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Daegi Kim,Kyung Jin Min,Kwanyong Lee,Min Sung Yu,Ki Young Park 대한환경공학회 2017 Environmental Engineering Research Vol.22 No.1
Struvite precipitation has been proven to be an effective method in removing and recovering ammonia nitrogen (N) and phosphate phosphorus (P) from wastewater. In this study, effects of pH, molar ratios and pre-treatment of effluent of anaerobically digested swine wastewater were investigated to improve struvite crystallization. The magnesium : ammonium : phosphate ratio of 1.2 : 1.0 : 1.0 was found to be optimal, yet the molar ratio in the wastewater was 1 : 74.9 : 1.8. From the analysis, the optimum pH was between 8.0 and 9.0 for maximal phosphate P release and from 8.0 to 10.0 for maximal ammonia N and phosphate P removal from real wastewater. Analysis from Visual MINTEQ predicted the pH range of 7-11 for ammonia N and phosphate P removal and recovery as struvite. For pre-treatment, microwave pre-treatment was ineffective for phosphate P release but ultrasound pre-treatment showed up to 77.4% phosphate P release at 1,000 kJ/L of energy dose. Precipitates analysis showed that phosphorus and magnesium in the collected precipitate had almost same values as theoretical values, but the ammonia content was less than the theoretical value.
Characteristics and Application of Hydrochar from Food Waste by Hydrothermal Carbonization
( Daegi Kim ),( Seong-kuk Han ),( Seyong Park ),( Eun-suk Jang ),( Ho Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2018 No.1
The food waste as organic biomass has a low calorific value, high moisture, and high H/C and O/C atomic ratio which con not be suitable to use solid fuel. Hydrothemal carbonization is a promising technique to upgrade food waste closed to coal like fuel properties as increase of the calorific value. The hydrothermal carbonization is an advantage technology for food waste as wet basis biomass to biochar production. Besides, this research aims to provide a comprehensive overview for fuel property of hydrochar by hydrothermal carbonization. Different hydrothermal carbonization temperature lead to various solid yield, energy yield, and energy density of hydrochar are comprehensively discussed. In addition, the used of hydrochar from food waste to use bio-adsorbent to remove pollutants in wastewater are included. As conclusion, this is a comprehensive summary of recent hydrothermal carbonization for hydrochar as fuel and any application.
Daegi Kim,Daeun Bae,Kwanyong Lee,Ki Young Park 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.05
The hydrothermal carbonization is one of attractive thermo-chemical method to upgrade biomass to produce biochar with benefit method from the use of no chemical catalytic. Hydrothermal carbonization improved that the upgrading and dewatering algal biomass, microalga as Chlorella vulgaris, which is conducted at temperatures ranging from 180 to 350℃ with a reaction time of 30 min. These characteristic changes in algal biomass were similar to those of coalification reactions due to dehydration and decarboxylation with increase of hydrothermal reaction temperature. The biochar became a solid fuel substance, the characteristics of which corresponded with fuel between lignite and sub-bituminous coal. The results of this study indicate that hydrothermal treatment can be used as an effective means to generate highly energy-efficient renewable fuel resources using algal biomass.
( Daegi Kim ),( Daeun Bae ),( Kwanyong Lee ),( Ki Young Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2015 No.-
The hydrothermal carbonization is one of attractive thermo-chemical method to upgrade biomass to produce biochar with benefit method from the use of no chemical catalytic. Hydrothermal carbonization improved that the upgrading and dewatering algal biomass, microalga as Chlorella vulgaris, which is conducted at temperatures ranging from 180 to 350℃ with a reaction time of 30 min. These characteristic changes in algal biomass were similar to those of coalification reactions due to dehydration and decarboxylation with increase of hydrothermal reaction temperature. The biochar became a solid fuel substance, the characteristics of which corresponded with fuel between lignite and sub-bituminous coal. The results of this study indicate that hydrothermal treatment can be used as an effective means to generate highly energy-efficient renewable fuel resources using algal biomass.
해안폐기물 중 플라스틱 종류에 따른 고형연료 (SRF) 성형 특성
김대기 ( Daegi Kim ),정철진 ( Cheol-jin Jeong ),송형운 ( Hyoung-woon Song ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
우리나와 같이 삼면이 바다인 지역은 연안 해역에서의 대규모 어업활동 및 산업화로 인하여 해상 및 해저의 침적 폐기물, 패각류, 퇴적 오염물 등 해양폐기물 발생량의 증가로 인하여 인류의 정화조라 표현되던 해양은 오염이 날로 심각한 상태에 이르고 있다. 본 연구는 해변에 밀려온 해안폐기물을 대상으로 고형연료 활용 가능성 및 활용 보관, 이동성을 확보하기 위한 펠렛 성형 조건을 분석하였다. 해안폐기물은 그물류, 목재류 등 높은 가연성 물질로 고에너지 고형연료 가능성이 높다. 이를 압축성형을 통한 펠렛 고형연료 생산을 위한 강도별 성형 특성을 분석하였으며, 특히, Polyethylene계 해안폐기물은 펠렛 성형, 형태의 유지 등의 평가를 통해 성형 가능성이 높은 반면 Nylon계 해안폐기물은 성형 형태 유지의 어려움이 있다고 판단된다. 해안폐기물이 고형연료 성형시, Polyethylene는 성형 바인더 역할을 수행하여, 압축강도는 350 kg/㎠ 이상에서 성형 및 형태 유지가 용이한 조건을 나타냈다. 이렇게 생산된 해안폐기물 고형연료는 높은 Carbon 함량 및 휘발분 함량 등으로 저위발열량은 7,000 kcal/kg이상을 나타냈다.
김대기 ( Daegi Kim ),김도용 ( Do-yong Kim ) 한국환경기술학회 2018 한국환경기술학회지 Vol.19 No.3
본 연구에서는 가연성 해안폐기물을 대상으로 고형연료화 및 재생에너지 자원으로써의 연료특성을 평가하였다. 도서지역에서 조사된 해안폐기물은 어업 및 수산양식업 등에서 발생하는 폐어구류가 가장 많은 비중을 차지하고 있었으며, 가연성 폐어구류의 대표적인 성상으로는 그물류, 밧줄류, 부표, 목재류, 기타 플라스틱류 등이었다. 가연성 해안폐기물의 가연분 및 탄소의 조성비는 각각 평균 80.97 % 및 69.41 %로 높은 함량을 나타내었다. 또한, 발열량은 평균적으로 화학적 원소의 조성비를 이용한 경우가 고위발열량 9,085 kcal/kg 및 저위발열량 8,416 kcal/kg로 산출되었으며, 자동열량계의 경우가 고위발열량 8,737 kcal/kg 및 저위발열량 8,100 kcal/kg로 분석되었다. 이를 통해, 가연성 해안폐기물은 고에너지 고형연료로써의 활용 가능성이 높은 것으로 평가되었다. This study evaluated the fuel properties of combustible coastal wastes for solid refuse fuel and energy resources. The wastes from fishing and aquaculture were the dominant coastal wastes in island areas, which main combustible wastes were fishing net, rope, buoy, wood, and other plastics. The coastal wastes had high combustible materials and carbon content as the average values of 80.97 % and 69.41 %, respectively. The high calorific values on average of all objected materials were evaluated as 9,085 kcal/kg of higher heating value and 8,416 kcal/kg of lower heating value based on the chemical composition ratio, and also 8,737 kcal/kg of higher heating value and 8,100 kcal/kg of lower heating value based on the calorimeter. Thus, this research suggested that the recycling combustible coastal wastes may have played a role as solid refuse fuel and effective energy production.
김대기 ( Daegi Kim ),한성국 ( Seong-kuk Han ),박세용 ( Seyong Park ),장은석 ( Eun-suk Jang ),김호 ( Ho Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2016 No.-
지속적인 경제 성장으로 인한 생활 패턴 및 소비구조의 변화에 의해 폐기물 발생량은 급격히 증가하였으며, 발생 및 특성에 따른 적정처리에 대한 어려움을 겪고 있다. 특히, 유기성 폐기물은 2012년 해양 투기의 전면 금지에 따라서 대체할 수 있는 처리 방안에 대해 지속적으로 방법을 강구하고 있는 실정이다. 음식물 폐기물의 경우 높은 유기물 함량과 높은 수분함량으로 직접적인 연료화보다는 퇴비화 및 사료화 등으로 처리하고 있으나, 악취 및 폐수 처리문제 등이 야기되고 있다. 본 연구에서는 수열탄화를 이용하여 Biochar를 생산하고, 생산한 Biochar 특성변화에 대한 연구를 진행하였다. 수열탄화의 온도변화에 따라서 음식물퓨 폐기물의 유기물의 특성 변화 및 연료 특성 변화에 대한 상관관계와 적용성에 대한 평가하였으며, 실험조건은 180-240℃에서 1시간동안 반응하였다. Biochar의 특성분석을 위행원소분석, 공업분석, 발열량 및 유기물 변화 등을 분석하였다. 수열탄화를 통해 발열량이 증가하였으며, 탈수성이 향상되는 결과를 얻었다. 음식물의 유기물의 용해에 의해 Product yield는 낮아지는 결과를 보였다. 화학적으로는 탄소함량의 증가를 통해 발열량이 증가하였다고 판단되며, 높은 온도에서는 분해율이 높아서 고형물 및 탄소 함량이 낮아지는 결과를 알수있었다. 수열탄화를 통해 얻어진 Biochar는 국내 Bio-SRF 기준에 적합한 결과를 보였으며, 수열처리는 음식물류 폐기물 처리의 한 방법으로 제시가능하다고 판단된다.