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폐알루미늄-산 수화반응을 통해 발생된 부산물을 이용한 응집제의 성능 평가
이의중 ( Ui-jung Lee ),김민지 ( Min-ji Kim ),양현명 ( Hyeon-myeong Yang ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
응집공정은 진흙입자, 조류, 색소 등 탁도의 원인이 되는 물질 중 콜로이드 상태의 불순물을 제거하기 위한 공정으로 오염된 지표수나 각종 폐수처리에 많이 사용되고 있다. 현재 응집공정에서 많이 이용되는 것은 PAC(poly aluminium chloride), Alum 등으로, 최근 주 원료로 사용되는 알루미늄의 가격상승으로 인하여 경제성이 낮아지고 있다. 이를 극복하고자 저렴하고 지속적인 공급이 가능한 응집제 생산기술에 대한 연구가 진행되고 있으며, 본 연구에서는 일상생활에서 발생되는 폐 알루미늄과 HCl 용액의 수화반응을 통해 발생된 부산물의 응집성능을 Jar test를 통해 평가하였다. 응집제는 Alum, 폐 알루미늄 포장재 부산물, 폐 알루미늄 캔 부산물을 사용했으며, 하수처리장 유입수 및 2차 처리수를 이용해 Jar test를 수행하였다. 응집제성능을 평가하기 위해 유입수는 탁도 및 TSS(Total Suspended Solids), 유출수는 탁도 및 PO<sub>4</sub>-P를 측정하였다. 실험결과 유입수의 탁도 및 TSS는 10 mg-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/L 주입량에서 각각 2.71, 2.73, 2.75 NTU 및 8, 12, 4 mg-TSS/L, 유출수의 탁도 및 PO<sub>4</sub>-P는 6.81 mg-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/L 주입량에서 0.56, 0.55, 0.68 NTU 및 0.18, 0.16, 0.18 mg-PO<sub>4</sub>-P/L로 응집제간 유사한 결과가 나타났다. 실험결과 일반 응집제 및 부산물 활용 응집제간 동일한 성능을 보이는 것으로 나타났으며, 결론적으로 수화반응을 통해 발생된 부산물이 일반 응집제를 대체할 수 있음을 확인하였다.
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혐기성소화 슬러지에서 전압 공급에 따른 메탄 발생의 비교
양현명 ( Hyeon-myeong Yang ),천아인 ( A-in Cheon ),이의중 ( Ui-jung Lee ),전항배 ( Hang-bae Jun ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 심포지움 Vol.2020 No.2
최근 BEAD는 미량의 전압공급을 통한 높은 유기물 제거율과 메탄수율을 갖춘 소화슬러지 처리기술로 주목받고 있다. 그러나 대부분의 연구에서는 BEAD의 높은 잠재력에도 불구하고 전압이 소화슬러지의 처리에 미치는 영향이 고려되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 BMP(biochemical methane potential) test를 통해 전압이 소화슬러지의 유기물 제거효율 및 메탄 생성에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 반응조는 발생 가스량 보정을 위한 Control (C-R) 및 0.2 V의 전압을 공급한 Control (C0.2-R), 각 전압을 공급한 반응조 0 V (0-R), 0.2 V (0.2-R), 0.4 V (0.4-R), 0.6 V (0.6-R), 0.8 V (0.8-R) 7개로 구성되었다. 모든 반응조의 부피 및 실제 운전부피는 500 mL 및 400 mL이며, 중온(35±3℃)에서 SCOD기준 2 kg/m<sup>3</sup>·d의 OLR로 운전되었다. 실험결과 0.4-R에서 유입수의 메탄생산량은 392 ml 및 0.052 L-CH4/g-TCOD로, 메탄생산 및 생분해성은 0-R에 비해 151 mL 및 1.6 % 향상되었다. 또한 0.4-R의 메탄생성률은 5.05 mL/hr로 0-R (2.81 mL/hr)보다 2.24 mL/hr 더 높았다. 하지만 0.6-R 및 0.8-R은 0.4-R보다 메탄생성 및 수율이 낮았는데, 이는 일정이상의 고전압이 미생물의 활동을 저해시키기 때문이라고 판단된다. 그러나 각 반응조의 가수분해율(SCOD/TCOD) 비율을 비교했을 때, 고전압에서 가수분해율이 향상된 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구는 전압이 유기물 제거효율 및 소화슬러지의 메탄 생성률 향상에 기여할 수 있음을 확인하였으며, 소화슬러지의 후처리공정으로써 BEAD의 적용가능성을 제공할 수 있다.
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