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MT 시스템에 의해 선별된 생활폐기물의 SRF 품질 평가에 관한 연구
송한철,김범석 한국열환경공학회 2014 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2014 No.-
현재 K시에서 운영중인 소각시설은 시내 중심부에 위치하고 있어 인근 주민들의 지속 적인 집단민원 및 소송이 제기되고 있으며, 현재는 배출오염물질이 환경규제치를 만족 하나 시설노후화로 언제든 상당한 오염물질을 배출할 가능성이 상존하고 있다. 또한, 2015년 9월에는 내구연한(15년)이 도래하고 시설노후로 인한 잦은 고장으로 연간 운영 비 부담이 급상승하고 있어 대체 시설마련 등 장기적인 대책이 시급한 실정이다. 광역위생매립장의 경우 매립시설을 현 추세대로 매립지속시 경우 2035년까지 사용이 가능한 것으로 예측되지만, 현재 재활용목표율 상승, 음식물류폐기물의 철저한 분리수 거 등으로 반입량이 줄어들어 실제 매립연한이 2050년으로 예측된다, 또한, 가연성폐 기물 연료화시설을 소각장 대체시설로 추진한다면 매립량을 대폭 감소시켜 매립년한이 2075년까지 증대되어 향후 63년간 안정적인 매립이 이루어질 전망이다. 본 연구는 폐쇄예정인 생활폐기물 소각시설의 대체시설 및 매립장 수명연장을 위해 제안된 MT시설의 사업가능성을 검토하고자 K시에서 발생되는 생활폐기물을 분석하여 SRF로 제작시 연료로서의 품질 평가 후 연료로 사용 가능여부를 검토하고자 한다.
Pilot Scale 일체형 2상 혐기성소화에서의 음폐수 처리효율 평가
송한철(Han cheul Song),김동욱(Dong wook Kim) 유기성자원학회 2016 유기물자원화 Vol.24 No.2
일체형 2상 혐기성소화 방식은 기존 분리형 2상 혐기성소화의 단점을 보완할 수 있는 기술로 산발효조와 메탄발효조가 병합된 형태의 일체형으로 구성되어 유기물 부하변동 대처 용이, 설치부지면적 감소 등의 이점이 있다. 본 연구는 음폐수를 기질로 일체형 2상 혐기성소화의 유기물 분해효율 및 바이오가스 생산량 등에 대한 실험을 실시하여 기존 분리형 2상 혐기성소화와의 효율 비교를 통해 대규모 플랜트 설치의 타당성 여부를 검토하였다. 5ton/일 규모의 Pilot Plant를 구성하여 약 130일 간 소화조 내 유기물 변화, 바이오가스 생산량 및 메탄함량 등의 실험을 실시하였다. 실험 결과, 평균 음폐수 투입량은 4.1㎥/일이었으며, 이때 VS 제거효율은 약 77%로 나타났다. 바이오가스는 평균적으로 투입 음폐수 ton당 약 63.0m³(0.724㎥/kg-VSadded)가 발생되었으며, 메탄함량은 약 61.3%로 분석되었다. 일체형 2상 혐기성소화는 기존 산발효조와 메탄발효조가 분리 된 소화방식과 유기물 제거 측면에서 다소 높게 나타났다. 결과적으로 일체형 2상 혐기성소화 방식은 충분히 고농도 유기성 폐수인 음폐수 처리에 있어서 상용화가 가능하다는 결론을 내릴 수 있었다. In the Integrated Two-Phase Anaerobic Digestion (ITPAD) process, acid and methane fermentation take place in one reactor, which has advantages to cope with organic load variation and reduce foot-print required, compensating disadvantages of Conventional Separated Two-Phase Anaerobic Digestion (CSTPAD). In the present work, organic matter degradation efficiency and biogas generation amount and other performance parameters of the ITPAD fed with food waste leachate were analyzed. In addition, feasibility study on the ITPAD method was performed by comparing its digestion efficiency with that of the CSTPAD. Organic matter alteration and biogas generation of the integrated method were examined for approximately 130 days based on the 5ton/day scaled pilot plant. Experiment results revealed that organic matter removal rate was 80% for mean food waste leachate input amount of 4.1㎥/day. The biogas generation rate was 63.0㎥ per ton of food waste leachate input, corresponding to the input VS amount of 0.724㎥/kg-VSadded, and methane content of generated biogas was approximately 61.3%. The ITPAD has a comparable or higher organic matter removal efficiency compared to the conventional separated two-phase anaerobic digestion method. Consequently, the ITPAD method has a great need to commercialize a food waste leachate treatment technology against highly concentrated organic waste leachate.
인공지능기술을 활용한 폐페트병 로봇선별 기술 개발 연구
송한철 ( Han-cheul Song ),강지선 ( Ji-sun Kang ),김수현 ( Soo-hyun Kim ),전영준 ( Young-jun Jeon ),엄상우 ( Sang-woon Eom ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
세계의 해양을 오염시키는 미세플라스틱이 이슈화되면서도 우리 일상에서는 큰 변화가 없었다. 2018년 세계의 폐플라스틱 처리공장이었던 중국으로 들어가던 폐플라스틱이 금지되면서 국내에서는 수거 대란이 일어나면서 우리가 얼마나 플라스틱을 무분별하게 사용하고 있는지 반성할 수 있는 계기가 되었다. 또한 최근 코로나19 사태로 플라스틱 사용량이 증가하고 있다. 플라스틱은 가볍고 실용적이어서 많은 사람이 사용하고 있지만 다른 쓰레기에 비해 잘 썩지 않고, 썩는데 500년 이상이 걸리는 등의 문제점으로 폐플라스틱의 재활용에 대해 관심이 커지고 있다. 우리나라는 폐기물 재활용율이 매우 높은편에 속한다. 폐플라스틱의 약 83%정도가 재활용되는 것으로 통계를 통해 확인할 수 있다. 그러나 산업계에서 재활용되는 플라스틱은 부가가치가는 매우 낮다. 또한 육상에서 재활용 되지 못한 플라스틱은 해양의 미세플라스틱으로 변환되어 생태계를 위협하고 있다. 석유 에서 추출되어 우리 생활계에 공급되는 플라스틱의 공급량을 줄이기 위해서는 기존 사용되어 폐기되는 폐플라스틱을 최대한 고부가가치의 재생원료로 생산하여 재사용함으로써 우리 생태계를 보존할 수 있을 것이다. 또한 해양에 떠있는 폐플라스틱을 수거하여 재생원료로 탄생시키는 것이 지구계 전체에서 봤을 때 가장 합리적인 접근방법이라고 생각된다. 본 연구에서는 NIR 분광 분석 알고리즘 개발로 실험장치 제작 설치 후 작업환경 빅데이터 구축하여 물체 인식 알고리즘 개발을 진행한다. 이를 통해 폐플라스틱의 재질 및 색상 선별을 무인화, 모듈화 할 수 있을 것이다.
고부가가치 자원순환을 위해 인공지능기술을 활용한 폐페트 로봇선별 기술 개발 연구
송한철 ( Han-cheul Song ),이승연 ( Sung-hyun Lee ),김민선 ( Min-sun Kim ),김수현 ( Soo-hyun Kim ),전영준 ( Young-jun Jeon ),엄상우 ( Sang-woon Eom ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
수년전부터 세계의 해양을 오염시키는 미세플라스틱이 이슈화되면서도 우리 일상에서는 큰 변화가 없었다. 2018년 폐플라스틱 수거 대란이 일어나면서 우리가 얼마나 플라스틱을 무분별하게 사용하게 되었으며, 어떻게 하면 되는가를 고민하게 되었고 플라스틱의 역습에 관심을 가지게 되었다. 또한 최근 코로나19 사태로 플라스틱 사용량이 증가하고 있다. 플라스틱은 가볍고 실용적이어서 많은 사람이 사용하고 있지만 다른 쓰레기에 비해 잘 썩지 않고, 썩는데 500년 이상이 걸리는 등의 문제점으로 폐플라스틱의 재활용에 대해 관심이 커지고 있다. 우리나라는 폐기물 재활용율이 매우 높은편에 속한다. 폐플라스틱의 약 83%정도가 재활용되는 것으로 통계를 통해 확인할 수 있다. 그러나 산업계에서 재활용되는 플라스틱은 부가가치가 매우 낮아 동산업계가 자생할 수 있는 경제적인 편익이 매우 낮은 게 현실이다. 또한 육상에서 재활용 되지 못한 플라스틱은 해양의 미세플라스틱으로 변환되어 생태계를 위협하고 있다. 석유에서 추출되어 우리 생활계에 공급되는 플라스틱의 공급량을 줄이기 위해서는 기존 사용되어 폐기되는 폐플라스틱을 최대한 고부가가치의 재생원료로 생산하여 재사용함으로써 우리 생태계를 보존할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 NIR 분광 분석 알고리즘 개발로 실험장치 제작 설치 후 작업환경 빅데이터 구축 및 카메라, 센서, 로봇팔 통합시스템 개발과 플라스틱 물체 인식 알고리즘 개발을 진행한다. 이를 통해 폐플라스틱 물질 재활용을 위한 인공지능 결합 고속 자동화 선별 공정 구축으로 플라스틱 재질 및 색상 선별을 무인화, 모듈화 할 수 있을 것이다. 궁극적으로는 폐플라스틱의 물질 재활용을 위한 재생 원료의 품질 개선 및 대량 처리가 기대된다.