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중온2단혐기성소화조에 미생물제재 주입시 소화효율에 미치는 영향
정병길,김석순,강동효,성낙창,최성호,이희범,Jung, Byung-Gil,Kim, Seok-Soon,Kang, Dong-Hyo,Sung, Nak-Chang,Choi, Seung-Ho,Lee, Hee-Pom 유기성자원학회 2003 유기물자원화 Vol.11 No.3
최근에는 차집관거의 확충, 생활하수의 유입량 증가 및 인근 신규 APT의 분뇨 직유입으로 인해 유입 총고형 물량이 증가됨에 따라 기존 소화조의 용량이 부족할 것으로 예상되고 있다. 본 연구는 기존 소화조 용량부족에 따른 효율감소에 대응하기 위해 미생물제재로써 Bio-dh를 이용하여 소화조내 소화효율 증가(유기물 분해속도 증가)에 따른 최종슬러지 발생량을 감소시키고 가스발생량을 증가시키는데 그 목적이 있다. 실제 하수슬러지를 처리하고 있는 소화조 장치와 동일한 2단혐기성소화조 형태로 설치하였으며, 용량이 $1.3m^3$인 혼합조에 하수슬러지와 미생물제재인 Bio-dh를 주입하였다. 소화방식은 중온성 2단혐기성소화조로서 $35{\pm}1^{\circ}C$를 유지하였고, 1단소화조는 반응조내 미생물과 기질의 원활한 혼합을 위하여 교반기를 부착하였으며, 교반기는 120rpm으로 운전하여 반응조내 완전혼합이 이루어지도록 운전하였다. 2단소화조에서는 소화슬러지와 상등수가 분리되도록 교반을 수행하지 않았다. 소화가스량 측정을 위하여 각 소화조 상부에 가스메타를 설치하였으며, 가스분석을 위하여 상부에 가스포집구를 설치하였다. 교반기 축사이로 발생할 수 있는 발생가스의 누출과 공기의 유입을 막기 위해 water sealing 장치를 교반기 축에 부착시켰다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 미생물제재를 투입하지 않은 경우 소화효율은 평균 48.6%(46.0~50.9%)로 나타난 반면, 미생물제재인 Bio-dh를 투입한 경우 소화효율은 평균 54.2%(52.8~57.3%)로 나타나 미생물제재를 투입한 경우가 미생물제재를 투입하지 않은 경우보다 소화효율이 약 1.12배 정도 높은 것으로 나타났다. 2. 2차소화조 월류수의 수질은 미생물제재 미투입시 $COD_{Mn}$은 평균 1,639mg/L, SS는 평균 4,888mg/L로 나타난 반면, 미생물제재(Bio-dh) 투입시 $COD_{Mn}$은 평균 859mg/L, SS는 평균 2,405mg/L로 나타나 미생물제재 투입시 $COD_{Mn}$은 약 47.6%, SS는 약 50.8% 정도 더 낮게 나타났다. In the near future, the capacity of conventional anaerobic digester is thought to be insufficient because of the increase of the total solids from expansion of intercepting sewer, sewage quantity and direct input of night soil from near apartment districts. The objectives of this study was to investigate the improvement of digestion efficiency using microbial agent(Bio-dh). The system was a pilot-scale, two-staged, anaerobic sludge digestion system. The first-stage digester was heated and mixed. The agitation velocity of the first-stage digester was 120rpm. The second-stage digester was neither heated nor mixed. The Digestion temperature was kept at $35{\pm}1^{\circ}C$ The detention time of digester was 19 days. The dosage of sewage sludge and microbial agent were $0.65m^3/day$ and $0.5{\ell}/day$, respectively. The experiments was run for 25days. Three times a week, $COD_{Mn}$ and SS of effluent, TS, VS, and biogas production rate were measured. Temperature, pH, and alkalinity were measured daily. The results were as follows ; Without microbial agent, digestion efficiencies ranged 46.0%~50.9%(mean=48.6%), with microbial agent(Bio-dh), digestion efficiencies ranged 52.8%~57.3%(mean=54.2%). Consequently, microbial agent(Bio-dh) increased the sludge digestion efficiency about 12%. Also, Without microbial agent, the mean concentration of $COD_{Mn}$ and SS of second-stage digester effluent were 1,639mg/L, 4,888mg/L respectively. With microbial agent, the mean concentration of $COD_{Mn}$ and SS of second-stage digester effluent were 859mg/L, 2,405mg/L respectively. Consequently, microbial agent(Bio-dh) increased the removal efficiency of $COD_{Mn}$ and SS about 47.6% and 50.8%, respectively.
부표식 자동유량제어시스템을 이용한 우수토실 내 유량 및 수질의 상관관계 분석
정병길 ( Byung-gil Jung ),윤태경 ( Tae-kyung Yoon ),최영익 ( Young-ik Choi ),장성호 ( Seong-ho Jang ),조용진 ( Yong-jin Cho ),서정범 ( Jung-bum Seo ),최성문 ( Sung-moon Choi ),김남경 ( Nam-kyoung Kim ),조영재 ( Young-jae Cho ) 한국환경기술학회 2017 한국환경기술학회지 Vol.18 No.3
본 연구는 부표식 자동유량제어시스템 구축을 통해 청천시 및 강우시 우수토실 내 유량 및 수질(전기전도도, 탁도, 총용존성고형물 등)의 실시간 모니터링하고, 이를 상관관계 분석을 통해 우수토실의 효율적 관리방안을 모색하는데 그 목적이 있다. 강우시(2016년 5월 24일) 측정시간에 따른 유량, 탁도 및 전기전도도 변화를 측정한 결과 오후 1시 36분경에 유량은 최대 26.8 m<sup>3</sup>/hr으로 측정되었으며, 이때의 전기전도도 및 탁도는 각각 174.6 ㎲/cm 및 69.7 NTU로 나타났다. 강우시 전기전도도 및 탁도 희석율에 대한 유량과의 상관관계 분석결과 결정계수(R<sup>2</sup>)는 각각 0.3680 및 0.4270으로 비교적 낮은 상관성을 나타내었다. 그러나, 현장에서 고비용과 유지관리가 어려운 탁도계를 이용하기 보다는 전기전도도 또는 TDS를 선택적으로 활용하는 것이 우수토실 내 자동유량 제어시스템의 효율적인 운전 및 관리가 가능할 것으로 판단된다. The purpose of this research are to analyze the real-time monitoring data the flow rate and water quality(conductivity, turbidity, total dissolved solids(TDS), etc.) on the dry and rainy weather by using a buoy type automatic flow control system and to evaluate an effective management through the analysis of correlations between them in the discharge chamber. The flow rate on the rainy weather(May 24, 2016) was measured the maximum 26.8 m<sup>3</sup>/hr at 1:36 pm, the conductivity and turbidity concentrations at this time were 174.6 μS/cm and 69.7 NTU, respectively. As a results of the correlation between the flow rate and the conductivity and turbidity dilution ratio on the rainy weather, the correlation coefficients(R<sup>2</sup>) were 0.3680 and 0.4270, respectively. However, the conductivity meter or TDS meter could be considered to enable efficient operation and management of an buoy type automatic flow control system because the turbidimeter is expensive and difficult to maintain in the field application.
음식물류 폐기물의 최적건조공정 개발을 위한 마이크로파 및 열풍 공정의 건조효율에 관한 연구
정병길 ( Byung-gil Jung ),한영립 ( Young-rip Han ),최영익 ( Young-ik Choi ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.2
본 연구는 마이크로파 및 열풍 건조장치를 이용하여 음식물류 폐기물의 재활용 측면에서 음식물류 폐기물의 운전조건별(마이크로파 단독, 열풍단독, 마이크로파-열풍 융합(200 또는 250℃) 건조특성을 평가하고자 하는데 그 목적이 있다. 연구에 사용된 음식물류 폐기물은 B시 P사에서 채취하여 사용하였으며, 음식물류 폐기물과 가연성 물질의 균질 혼합 및 건조효율 향상을 위하여 비닐, 어패류 등 이물질을 제거하였다. 마이크로파 건조장치의 전체 크기는 W 1,360 mm × L 1,060 mm × H 900 mm, 마이크로파 건조장치의 조사강도는 1 kW이며, 마이크로파 주파수는 2,450 MHz, 건조온도는 최대 300℃로 제작하였다. 음식물류 폐기물 건조실험을 실시한 결과 마이크로파-열풍(250℃) 건조를 이용한 완전건조(함수율 10% 이하)시 최종 함수율 변화는 운전시간 15분에서 7.1%로 나타났다. 실험결과 음식물류폐기물의 재활용 방안으로 열풍 융합건조공정을 이용한 고형연료의 생산이 충분히 가능할 것으로 판단된다. The main objectives of this study are to develope a drying method for recycling food waste and to evaluate drying properties of food waste with different operating conditions(microwave, thermal air and microwave-thermal air(200 or 250℃) by means of using the microwave and thermal air drying process. The food waste used in this research was collected at P Company located in B City. For homogeneous mixture of food waste with combustible materials and for better drying efficiency, foreign substances which were vinyl, fish and shellfish were removed. The size of the microwave-thermal air drying unit is 1,360 mm(W) × 1,060 mm(L) × 900 mm(H), and its projection intensity and frequency were 1 kW and 2,450 MHz, respectively. Also, the microwave-thermal air drying unit was designed to control the highest drying temperature up to 300℃. As a best result of the experiment, the dried food waste using the microwave-thermal air (250℃) drying process led to the final moisture contents of 7.1% with 15 minutes operating period. In conclusions, as a way for recycling food waste, the microwave -thermal air drying process seems capable of producing refuse derived fuel(RDF).