Municipal solid wastes incinerator (MSWI) bottom ash and melting slag are used to prepare external panel for increasingthe recycling rate of them in this study. In case of external panel, the most important property is flexural strength. Becauseit is easily distorted by external force. Wasted glass fiber (below WGF) is used to increase the flexural strength of externalpanel. Flexural strength of prepared panel was 14.6MPa of the mixing ratio of 3.0wt% WGF. But compressive strengthwas decreased with the addition of WGF. Because L/S ratio has to be increased to enhance the workability at high additionamount of WGF. High liquid content hinders geopolymer formation. But compressive strength (about 20MPa) was notlow at this condition.

Ocean dumping of sewage sludge has been prohibited since 2012. Therefore, various methods to recycle sewage sludgeare studied And the adsorption is used to remove mercury released to the atmosphere. Chlorine and Iodine impregnatedadsorbent is used to remove mercury in the flue gas. In our study, we studied the method to recycle sewage sludge andbrewers grain as an adsorbent to remove mercury. Thermal treating time and temperature, and mixing ratio of sewage sludgeand brewers grain are discussed for the preparation of adsorbent. According to the results, the optimal condition oftemperature, time and mixing ratio was 400oC, 45min and 7:3 of sewage sludge/brewers grain, respectively. Theimpregnation of I is needed to keep the concentration of KI above 7%. I and Cl are dispersed uniformly in prepared adsorbent.

우리나라 약사법과 외국의 방사성의약품 제조관리기준 가이드라인을 참고하여 방사성의약품 제조관리기준 제정 시 고려해야할 사항들에 대해 의견을 제시하였다. 의약품은 안전성, 유효성과 더불어 제품의 균일성이 검증되어야 한다. 따라서 방사성의약품의 특성을 충분히 고려한 합리적인 제조관리기준을 제정하면 방사성의약품 관리의 효율성을 증대시키고 국민건강 증진에 기여할 수 있을 것으 로 기대된다.

본 연구과제에서는 인쇄회로기판 제조공정 폐수처리시스템에 동농축회수시설을 추가함으로 고함량 저수분슬러지를 생산하고, 폐액 내에 함유된 법정 수질오염물질인 동을 95% 이상 회수한 후 기존 폐수처리시스템에 유입시킴으로 폐수처리 시 중금속 처리 부담을 최소화 하고자 하였다. 이를 위해 충북 위치한 A사와 B사의 사업장 내 기존 폐수처리라인을 변경하여 고농도 동폐액을 별도로 집수한 후 여기에 동농축 회수시설을 설치하여 생산된 동농축 슬러지를 회수하여 제련용 원료로 중간가공한 후 수요자인 C사에 공급하여 최종생산물인 조동을 생산하는 자원순환 네트워크를 완성하였다. 본 연구과제를 통해 폐수처리오니 매립량 30%(840톤/년) 감소, 기존폐수처리 시설의 중금속 부하감소 등과, 100백만원/년의 폐기물처리비용 절감 및 528백만원/년의 고농축슬러지 매각 등의 환경적･경제적 기대효과와 동농축 슬러지 제조 원천기술 확보를 통한 국내/외 PCB 사업장 대상의 사업화가 가능하게 되었다.

화력 및 석탄가스화복합발전(Integrated Gsification Combined Cycle, IGCC)에서 발생하는 바닥회를 주요 골재로 순수유황, 유황폴리머시멘트(Sulfur Polymer Cement, SPC), 포틀랜드 시멘트 등의 다양한 결합재를 이용하여 제작된 콘크리트의 제조 및 제품 특성에 대한 연구를 수행하였다. 제품의 다양한 특성 비교를 통하여 석탄 바닥재를 주요골재로 하는 콘크리트 제작의 최적 결합재를 도출하여 산업용 건자재 생산의 기초 조건을 확립하고자 하였다.

황화수소는 환경기초시설뿐만 아니라 산업현장에서 발생되는 암모니아와 함께 대표적인 악취물질중의 하나로 알려져 있으며 사람에게 불쾌감을 주지 않을 정도로 일반대기중의 농도를 규제하려면 적어도 3 ppm 이하의 농도가 되어야 한다. 일반적으로 황화수소를 제거하기 위해서 금속산화물을 흡착제로 이용하는 것으로 많이 알려져 있는데 구리, 아연, 망간 등의 금속산화물을 이용하여 만든 황화수소 제거 흡착제에 대한 연구가 수행되었으며 특히 산화철을 이용한 흡착제가 황화수소 제거성능과 재생성능이 우수한 것으로 알려져 있다. 흡착제 제조과정을 Fig. 1에 나타내었다. 건조시킨 레드머드 분말에 태성건설(주)에서 제조, 시판되고 있는 DEN-01 AlPO₄계 제올라이트 분말을 결합제 및 흡착효율 향상을 위해 무게비로 약 30% 혼합하여 증류수를 첨가하여 반죽을 하고 소형 성형기를 이용하여 ∮4 mm, 길이 5 ~ 10 mm의 펠렛으로 제조하였다. DEN-01 AlPO₄계 제올라이트 분말은 정수슬러지의 무기질성분 중 SiO₂, Al₂O₃가 약 50 ~ 60% 정도 함유되어 있는 점을 감안하여 인공 제올라이트로 전환한 것으로 본 연구에서 기존 문제점을 보완하고자 Red Mud를 활용해 입상형 흡착제를 제조하였는데 본 연구결과 황화수소의 파과시점을 초기 농도 10% 검출되었을때로 보고 제조된 흡착제는 4.7 g H₂S/흡착제 g으로 나타남으로서 수입에 의존하는 펠렛형 활성탄을 대체할 수 있는 잠재력을 갖고 있는 것으로 판단되며 이에 악취관리법에서 정하는 악취종류별 제거능을 평가하는 추가실험이 필요할 것으로 판단된다.

지오폴리머는 기존의 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 알루미노실리케이트계 무기 화합물로 고강도 발현, 내화성 등과 같은 역학적 특성이 우수하여 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한 산업부산물 등을 활용할 수 있기 때문에 시멘트에 비하여 CO₂ 발생량이 낮은 것으로 알려져 있다. 그러나 지오폴리머의 경우 입경이 매우 작은 무기성 재료를 이용하기 때문에 내부에 공극이 형성되기 쉽지 않아 다공성의 구조를 갖기가 어려워 경량화에 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 톱밥을 첨가한 다음 열분해를 통해 제거함으로써 다공성 지오폴리머를 제조하고자 기초적인 실험을 진행하였다. 본 연구진은 70MPa 이상의 고강도 지오폴리머 제조를 위해 무기성 재료(메타카올린, 플라이애시, 알칼리 활성화제)의 최적 배합 조건을 반응표면분석법을 이용해 도출하였다. TGA 분석을 통해 톱밥의 열분해 특성을 조사하였으며, 0.125 ~ 1mm 크기의 톱밥을 사용하였다. 톱밥의 수분함량, 열분해 시간 등에 따른 다공성 지오폴리머 제조 특성을 조사하였다. 시편의 크기는 5×5×5cm³이며, 실험 조건별당 시편은 9개씩 제조하였다. 열분해 실험은 500℃에서 3시간 동안 진행하였으며, 열분해 시간의 영향은 3 ~ 24시간으로 시간을 조정하여 실험하였다. TGA 분석 결과 승온 속도에 따라 다소 상이하지만 톱밥은 300℃ ~ 350℃ 사이에서 초기 중량의 60% 이상 감소되었으며, 500℃ 잔류량은 3% 미만으로 나타나 대부분이 제거되는 것으로 나타났다. 톱밥의 수분함량에 따라 제조된 지오폴리머의 압축강도가 변화되는 것으로 나타나, 톱밥의 수분함량을 30 ~ 80%로 변화시켜 (무기성 재료에 대해 중량비로 10% 첨가) 그 영향을 조사하였다. 톱밥의 수분함량이 적을수록 지오폴리머의 압축강도가 높았으며(수분함량 30%, 49%의 경우 압축강도 53.0 Mpa 정도), 톱밥의 수분함량이 80%에 이르면 압축강도는 7 MPa로 크게 감소하였다. 열분해 공정을 거친 지오폴리머의 압축강도는 톱밥의 수분함량이 50%, 60%인 경우가 33.0 MPa 이상으로 가장 높게 나타났다. 이는 톱밥을 첨가하지 않고 열분해 한 시편의 평균 압축강도 약 35.0 MPa와 비슷한 결과로 톱밥의 적정 수분함량은 50%로 결정하였다. 수분함량 50%인 톱밥을 중량비로 10% 첨가한 지오폴리머의 열분해 시간에 따른 압축강도 변화를 평가한 결과 3시간 열분해의 경우 34.7 MPa이었고, 6시간 이상 열분해하면 대략 26.0 MPa 이상의 압축강도를 보였다. 열분해 시간을 6시간에서 24시간으로 증가하여도 압축강도는 더 이상 감소되지 않았다. 또한 열분해 시간이 6시간 이하인 경우 시편 내부가 완전히 열분해되지 않았으며, 최소한 12시간 이상 열분해를 해야 모든 유기물이 제거되는 것으로 나타났다. 따라서 첨가된 톱밥이 모두 열분해 되기 위해서는 12시간 이상 열분해해야 하는 것으로 판단하였으며, 열분해 후 생성된 공극은 SEM 분석으로 확인하였다.

최근 나노물질의 사용량이 증가하면서 전 세계적으로 나노물질의 위해성에 대한 우려가 커지고 있으며, 이에 따라 나노물질의 독성과 환경노출 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 현재 대부분 연구가 기초연구 단계로 전반적인 정보가 부족한 실정이며, 더욱이 최종처분된 이후의 나노물질에 대한 연구는 전무하다. 나노물질은 관련 제품의 제조과정에서 발생되는 부산물과 사용 후 폐기물의 형태로 배출될 수 있기 때문에 환경노출 가능성을 평가하기 위해서는 나노물질의 이동에 대한 연구가 필요하다. 탄소나노튜브(Carbon nanotubes, CNTs)는 대표적인 나노물질로 소수성의 성질을 가지고 있지만 수계 내에서 물리화학적 영향에 의해 안정한 형태로 분산될 수 있으며, 이는 수생태계로의 유출 가능성이 있음을 의미한다. 이에 본 연구에서는 탄소나노튜브의 분산 안정성을 분석하고 실험을 통해 분산액 제조 및 정량분석을 수행하였다. 다중벽 탄소나노튜브의 초기 주입농도에 따른 분산 후의 농도를 TOC-analyzer를 통해 분석하여 주입용량 및 분산액의 농도를 결정하였으며, 길이가 상대적으로 길고 짧은 두 종류(2.5-20 μm, 1-2 μm)의 다중벽 탄소 나노튜브를 이용해 서로 분산된 정도 및 분산안정성을 비교하였다. 소수성으로 수중에서 쉽게 분산되지 않는 다중벽 탄소나노튜브는 Sonication을 통해 분산된 상태로 만들 수 있었으며, 적정농도의 분산액은 일정기간 동안 안정한 상태를 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 농도별 분산을 통해 주입용량이 결정된 두 종류의 다중벽 탄소나노튜브의 Zeta potential과 TEM(Transmission Electron Microscope) 이미지를 측정하여 탄소나노튜브의 길이에 따른 특성비교 및 정량분석을 수행하였다.

하수슬러지 자원화 처리 방안 중 하나인 고화처리는 시멘트 및 생석회 등의 무기계 재료를 고화공정의 첨가제로 사용하여 하수슬러지를 고화시켜 인공토양을 제조하는 기술로, 다른 자원화 방법과 비교하여 에너지 사용량이 적은 공법으로 재자원화율이 가장 높은 육상처리 방법이라 말할 수 있다. 환경부 국가환경기술정보센터의 자료에 따르면 2012년 4월 현재 국내 운영 중인 총 89개의 하수슬러지 처리시설 중 고화처리 시설은 12개소이며, 처리 가능 시설 용량은 2,668톤/일으로 전체 시설의 약 30%를 차지하고 있다. 본 연구에서는 슬래그 활성화 메커니즘을 기반으로 하고 자극제로 고칼슘 플라이애시인 열병합발전소 소각재와 제지슬러지 소각재를 활용하여 제조한 하수슬러지 고화재 CMD-SOIL 1000 (형원길 외, 폐기물학회 2012)을 국내 4곳의 하수슬러지 자원화 시설에 적용하여 설비 운용성을 평가하고, 최종 배출 고화물을 매립지의 복토재로 재이용하기 위해 관련 규정에 의거한 적합성을 평가하였다. 평가 결과 자원화 시설에서 설비 가동성과 관련하여 요구하는 항목인 고화재 이송 여부, 시간당 혼합 배치 수 및 배출량 그리고 하수슬러지 중량에 대한 고화재 적정 혼합비율을 모두 만족시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유기성 오니를 고화하여 생산한 고화처리물을 매립시설의 복토재로 재활용하기 위한 규정인 ‘폐기물관리법 시행규칙 별표 5의 2’ 에서 정한 수소이온농도 12.4 이하, 수분함량 50% 이하, 투수계수 1.0×10-7cm/sec 이상 1.0×10-3cm/sec 이하, 일축압축강도 0.10MPa 이상 그리고 유해물질 함량 기준인 ‘토양환경보전법 시행규칙 제1조 5’ 에 따른 토양오염우려기준 중 2지역 이내인 기준치를 모두 만족하여, CMD-SOIL 1000은 기존 국내 하수슬러지 자원화 설비에 적합한 하수슬러지 고화재인 것으로 판단되었다.

현재 국내에서 대부분 매립 또는 소각처리하고 있는 생활폐기물 및 사업장 폐기물 중에는 발열량이 높은 플라스틱, 종이와 같은 가연성폐기물이 많이 포함되어 있음에도 불구하고 유효한 에너지자원으로 활용되지 못하는 경우가 많다. 화석연료의 대부분을 수입에 의존하고 있는 우리나라는 신재생에너지(대체에너지)의 확보가 필수적이며 여러 종류의 재생에너지 중에서 폐기물에너지가 많은 부분을 감당해야 한다. 이를 위해 환경부에서는 폐기물을 에너지로 자원화하기 위해 고형연료제품화하는 정책을 시행하고 있고 이에 따라 국내 고형연료제품 제조시설이 확대되고 있는 상황이다. 고형연료제품 제조시설은 폐기물중에서 불연물을 선별하고 적정 발열량이 나오도록 건조하여 일정 품질의 연료가 되도록 만드는 시설이다. 이러한 시설은 일본과 유럽에서 먼저 설치･가동 되어 왔으나 국내에서는 이제 도입하고 있는 상황이기 때문에 그 기술에 대한 신뢰성이 의문시되어 시범사업을 우선적으로 하였다. 그러나 설계대로 성능이 나오지 않아 기술차이, 폐기물 물성차이. 폐기물 물성 조사방법 문제, 선진외국과의 단위장치 성능차이, 설비에 대한 투자비 문제 등 그 원인에 대한 다양한 논란이 제기되어 왔다. 보통 시설을 설계하려면 물질수지를 세워야 하고 물질수지를 세우기 위해서는 설치하고자 하는 시설특성에 맞게 폐기물에 대한 물성을 파악해야 한다. 그렇기 때문에 가장 먼저 해야 할 것이 폐기물 물성을 파악하고 이를 근거로 물질수지를 세워 설계하여야 하고 이러한 과정이 적합하다면 설치 후 목표로 하는 성능이 나와야 되는 것이다. 그러나 그 성능에 많은 논란이 되고 있는 상황에서 향후 고형연료제품 제조시설에 대한 설계기술을 선진화하기 위해서는 현재 운영되고 있는 시설에 대한 설계상의 물질수지와 운영상에 파악된 물질수지를 비교･분석하여 그 차이에 대한 원인를 파악하고 필요시 설계인자를 적용할 수 있어야 한다. 따라서 본 연구는 현재 운영되고 있는 고형연료제품 제조시설에 대한 물질수지를 세우는 방법론을 제시하는 것이 목적이다. 물질수지가 세워지면 각 단위장치의 특성에 따라 폐기물의 흐름 특성과 효율을 평가할 수 있고 또한 초기설계와 다르게 나오는 원인을 파악할 수 있으면 폐기물 물성자료와 실제 설계시 고려해야 할 인자를 유추할 수 있을 것이다.

총인슬러지(total phosphorus sludge)라 함은 기존 하수처리시설의 최종침전지 후단에 급속응집침전지를 설치하고 alum 이나 PAC를 투입하여 AlPO4, Al(OH)3 및 SS반응물로 침전시켜 총인을 제거할 때 발생되는 슬러지를 말한다. 총인슬러지의 처분시 기존의 소각처분방법은 알루미늄의 신터링(sintering)현상 의해 소각로 파손문제가 발생하고 매립의 경우, 하수를 1만톤 이상 처리하는 시설에서 발생되는 슬러지는 직매립 금지와 매립지 확보의 어려움, 침출수 생성에 대한 2차 환경오염을 유발하는 문제점이 있다. 또한 퇴비의 경우도 알루미늄 이온에 의한 식물뿌리 고사현상을 일으키므로 부적절한 처분방법이다. 이에 본 연구에서는 연간 600천톤 이상 발생되는 총인슬러지를 활용하여 알포계 제올라이트인 bead형과 pellet형의 입상형 흡착제를 개발하여 알카리성 악취를 제거할 수 있는 흡착제로서의 가능성을 확인하고자 한다. 수질환경지표의 변화와 정책변화로 인해 년간 60만톤 이상 발생되는 총인슬러지를 활용한 암모니아와 TMA 흡착능 평가는 다음과 같은 결과를 도출하였다. 1. 총인슬러지 성분 분석 결과, Al2O3가 약 26%로 나타나 AlPO4계 제올라이트형 다공성 입자를 얻을 수 있을 것으로 판단되며, 가용성 P2O5의 함량이 9.83%로 나타나 인산비료로서의 활용도도 있을 것으로 판단된다. 2. 총인슬러지를 활용한 흡착제의 분말입자의 크기는 대부분 10 ㎛이하이며, 세공은 0.02 ㎛와 10 ㎛에 대부분 분포하여 첨착활성탄의 입도분포와 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, A/C, B-TPS 및 P-TPS의 물리화학적 특성 중 비표면적과 micropore 용적, feedpore용적이 모두 비슷하게 나타나 활성탄 대체제로서의 가능성이 있음을 알 수 있다. 3. B-TPS, P-TPS의 알카리성 악취(TMA, NH3) 흡착능 평가실험 결과, 파과시간과 단위중량당 흡착량이 A/C보다 3~4배 증가하는 것으로 나타나 흡착성능이 매우 우수함을 알 수 있다.

직물제조에서 발생되는 폐기물은 크게 준비공정에서 나오는 Waste, 잔사(殘絲)와 제직공정에서 발생하는 변사(邊絲) 폐기물이 대표적이다. 보통 이러한 폐기물은 소각하거나 일부 재활용하고 있으나 사용범위가 제한적이라 할 수 있다. 섬유산업의 메카인 대구에서 발생하는 제직폐기물은 연간 43,200ton으로 재활용율은 50%미만인 것으로 파악되며 특히 제직공정에서 발생하는 폐기물은 여러 섬유소재가 혼용되어 재활용율이 더 낮은 것으로 판단된다. 이러한 제직공정의 폐기물의 자원화 개발과 폐기물의 재상품화 개발이 절실한 상황으로 폐기물의 자원화 및 제품화할 수 있는 방안이 개발되어야 할 것이다. 이러한 방법 중 하나로 제직 폐기물의 단섬유화를 통해 산업용 부직포 제품을 개발하는 방법을 모색하고 있다. 본 개발은 Pilot 규모의 단섬유 설비를 이용하여 제직폐기물을 균일한 길이 절단하며 응집부위를 제거하여 재생단섬유(Recycle Staple Fiber)로 1차 가공하고, 개섬(Carding)공정을 통해 단섬유를 균일하게 분리하여 부직포 용도에 적합한 원료형태로 2차 가공을 진행한다. 제조된 재생 부직포원료를 압축(Pressure) 및 니들펀칭(Needle Punching), 캘린더링(Calendering) 공정을 통해 2~3회 반복 실시하고 열성형을 통해 차량용 내외장재로 적용할 수 있다. 현재까지 적용한 결과 제직시 발생하는 폐기물을 이용한 재생단섬유와 신재 단섬유 50:50 비율로 적용할 경우 자동차 내장재에 충분하게 접목할 수 있는 강도인 12~14 kgf를 나타냈으며, 원료의 선별관리를 통해서 충분하게 폐기물의 자원화 및 고부가가치 산업용 제품전개가 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 유기성 슬러지와 섬유폐기물의 물성, 열적 특성을 파악하여 고형연료탄을 제작하여 고형연료탄에 대한 공업분석, 발열량분석등을 통해 고형연료로서의 활용가능성을 평가하였다. 제조된 고형연료탄의 공업분석결과 하수 슬러지 건조물과 섬유폐기물 혼합 연료탄(ST)은 평균 수분 3.5%, 휘발분 65.58%, 회분 9.12%, 고정탄소 25.30% 이며, 하수슬러지 건조물(S) 연료탄은 수분 10.2%, 휘발분 56.75%, 회분 33.73%, 고정탄소 9.52%로 측정되었다. 발열량의 경우 ST 연료탄 의 경우 평균 고위발열량 5,820 Kcal/kg, 저위발열량 5,520 Kcal/kg으로 나타나 슬러지 연료탄의 경우 평균 고위발열량 3,732 Kcal/kg(저위발열량 3,350 Kcal/kg) 보다 높게 나타났다. 국내 무연탄과 하수슬러지 고형연료탄의 기본적 물성치를 비교하면, 주 가연분에는 하수슬러지는 휘발분이 대부분이며, 무연탄에는 고정탄소가 대부분임을 알 수 있다. 때문에 하수슬러지 고형연료탄을 석탄의 보조연료로 사용할 시 휘발분에 대한 연소특성을 고려해야 할 것으로 사료된다. 더하여 발열량은 유사한 범위를 보였고, 원소분석 비교에서 석탄에 비해 N, S의 함량 비가 다소 높은 것으로 나타나 연소시 배가스 중 질소화합물과 황화합물의 양이 증가할 것으로 판단되며 이를 효과적으로 관리할 수 있는 배가스 저감시설에 대한 고려가 필요하다.

산업의 발전과 경제규모의 팽창에 따라 에너지소비가 크게 증가되는 가운데 대기오염물질배출이 크게 늘어나면서 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 이중에서 황화수소(H₂S)는 계란 썩는 냄새가 나는 무색의 유독한 기체로서 인체의 위장이나 폐에 흡수되어 질식, 폐 질환, 신경중추마비 등을 발생시키고 있다. H₂S 가스는 폐기물 매립장, 석유 정제업, 펄프공업, 도시가스 제조업, 암모니아공업, 하수처리장 등 다양한 곳에서 발생하고 있으며, 이를 처리하기 위하여 심냉법, 흡수법, 막분리법, 흡착법 등 여러 가지 처리방법이 제시되었다. 본 연구에서는 실험실규모의 장치를 이용하여 낙엽부산물을 활용한 악취저감용 흡착소재개발을 위해 플라타너스 낙엽을 대상으로 탄화, 스팀활성처리등의 과정을 거쳐 흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM등을 이용한 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 통한 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 플라타너스 건조낙엽을 활용하여 탄화 및 활성처리과정을 거치면서 얻을 수 있는 흡착제의 수율은 20 ~ 30%에 해당되는 것으로 밝혀졌다. 또한, 플라타너스 낙엽은 스팀을 이용한 활성처리 과정에서 온도가 증가할수록. 시간이 증가할수록 스팀-탄소 화학반응에 의해 내부기공이 커지면서 비표면적이 증가되는 것으로 밝혀졌다. 아울러, 플라타너스 낙엽을 소재로한 흡착제의 황화수소 평형흡착능은 활성탄 대비 80 ~ 90%의 우수한 성능을 보임으로써, 악취제거용 흡착소재로 활용성이 클 것으로 예상되었다.

우리나라의 정수처리장에서 발생하는 정수슬러지는 2008년말 기준 1일 평균 1,800톤에 달하고 있으며, 정수장의 증설 및 상수도 보급율의 증가, 고도정수처리시설의 도입등으로 정수슬러지의 발생은 계속 증가되고 있다. 이들의 처리는 대부분 매립과 해양투기에 의존해 왔으나 기존 매립장의 포화에 따른 새로운 부지확보의 어려움, 침출수배출에 따른 민원발생등의 문제를 안고 있으며, 런던협약에 따라 2007년부터 해양투기가 금지됨에 따라 새로운 정수슬러지처리의 필요성이 고조되면서 친환경적이고 경제성있는 정수슬러지 재활용기술개발이 시급히 요청되고 있다. 본 연구에서는 정수슬러지를 활용한 악취저감용 흡착소재개발을 위해 정수슬러지를 대상으로 탄화, 스팀활성처리, 약품활성처리등 다양한 조건으로 슬러지흡착제를 제조하였으며, BET분석, SEM등을 이용한 물성분석과 회분식의 흡착평형실험을 통한 소재별 흡착특성을 고찰하였다. 실험결과, 정수슬러지는 탄화 및 스팀활성화과정을 통해 기공의 확대와 함께 비표면적이 증가되는 것을 알 수 있었고, 약품처리할 경우 정수슬러지 내부구조상에 약품의 함침으로 기공이 막히는 현상이 일어나 비표면적이 감소하는 것을 알 수 있었다. SEM분석을 통하여 건조된 정수원슬러지는 단단하면서 치밀한 표면구조를 보이지만, 탄화슬러지는 느슨하면서 헝클어진 표면구조를 나타내고, 석회석이 첨가된 경우에는 슬러지성분과 석회석이 물리적으로 혼합되어 표면에 산재해 있는 것으로 나타났다. 정수슬러지를 스팀이나 약품으로 활성처리할 경우 악취(황화수소)에 대한 흡착능이 10 ~ 35% 범위에서 향상되는 것으로 나타났으며, 전체적으로 활성탄대비 70 ~ 90%에 해당되는 비교적 양호한 평형흡착능을 갖는 것을 알 수 있었다.

국내의 염색업계는 염색슬러지 육상매립 취소에 이어 런던협약으로 2012년부터 해양투기도 원천 봉쇄되자 염색슬러지 처리문제를 업계의 사활을 건 비상사태로 선언하고 대응방안 마련에 나서고 있다. 염색연합은 현재 전국 6개 공단에서 발생하는 연간 염색슬러지 규모가 30만 톤에 이르고 전국에 산재한 염색관련업체들의 폐기물 규모가 연간 50만 톤을 웃돈다는 판단 아래 슬러지 처리문제가 해결되지 않으면 염색업계가 큰 타격을 입을 것으로 전망하고 있다. 현재 염색업계는 염색슬러지의 다양한 처리방안을 모색 중이나 탈수슬러지 그대로 또는 단순 건조 후 시멘트소성로에서 위탁처리하고 있는 것이 현실이며 염색슬러지 처리와 함께 스팀 구매단가를 낮추는 새로운 개념의 처리방법을 모색하고 있다. 염색슬러지는 함수율이 70-80%로 아주 높고 저위발열량이 500 kcal/kg 이하로 아주 낮아 그 자체로는 가스화 연료로 적합하지 않다. 따라서 염색슬러지 자체에 함유된 산화철을 타르 개질 촉매로 이용하는 자체 촉매 가스화 기술을 개발함에 있어 염색슬러지의 함수율을 낮추고 발열량을 높여 건조 에너지 소비량을 줄이기 위한 혼합시료 펠렛화 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 왕겨 또는 타르를 혼합하기 위한 혼합비, 펠렛제조 조건, 건조 조건을 도출하였다. 혼합시료의 저위발열량이 3,000 kcal/kg 이상이 되기 위해서는 건조 함수율 10% 기준으로 왕겨 혼합의 경우 혼합비 20% 이상, 타르 혼합의 경우 혼합비 5% 이상인 것으로 나타났다. 펠렛의 직경은 최소 6mm 이상이 되어야 성형기에 과부하가 걸리지 않았고, 타르 혼합비는 20% 이하로 하여야 다시 엉켜 붙는 현상이 발생하지 않았다.

최근 인류의 도시화 산업화에 따라 화석연료의 소비가 늘어나면서 기후변화와 초대형 기상이변 등이 자주 발생하고, 이러한 현상들로 인하여 기후변화와 에너지 부족에 관해서 많은 관심이 쏟아지고 있다. 이러한 관심에 의해 기후변화와 에너지위기에 대비한 많은 정책들과 기술투자가 이루어지고 있다. 이 중에서 폐자원 에너지화 분야에서는 폐기물로부터 다양한 에너지원으로 이용 가능한 물질을 회수하기 위해서 고형연료 제조시설이 설치 운영되고 있다. 하지만 고형연료의 제조시설에서도 상당량의 잔재물이 발생되고 있으며, 이렇게 발생 된 잔재물의 최종처분에 대한 문제점이 항상 대두되고 있다. 잔재물의 최종처분은 소각 및 매립이 주로 행해지고 있는데, 현재 국내에서는 발생되는 잔재물의 발생저감방안과 최종처분을 위한 평가기준이 마련되어 있지 않다. 유럽의 경우는 EU매립지침(1999/31/EC)에서 생분해성 물질의 매립량을 단계적으로 감량하여 매립량을 1995년 기준 2016년까지 35%로 목표를 정하였고, 국가별로 중간처리가 안된 생분해성 물질이나 유기탄소함량 또는 발열량을 기준으로 일정 수준 이상은 매립을 금지하는 기준을 마련하고 있다. 따라서 국내에서도 매립량에 대한 저감방안과 매립금지 평가기준 등이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 국내에 설치 운영중인 고형연료 제조시설 중 4개 업체를 선정하여 공정과 잔재물을 비교한 결과 시설별로 선별조합 및 건조방식 등에 차이가 있었다. 각 시설들의 공정별 잔재물에 대한 발생량, 삼성분, 원소함량, TOC, SDM 및 발열량 등 잔재물 특성을 분석하여 에너지화 유도를 통한 매립량 저감방안과 평가항목에 대해서 검토하였다.

This study was performed to evaluate the removal feasibility of nitrogeneous malodor compounds using AlPO4 zeolite manufactured by total phosphorus sludge (herein after TPS), which was produced from sewage treatment plant. Adsorbents in this study were activated carbon treated by H3PO4 (herein after AC), bead (herein after B-TPS) and pellet type adsorbents (herein after P-TPS) manufactured from total phosphorus sludge which was generated from sewage treatment plant. The breakthrough time of AC for ammonia gas (herein after NH3) removal was approximately 320 min, while those of BTPS and P-TPS were 1,140 min and 820 min, respectively. For trimethylamine (herein after TMA) removal, the breakthrough time of AC was 400 min, B-TPS and P-TPS were 1,180min and 1,100 min, respectively. From the results, it judged that adsorbents produced by TPS could be used to replace AC.

This study was carried out to optimize the filtration, clarification, anti-browning processing conditions of clear pear juice and to investigate changes in antioxidant activity of pear juice produced through different heating treatment. For the filtration with cheese cloth, filter paper, or centrifugation (10 min at 3,000 rpm), the pear juice was most efficiently filtered with centrifugation because it showed the highest lightness (L value) and lowest yellowness (a value). Among various clarifying agents, 1% of gelatin or bentonite clarified effectively pear juice but tannin or egg albumin did not. Among anti-browning agents (0.1%) like L-ascorbic acid, NaCl or citric acid, L-ascorbic acid prevented the browning of pear juice with the lowest browning index value (2.62), compared to that of NaCl (2.74), or citric acid (2.87). Fructose, sucrose, glucose and sorbitol were present in the pear juice, the fructose and glucose contents increased but that of sucrose decreased in the heated pear juice. The total polyphenol content of the heated pear juice significantly increase, and did the total flavonoid contents in the clear and heated pear juice. The DPPH radical scavenging activity and nitrate scavenging activity were higher in the clear and heated pear juice than in the fruit crush.

Buckwheat Soksungjang (BS) is a bealmijang manufactured with buckwheat and soybeans. We manufactured BS using Bacillus subtilis HJ18-4 (HJ18-4), which has high enzyme activities and antibacterial effects. HJ18-4 was inoculated in a different process during the BS manufacturing, which was the meju-making time (Treat 1), and the salt water time was added (Treat 2). The physiochemical and microbial characteristics of the BS were analyzed. As a result, the total aerobic counts (7~8 log CFU/mL) in the BS increased after 15 days of fermentation. Especially, Treat 1 showed higher total aerobic counts and amino-type nitrogen (65.38~202.52 mg%) than Treat 2. During the BS fermentation, the reduction of the sugar contents and the enzyme (protease and amylase) activities decreased. In the relative quantitative expression level of PlcR, Treat 1 did not show toxin gene expressions at the end of the fermentation on Day 23. Treat 1 showed suitable B. cereus physiochemical quality characteristics and inhibition effects. When the modified-form type of fermented soybean paste was manufactured with a single starter, it could not reproduce the natural fermentation quality. These results suggest that the addition of a starter (HJ18-4) in the Meju manufacturing process could enhance the quality characteristics of the manufactured BS via natural fermentation and by suppressing B. cereus.