Felix Novusmann 폐기물 환경화학

제1부 폐기물과 환경화학의 기초
제1단원 폐기물관리 개론과 환경화학의 역할
1.1 폐기물이란 무엇인가 - 정의의 화학적 함의
1.2 폐기물의 분류 체계와 처리 기술의 대응
1.3 폐기물 관리 위계와 순환경제
1.4 환경화학의 다섯 가지 역할
1.5 국내외 폐기물 발생·처리 현황
1.6 원단위 개념과 시설 용량 산정
1.7 이 책의 구성과 학습 경로
연습문제 및 퀴즈

제2단원 폐기물의 물리·화학적 특성 분석
2.1 왜 특성 분석에서 출발하는가
2.2 삼성분 분석
2.3 공업분석 - 가연분을 더 깊이 들여다보기
2.4 원소분석 - 입구와 출구를 잇는 데이터
2.5 발열량: 고위발열량과 저위발열량
2.6 원소분석에 의한 발열량 추정식
2.7 공업분석에 의한 발열량 추정과 물리적 조성법
2.8 봄베 열량계에 의한 발열량 측정
2.9 물리적 특성과 대표 시료 채취
2.10 주요 폐기물의 특성값과 고형연료(SRF)
연습문제 및 퀴즈

제3단원 유기성 폐기물의 화학과 생분해 원리
3.1 유기성 폐기물을 화학으로 읽는다
3.2 유기성 폐기물의 주요 구성 성분
3.3 리그노셀룰로스와 생분해 저항성
3.4 전처리 - 보호막을 깨뜨리는 기술
3.5 C/N비 - 생물학적 처리의 핵심 지표
3.6 생분해성과 분해 경로의 분기
3.7 고분자의 가수분해와 미생물 천이
3.8 바이오매스와 탄소중립 관점
연습문제 및 퀴즈

제4단원 미생물학 및 생화학 반응 기초
4.1 미생물, 폐기물을 처리하는 일꾼
4.2 산소 요구성에 따른 미생물 분류
4.3 미생물 대사와 효소 반응
4.4 에너지 대사: 호흡과 발효
4.5 미생물 생장곡선과 연속식 반응기
4.6 Monod 식 - 생장속도의 정량화
4.7 환경인자가 미생물에 미치는 영향
4.8 미생물 군집 생태와 공정 안정성
4.9 미생물 활성의 측정 지표
연습문제 및 퀴즈

제5단원 열역학과 반응속도론 기초
5.1 두 개의 질문: 가능한가, 그리고 빠른가
5.2 반응 엔탈피와 발열·흡열 반응
5.3 Hess의 법칙과 표준 생성열
5.4 표준 반응열과 연소열의 계산
5.5 깁스 자유 에너지와 반응의 자발성
5.6 화학 평형과 르샤틀리에 원리
5.7 활성화 에너지와 촉매
5.8 Arrhenius 식 - 속도와 온도의 관계
5.9 반응 차수와 속도식
5.10 열전달·물질전달과 율속 단계
연습문제 및 퀴즈

제2부 유기성 폐기물의 열분해
제6단원 열분해의 원리와 생성물·공정
6.1 열분해란 무엇인가 - 태우지 않고 분해한다
6.2 열분해·가스화·연소의 구분
6.3 셀룰로스의 저온법·고온법 열분해 반응식
6.4 온도 구간별 열분해 반응 단계
6.5 1차·2차 반응 메커니즘
6.6 열분해 반응속도론과 열중량 분석(TGA)
6.7 열분해의 운전 인자
6.8 3대 생성물: 바이오차·바이오오일·합성가스
6.9 공정 유형: 저속·급속·순간 열분해
6.10 열분해 반응기의 종류
6.11 생성물 수율에 영향을 미치는 인자
6.12 바이오오일의 특성과 업그레이딩
연습문제 및 퀴즈

제7단원 열분해 기술의 응용과 사례
7.1 열분해 기술이 주목받는 이유
7.2 폐플라스틱 열분해 - 도시유전
7.3 열분해를 둘러싼 논쟁 - 연료인가, 원료인가?
7.4 재활용 위계에서 열분해의 자리
7.5 바이오차 - 탄소를 저장하는 숯
7.6 폐타이어·폐목재·슬러지의 열분해
7.7 열분해 공정의 에너지 수지
7.8 상용화의 과제와 국내외 동향
연습문제 및 퀴즈

제3부 유기성 폐기물의 퇴비화
제8단원 퇴비화의 원리와 산소요구량
8.1 퇴비화란 무엇인가
8.2 퇴비화의 화학 반응
8.3 부식질의 특징
8.4 퇴비화의 온도 변화 단계
8.5 퇴비화의 미생물 천이
8.6 퇴비화 산소요구량의 일반식
8.7 완전 퇴비화의 화학량론
8.8 암모니아의 질산화 반응
8.9 부숙(안정화)과 퇴비 품질
연습문제 및 퀴즈

제9단원 퇴비화 공정 제어·시스템과 활용
9.1 퇴비화를 성공시키는 조건
9.2 산소와 통기 - 호기성 유지의 핵심
9.3 수분 - 미생물의 생활 터전
9.4 온도·C/N비·입도의 제어
9.5 분해가능 탄소와 필요 공기량 계산
9.6 퇴비화 시스템의 종류와 선택
9.7 악취·침출수 관리
9.8 부숙도 모니터링과 판정
9.9 원료별 퇴비화 특성과 배합 전략
9.10 퇴비의 품질 기준과 올바른 사용
9.11 음식물류폐기물의 자원화 경로
연습문제 및 퀴즈

제4부 혐기성 소화
제10단원 혐기성 소화의 생화학적 원리와 메테인 수율
10.1 혐기성 소화란 무엇인가
10.2 슬러지의 종류와 처리 계통
10.3 혐기성 소화와 혐기성 처리의 구분
10.4 혐기성 소화의 4단계
10.5 산 생성 단계와 휘발성 유기산
10.6 메테인 생성의 두 경로
10.7 기질 종류에 따른 메테인 생성 경로
10.8 혐기성 소화의 화학량론
10.9 바이오가스의 조성과 메테인 수율
10.10 중온 소화와 고온 소화
연습문제 및 퀴즈

제11단원 소화공정 설계·운전과 바이오가스 에너지화
11.1 소화조의 형식
11.2 2단 소화
11.3 습식 소화와 건식 소화, 병합 소화
11.4 핵심 운전 인자: HRT·SRT·OLR
11.5 SRT 분리와 고효율 소화
11.6 교반과 소화조 운전 관리
11.7 혐기성 소화의 장단점
11.8 혐기성 소화의 영향인자
11.9 저해인자와 대책
11.10 발생가스의 탈황 - 건식과 습식
11.11 바이오가스의 정제와 에너지 활용
11.12 소화액의 처리와 활용
11.13 국내 바이오가스 정책
연습문제 및 퀴즈

제5부 폐기물의 연소
제12단원 폐기물의 연소 I - 연소화학과 열화학
12.1 연소의 정의와 폐기물 소각의 의의
12.2 연소 생성물과 오염물의 화학
12.3 연료의 분류와 열량의 기초 개념
12.4 발열량 - 고위발열량과 저위발열량
12.5 비열·열용량·잠열과 상변화
12.6 표준 생성열과 반응열
12.7 연소열과 헤스의 법칙
연습문제 및 퀴즈

제13단원 폐기물의 연소 II - 연소계산
13.1 연소계산의 의의와 체계
13.2 발열량 계산 - 원소분석에 의한 방법
13.3 발열량 계산 - 공업분석과 물리조성에 의한 방법
13.4 이론산소량
13.5 이론공기량
13.6 공기비와 과잉공기
연습문제 및 퀴즈

제14단원 폐기물의 연소 III - 연소가스와 소각 시스템
14.1 최대이산화 탄소량
14.2 이론연소가스량
14.3 실제연소가스량
14.4 공기연료비
14.5 연소온도와 열수지
14.6 소각 시스템과 열회수
14.7 배출가스와 대기오염 제어
연습문제 및 퀴즈

제6부 정책·전망과 폐자원 산업
제15단원 폐기물 정책과 순환경제
15.1 폐기물 관리의 법체계와 폐기물의 분류
15.2 폐기물 관리의 위계
15.3 순환경제사회 전환 촉진법
15.4 주요 규제 동향과 직매립 금지
15.5 국제 폐기물 정책
15.6 폐자원 에너지화와 순환경제 산업
연습문제 및 퀴즈

부록
부록 A | 연습문제 및 퀴즈 정답과 해설
부록 B | 주요 물질의 표준 생성 엔탈피
부록 C | 완전연소에 따른 가연분 발열량표
부록 D | 단위 환산표 및 주요 상수