탈수슬러지의 자원화

목차

1. 머리말

2. 하수슬러지의 발생량

3. 슬러지 처리 및 재활용 현황

4. 우리나라의 슬러지 관리 및 처리방안

5. 슬러지의 재활용 방안

6. 맺음

본문내용

문에 별도의 폐기물과 혼합하여 처리하기도 한다. 슬러지의 부피를 1/100로 줄일 수 있다는 장점 때문에 일본이나 독일의 경우에 슬러지 발생량의 80%이상을 소각으로 처리하고 있다.
5.5 기타 처리기술
(1) 아스팔트필라
소각재를 아스팔트필라로서 사용할 경우 이전부터 이용되고 있는 석회암분말을 필라로서 사용하는 경우와 비교할 때, 연화점이 높고, 침입도가 적다. 또한 물의 침투저항성은 크고, 밀도, 공극율, 포화도등은 크게 차이가 없다. 따라서 소각재는 석회분말과 비교하여 손색이 없어 충분하게 이용이 가능하다.
(2) 로상 및 로반재
소각재는 로상재료로서 이용가능한 공학적 특징을 가지고 있어 관거 공사시의 포설토등의 재료로서 사용이 가능하다. 로반재는 경교통로에만 사용이 가능하지만 큰 응력이 작용하는 표층이 가까운 부분에서의 사용에는 문제가 있다. 그 이유는 소각재가 로반재로서 이상적인 입도분포로부터 서로 탈리된 세립입자의 재료이기 때문에 서로간에 뭉치는 강도는 기대하기 어렵다.
(3) 경량골재
소각재를 조립 및 소성하여 입도를 조정한 소성품에 대하여 골재성상과 콘크리트성상을 조사한 결과, 일반 경량골재 및 구조용 경량골재로서 사용이 가능한 것이 생성되는 것으로 밝혀졌다. 또한 소각재에 벤토나이트를 넣은 소성에 있어서도 조립성이 좋으며 물성, 강도등을 비교할 경우 시판되는 인공골재와 같은 품질을 확보할 수 있다.
(4)연와재료
소각재중에 CaO함유량이 적고, 규산의 함유량이 높으면 연와의 소성이 충분하게 가능하여 소각재에 일정량의 점토 또는 규사를 첨가하면 보통의 연와 주원료로서 이용이 가능하다. 그러나 다음과 같은 문제점이 있다.
①경량골재 및 연와재료에 대해서는 양질점토등의 첨가물 공급확보와 중유가 필요하게 되어 이전 원자재의 감소분을 고려하여도 자원낭비등의 검토가 요구된다.
②소각재는 조밀한 미분체로서 비산하기 쉽고 작업성이 나쁘기 때문에 아스팔트필라, 로상 및 로반재로의 이용이 좋지 않다.
③건설자재로서 장기적 안정성 및 2차공해에 대해서 확증을 갖고 있지 않다.
④소각재 조성이 일정하지 않다.
⑤슬러지로 만든 생성품이기 때문에 이미지의 문제가 있다.
하수슬러지를 소각처리하고 소각재를 매립처분하는 것보다 용융슬래그화 하여 도로용자재나 건축용자재로서 재이용하고자 하는 발상은 오래전부터 있었는데 프로세스의 본견적인 개발은 1978년 제 2차 석유파동 이후 일본 오사카에서 이루어졌으며, 최근에는 4～5종의 방식이 소규모로 활용되고 있다. 용융슬래그는 탈수케이크를 건조한 후 1400～1500℃의 고온에서 용융시켜 유기물을 열분해함과 동시에 무기분을 슬래그로 배출해서 급냉각 고화한 것이다. 이 슬러지는 건설자재로서 이용되는데 투수성블럭의 재료, 도로의 노반재, 콘크리트의 골재로서 개발되어 활용되고 있다.
(5) 시멘트 원료로 활용하는 방안
1)개요
시멘트는 철광석, 점토, 규석 및 석회석을 1500℃정도의 고온으로 소성하여 제조한다. 시멘트의 질은 석회석등을 분쇄해 제조되는 포틀랜드클링커와 고로슬래그등의 혼합재 함유율에 의해 결정된다. 최근에는 전로슬래그, Fly-ash와 시멘트회사에서 폐기하는 저품위 석회석을 이용하여 만든 제품도 종전의 제품과 동등한 수준의 시멘트로 알려졌으며, 일본에서도 시멘트공장의 고온소성을 이용해 다종의 산업폐기물을 처리하고 있다. 그러나 도시쓰레기나 하수슬러지등에는 다량의 염소가 함유되어 있어 폐기물이 킬른내에 들어 붙어 코팅시킬 뿐만 아니라 축척되어 시멘트 품질에 영향을 미칠 우려가 있다고 보고되고 있다. 따라서 일본의 우베시멘트 공장에서는 염소제거를 함으로써 현재 하수슬러지를 시멘트 원료로 연간 2500톤에서 2～3만톤까지 증가,사용할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 이미 국내에서도 전량 폐기되고 있는 산업폐기물을 이용하여 시멘트를 제조하고 있는데 특히 화력발전소에서 연간 500만톤 정도가 발생하는 Fly-ash를 시멘트원료로 활용하기 위해 각 기업에서 활발히 연구가 진행중이다. 실제 S 시멘트회사에서는 화력발전소에서 발생되는 석탄회를 시멘트원료와 레미콘혼화재로 재활용하고 있다. 국내 D시멘트 회사의 경우 석회석, 점토(고령토), 철, 규소등의 원료를 잘 분쇄한 후 소성로에서 1450℃로 가열한 후 클링커싸이로에서 1～3mm로 분쇄하면 시멘트제품이 된다. 이러한 시멘트 공정중 1450℃의 소성로를 이용하여 일반쓰레기를 소각처리하기도 한다.
2)시멘트원료로 활용
탈수케이크를 시멘트 원료로 사용하기 위하여는 운반비 절감 및 시멘트 원료로 사용하기 위해 함수율을 감소시켜야 한다. 즉 함수율이 높으면 시멘트 소성로에서의 연료사용 비율이 높아지기 때문이다. 대략 슬러지내 함수율이 30%이하가 적합하며 건조공정의 전처리가 필요하다.
6. 맺음말
2001년부터 적용되는 폐기물관리법에서 슬러지의 처리 및 처분방법은 종래의 직접매립이나 해양투기는 금지되고 소각 및 고형화하여 처리하거나 퇴비, 매립지 복토재, 토양개량제 등으로 사용하도록 정하고 있다. 따라서 이러한 방법 중에서 어떤 방법이 가장 효과적인지를 찾기 위해 정부와 각 지자체에서는 고민에 고민을 거듭하고 있는 것 같다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가장 중요한 사항으로는 정부적인 차원의 적극적인 방향의 설정이다.
국제적인 환경규제가 시작되면서 국내에서도 제도는 국제화를 따르지만 많은 규제들로 인하여 현실적인 여건은 미비한 것이 안타깝게 생각되는 부분이다. 그리고 각 지자체에서는 이제까지 연구검토한 방법 중 복수로 고려해 보는 것이 한가지 방법에 의존하는 것 보다는 효과적일 것으로 생각되며, 그 이유로는 한가지 방법으로 진행하다 문제가 생길 경우 해결의 실마리를 찾기 위해서 이다. 장기적으로는 슬러지 자체에 포함된 유해물질로 인하여 슬러지의 처리와 재활용 방법의 설정에 있어서 문제가 되지 않도록 하수의 수질이나 처리공정 및 슬러지의 성상등을 연구검토하여 오염물질의 농도를 낮추는 일이다.
마지막으로 하수슬러지를 처리하거나 재활용함에 있어서 오염물질로 인한 환경오염과 인체에 위해성에 대한 평가와 재활용 재료로서의 타당성에 대한 종합적인 검토가 연계되어야 새로운 문제점을 낳지 않을 것이다.

키워드

탈수슬러지,   자원화,   환경