해서는 불명확한 것으로 확인되었다. 본 논문에서는 SCM420H소재를 가스 침탄처리와 진공 침탄처리를 진행한 후에 미끄럼 마모실험을 하였다. 이 때 템퍼링 온도를 변화시켜 두 종류의 표면경도를 가지는 시편을 제작하여 미끄럼 마모 특성에 미치는 입계산화의 영향을 연구하였다. 그 결과 침탄처리재의 마모에 대한 속도 특성은 1m/sec에서 극소점을 가지는 것으로 밝혀졌다. 이러한 특성은 두 템퍼링 처리 온도에서 동일하였다. 또한 가스 침탄처리재와 진공 침탄처리재 간의 마모 특성에는 차이가 없는 것으로 밝혀져, 입계산화는 미끄럼 마모에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다. Gas carburizing causes internal oxidation on the grain boundary near the surface, because it contains an oxidizing gas in the carrier gas. It was verified that this internal oxidation affects harmfully in relation to fatigue and strength, but was verified unclear on its sliding wear property. In this thesis, the sliding wear property was experimented with SCM420H, tempered at two different temperatures after a vacuum carburizing treatment and a gas carburizing treatment. The results indicate, that the wear characteristics as a function of sliding speed for the carburized materials had a minimum point at 1m/sec. There were no significant differences in the wear properties of the carburized layer tempered at two different temperatures. It was also concluded that the internal oxidation had no significant effect on the sliding wear properties, because it was found that there was no significant differences in wear properties between the gas carburized material and the vacuum carburized material.

AOF공정 중 응집제와 오존농도가 가축분뇨 처리효율에 미치는 영향 : 가축분뇨처리 중심으로

정승철 한밭대학교 산업대학원 2015 국내석사

가축분뇨는 그 처리과정이 어렵고 복잡한 구조로 구성되어 있다. 따라서 처리시설의 현대화와 고도화의 중요성이 부각되고 있다. 또한 가축분뇨처리시설로 유입되는 가축분뇨의 성상, 유입량, 유입농도, 수거방식, 운영인력 기술력 등에 많은 처리능력의 차이를 보이고 있다. 특히 시설물의 운영방식에 의해 방류수질에 커다란 영향력을 미친다. 가축분뇨의 처리공법에는 주로 생물학적 처리방식이 사용되고 있으며, 그 외에는 물리·화학적 처리방식, 액상부식법, 여과막 방식 등이 있다. 본 논문에서는 가축분뇨처리에서의 물리· 화학적방법을 병행한 생물학적 처리방식으로 BCS(Bio Ceramic SBR)공법을 사용하였으며 이 공법의 후처리 공정인 고도산화부상분리(AOF:Advanced Oxidation Floatation)설비를 사용하여 연구를 진행하였다. AOF설 비는 혼화조에서 약품과 폐수의 적절한 혼합과 응집으로 플록의형성, 부피를 크게하며 부상분리조에서는 용존공기부상 시스템으로서 액상으로부터 부유고형물과 분산액을 분리한다. 생물학적 처리와 화학적 처리를 통과한 폐수를 안정적 수질을 얻기 위하여 오존을 이용하여 폐수 속에 잔류하고 있는 유기물 및 무기물 등을 처리한다. 오존용해수를 미세기포상태로 폐수에 주입함으로서 부상하는 기포가 부유물입자에 흡착되거나 부유물에 갇혀서 기포와 부유물의 혼합체의 부력에 의하여 부상하여 처리된다. 부상된 입자는 상부에 설치된 부상슬러지 스크레이퍼에 의해 스컴피트로 수집되어 슬러지 저류조로 이송되고, 분리된 처리수는 처리수홀딩탱크를 거쳐 AOF처리수조로 이송된다. 고도산화부상분리(AOF:Advanced Oxidation Floatation)설비에서 유입량은 7.4㎥/hr, 반응시간은 30분, PAC(Poly Aluminum Chloride)를 각각 30, 35, 40㎖/min, 폴리머(Polymer Coagulant) 30, 40, 50 ㎖/min, 오존 110, 125, 150 kg-O3 /hr 등 달리 주입하여 처리수질에 대한 pH(Hydrogen Ion Concentration), BOD(Biochemical Oxygen Demand), COD(Chemical Oxygen Demand), SS (spended Solid), TN(Total Nitrogen), TP(Total hosphrus)의 효율 변화를 연구하였다. PAC는 30, 35 ㎖/min를 넣었을때 pH의 변화가 뚜렷하지 않아 경제적인 측면에서 30 ㎖/min가 효과적이지만, COD, SS 처리효율에서 차이를 보여 35 ㎖/min 를 넣는것이 타당하며, 폴리머는 최소 30 ㎖/min 와 최대 50 ㎖/min의 주입량을 비교 했을 때 큰 차이를 보이지 않아서 30 ㎖/min를 주입하는 것이 타당하였고, 오존은 150 kg-O3 /hr에서 가장 처리효율이 좋았다. 실질적으로 각 약품에 대해서는 최적주입량이 존재함을 발견하였으며 특히 폴리머 같은 경우에는 일정량 이상으로 주입할 경우에 큰 차이를 보이지 않는 것으로 관찰되니 실제 사업장 마다 적용 하는 시스템이 다르므로 그 한계치 값을 찾아서 적용하는 것이 중요하다.

데이타 베이스의 韓國語 인터페이스를 위한 質疑語 變換機의 設計

채민수 漢陽大學校 1991 국내석사

映像處理에 의한 자동차 트랜스미션 기어의 損傷狀態 解析에 관한 硏究

강인혁 동아대학교 대학원 2002 국내석사

자동차 트랜스 미션기어의 설계 및 제작에 있어서는 높은 충격강도와 정숙성, 저진동 그리고 생산비용 저감 등이 요구되고 있다. 이러한 사항을 만족시키기 위해서 높은 내마모성, 충격 강도와 면 피로강도 및 굽힘 피로강도, 등이 요구되며 일반적으로 기어는 설계, 제작, 재료, 열처리, 조립 및 윤활작용 등이 적절할 경우에는 장기간 동안 사용할 수 있다. 자동차의 트랜스미션은 여러 가지 기어와 싱크로(synchro)의 조합으로 이루어진 복잡한 기어시스템으로 설계, 제작, 설계, 제작, 재료, 열처리, 조립 및 유활 등이 적절한 경우에 손상 없이 장기간 동안 사용할 수 있다. 그러나 이들 중 어느 한 부분이라도 결함이 존재하게 되면 기어에 피팅(pitting) 및 이상마멸이 발생되고, 이때 발생된 피팅 및 이상마멸은 기어시스템을 구성하는 기어의 손상과 파괴에 치명적인 영향을 줄뿐만 아니라 트랜스미션의 수명단축과 고장의 원인이 되고 있다. 따라서 트랜스미션의 내구성 평가를 통하여 장기간 동안 최적의 상태를 유지할 수 있는 치형, 재료 열처리방법 및 윤활방법 등을 결정함으로써 트랜스미션의 설계, 제작 및 조립 등의 지침자료를 마련할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 고가의 장비와 숙련된 기술자의 지식을 필요로 하는 기존의 방법과는 달리 마멸분의 정량적인 데이터를 추출하여 이용하는 방법으로써 마찰과 마멸에 따른 마찰면의 상태해석에 유용한 컴퓨터 영상처리를 이용하였으며, 자동차 트랜스미션 기어용 재료로 주로 사용되는 침탄 열처리한 SCM420과 앞으로 사용 가능성이 있는 침탄질화처리한 NT100 재료의 마멸특성을 알기 위하여 마찰 및 마멸 특성을 살펴보기 위한 볼 온 디스크형 마찰·마멸 시험기를 사용하여 다양한 작동조건 하에서 윤활 마찰실험을 행한 후 마찰계수를 측정하고, 이 때 발생된 마멸분을 채취하여 컴퓨터 디지털 영상처리를 통해 각 마멸분의 형태특성과 마멸량을 추정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 작용하중 5㎏_(f)까지는 마찰계수가 급격히 증가하고 있지만 그 이상의 작용하중에서는 마찰계수는 점차 감소한다. 2. 미끄럼속도가 증가함에 따라 마찰계수가 감소하며, 침탄질화 처리한 NT100의 마찰계수가 침탄 처리한 SCM420 보다 높은 값을 가진다. 3. 작용하중이 증가함에 따라 마멸 입자의 크기가 대체로 커진다는 것을 알 수 있었으며, 미끄럼속도의 증가에 따라서 마멸분의 입자수와 크기가 작아진다. 4. 침탄질화처리한 NT100 재료가 침탄 열처리한 SCM420 재료보다 모든 작동조건에서 마멸량이 적다. 5. 컴퓨터 영상처리를 통하여 트랜스미션 기어의 누적 마멸량의 추정이 가능하다. The wear particles is released from the moving surfaces in gear systems of transmission and its morphology is directly related to the damage and failure to gear systems from which the particles originated. It is the effective method to diagnosis damage process of gear systems of automobile transmission to observe wear particle in gear oil. We tested with new transmission gear materials and took out gear oil according to driving speed and applied load. In oder to be applied to damage diagnosis of gear system in automobile transmission, wear volume was calculated and presumed with the image processing system. The results obtained were as follows: 1. Friction coefficient is increased up to applied load 5㎏_(f). but gradually decreased more than applied load 5㎏_(f). 2. According to the sliding speed increasing, friction coefficient is decreased and the friction coefficient of nitrocarburized NTl00 is higher than carburized SCM420. 3. According to the applied load increasing, the size and numbers of wear particles is little by little increased but According to the sliding speed, the size and numbers of wear particles is little by little decreased 4. Wear loss of nitrocarburized NTl00 is little than carburized SCM420 in the all experimental condition 5. It is possible to predict the wear loss of transmission gear by computer image processing accumulated wear loss of nitrocarburized NTl00 is little than carburized SCM420 in the all experimental condition

고도정수처리공정의 국내 현황과 전망

이성우 동의대학교 산업기술대학원 2004 국내석사

원수에 용존하는 유기물질인 DOC는 기존의 정수처리시스템으로 제거가 만족스럽게 되지 않는다. 이러한 DOC는 소독공정에서 염소와 반응하여 제거하기 어렵고 인체에 치명적인 유해성유기물, 소독부산물이 발생되는 원인을 제공한다. 이러한 유기오염물질을 제거하기 위하여 고도정수처리공정이 도입되었다. 본 연구에서는 고도정수처리공정에 대한 국내의 역사, 현황 및 전망에 관한 문헌을 조사하고 분석하여 현재까지 고도정수처리공정의 문제점을 도출하고 그 해결방안을 정리하고자 하였다. 활성탄을 이용한 고도정수처리공정에는 활성탄의 물리·화학적 흡착을 이용한 GAC 공정과 흡착의 기능보다는 활성탄의 macropore에 서식하는 미생물의 작용을 이용하는 BAC 공정이 있다. 특히 BAC 공정의 경우에는 오존처리공정에서 오존에 의해 큰 분자량의 유기물이 미생물이 섭취하기 좋은 저분자의 유기물로 전환되어 활성탄 흡착탑으로 유입되는 것이다. 고도정수처리의 도입으로 먹는 물의 수질은 눈부시게 향상되었으나, 최근 10년간 운전과정에서 여러 가지 문제점이 발생되었다. 우선 짧은 pilot plant의 운전기간은 몇 년을 주기로 변동이 심한 국내기후조건과 그에 따른 수질변동에 적절히 대응하지 못하고 있다. 또한 외국기술에 대한 의존도가 현저하게 높고 전문성이 없는 시공사의 시공으로 인한 시설적인 결함의 문제가 있으며 이외에도 활성탄의 재생시기와 방법에 대한 문제, 소독부산물과 같은 오염물질의 제거효율성 검토가 부족한 상태에서 시설을 먼저 도입한점 등이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 충분한 pilot plant의 운전기간을 통한 최적운전인자의 도출과 활발하고 다양한 연구를 통한 국내수질의 특성에 맞는 plant 설계기술과 운전기술의 개발이 무엇보다 시급하며, 정책적인 시설설치의 재원확보와 조직 및 전문인력의 양성의 운영체계가 확립 될 때 성공적으로 고도정수처리공정이 설치·운영될 것이다. DOC, which exists in raw water, cannot be sufficiently removed with a standard water treatment process. Generally the DOCs are transformed into disinfection byproducts like THMs in disinfection process by chlorine. In order to remove DOCs before disinfection process, an advanced water treatment process was developed. In this research, the present and the prospect of advanced water treatment process in Korea are investigated and analyzed. Most of the advanced water treatment uses activated carbon in the process. Two types of activated carbon are generally used. One is granular activated carbon(GAC) which removes organic materials by physical or chemical adsorption. Another is biological activated carbon (BAC) which eliminates by biological decomposition in addition to adsorption. The decomposition in BAC is accomplished by the microorganisms formed in macropores on GAC surface. BAC is followed by ozonation process. The major role of the ozonation is to decompose large size organic molecules to small size by oxidation. Even though the adoption of advanced water treatment process has made the drinking water quality high for last 10 years, there are several problems that have to be solved. They are the unconditional acceptance of the process design and operation technology from foreign countries without the consideration of raw water characteristic, the removability of pollutants like DBPs, the insufficient pilot plant test, the unknown regeneration cycle and method. In order to solve the problems, the followings are recommended. - the decision of design parameters or scale-up parameters and the optimization of operating parameters, through the sufficient pilot plant test, - the insurance of financial resources for plant installation, - the education of specialists

JPEG 기반의 독립형 이미지 처리기 기술에 관한 연구

박광덕 인천대학교 대학원 2006 국내석사

유기성 폐기물 통합처리가 에너지 잠재에 미치는 영향

김효수 영남대학교 환경보건대학원 2017 국내석사

국문초록 有機性 廢棄物 統合處理가 Energy 潛在量에 미치는 影響 金 孝 秀 嶺南大學校 環境保健大學院 環境工學科 環境工學 專攻 指導敎授 李 淳 和 2015년 11월 파리에서 열린 21차 유엔기후변화협약(UNFCCC) 당사국 총회(COP21)가 2020년 이후의 새 기후변화 체제 수립을 위한 최종합의문인 「파리협정(Paris Agreement)」에서 신기후 체제에 참여하는 모든 국가는 자발적으로 온실가스 감축량을 결정하여 지구의 기온을 1.5℃이하로 제한하는 신기후 체제 합의가 있었다. 우리나라는 파리회의에서 2030BAU대비 37%의 높은 수준의 공약을 발표 하였고, 정부는 2016년 12월 국무회의에서 기후변화대응 기본계획을 확정 하였으며, 기본로드맵에 따르면 부분별 목표 감축량에서 폐기물 부분은 에너지화 등으로 3.6백만톤을 감축(23%)하는 것으로 계획 하였다. 기후변화대응을 위한 주요 과제에는 신재생에너지 보급확대 등이 포함되어 있으며 환경부는 2016년 폐자원에너지 활성화 대책을 수립하면서 국가온실가스 감축 2020 로드맵 마련을 통해 2020년 온실가스 배출전망치 BAU 대비 총 233백만CO2톤 감축목표를 설정하고 이중 폐기물 부분에서는 12.3%인 1.7백만 CO2톤을 감축하는 목표로 이중 유기성폐기물 에너지화 부분은 2012년 5.8%에서 2020년 44%로 확대할 계획을 수립하였다. 또한 2017년 출범한 신 정부에서는 국민의생명과 안전부분에서 미세먼지 배출량 감축과 연계하여 화석연료 발전소 감축운전과 탈 원전 등을 추진예정에 있으며 이에 대한 대안으로 친환경에너지 패러다임을 전환 및 발전차액제도(FIT) 부활과 재생에너지의무할당제 강화(RPS), 재생에너지의 전력생산 비율을 2030년까지 20%로 상향 조정한다는 방침이다. 이러한 국제적 합의 및 정부정책, 신정부의 계획에 따라 재생에너지의 확대 보급이 향후 활발하게 추진 될 것으로 예상되며 세부 실행 방안으로 현재 대부분 단일기질의 혐기성소화로 처리되고 있는 유기성폐기물 에너지화 방식을 계획, 집행, 관리의 일원화를 통한 기지별 통합처리를 함으로서 에너지 활용량 극대화 및 국가온실가스 감축기여와 더불어 재생에너지로서의 화석연료 대안으로 미세먼지 저감을 통한 쾌적한 공기질 확보로 국민의 건강한 삶을 영위토록 하는 세부 이행 방안이 필요하다. 유기성폐기물통합처리를 통한 에너지 잠재량 예측을 위해 유기성폐기물 발생량 조사결과 2015년 기준 정부 통계에 따르면 유기성폐기물 발생량은 274,905톤/일이며 2014년 「환경부 유기성폐기물 에너지화시설조사」결과 유기성폐기물에너지화시설에서 처리되는 유기성폐기물량은 약 43,350톤/일 처리하면서 바이오 가스는 약 643,800N㎥/일 발생되는 것으로 조사 되었고, 나머지 유기성폐기물은 개별 자원화시설을 통해 사료화 및 퇴비화 등으로 자원화하여 재이용되고 있는 것으로 조사 되었다. 우리나라 유기성폐기물 발생량 특징은 음식물폐기물과 하수슬러지는 인구수와 밀접한 상관관계가 있어 대도시 중심으로 발생량이 높고, 가축분뇨는 면적에 따른 상관관계로 주로 지방자치단체 중심으로 가축분뇨가 많이 발생되고 있다. 2020년 유기성폐기물 발생량 예측결과 통계청 인구증가율 적용 시 도시 및 지자체별로 인구증가가 2015년과 비교하여 소폭 증가 또는 감소세 있어 인구수와 관계있는 음식물폐기물, 하수슬러지 발생량은 미비한 수준으로 증가가 예상되고 가축분뇨 발생량은 2015년기준 약 14%증가 되는 것으로 예측되었다. 향후 유기성폐기물 발생량 증가가 미미한 상태에서 국가온실가스 감축 및 화석연료를 대체를 위한 재생에너지 이용 측면에서 유기성폐기물을 기질별 단독처리보다는 통합처리를 통해 에너지활용을 극대화 하는 방안이 필요할 것으로 사료된다. 유기성폐자원 통합처리시 에너지잠재량 예측을 위해 음식물, 하수슬러지, 병합처리, 가축분뇨의 국내 유기성바이오가스화 16개 시설의 원물과 혐기성소화조의 원물을 분석하였고, BMP 테스트를 실시한 결과 음식물폐기물과 슬러지는 71:29 비율에서 297mL CH4/g CODin, 가축분뇨와 슬러지의 경우 45:55비율에서 187mL CH4/gCODin, 음식물류폐기물과 가축분뇨는 92:8비율에서 270mL CH4/gCODin에서 각각 최대의 메탄가스가 발생되는 것으로 나타났고, 음식물과 가축분뇨의 30:70비율에서는 197mL CH4/g CODin 메탄가스가 발생되는 분석 되었다. 향후 2020년 기준으로 유기성폐기물을 통한 온실가스 감축량 측면에서 전국 단위 지자체별 광역단위로 통합하는 기준으로 CH4 Gas 잠재량이 가장 높은 7개 권역을 검토한 결과 에너지잠재량은 1,158천㎥/일이 발생될 것으로 예상되며 0.9백만톤 CO2톤/년의 온실가스 감축이 예상된다. 이는 2016년 환경부 폐자원에너지 활성화 대책의 2020년 폐자원에너지화부분에서 1.7백만 CO2톤 온실가스 감축과 비교하여 유기성폐자원에너지화 부분에서 역할을 할 것으로 기대되나, 실행적 측면에서 정책, 추진일정 등 고려시 다소 장기간의 일정이 필요할 것으로 판단된다. 유기성자원통합처리에 대한 효과는 선행연구 들 에서와 같이 기질별 단독처리시 보다 전문가들간에 대체로 공감대가 형성되어 있고 각 기질간 상호작용 및 보완 개념측면에서 처리효율 향상이 기대되고, 경제적 우위성을 확보할 수 있으며, 본 연구결과에서와 같이 에너지 잠재량이 향상 될 수 있는 개연성 클 것으로 기대된다. 또한 우리나라 지방자치단체의 경우 가축분뇨 발생량이 높아 에너지원으로 이용할 경우 이종 또는 삼종간 기질별 통합처리시 메탄수율이 단독처리시보다 통합비율에 따라 크게 향상 될 수 있다. 이러한 통합처리는 에너지잠재량과 경제적 우위성에도 불구하고 국가온실가스 감축, 화석연료 대체 및 쾌적한 환경조성을 통한 국민의 삶 질 향상을 위한 목표로 활성화 하고 실행하기 위해 선행되어야 할 전제조건들이 있다. 첫째 정책적 측면에서 국가 유기성폐기물 통합처리 계획, 집행, 관리의 효율성을 위한 관리부서 일원화와 지방자치단체 적극 참여유도를 위해 온실가스 감축시 인센티브제도 도입 방안과, 두 번째로 기술적 측면에서 유기성폐기물 통합처리에 따른 소화 및 탈리액의 효율적, 안정적 처리를 위한 기술적 방안 마련과 유기성폐기물 통합처리시설 운영관리 전문성 확보를 위한 방안 마련, 가축분뇨 혐기성소화시 암모니아성 질소 영향에 따른 에너지 잠재량 저해 방지를 위한 기술개발 또는 연구가 필요할 것으로 판단되고, 세 번째 사업적 측면에서 사업물량 대비 국고, 지방비 과다 투입에 따른 재정적 부담 경감을 위한 사업방식 다각화와 사업타당성 확보를 위한 에너지 인센티브제도 마련, 운영비 및 처리비 현실화가 필요할 것으로 판단되며, 네 번째로 사업위치 측면에서 주민들의 혐오시설 기피, 악취민원의 영향에 따른 운전의 연속성 확보 차원에서 주거지역과 이격된 위치에 대형화, 집적화가 필요할 것으로 판단된다. M. S. Thesis Effect of Organic Waste Integration Treatment on Energy Potential Hyo Su Kim Major in Environmental Engineering Department of Environmental Engineering Graduate School of Environment & Public Health Youngnam University (Supervised by Professor Sun Hwa Lee) Abstract The Paris Agreement (November 2015) has been signed to declare that all the countries participating in this agreement pursue efforts to limit the temperature increase to 1.5℃. Korea has declared to reduce its greenhouse gas emissions by 37% of business-as-usual (BAU) by 2030, and the plan for waste sector is to reduce 3.6 million CO2 ton/yr (23%) by promoting renewable energy generation. Korea Ministry of Environment has announced "national greenhouse gas reduction 2020" roadmap for reducing 233 million CO2 ton/yr, in which the waste sector aims to decrease 1.7 million CO2 ton/yr and the fraction of energy production from organic wastes targets 44% in 2020 (which was 5.8% in 2012). The new government of Korea also targets to increase the renewable portion from the electricity generation by 20% by 2030, with achieving the legislative goals of reducing PM10 and PM2.5, reducing electricity from fossil fuels, reintroducing feed-in-tariff and consolidating renewable portfolio standard. To achieve these goals, a new scheme is required to unify the management of the organic wastes, most of which are managed individually now, and to enhance energy production by co-treatment. The generation amount of the organic wastes in Korea has been estimated as 274,905 ton/yr (2015), of which only 43,350 ton/yr (2014) are used at energy facilities to produce 643,800 N㎥/d of biogas. The rest is treated by other facilities to produce such as animal feed and fertilizer. Region-wide, the generation amounts of food waste and sewage sludge correlated with the population size and the generation amount of animal waste is roughly proportional to the area. The generation amounts estimated for 2020 for food waste and sewage sludge were similar to those in 2015 due to small population increase and that for animal waste was 14% higher compared to 2015. Given that the waste generation amount would not increase sharply, it is more appropriate to maximize energy production from the wastes by promoting the co-treatment of different wastes. For the estimation of the energy potential from the organic wastes, 16 biogas production facilities treating food waste, sewage sludge, animal waste, or a combination of them have been studied to characterize the wastes and the digester samples and to estimate the biochemical methane potential (BMP) of the organic wastes. The results showed that the maximal CH4 generation was observed as 297 mL CH4/g CODin for food waste/sewage sludge (71/29 ratio), as 187 mL CH4/g CODin for animal waste/sewage sludge (45/55 ratio), and as 270 mL CH4/g CODin for food waste/animal waste (92/8 ratio). Food waste/animal waste at 30/70 ratio was estimated to produce 197 mL CH4/g CODin. The top seven regions in Korea in terms of organic wastes generation were anticipated to cover 1.1 million CO2 ton/yr out of 1.7 million CO2 ton/yr goal of greenhouse gas reduction if all the organic wastes in the regions would be co-digested to produce biogas. However, the realization of this goal should require longer time to promote legislative support, financing, etc. The co-digestion of organic wastes have been reported to be beneficial in terms of the synergistic effects between different substrates, the increased energy production potential, and economic feasibility. Because most councils in Korea have the animal waste as the major waste source, co-digesting two or three wastes can promote energy production compared to treating each waste individually. Although the co-digestion of organic wastes are beneficial, four prerequisites need to be fulfilled to promote co-digestion. First, decent incentives must be planned to attract councils to participate in the plan. Second, technical solutions must be suggested to treat the digestate and leachate, to develop operation strategies for the co-digestion facilites, and to mitigate inhibition effects of the highly-concentrated ammonia originating from animal waste. Third, diversification of the business models and supplementation of economic feasibility are required, for example by promoting energy incentive policies and increasing the treatment revenue. Finally, to avoid civil complaints, the treatment facilities need to be placed in remote areas and to be planned as larger, integrated scales.