세상의 모든 이야기 모음집

가용열 자체발열 호기성 소화공정의 필수적인 특성은 휘발성 고체의 생물학적 분해에 의해 생산되는 열에너지가 반응조의 온도를 호열성 조건으로 올리는 데 사용되는 점이다. 대부분의 생물학적 시스템에서와 같이 온도의 상승은 반응 속도를 증가시킨다. 공학적 관점에서 이는 특정 처리량(a particular throughput)을 처리하기 위해 요구되는 반응조의 크기를 줄여준다. 그러나 만약 온도가 너무 높게 올라가게 되면 생물학적 활동을 방해하게 되고 온도가 올라감에 따라 점차 사라지게 될 것이다. 필연적으로 온도가 45~60도 범위일 때까지는 속도가 매우 빨리 증가하고 상위 온도에서는 속도가 하강한다. 하강이 시작되는 정확한 온도는 알 수 없으나 기존 연구를 통해 65도 이상에서 속도가 급격히 떨어져 0에 다다..

안정화의 정의 안정화는 하수처리에서 가장 정의하기 어려운 개념이다. 이러한 어려움은 종종 슬러지 처리에 대한 부적절하고 비합리적인 기준의 원인이 되어 왔다. 슬러지 처리에 대한 일상의 문제로부터 뒤로 물러서서 어떤 일이 일어나고 있는 이유를 물어보는 것이 필요하다. 왜 하수처리시설은 혐기성 소화를 사용하고 있을까? 왜 일부는 퇴비를 만들까? 왜 다른 일부는 소각을 할까? '그 이유는 규제기관에 의해 이것이 요구되기 때문이다'라는 간단한 답변이 있다 그렇다면 규제기관은 왜 몇 가지 다른 형태의 안정화된 슬러지를 요구하는 것일까? 그리고 그들은 이러한 공정의 효율을 어떻게 측정할까? 슬러지는 다음의 두 가지 제한으로 인해 어떤 전처리 없이는 육상에 매립될 수 없다. 슬러지는 인체에 유해할 수 있는 화학물질과..

전처리의 효과를 안정화, 탈수 성능의 향상과 병원균 감소 측면에서 정리하였다. 안정화의 향상 혐기성 분해의 향상은 잉여슬러지 해체가 일어났을 경우에 이루어진다. 그 이유는 슬러지 내에 분해되기 힘든 미생물이 다량 포함되어 있기 때문이다. 1차 슬러지의 분해는 거의 이용되지 않는데 그 이유는 1차 슬러지가 이미 쉽게 미생물학적으로 분해 가능한 성분들을 포함하고 있기 때문이다. 세포파괴법을 이용한 기계식 분해는 가스생산량과 분해정도를 현저히 증가시킨다. 한편 플럭 파괴를 이용한 처리는 슬러지 소화 공정에 거의 영향을 미치지 않는다. 가스생산량의 증가는 소화조의 체류시간이 짧은 경우 더욱 효과적이다. 산소화된 슬러지의 가스생산은 슬러지 분해에 의해서 향상될 수 있다. 135도~180도 범위의 온도를 이용한 열..

전처리 공정의 종류에 따라 슬러지의 물리학적 및 미생물학적 특성에 다양한 변화가 발생한다. 기계식 분해 초음파는 수중에서 케비테이션(cavitations)을 생성하는 압력파이다. 이것은 부분적으로 1000도 이상의 온도를 만들어 낸다. 이러한 캐비테이션(cavitations)은 세포벽을 파괴할 수 있다. 본 실험 중 0.1kW의 초음파 강도에서는 초음파 조사 후에 측정한 CST(capillary suction time), 입자크기, 종속영양세균수 및 총대장균수의 변화가 극히 작게 나타났다. 상징액으로 방출된 화학적 산소요구량 또한 제한적으로 증가하였다. 그러나 초음파 강도를 0.3kW으로 증가시켰을 경우 입자크기와 미생물 밀도는 현저하게 감소하였다. 상징액의 산소요구량은 초음파 전과 비교하여 약 10배 ..

서론 도시하수와 산업폐수의 처리과정에서 발생되는 슬러지는 일반적으로 최종 처분 및 사용에 앞서 안정화 및 탈수공정이 필요하다. 슬러지의 안정화와 탈수공정의 효율 증가를 위하여 여러 처리공정들이 제안되어 왔다. 전처리 공정이란 액상처리 공정을 의미한다. 액상처리 공정들은 연속적인 혐기 또는 호기소화, 탈수 처리공정의 효율 증가 그리고 병원균 감소의 목적을 달성할 수 있는 방법들을 의미한다. 슬러지 전처리 공정들을 정리하면 다음과 같다. 열에너지 냉동/해동 화학약품 : 오존, 산, 알카리 기계적 에너지 : 고압, 회전볼분쇄, 초음파 효소 조사 일부 연구에서는 알카리 주입과 초음파를 이용한 병합공정들이 고려되었다. 액상처리 공정들은 탈수공정을 생략할 수 있고 가스가 거의 생성되지 않는 장점을 가지고 있다. 슬..

슬러지 저장시설은 슬러지 발생량의 변동, 농작물 재배 및 수확시점 그리고 슬러지의 즉각적인 농지살포를 방해하는 기상상황 등을 수용할 수 있어야 한다. 많은 경우에 있어 슬러지의 농지살포는 일 년에 한 번이나 두 번으로 제한되어 있다. 저장시설에 대한 또 다른 문제는 사용 전 슬러지 품질관리를 어떻게 하는가 이다. 저장시설은 슬러지 내 미량원소들의 용출(traceability)을 막아주어야 하며 준비된 모든 생물고형물이 오염농도기준에 합당한 지 입증할 수 있어야 한다. 지역적 특성 또는 슬러지 특성에 따라 다음과 같은 저장방법이 있다. 여기서 지역적 특성은 부지 면적, 주민들의 관심, 사용지점까지의 거리 등을 의미한다. 슬러지 특성은 물리학적 및 생물학적 안정성을 의미한다. 슬러지를 하수처리장 내에 6개월..

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 ..