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이형돈 ( Hyung-don Lee ),신명섭 ( Myung-seop Shin ),전미진 ( Mi-jin Jeon ),조용수 ( Yong-su Cho ),허우인 ( Woo-in Heo ),전용우 ( Yong-woo Jeon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
수열탄화 기술은 고온에서 반응이 발생하는 열분해 탄화기술의 단점을 보완하기 위한 방법으로 일정 온도조건(150~200℃)와 고압(10~20 kg/㎠)의 증기를 이용해 슬러지 내 미생물의 세포벽을 파괴함으로서 탈수성을 향상시키고 고액분리를 통해 액체생성물의 가용화 효율을 높이는 기술이다. 본 연구에서는 하수슬러지와 음식물폐기물을 혼합하여 수열탄화반응을 통해 생성된 고체생성물을 이용하여 최종적인 에너지원으로 사용하기 위한 건조실험을 진행하였다. 건조기는 0.9㎡의 Lab 테스트용 디스크건조기를 사용하였고, 건조단계에서 많은 에너지가 소비되는 특성에 맞는 최적의 건조조건을 찾고자 하였다. 실험에 투입된 수열탄화물(함수율 57%)은 먼저 전처리(파쇄) 유무에 따라 각각 나누었으며, 건조열원은 스팀압력(1.2~3.7 kg/㎠G)로 초기온도에 따라 설정하였고 수열탄화물 투입량은 3.8~4.7 kg/batch, 디스크 회전속도는 약 15~19 rpm, 체류시간은 함수율 10wt%가 되었을 때까지 실험을 진행하였다. 본 실험을 통해 수열탄화물의 건조특성 곡선을 통해 건조효율을 종합적으로 평가하고, 최적의 설계인자를 확보하고자 하였다.
부산수영하수처리장 하수와 음식물쓰레기 병합처리 시 공정별 악취특성 및 후처리시설 효율평가
이형돈(Hyung-Don Lee),강대종(Dae-Jong Kang),이민호(Min-Ho Lee),강동효(Dong-Hyo Kang),오광중(Kwang-Joong Oh) 한국청정기술학회 2012 청정기술 Vol.18 No.4
우리나라는 소득증가, 도시집중화, 인구증가로 인해 환경적인 문제에 대해 점점 관심이 증대되고 있으며, 이러한 다양한 환경문제 중 악취로 인한 피해는 심각한 환경문제 중 하나이다. 부산시 수영하수처리장 내 음식물처리장은 음식물과 하수를 병합처리하는 시설로 주거지역 인근에 위치해 있어 많은 민원이 제기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 악취물질분석과 기여도를 악취지수(odor quotient, OQ)와 총악취지수(sum of odor quotient, SOQ)를 평가하여 분석하였으며, 또한 후처리시설인 바이오필터의 효율을 평가하였다. 공기희석관능법에 의한 복합악취 측정결과, 7월과 8월에 분쇄기, 투입호퍼, 침출수 순으로 복합악취가 높은 것으로 나타났다. 기기분석법을 이용해 분석한 결과, 황화수소, 암모니아, 메틸메르캅탄, 아세트알데히드에 의한 영향이 가장 큰 것으로 나타났고, 메틸메르캅탄의 경우, 최소감지농도를 3,571배 이상 초과한 것으로 나타났다. 또한 악취기여도평가에서 메틸메르캅탄(49.95~59.08%), 황화수소(20.43~29.27%), 트리메틸아민(8.82~13.42%), 아세트알데히드(9.17~11.35%)순으로 기여도가 높은 것으로 나타났다. 다른 시설과의 기여도를 비교분석한 결과, 황화합물(메틸메르캅탄, 황화수소)의 OQ가 가장 높았으며, 분쇄기에서 SOQ가 7,067로 가장 높은 것으로 분석되었다. 또한 황화합물과 아세트알데히드, 트리메틸아민의 악취기여도가 분쇄공정에서 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구시설의 후처리시설에 대한 처리효율을 평가한 결과, 암모니아, 아민류는 90.00% 이상의 처리효율을 보였으나, 황화합물류의 처리효율은 평균 53.51%로 나타났다. 종합적으로 본 시설은 기타 처리시설에 비해 아세트알데히드와 트리메틸아민의 기여도가 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 또한 음식물처리장의 후처리시설은 복합적인 악취성분 처리 시 분해효율이 감소할 수 있어 적절한 용량 및 운전조건에 대한 검토가 필요하다. Environmental issues are being paid more attention due to income growth, urban overcrowding, and population growth in Korea. Among the various environmental problems, odor damage is the one of the serious factors. To take example for food waste combination treatment in Su-young wastewater treatment plant in Busan, many complaints occurred because this plant locate around residential areas. The purpose of this work is not only to analyze odorous elements and their contributions but also to evaluate odor quotient (OQ), sum of odor quotient (SOQ), and treatment efficiency of bio-filter. The results of dilution sensory test of complex odor, grinder, leachate, hopper indicated higher order complex odors happen in July and August. The main odorous elements consisted of hydrogen sulfide, ammonia, methly mercaptan and acetaldehyde, which were analyzed by instrumental detection method, and methyl mercaptan was exceeded over 3,571 times of threshold. In addition, result of contribution of odor was methyl mercaptan (49.95 to 59.08%), hydrogen sulfide (20.43 to 29.27%), trimethylamine (8.82 to 13.42%) and acetaldehyde (9.17 to 11.35%). Other facilities were compared with the contribution of the odor using OQ and SOQ during the process. Sulfur compounds, acetaldehyde, and trimethylamine are high contribution of odor using OQ as well as odor intensity of grinding process is highest. As a result, sulfur compounds (e.g., methyl mercaptan and hydrogen sulfide) are highest for OQ and SOQ of grinding process is highest as 7,067. The removal efficiency of deodorization equipment was more than 90.00% in ammonia and amines, but the average efficiency of sulfur compounds was 53.51%. Thus, this facility is more higher contribution of acetaldehyde and trimethylamine than other treatment facilities. And food waste treatment in environmental area needs to consider appropriate capacity and refers to other bio-filter operating conditions.
미세먼지 저감을 위한 30kW급 친환경 화목보일러의 성능평가 및 환경인증기준 설계
이형돈(Hyung Don Lee),정만수(Man Soo Jung) 한국유체기계학회 2022 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.2022 No.11
Supply of various heating systems using wood pellets have been a popular choice as an alternative to oil. This was due to its advantages in price and efficiency. But research and development for boilers using wood fuel (firewood) for setting environmental standards has been scarce. On the other hand, overseas research and development on firewood boilers have been steadily conducted, mainly in Europe. In this study, a 30 kW class firewood boiler was developed and performance evaluation (combustion, environmental performance) was conducted. In addition, we designed an environmental certification standard (draft) suitable for the domestic situation by a standardized survey similar to those of domestic and foreign firewood boilers. After analyzing the combustion characteristics of firewood boilers, we have completed the design optimization of controlling more than 50% of the primary air damper and controlling the pyrolysis of heat in secondary air. As a result of analyzing the combustion characteristics for each fuel grade, it was confirmed that there was no significant difference from the EN303-5 quality standard, and the performance difference according to the fuel quality grade was not significant. Subsequently, after evaluating the heating performance, the heating output was 32.3 kW and the heating efficiency was 87.9%. After the environmental evaluation of the second prototype, it was confirmed that the CO concentration was very stable. PM less than 0.5 μm emission in total suspended particles(TSP) gave the highest contribution. Overall, the environmental certification standards for domestic firewood boilers were designed to have under 600 mg/m3 for CO, under 150 mg/㎥ for NOx, and under 60 mg/㎥ for PM.