슬러지의 처리 및 응용방안

목차

1. 페수처리의 역사

2. 연구의 배경 및 목적

3. 국내의 정수장 슬러지의 처리․처분 현황

4. 외국의 정수장 슬러지의 처리․처분 현황

5. 정수장 슬러지의 처리 ․ 처분을 위한 관련 제도

6. 폐수처리 방법

7. 폐수처리의 요건

8. 정수장 슬러지의 처리효율 향상방안

9. 정수장 슬러지의 특성에 따른 이용가능성 평가

10. 정수장 슬러지의 재활용 추진현황

본문내용

에 전량 농축하여 판매하고 있다. 농축하기 위하여 훼이는 3 공장에서 2공장으로 옮겨지며 농축된 것은 타업체가 인수하여 분무처리하고 있다.농축하기전에는 훼이를 폐수처리장에서 정수처리 하였는데 점차 그 양이 늘어나자 폐수처리장의 능력을 확충하지 않을 수 없었다. 1987년 2공장의 폐수처리장 증설이 그것으로 처리능력을 늘려 훼이를 전량 처리하기 위한 조치였던 것이다. 그 후 훼이의 처리는 한계에 이르러 일부를 목초지나 밭등에 거름용으로 살포하기도 하였으나 근본적인 대책은 되지 못하였다. 그러다가 1993년에 훼이를농축한 상태로 구입하는 업체가 생겨나 훼이처리의 문제는 해결의 실마리를 잡게 되었다. 그리고 농축훼이는 다시 분무등의 과정을 거쳐 여러가지 식품의 가공원료로써도 사용할 수 있게 되었다. 오래전부터 유가공 선진국에서는 훼이로부터 유당, 카제인 등을 추출하여 다방면으로 활용하고 있었으나 우리나라는 그때에서야 가능하였다. 치즈훼이를 농축하여 판매함으로서 우선 폐수처리의 부하를 줄여 효율을 높힐 수 있었던 것이 가장 큰 잇점이 되었다. 그리고 영양성분이 다양하고 여러가지 기능을 가지고 있는 훼이를 폐기하지 않고 늦게나마 재활용할 수 있게 된 것도 다행한 일이라 할 수 있다. 그 외에도 훼이처리를 위한 전력비, 약품비등도 절감할 수 있었으며, 농축훼이의 판매로 부수입을 올리기도 하였다. 1993년 이후의 치즈훼이의 농축처리 현황은 다음과 같다. 한편 훼이를 섞은 음료 등을 개발하기도 하여 그 활용폭을 넓혀가고 있다.
-슬러지의 오일(Oil)화 시스템
도불하수 등과 같은 유기성폐수는 일반적으로 유기물 함유율이 높으며, 물리적 침전 및 생물학적 처리를 시행하므로 유기성 슬러지가 다량 배출되고 있다. 따라서 이의 처리를 위하여 각종 방법들이 발전되어 왔으며, 오늘날은 혐기성 소화, 소각, 퇴---화 등과 같은 감량화 및 재활용 방법이 적용되고 있는데, 그 처리 효율과 경제성 및 2차 오염 등과 같은 문제가 근본적인 난제로 대두되고 있는 실정이다. 최근 이러한 문제점의 해결 대안으로 슬러지를 열분해하여 오일(Oil)을 추출함으로써 부가가치가 높은 에너지를 회수할 뿐아니라 공해를유발하는 슬러지를 무해화시키고자 하는 시도가 국내외에서 연구개발중에 있다. 열분해란 산소가 부족한 상태에서 유기물에 열을 가할 때 유기물이 오일, 가스, Char와 같은 에너지형태로 전환되는 물리.화학적 현상을 말한다. 이러한 열분해 방법을 목재 및 Biomass의 유기물을 연료 등의 에너지 형태로 전환시키거나 석탄으로부터 액화석유 또는 천연가스 등을 추출하기 위하여 연구되어온 신기술중의 하나이다. 열분해를 이용하여 슬러지에서 오일을 추출하는 방법은 슬러지의 함수율에 따라 2가지로 분류할 수 있다. 첫째는 고온.고압 열분해공정으로 슬러지의 함수율이 70-80%인 탈수 슬러지를 밀폐 반응기에 투입하고 반응기 내부의 온도를 250-350 로 유지할 때 슬러지내의 수분이 기화하면서 생기는 100-170 기압 정도의 압력을 유지하는 공정이다. 둘째는 고온.저압 열분해공정으로 슬러지의 고형물 함유량이 90%이상 되도록 건조시켜 반응기에 투입하고 반응기 온도를 300-550 로 하는데, 이때 반응압력은 대기압 수준으로 유지한다. 전자의경우는 슬러지의 건조가 불필요하여 탈수케익에의 직접 적용이 가능하나 고온.고압상태를 유지하여야 하는 반응 조건 때문에 장치기 복잡하고 운전이 어렵다는 단점이 있다. 투입된 슬러지는 생성된 char와 비응축성가스를 소각시켜 발생되는 열에 의하여 건조되며, 아울러 이 열을 이용하여 반응기내의 반응온도를 유지시킬 수 있다. 따라서 생성된 오일은 전량 회수하여 다른 목적의 열에너지원으로 활용이 가능하다. 또한 슬러지내의 중금속은 거의 전량 Char로 흡착된다고 보고되고 있으며, Char소각 후 발생된 재(ash)는 일반소각재와 마찬가지로 최종처분되는데, 이때 재(ash)발생량은 건조 슬러지량의 20-30%정도이며, 원시료인 탈수 슬러지량의 5-7%에 불과하다. 한편 열분해공정은 무산소 또는 시산소 상태에서 열조작되기 때문에 소각프로세스와 비교하여 배가스가 적으며 NOx의 발생량이 억제된다는 점과 에너지면에서 매우 유리하다는 점 그리고 크롬과 같은 유해성 중금속의 산화를 최소화할 수 있다는 점 등 기본 원리에서 많은장점을 가지고 있는 것으로 알려지고 있다.
따라서 슬러지 발생량이 급증가 추세에 있고 에너지 부존량이 부족한 우리나라에서 본 공정을 실용화시킬 경우, 슬러지로 인한 공해문제의 해결은 물론 에너지원의 확보라는 일거양득 의 효과가 있을 것으로 사료된다.
10. 정수장슬러지의 재활용 추진현황
-단열벽돌 및 인공경량골재
일산 정수장슬러지를 이용하여 점토벽돌을 제조, 판매하였으나 제조회사 부도로 중단한 상태이다. 또한 폐기물을 재활용한 건설재료에 대한 인식부족과 기존 점토벽돌재료의 확보 용이 및 건설경기 불황으로 기존제품에 비해 시장 경쟁력이 없다.
-낙석방지용토
절토법면에 사용되는 녹화용토 제조공장을 건립, 사업추진 계획하였으나 민원문제와 사업성, 경제성 미흡으로 "투자심사위원회"에서 사업 유보하였으며 공장건립제조방안은 현시점에서 사업성 및 경제성 미흡하여 유보상태에 있다.
-무기이온흡착제
정수장슬러지를 열처리한 후 중금속 흡착능을 분석한 결과 탁월한 제거능을 나타내었다. 기존의 폐수처리에 사용되고 있는 고가의 무기이온흡착제 대체물질 및 하수처리시의 암모니아성 질소제거용으로 사용가능하나 '98년 연구기간중 흡착성능 이외의 탈착성능 보완연구를 수행할 계획이다.
-부산물비료
정수장슬러지를 제지슬러지 및 인분슬러지등과 혼합하여 발효시켜 퇴비화한 후 기존제품과 비교분석한 결과 기존비료의 성능외에 토양의 유실방지, 토양 산성교정효과가 있다. 부산물비료로의 실용화는 현행법상 제약적이나 현재 법적규제가 점차 완화되고 있어 향후 실용화 가능성 있다.
-폐수의 질소, 인 제거제
'98년 연구과제로서 제올라이트와 정수장슬러지를 혼합하여 성형한 후 저온 열처리 함으로서 암모니아성 질소와 인을 제거하기 위한 것으로 실험에 있어서 혼합비율과 열처리 온도에 따른 제거능 실험을 수행할 계획이다.

키워드

슬러지,   페수처리,   정수장