슬러지 처리 공정

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슬러지 처리 공정에 대한 보고서 자료입니다.

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충분히 공급되지 않는 경우에는 혐기성 상태가 되어 혐기성 생물작용이 일어나 CO₂외에 CH₄, H₂, 유기상 등이 형성되고 퇴비화 중에 악취가 발생된다. 또한 유기탄소의 분해가 불완전하게 이루어지고 에너지 발생의 감소에 따른 미생물 세포 생장감소와 이것에 의한 유기물 분해의 감소가 발생된다.
5.3.5 pH
퇴비화를 위한 폐기물의 pH범위는 미생물의 생장이 활발한 pH 5.5~8.0의 범위이다. 폐기물의 종류에 따라 pH가 퇴비화에 적절하지 못한 산성 또한 알칼리성인 것이 있기 때문에 초기 pH조절을 위해 탄산칼슘, 생석회 또는 수산화칼슘 등의 첨가가 필요 할 것이라 생각된다.
5.3.6 숙성도
퇴비화의 진행정도는 폐기물의 종류, 환경조건 등에 따라 다르며, 어느 시점 또는 어떤 상태에서 퇴비화가 완료되었는지를 정확히 결정하는 것은 퇴비화시스템의 효과적 운영과 완료 된 퇴비의 사용측면에서 볼 때 매우 중요한 요소이다. 퇴비 숙성도란 개념자체는 어느 정도 모호한 것으로 대체로 숙성된 퇴비는 유기물이 미생물 작용으로 분해되어 최종적으로 토양에 침투되었을 때 식물생장에 나쁜 영향을 미치지 않고 비료 또는 토양개량제로서의 역할을 할 수 있는 정도까지 안정화된 것으로 정의할 수 있다.
그림.13 슬러지의 퇴비화 공정도 신만철, 농·어촌 하수슬러지의 효율적인 처리방안 연구, 전남대학교 학위논문,pg.6, 2004
6. 소각처리와 퇴비화의 문제점
하수 슬러지 소각로에서 배출되는 배기가스는 소각대상물이 도시쓰레기인 도시쓰레기 소각로의 배기가스와 성상이 크게 다르며, 따라서 대기오염 및 기타 오염을 유발 할 수 있다.
6.1 높은 SOx농도
슬러지의 배기가스 중에는 도시쓰레기에 비하여 SOx의 농도가 높고 HCl의 농도가 낮으므로 주된 처리대상이 되는 산성가스는 HCl이 아닌 SOx일 것이다. 이는 상대적으로 슬러지 중에 포함된 높은 황성분과 낮은 염소성분으로 인한 것으로 일반적으로 하수 슬러지 소각로에서 발생되는 배기가스 중의 SOx농도를 살펴보면 [표6]과 같다.
표6. 하수슬러지와 도시쓰레기의 SOx, HCl 비교 이원준, 하수슬러지의 소각기술 검토, 여수대학교 학위논문, pg.62. 2002
이러한 SOx의 농도를 줄이기 위하여 소각 후의 배출가스를 기술적으로 처리 할 필요가 있다. 연소가스 속에 소석회 수용액을 분사하여 황산화물을 99%이상 제거 할 수 있는 반건식 알칼리 흡수탑을 소각로에 설치함으로써 SOx의 농도를 줄일 수 있을 것이다.
6.2 배기가스 중의 수분 문제
하수슬러지 소각의 경우, 투입되는 슬러지의 수분 함유량이 사전에 건조하는 경우 50%이상이고, 사전 건조가 없는 경우70%이상으로, 소각 후 배기가스 중의 수분 함유량이 대단히 높다. 따라서 후단의 배기가스 처리설비를 설계하는 경우 이에 대한 대책이 절실히 요구된다. 배기가스 중의 수분 함유량의 증가에 따라 발생되어 질 수 있는 문제는 다음과 같이 요약된다.
ㆍ높은 수분량에 의한 저온부식 문제
ㆍ백연가스 방지 문제
저온부식의 방지를 위하여 후단 처리 설비인 백필터의 각 부분들을 부식에 견딜수 있는 세라믹 코팅 등 부가적인 조치를 취해야 한다. 그리고 냉각탑에서 토출되는 공기의 상대습도를 가능한 낮추어 불포화공기 상태로 대기로 방출하면 대기의 공기와 희석되어 냉각되는 과정에서 노점이하 온도로 떨어지는 것을 현격하게 줄일 수 있음으로 토출공기 중의 수증기의 응축을 막아 백연가스를 방지 할 수 있을 것이다.
6.3 퇴비화를 위한 많은 부지와 부지선정의 어려움
슬러지의 퇴비화를 위하여 배출되는 슬러지 양에 상당하는 많은 부지가 필요로 하게 된다. 미국의 경우 많은 농지와 산림지가 국가의 주관하에 퇴비화 된 슬러지를 사용하고 있다. 우리나라도 퇴비화 된 슬러지의 효능성과 안정성을 적극 홍보하고 권장하는 자세가 필요하겠다고, 보다 나은 퇴비화를 위하여 기술적인 향상과 발달을 위해 노력하여야 하겠다.
7. 결론
지금까지 하폐수의 슬러지 발생과 슬러지에 대한 전반적인 처리 과정을 살펴 보았다. 활성슬러지 공정을 단계별로 찾아보고 기술하면서 슬러지 탈수에서 좀 더 많은 수분량을 줄일 수 있다면 효율적이고 저비용으로 슬러지를 처리 할 수 있다고 생각 되었다. 슬러지의 수분의 양은 박테리아 내에 함유 된 수분의 양이라고 할 수 있다. 기술적으로 박테리아 내에 있는 수분을 최대한 줄일 수 있다면 소각단계에서의 효율성이 증가 할 것이고, 매립 시에 침출수의 양을 낮출 수 있을 것이다. 그리고 슬러지 소각에서는 쓰레기 소각과는 다른 고려사항이 존재하며, 이러한 면을 효과적으로 고려하여 소각의 방법을 선택해야 한다. 즉 슬러지의 특성을 파악하는 작업 역시 앞서 말하였듯이 기술적 검토를 사전에 행한 후 특성을 파악하는 노력이 중요하다. 그러나 비교적 사회적인 이슈가 되고 있는 다이옥신 문제 등은 실제로 슬러지 소각에서는 문제가 되지 않는 부분으로 간주되며, 이러한 면에서 향후 슬러지 소각처리는 SOx의 농도를 줄 일 수 있는 획기적인 처리 시스템을 더한다면 미래 지향적인 슬러지 처리 방법이라 할 수 있을 것이다. 또한 슬러지 퇴비화를 권장, 보급시킬 수 있는 제도와 체제를 정립 하여야 하겠고, 보다 안정적인 슬러지 퇴비화를 위하여 악취제거 등 문제점을 개선하는 노력을 꾸준히 기울여야 할 것이다.
※ 참고문헌
1. 환경부, 공장폐수의 발생과 처리, 환경부 국립환경과학원, 2007
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