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A study of solubilization of sewage sludge by hydrothermal treatment
Park, Munsik,Kim, Namgyu,Lee, Sunkyung,Yeon, Seungjae,Seo, Ji Hae,Park, Donghee Academic Press 2019 Journal of Environmental Management Vol. No.
<P><B>Abstract</B></P> <P>The use of activated sludge process for biological treatment of domestic and industrial wastewaters generates large amounts of sewage sludge, which is regarded as problematic biowaste. Conventional waste treatment methods such as landfilling and ocean pumping have been used to dispose the unwanted sludge, but this practice is no longer recommended due to serious secondary pollution and strict environmental regulations. Hydrothermal treatment represents a promising alternative that has attracted attention in recent years. In this study, batch experiments of hydrothermal treatment of domestic sewage sludge were conducted under varying conditions (temperature of 150–300 °C, reaction time of 0.5–3.0 h, and sludge concentration of 5–30 g/L). A statistical study of the responses, including disintegration degree and concentration of dissolved compounds, was performed using a response surface methodology. Optimal conditions for hydrothermal treatment of sewage sludge were obtained through mathematical modeling.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Hydrothermal method was used for the treatment of domestic sewage sludge. </LI> <LI> Effects of temperature, reaction time and sludge dosage were examined. </LI> <LI> Response surface methodology was used for statistical and empirical study. </LI> <LI> Hydrothermal condition for both sludge reduction and solubilization was optimized. </LI> </UL> </P>
박문식 ( Munsik Park ),정승환 ( Namgyu Kim ),김남규 ( Seunghwan Jung ),박동희 ( Donghee Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
플라스틱의 시대에 살고있는 상황에서 일상 생활에서 발생하는 플라스틱 폐기물에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 대형 플라스틱 폐기물은 수거 및 재활용에 용이하여 처리되고 있으나, 크기가 작은 플라스틱의 경우 회수 및 재활용의 어려움을 겪고 있다. 크기가 작은 플라스틱을 미세플라스틱으로 정의하고 있으며, 그 발생원에 따라 두가지로 나뉜다. 첫번째는 사용의도에 의해 작은 크기로 만들어진 플라스틱(1차)이고, 두번째는 대형 또는 소형 플라스틱이 환경변화에 의해 분해되어 발생되는 플라스틱(2차)이다. 앞서 언급한 미세플라스틱은 미생물의 서식처 역할을 하며 화학물질을 포함하고 있으며, 그 크기가 작아 수생생물이 먹이로 착각하여 섭취한다고 보고되고 있다. 때문에 화학물질 또는 미세플라스틱이 직/간접적으로 농축되어 생물에 영향을 미칠 가능성이 높아 관리의 중요성이 증대되고 있다. 미세플라스틱 오염현황을 파악하기 위해 다수의 연구자들이 해양에서의 미세플라스틱 거동 및 축적에 대한 연구결과를 발표하고 있으며, 저농도 유기물에 함유된 미세플라스틱 분석방법을 활용하고 있다. 그 근원을 살펴보면 폐기물을 해양에 투기하여 발생하는 것도 있지만, 생활 중에 발생하는 플라스틱에서 유래된다고 보고되고 있다. 일상 생활중에 발생한 미세플라스틱은 하수를 통해 하수처리장으로 유입되고 있으나, 처리시설에 따라 40~90%가 저감되고 나머지 부분이 방류되고 있는 상황이다. 이때 분리된 미세플라스틱은 하수슬러지 섞여 처리되고 있는데, 미세플라스틱 기준이 존재하지 않아 그 거동 및 현황 파악이 부족한 상황이다. 특히 미세플라스틱에 대한 분석방법이 저농도 유기물과 혼합된 미세플라스틱 분석에 집중되어 있어 고농도 유기성 폐기물 내 미세플라스틱 분석에 적합하지 않다. 따라서 본 연구를 통해 고농도 유기성폐기물(하수슬러지) 내 미세플라스틱을 분석하기 위한 분석 방법을 제안하고자 한다.
Removal of anionic arsenate by a PEI-coated bacterial biosorbent prepared from fermentation biowaste
Kim, Namgyu,Park, Munsik,Yun, Yeoung-Sang,Park, Donghee Pergamon Press 2019 Chemosphere Vol. No.
<P><B>Abstract</B></P> <P>As a problematic element in water systems, arsenic exists as As(III) and As(V). Adsorption techniques can be used to remove anionic As(V) as it is present as a polyatomic anion. In the case of As(III) which exists in zero-valent state under neutral pH, it can be also removed by adsorption after being converted into As(V). Many inorganic and organic materials have been examined as potential adsorbents for anionic As(V) removal. However, most exhibit relatively low adsorption capacities (<10 mg/g). The objective of this study is to examine As(V)-removal mechanism and practical potential of a PEI-coated bacterial biosorbent prepared from fermentation biowaste. The maximum As(V) uptake of the biosorbent was determined to be 62.99 mg/g by Langmuir model. The effects of various parameters including pH, biosorbent dosage, ionic strength and temperature were also examined. Kinetic and equilibrium models were used to interpret the experimental data mathematically. A 0.01 M NaOH solution was chosen as an effective As(V)-desorbing eluent for biosorbent regeneration. The adsorption capacity of the biosorbent remained above 85% over three successive cycles of adsorption and desorption. In conclusion, the biowaste-driven biosorbent is a promising anion adsorbent for treatment of As(V)-contaminated wasters.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Anion biosorbent prepared from fermentation biowaste was used for As(V) removal. </LI> <LI> The biosorbent had 62.99 mg/g of As(V) uptake, which were higher than others. </LI> <LI> Solution pH was the most important parameter which affected As(V) removal. </LI> <LI> 0.01 M NaOH solution was chosen as As(V)-desorbing eluant. </LI> </UL> </P>