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정수장 슬러지(Alum Sludge)로부터 PACl(Polyaluminum Chloride) 응집제 제조에 관한 연구
김인배,이상봉,김동윤,김부길,Kim, In-Bae,Lee, Sang-Bong,Kim, Dong-Youn,Kim, Boo-Gil 대한환경공학회 2000 대한환경공학회지 Vol.22 No.3
정수장에서 발생하는 슬러지에는 처리과정에서 주입되는 응집제로 인하여 다량의 알루미늄 성분이 함유되어 있으며, 정수장에서 널리 사용되고 있는 폴리염화알루미늄(PACI) 응집제의 원료는 전량 수입되고 있는 실정이다. 본 연구는 정수 슬러지의 효과적인 재활용을 목적으로 수행되었다. 슬러지내의 알루미늄 성분을 염산(HCI)으로 용출하고 HCI 가스를 주입하여 염화알루미늄수화물($AlCl_3{\cdot}6H_2O$)을 제조하였다. 그리고 저온($180^{\circ}C$)에서 열분해시켜 고체상태의 염기성 염화알루미늄 [$Al(OH)_xCl_{3-x}$]을 얻은 후 이것을 물에 용해시켜 PACl(Polyaluminum chloride)을 제조하였다. 슬러지 용출 실험 결과 반응시간 10분, 반응온도 $105^{\circ}C$, 염산농도 27.65wt%에서 최적 용출율을 얻을 수 있었으며, KS 규격실험 결과 순도 98.7% 이상의 염화알루미늄수화물($AlCl_3{\cdot}6H_2O$)을 제조할 수 있었다. 제조된 PACl 응집제($PACl_{re}$)는 KS 규격을 모두 만족하였고, 열분해시 최적 열분해 온도는 $180^{\circ}C$이며 이때 염기도는 열분해율에 의해 결정되었다. 제조된 PACI 응집제($PACl_{re}$)와 기존의 PACI 응집제(PACI)의 성능비교 실험 결과, 탁도, DOC, $UV_{254}$ chlorophyll-a에서 유사한 효과를 보이는 것으로 나타났다. Sludge produced from water treatment plants contains plenty of aluminum due to addition of coagulants, polyaluminum chloride(PACI) which has been widely used in most of water treatment plants. however. the whole of PACI is imported from other countries. In this research. the effective methods for recycling PACI from sludge of water treatment plants were developed and evaluated. Aluminum chloride hexahydrate($AlCl_3{\cdot}6H_2O$) was obtained by sparging HCl gas aluminum extracted from sludge using hydrochloric acid (HCI). This aluminum chloride hexahydrate was solidified by decomposition at $180^{\circ}C$. and dissolved in water to produce PACI. The optimum extraction rate was obtained at the condition of 10 minutes of reaction time. $105^{\circ}C$ of reaction temperature. 27.65%(W/W) of HCI concentration. The KS experiment proved that manufactured aluminum chloride hexahydrate was 98.7% degree and the recycled PACI coagulants agreed with the KS standard. The optimum temperature of decomposition was $180^{\circ}C$ and the basicity of the PACI was decided upon the extent of decomposition The compared experiments between purchased coagulant and manufactured coagulant presented that both coagulants had same performance for turbidity, DOC, $UV_{254}$ absorbance. and chlorophyll-a.
온도 변화에 따른 공용 교량의 신축이음장치 유간 거동 특성
김인배 ( Kim In-bae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
교량의 신축이음장치는 상부구조의 온도신축 이동 및 회전을 원활하게 수용하기 위하여 설치하는 부속장치 중의 하나이다. 따라서 계절에 따른 즉, 온도 변화에도 적정 유간을 확보하여 교량의 설계시의 구조적 거동을 유지하는 데에 그 중요성이 있다 하겠다. 그러나, 최근 잦은 이상기온(폭염) 지속, 교대 지반이동, 접속부 콘크리트 포장 팽창 등 여러 요인으로 신축이음장치 유간의 부족 현상이 관찰되고 있다. 이는 Blow up, 교량 구조적 손상으로 이어지게 되므로 모니터링을 통하여 선제적 유지관리가 가능하도록 ‘무차단 교량 신축이음장치 유간 조사 장비(이하, NEXUS)를 개발하여 실용화 중에 있다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유간을 NEXUS 장비를 활용하여 조사하여 그 거동특성을 살펴보고자 하였다.
김인배 ( Kim In-bae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 교량 신축이음부에 협착, 블로우업 등의 손상이 자주 발생되고 있다. 이는 최근 들어 발생빈도가 높아진 이상고온 현상(폭염)과 그 지속시간 증가가 영향을 주는 큰 요인으로 판단하고 있다. 실제 폭염지속일수가 최대로 기록된 2018년에 00교 등 여러 개소에서 신축이음부 포장 Blow up 현상이 다수 발생하기도 하였다 이를 위하여 반도체 검사, 도로포장 조사 등 여러 분야에서 다양하게 응용되고 있는 초고속 라인 스캔 카메라와 분석과정에서 AI기반(기계학습)의 이미지 센싱을 통하여 신축유간을 판별하는 화상처리 기술, 그리고 자동제어 기술 등을 융합하여 고속 주행하면서(100km/h) 신축이음 유간을 분해능 1.0mm까지 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다.
김인배 ( Kim In-bae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 교량 신축이음부에 협착, 블로우업 등의 손상이 자주 발생되고 있다. 이는 최근 들어 발생빈도가 높아진 이상고온 현상(폭염)과 그 지속시간 증가가 영향을 주는 큰 요인으로 판단하고 있다. 실제 폭염지속일수가 최대로 기록된 2018년에 00교 등 여러 개소에서 신축이음부 포장 Blow up 현상이 다수 발생하기도 하였다 이를 위하여 반도체 검사, 도로포장 조사 등 여러 분야에서 다양하게 응용되고 있는 초고속 라인 스캔 카메라와 분석과정에서 AI기반(기계학습)의 이미지 센싱을 통하여 신축유간을 판별하는 화상처리 기술, 그리고 자동제어 기술 등을 융합하여 고속 주행하면서(100km/h) 신축이음 유간을 분해능 1.0mm까지 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다.
김인배 ( Kim In-bae ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1
최근 교량 신축이음부에 협착, 블로우업 등의 손상이 자주 발생되고 있다. 이는 최근 들어 발생빈도가 높아진 이상고온 현상(폭염)과 그 지속시간 증가가 영향을 주는 큰 요인으로 판단하고 있다. 실제 폭염지속일수가 최대로 기록된 2018년에 00교 등 여러 개소에서 신축이음부 포장 Blow up 현상이 다수 발생하기도 하였다 이를 위하여 반도체 검사, 도로포장 조사 등 여러 분야에서 다양하게 응용되고 있는 초고속 라인 스캔 카메라와 분석과정에서 AI기반(기계학습)의 이미지 센싱을 통하여 신축유간을 판별하는 화상처리 기술, 그리고 자동제어 기술 등을 융합하여 고속 주행하면서(100km/h) 신축이음 유간을 분해능 1.0mm까지 측정할 수 있는 시스템을 개발하였다.