세상의 모든 이야기 모음집

슬러지 생산은 연속적인 공정이지만 이와 반대로 슬러지 재생 또는 이동은 불연속적인 공정이다. 따라서 슬러지를 저장시설 없이 고형물의 형태로 농지에 즉시 살포하기란 불가능하다. 저장시설은 이러한 두 가지 다른 상황 사이의 완충역할로서 필요하다. 액상 슬러지를 가장 쉽게 저장할 수 있는 두 가지 시설은 사일로(silo)와 산화지(lagoon)이다. 사일로는 지하 참호형(trenched), 반지하 참호형(semi-trenched), 그리고 수직벽으로 에워싼 지상형(out of soil)으로 건설할 수 있다. 산화지는 지하 참호형과 축벽을 사용한 반지하 참호형의 두 가지가 있다. 이러한 시설물들의 형태를 선정하는 데 있어서 부지면적, 지역별 규제 및 제한, 콘크리트를 사용할 경우 재료비 그리고 지역별 미기상 조..

슬러지는 화합물들의 복잡한 구조로 이루어져 있어 만일 회수한다면 귀중한 원료의 자원으로 재이용될 수 있다. 그러나 슬러지는 다른 화합물들과 다양한 정도로 오염되어 있어 재활용이 어렵다. 재활용에 있어 유용한 요소들로는 에너지, 유기물질, 영양소 등이 있다. 도시하수 슬러지는 독립적으로 재순환될 수 있는 많은 성분들을 포함한다. 슬러지로부터 많은 에너지를 얻거나 성분 회수를 위한 여러 새로운 방법들이 개발되었다. 대부분의 방법들은 분리 단계 이전에 열처리를 사용한다. 성분을 회수할 때 중금속과 유기 미세 오염물들과 같은 독성 성분들은 분리해서 없애거나 처리해야 한다. 에너지 회수 에너지는 슬러지의 소각을 통해 얻을 수 있다. 그러나 슬러지의 전량을 에너지로 만들 수는 없다. 슬러지는 수분, 유기성분, 무기..

인공 경량 혼합재 동경에 위치한 실규모 플랜트는 1996년에 가동이 시작되었다. 가동능력은 500kg/h이다. 소각 애쉬는 물과 함께 접합재로 작용하는 약간의 알코올-증류 폐기물과 혼합된다. 그다음 혼합물은 원심 펠렛 제조기로 투입된다. 펠렛은 7-10분 가열된 후 유동상로에 이송되어 잠깐 동안 재가열된다. 가열 후 펠렛은 공기-냉각되고 표면에 딱딱한 막이 형성되는 반면 내부에는 공극이 잔류한다. 최종산물은 구형으로 비중이 약 1.4-1.5이다. 상업용 저중량 혼합재와 비교하여 인공 경량 혼합재(ALWA)는 구형도가 높고 비중이 낮으며 압축강도가 약하다. 제조공정은 하루 8시간 동안 운영되며 소각로는 매년 수리점검 해야 한다. 인공 경량 혼합재의 도매가격은 1kg에 0.075$이다. 가장 흔하게 사용되는..

전 세계적으로 대부분의 슬러지 재활용은 농업과 관련되지만 일본에서는 산업슬러지의 재활용이 총 슬러지 재활용의 46%에 이른다. 따라서 일본과 같은 국가들에서는 재활용 물질 생산이 슬러지 관리에 중대한 영향을 미친다. 하수슬러지의 재이용은 즉시 활용이 가능한 기술이다. 벽돌재 세계 최초의 실규모 하수 블릭 공장은 1991년 동경에서 운영되었다, 그 공장은 1일 15000kg의 소각슬러지 재로부터 5500개의 블릭 생산능력을 갖추고 있다. 중요한 점은 pH 3 이하의 조건에서도 벽돌로부터 중금속 침출이 없었다 1. 생산공정 몰딩과정은 첨가물 없이 100% 애쉬로부터 블릭의 제작 성공에 주요 열쇠이다. 애쉬를 형판에 담고 타입기를 이용해 상하로 압력이 가해진다. 평판 내의 애쉬 비중은 압력이 100 MPa에 ..

슬러지 열처리 공정 중 혁신적 공법 중 하나인 심층 습식산화 공법 및 초기단계 공법 중 하나인 가스화에 대해 소개한다. 심층 습식산화 공정 습식산화공정은 1984년과 1985년에 미국의 Longmont에서 작은 현장규모 시설로 최초 운영되었다. 이 기술은 산화제로서 공기 또는 산소를 사용하여 하수슬러지 내 유기물의 액화를 토대로 한다. 산화는 150 Mpa의 압력에서 최소 260도에서 이루어진다. 이 기술의 독특한 특징은 1500m 깊이의 샤프트에서 반응조를 운영함으로써 요구하는 압력에 도달하게 하는 것이다. 5% TS를 함유한 액체 슬러지는 산소와 혼합되고 반응조의 가장 바닥지점인 1500m까지 도달하는 튜브를 통하여 아래로 보내져 260도 온도와 150 Mpa의 압력에 도달하게 된다. 이것은 다시 튜..

WERF(Water Environment Research Foundation)은 기타 열처리 공정으로 수많은 슬러지 관리 기술들을 분류하였다. 이러한 기술들은 공인된 공법, 혁신적 공법, 초기단계 공법을 분류된다. 혁신적 공법 중 하나인 변환 공정에 대해 소개한다. 슬러지의 변환은 특히 유럽에서 가장 널리 사용되는 공정 중 하나이다. 변환공정의 세 가지 원리는 다음과 같다. 건조 슬러지에서 오일로의 열-화학적 변환 습식 슬러지에서 오일로의 열-화학적 변환 변환 및 소각 공정 열-화학적 변환 열-화학적 변환(저온 변환) 공정은 프랑스인 Shilbata(1939)에 의하여 처음으로 소개되었지만 1970년 후반이 되어서야 독일과학자들이 기본적인 변환과정을 이해하게 되었다. 이러한 공정에서 가장 중요한 역할을 ..

도시폐기물의 소각처리에 있어 적용 가능한 소각로 형식으로는 일반적으로 스토카식, 유동상식 및 회전로식의 3가지가 있으며 소각로 형식별 세부적인 내용은 다음과 같다. 스토카식 소각로 일반적으로 폐기물의 소각이 하나의 소각로 내에서 건조, 연소, 후연소의 3단계를 거치게 됨에 따라 일반적인 스토커의 구조는 견조화격자, 연소화격자, 후연소화격자를 가지고 있다. 이러한 화격자위에 폐기물을 일정량 확보하면서 소각하는 '매스(MASS) 연소'구조로 연소가 안정되어 있어서 연소열량의 변동이 폐기물질에 크게 좌우되지 않는다. 폐기물 수거차에 의하여 운반된 폐기물은 벙커에 일단 저장되고 폐기물 크레인에 의하여 투입호퍼에 공급된다. 호퍼 내의 폐기물은 하부에 설치되어 있는 공급 장치에 의하여 건조 스토커로 보내진다. 여기..

슬러지 소각에 있어 가장 많이 사용되는 방시은 다단식 소각로와 유동상 소각로이다. 로타리 킬른 방식도 사용처가 많은데 이 방식은 유해폐기물 소각에도 적용이 가능하다. 다단식 소각로 다단식 소각로는 내용물을 입힌 가열관, 중앙의 회전축, 일연의 평판상을 구성하는 교반팔( rabble arms)로 구성되어 있다. 이밖에 공기 송풍기, 연료 버너, 소각재 배출설비, 폐기물 공급설비가 부착되어 있다. 이 장치는 1934년에 하수 슬러지를 소각하기 위하여 설계되었으나 하수슬러지는 물론 하수, 타르와 같이 고상, 액상, 기상 가연성 폐기물의 연소에 사용할 수 있다. 슬러지나 입상 고형폐기물이 나선형 공급장치나 벨트식 문, 날개식 문(flapgate)으로 공급된다. 회전축은 폐기물을 상부 상에서 하부로 이동하게 하여..

점차 강화되는 법규 및 매립공간 부족으로 인해 슬러지 처리에 있어 소각공정의 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 소각배가스 내 미세오염물 등으로 인해 소각공정이 제한되는 측면도 있으며 새로운 플랜트 건설 시 주민의 반대에 부딪히기도 한다. 퓨란(furan) 및 다이옥신(dioxin) 형성물질인 염소 함량의 경우 하수슬러지 소각 시 일반적 도시고형폐기물에 비해 훨씬 미량으로 존재한다. 하수슬러지 내 중금속은 휘발성, 염소의 존재 유무, 소각로 내 조건에 따라 소각배가스 내 존재할 수 있다. 그러므로 소각 공정을 운영/평가하기 위해서는 비산재 및 독성화합물 형성 등 환경문제에 밀접한 관계가 있는 슬러지 내 미세오염물, 중금속, 염소, 황, 인, 질소 농도에 대한 선행조사가 필수적이다. 또한 경제적 측면에서 공정..

슬러지 매립 처분은 광범위한 영역에서 연구가 수행되어 왔다. 최근의 관심 영역은 새로운 재료와의 병합 처리, 침출수와 가스 생성에 영향을 주는 인자들, 건조 효율을 최적화하는 방법, 매립지 내 슬러지 층의 이용에 의한 일시적인 메탄 방출의 저감에 대한 잠재성 등을 포함한다. 남아프리카 남아프리카에서는 반 건조 기후에서의 슬러지와 도시 고형폐기물의 병합처리가 침출수 발생을 증가시킬 수 있는지를 확인하기 위한 현장 및 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 현장 셀은 1:5:5와 1:11의 비율로 슬러지와 도시 고형폐기물의 혼합물로 채워졌으며 폐기물만을 채운 셀을 대조군으로 하였다. 1년 후에 침출수가 발생되지 않았으며 셀을 관개하는 것으로 결정되었다. 관개 후에 침출수가 생성된 유일한 셀은 폐기물만을 넣은 경우..