극초단파(極超短波)와 고온발열체(高溫發熱體)를 이용(利用)한 연속(連續)식 공정(工程)의 유류오염토양(油類汚染土壤) 처리(處理)에 관한 연구(硏究)

하상안,유미영,왕제필,Ha, Sang-An,You, Mi-Young,Wang, Jei-Pil 한국자원리싸이클링학회 2011 資源 리싸이클링 Vol.20 No.3

마이크로파와 고온발열체의 연속식 융합공정을 이용하여 수분변화와 전력변화 그리고 온도에 따라 유류오염토양의 분해 및 제거 특성을 연구하였다. 긴 탄소고리(C18-C50)를 가진 윤활유 계열의 오염물질은 온도변화에 따라 TPH 처리량이 6 kW, 700일 때 85.2%로 처리시간 40분에 1788 mg/kg로 제거되었다. 경유, 휘발유 오염토양의 경우 6 kW, 500일 때 처리사간 20분에 567 mg/kg로, 98.4%의 처리율을 보였다. 난분해성 유류오염물질의 경우 마이크로파 6 kW, 700, 30분안 처리를 한 경우 토양오염우려기준 3지역의 2000 mg/kg에 도달하는 것으로 나타났고, 이때 처리비용은 8,173원/ton으로 나타났다. This study has been investigated for characteristic of removal on the effect of changes in soil moisture, microwave power, and temperature through the decomposition of oil-contaminated soil under high temperature conditions with high temperature heating elements and microwave. A lubricating oil having long carbocyclic(C18-C50) commonly known as a non-resolvable material was treated and the efficient for removal of TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) obtained 85.2% at 6 kW and $700^{\circ}C$ and thus the contaminant was found to be removed to 1788 mg/kg for 40 minutes. In case of contaminated soil by light oil and gasoline, the amount of removal was achieved with 567 mg/kg at 6 kW, 500 for 20 minutes that corresponds to reach 98.4% of treatment efficient. In addition, non-resolvable materials contaminated by oil reached TPH concentration on 2,000 mg/kg of worrisome level of soil contamination in the 3-zone at 6kW, $700^{\circ}C$, and 30 minutes, and processing cost at this time was about 8,173 won per ton.

A Study on the Conditions of Drying Efficiency for Conveyor-Belt-Type Dryers Employing Continuous Decompression Indirect Heating Method

하상안,김동균,왕제필,Ha, Sang-An,Kim, Dong-Kyun,Wang, Jei-Pil The Korean Institute of Resources Recycling 2015 資源 리싸이클링 Vol.24 No.6

본 연구의 목표는 1 ton/day용량의 연속 감압식 간접열 방식의 벨트형 건조장치를 개발하여 건조효율을 70% 이상 향상시키며 기존 건조기 장치에 비하여 약 50% 이상의 건조기 크기를 축소시켜 장치의 소형, 경량화를 이루고 그로 인한 설치비 및 운전비 절감효과를 20%이상 향상시키는 것이다. 현재는 기존의 간접열 건조장치를 분석하여 구조적인 개선점을 도출하였으며 기초실험을 통하여 우수한 건조성능을 확인하였다. 또한 감압조건에서의 실험을 수행하여 열전달 및 건조특성이 향상되는 것을 확인하였다. The objective of this study is to develop a belt-type dryer with a capacity of 1 ton/day, thereby improving drying efficiency by more than 70% and reducing the size of dryers by more than 50%, and thus making dryers smaller and lighter to reduce the installation and operation costs by more than 20%. We identified structural improvements by analyzing existing dryers employing indirect heating and verified the superior drying performance of the proposed method through some basic experiments. Furthermore, we verified the improvements in the heat transfer and drying characteristics as we conducted the experiments at reduced pressure.

A Study on Research of Pending Issues for Recovery and Recycling Expansion of Domestic Waste in B City According to EPR Target Extension

하상안,김동균,남길우,왕제필,Ha, Sang-An,Kim, Dong-Kyun,Nam, Gil-Woo,Wang, Jei-Pil The Korean Institute of Resources Recycling 2016 資源 리싸이클링 Vol.25 No.1

Realization of zero waste society, which includes reduction, recycling and reuse of waste, has been a huge issue in Korea recently, and many experts are proposing various improvement plans in the establishment of political system. In particular, the current EPR system is partially agreed on its external achievement, but many problems are arising from the enforcement of the system. Therefore, flexible revisions and modifications on recycling policy are necessary. In order to understand the insufficiency and problem of the expansion of items in current EPR system, this study examined the actual generation and basic unit in small, medium and large-scale apartment complexes in B City and predicted the items that do not appear in the statistics to compare and analyze the problems in current recycling based on their result value; a survey was conducted on 137 experts and students of relevant major that live in B City on the items of EPR system and their perceptions to indicate the error in the necessity of items in EPR system that are generally underperceived by people and the error of current recycling system, and solution plans were sought to establish smooth future system. 본 연구에 있어서 현 EPR제도의 확대 품목의 부족성 및 문제점을 파악하기 위하여 B시의 소, 중, 대규모 별 아파트의 현장조사를 통하여 실질적인 발생량과 원단위를 파악하고 통계자료에 나타나지 않는 품목들을 예측하여 그에 따른 결과값으로 현재 이루어지는 재활용 분리수거의 문제점을 비교하고 분석하였으며 이를 뒷받침하기 위하여 B시에 거주하는 전문가 및 전문분야 학생 137명을 대상으로 EPR제도 품목 및 인식여부에 대한 설문조사를 실시하여 일반적으로 사람들 인식에 부족한 EPR제도 품목의 필요성 및 현 재활용 분리배출의 시스템의 오류를 지적하였고 향후 원활하고 지향적인 시스템 구축을 위한 해결 방안을 모색하였다.

마이크로웨이브와 고온발열체를 이용한 연속식 공정의 유류오염토양 처리에 관한 연구

하상안,유미영,Ha, Sang-An,You, Mi-Young 한국지하수토양환경학회 2012 지하수토양환경 Vol.17 No.1

This study is maintains the condition of high temperature (above $600^{\circ}C$) within a short time using on microwave and high temperature heating elements. And removal characteristics according to changes in soil moisture, microwave power and temperature through the decomposition of the contaminated soil by oil. The difficulty resolvability material was sort of lubricating oil having long carbocyclic (C18-C50) and TPH removal rate reached 85.2% at 6 kW and $700^{\circ}C$ and thus the contaminant was removed 1,788 mg/kg within a process time of 40 minutes. In the case of light oil, gasoline contaminated soil, the removal amount showed 567 mg/kg and the treatment rate reached 98.4% at 6 kW, $500^{\circ}C$ and 20 minute. In the case of non-resolvability reached TPH concentrations on 2,000 mg/kg of worrisome level of soil contamination in the 3 zones at 6 kW, $700^{\circ}C$ and 30 minute. At the time, showed up processing costs 8,173 won per ton.

하수처리장내 슬러지 처리를 위한 열분해공정에 관한 연구

하상안,김형석,성낙창,Ha, Sang-An,Kim, Hyeoog-Seok,Sung, Nak-Chang 유기성자원학회 2002 유기물자원화 Vol.10 No.4

본 연구는 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 열분해공정에 대한 운전특성을 연구하였다. 운전조건의 중요한 변수로는 열분해시간, 건조와 열분해 공정의 시간비율, 슬러지 함수율, 슬러지 고형물량(TS비율), 열분해 온도조건의 영향을 조사하였다. 슬러지 열분해 단계의 반응속도는 1차 반응으로 나타났다. 이 반응식은 슬러지 열분해반응의 메카니즘의 기초가 된다. 열분해 온도증가에 따라서 생산물은 오일 및 타르 변화가 일어났고, 열분해 가스화에 의해서 생산된 생성물의 조성도 변화가 일어났다. 열분해 온도변화에 따라서 주요 부산물인 가스와 탄소성분은 다르게 분포되어졌다. 생성가스 구성성분은 대부분이 $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO와 타르로 구성되었다. 열분해 온도 $670^{\circ}C$의 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스 생성이 증가되어졌고, $600^{\circ}C$의 열분해 조건에서는 $C_1-C_4$탄소계열의 가스생성량은 감소하는 반면 톨루엔과 벤젠 성분을 가진 오일류 생성이 증가되었다. 특히 고형물의 산물인 타르는 $670^{\circ}C$일 때 슬러지 1t당 134kg으로 낮게 발생된 반면, 열분해온도가 $600^{\circ}C$일 때 134kg/t으로 생성량이 감소되었다. 타르는 분석결과 대부분이 탄소성분이었고, 슬러지의 열분해에서 가스로 생성되는 과정은 온도가 높은 경우 효과적임이 밝혀졌다. This Study was investigated operating condition of pyrolysis processing for sludge disposal in sewage treatment plant. Important parameters studied include running time of pyrolysis, run time of dry and pyrolysis processing, water content of sewage sludge, solids amount of sewage sludge(TS%), condition of pyrolysis temperature. Most degradation reaction of sewage sludge are first order, it assumed first order and elucidated the kinetics. This was the basis of characteristics analysis of sludge degradation mechanism. Also, with the increasing of temperature, how the yield of oil and char product change was observed, and the distribution of gas product components was observed. Main components of gas and carbon product are a little difference with pyrolysis temperature, but it consist of $CH_4$, $C_2H_4$, $C_3H_8$, $C_4H_{10}$, toluene, $C_6H_6$, $SO_2$, CO etc. The gas of $C_1-C_4$ yield increased along with degradation temperature of $670^{\circ}C$ and oil yield decreased of $C_6H_6$ and $C_6H_5OH$ with temperature of $600^{\circ}C$. Particularly, low value added char yield 134kg/t at $670^{\circ}C$, but increased to 194kg/t at pyrolysis temperature of $600^{\circ}C$. In the result of elementary analysis on it, it is mainly composed of carbon. From this fact, in pyrolysis of sludge, it comfirmed that carbonization reaction occur at high temperature well.

유류오염토의 마이크로파 처리 시 토양의 함수율 변화에 따른 BTEX 제거특성에 관한 연구

하상안,염혜경,유미영,Ha, Sang-An,Yeom, Hae-Kyong,Yu, Mi-Yong 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.2

토양복원의 기술로 마이크로파를 이용할 시 휘발성물질((PAH)s 등)) 및 준휘발성((PCB)s 등) 물질 등을 처리하는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 휘발성 물질인 BTEX를 마이크로파를 이용하여 수분변화 및 전력변화에 따른 제거특성을 연구하였다. 10%, 20%, 30%, 50%의 함수율 변화에 따른 BTEX 제거율은 20%일 때가 제거율이 가장 높음을 제거상수를 통해 도출할 수 있었으며, 전력의 변화에 따른 BTEX 제거율 및 제거율에 도달하는 시간은 비슷한 것으로 나타났다. 각각 다른 함수율이 마이크로파 처리 시 한계함수율에 도달하는 시간을 측정한 결과, 한계함수율에 도달하는 시간은 함수율이 10%, 20%, 30%일 때는 2 kW와 4 kW는 큰 차이가 없음을 알 수 있었고, 함수율이 50%일 경우는 한계함수율에 도달하는 시간이 4kW가 더 빠른 것으로 나타났다. 수분함수율에 따른 최적전력을 도출하면 수분함량이 $10{\sim}30%$ 시 2 kW가 경제적으로 나타났으며, 함수율이 50% 일 경우는 전력이 4 kW일 때 경제적인 것으로 나타났다. This study has been focused on an application of microwave pre-treatment of soil contaminated with volatile organic chemicals, and BTEX(benzene, toluene, ethylene, xylene). Microwave experiments were carried out under different power conditions (2 kW, 4 kW) using different moisture contents and BTEX concentration. According to these results of this study, the most BTEX removal efficiency was with 20% moisture contents regardless of electric power. The result show that 2kW was determined to the optimum electric power at $10{\sim}30%$ moisture contents, but the optimum power was 4 kW at 50% of moisture content.

생활(生活)쓰레기 및 유기성폐기물(有機性廢棄物) 혼합(混合)에 따른 RDF 연료화(燃料化)에 관한 연구(硏究)

하상안,유미영,김동균,왕제필,Ha, Sang-An,You, Mi-Young,Kim, Dong-Kyun,Wang, Jei-Pil 한국자원리싸이클링학회 2011 資源 리싸이클링 Vol.20 No.5

This study was conducted to examine the possibilities to utilize the mixture of domestic and organic wastes from B-city as a fuel. All types of mixing ratio for uncarried waste, sludge cake, and food waste were found 10 generate heating value with 6,000 kcal/kg, and in case of sludge cake the concentration of toxic substance produced was found to be decreased as air-fuel ratio and temperature were increased. It was noted that toxic gases such as CO, NOx, and SOx were observed below concentration of emission standard, and temperature inside the incinerator was stabilized at 2 of air-fuel ratio and 800$^{\circ}C$. It was observed that a heating value of 6000 kcal/kg generated using RDF(Refuse Derived Fuel) was appropriate to utilize a fuel if a complete combustion was attained. 본 연구는 B시 생활폐기물 및 유기성 폐기물의 혼합에 따른 연료화 및 활용방안에 대한 연구를 진행하였다. 반입폐기물, sludge cake와 food wast의 모든 혼합비율의 발열량이 6,000 kcal/kg으로 산출되었고, sludge의 경우 공연비와 온도가 높을수록 발생되는 유해물질 농도가 낮은 것으로 나타났다. 유해물질의 배출기준과 비교하여 보았을 때, 공연비가 2인 경우 800$^{\circ}C$일 때 유해물질 (CO, NOx, SOx)들이 기준이하의 배출 농도를 나타내었으며 혼재 소각 시 소각로 내부 온도 또한 가장 안정되는 것으로 나타났다. 소각시 완전연소가 이루어진다면, 혼합하여 RDF를 제조 시 발열량이 6000 kcal/kg이상으로 연료화 하기에 적합한 것으로 나타났다.

유류오염토양의 열처리에서 micro파와 고온발열체 방법이 오염제거에 미치는 영향

하상안,왕제필,Ha, Sang-An,Wang, Jei-Pil 한국자원리싸이클링학회 2014 資源 리싸이클링 Vol.23 No.2

This study was conducted to observe the removal efficiency of oil-contaminated soil by various tests using microwaves and high-temperature heating elements. The water content was measured with the treatment amount, which was lowered to 300g in a relatively short amount of time. The treatment rate of TPH(Total Petroleum Hydrocarbons) showed the highest value with 70.1% when the SiC-activated carbon heating element was at 4 kW/kg, compared to the SiC heating element used alone. In particular, the higher electric power became, the higher treatment rate became, except at 3 kW. In the case of the heating element made by the fusion of SiC and activated carbon, the internal temperature exceeded $300^{\circ}C$ and again fell when it was treated at 4 kW for about 2 minutes. Then, after about 8 minutes, it rose again. On the basis of such results, the energy content necessary for the sample was calculated according to the electric power of microwaves, and tthe constant of TPH treatment was measured by tests on the treatment characteristics of oil-contaminated soil. 본 논문은 마이크로파와 고온발열체에 의한 유류오염토양의 정화효율에 관한 연구를 정리한 것이다. 수분의 함량은 처리량에 따라 측정이 되었는데 상대적으로 짧은 시간에 300 g에 도달했다. TPH(Total Petroleum Hydrocarbons)처리 속도는 SiC 발열체를 단독으로 사용했을 때와 비교하였을 때, SiC와 활성탄을 4 kW/kg에서 동시에 사용했을 때 70.1%의 제거율로 가장 높은 값을 보여주었다. 특히, 3 kW/kg때를 제외하고는 전력이 증가할수록 처리속도도 증가하였다. SiC와 활성탄으로 제작된 발열체를 사용할 경우, 내부 온도가 $300^{\circ}C$를 초과하였으며, 4 kW로 2분동안 유지되었을 때 온도가 다시 하락하였으나, 8분이후에는 다시 온도가 상승하였다. 이러한 결과를 기초로 하여, 샘플을 처리하기 위한 에너지량은 마이크로파의 전력에 따라 계산이 되었으며, TPH처리 상수는 유류오염토양의 처리 특성에 관한 다양한 실험에 의해 측정이 되었다.

하수슬러지 감량화를 위한 one구동 2단형 열풍건조/열분해에 관한 연구

하상안(Sang-An Ha),김승호(Sang-An Ha) 유기성자원학회 2004 유기물자원화 Vol.12 No.2

본 연구는 슬러지처분을 위해서 유기성페기물 감량화, 에너지 회수기술 공정시도, 자연순환형 슬러지 처분을 위한 최종 시스템개발의 기초연구이다. 본 연구는 full-규모의 건조시스템과 반자동식 로타리 킬른식열분해로를 이용하여 실험하였다. 운전매개변수는 온도를 건조는 160~175℃와 열분해온도는450~800℃로 변화시켜 실험을 실행하였고, 고형물의 열분해 공정의 체류시간은 9min으로 실험을 t실행하였다. 본 연구에서 중요한 실험매개변수는 운전시간, 슬러지 수분함량, 고형물량에 따라 온도를 변화시켜 열분해특성을 연구하였다. 운전시간 9분의 일정한 상태에서 670℃조건은 탄소쇄 C1~C3의 물질의 생성은 증가하였지만, C4~C6를 함유한 오일성분은 감소하는 것으로 나타났다 The basic approach to sewage sludge is organic waste minimization, promotion of energy recovery; volume and weight reduction by final treatment, and environmentally final disposal of natural circulation. Dry and pyrolysis of maize was experimentally investigated in full-scale rotary kiln in semi-continuous operation. The operational parameters varied are the operating temperature 160~175℃ of dry and 450~800℃ of pyrolysis, the solids residence time 9 min for pyrolysis. Important parameters studied include the running time, water content of sewage sludge, solids amount of sewage sludge(TS%) by the varied temperature. Also, with the increasing of temperature, how the yield of oil and char product change was observed, and the distribution of gas production components was observed. The gas of C1~C3 yield increased and oil of C4~C6 yield decreased along with pyrolysis temperature of 670℃ by the run time of 9 min.

중금속 오염원별 복합전기장의 전극판, 전해질 및 중화에 따른 제거율 변화

하상안 ( Sang-an Ha ),강동효 ( Dong-hyo Kang ) 한국환경기술학회 2012 한국환경기술학회지 Vol.13 No.1

본 연구에서는 토양이나 지하수 오염의 난분해성 유기물이나 중금속이온이 복합적으로 오염된 지하수오염 지역에 전기장을 복합적으로 이용하여 기존 적용되는 전기장의 전력과 전극판, 전해질을 이용하여 분해속도를 증가시켜 중금속이온을 제거 가능하게 하는 특성이 있다. 전극판에 따른 제거율을 확인하기 위해 stainless steel와 Al을 사용하여 분석하였다. 두개의 전극판에서의 제거율을 보면 stainless steel전극판에서 가장 빠른 시간과 높은 제거농도를 나타내었으며, 90%이상의 높은 제거율을 나타내어 Al보다 높은 효율을 나타내었다. 전해질에 의한 제거율을 알아보기 위해 NaCl을 사용하여 분석하였다. 전해질을 가하지 않았을 때 제거농도를 살펴보면 stainless steel전극판의 Ni 최종 제거 농도가 6mg/L로 분석되었고, Cr의 농도는 31mg/L로 나타났다. 전해질 농도가 3%일 때 제거 농도가 Ni의 제거농도는 2.4mg/L로 분석되었으며, Cr의 제거농도는 10.7mg/L로 나타내었다. 전해질 농도 3%의 조건에서 가장 높은 제거율로 분석되어 최적의 전해질 농도는 3%로 판단되었다. In this study, soil or groundwater contamination refractory organics and heavy metal ions in complex contaminated groundwater contaminated area using a combination of an electric field to the existing power of the electric field is applied and the electrode, electrolyte and increases the decomposition rate of heavy metal ions remove the attributes that are enabled. According to the electrode plates to determine the removal efficiency was analyzed using stainless steel and Al. Look at the removal of two electrode plates stainless steel electrodes removed from the fastest time, and high levels showed greater than 90 percent removal efficiency was higher than Al indicated. By electrolyte NaCl to determine the removal efficiency was analyzed using a. Removed when the electrolyte concentration did not give you look at the final removal of Ni electrodes stainless steel concentration 6mg/L were analyzed by, Cr concentration of 31mg/L respectively. Removed when the electrolyte concentration a concentration of 3% removal of Ni concentration 2.4mg/L were analyzed by, Cr concentration of the removal of 10.7mg/L as shown. Electrolyte concentration, the highest removal rate of 3% are analyzed with the optimum electrolyte concentration was observed at 3%.