슬러지의 화학적 안정화

재활용 가능한 슬러지

믿을 수 있는 품질이며 재활용 가능한 슬러지는 상대적으로 비싼 화학비료를 대체할 수 있는 대체품으로 주로 사용되었으며 또한 관리가 취약한 슬러지 전용 매립장의 토양 개량제로 사용되어 왔다. 따라서 이들 바이오 고형물은 농작물을 생산하는 농가나 토양 개량제 또는 정제된 토양 관련 생산품을 다루는 회사 등에서는 하나의 상품으로 간주되어 왔다. 이와 같은 바이오 고형물을 다루는 시장의 형성을 통하여 하/폐수 처리장이나 슬러지를 생산하는 산업에서는 슬러지를 지속적으로 생산하며 저렴한 방법으로 관리할 수 있을 것이다.

성공적으로 바이오 고형물을 재활용하기 위해서는 이들 고형물을 소비할 수 있는 시장 확보와 고형물의 품질에 대한 확신이 필요하다. 또한 바이오 고형물의 생산자는 소비자의 요구사항을 이해하고 충족시키는 것이 필요하다. 바이오 고형물의 특성과 장점 등은 효율적으로 바이오 고형물을 관리할 수 있게 하는 중요한 정보이다. 바이오 고형물을 재활용하는데 고려해야 하는 또 다른 중요한 요소는 어떻게 대중, 토지 소유자, 식품산업계에게 바이오 고형물의 품질에 대해서 확신을 시킬 수 있느냐에 있다. 따라서 이들 바이오 고형물의 중금속이나 유해물질 함량에 대해 설정된 기준을 만족시키는 것이 필요하다.

슬러지 안정화의 목적

바이오 고형물의 품질을 확보하기 위해서 여러 종류의 슬러지 안정화 방법이 사용되어 왔다. 슬러지 안정화의 목적은 다양하지만 가장 중요한 것들은 다음과 같다.

• 슬러지의 악취에 따른 영향 최소화
• 병원성 미생물 제거를 통한 유해성 최소화
• 재이용에 적합하며 다루기 쉬운 형태로 슬러지의 물성 향상

화학약품 주입에 의한 슬러지 안정화는 널리 쓰이는 생물학적 처리에 대한 하나의 대안이다. 화학약품의 첨가는 슬러지를 안정화시키며 그에 의해 위에서 언급된 슬러지 안정화의 목적을 달성하는 방법이다. 알칼리성 화학약품에 의한 안정화 방법은 장비가 저렴하며, 사용하기 쉽다는 장점 때문에 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 화학약품을 이용하여 안정화된 바이오 고형물을 생산하며 관리하는 측면에 초점을 맞춰야 한다.

알칼리성 화합물

슬러지 안정화에 사용될 수 있는 알칼리성 화학약품의 종류는 한정되어 있다. 소석회와 생석회가 유럽국가들과 미국에서 가장 널리 쓰이고 있는 첨가제이다. 또한 고농도의 나트륨이나 칼륨은 생물의 성장에 영향을 주기 때문에 바이오 고형물이 비료로 재이용될 경우에는 사용이 제한되고 있다.

10년 전에 특허를 취득한 N-Viro 공정은 전 세계 38개의 처리장에서 슬러지 안정화를 위해 사용되고 있는 대안 기술이다. 이 N-Viro 공정은 시멘트 소각로의 먼지, 석회 소각로에서 나오는 먼지, 탈황 장비에서 나오는 부산물, 유동층 석탄 연소 재와 같은 알칼리성을 띠는 부산물에 주입하여 슬러지의 온도와 pH를 높이는 방법이다. 이 방법은 생석회를 이용하여 슬러지를 안정화할 때와 같은 효과를 줄 수 있다. 투입하는 약품의 양에 따라 다르지만 이 방법을 이용하면 슬러지의 pH를 12 이상으로 올릴 수 있으며 온도를 60도 이상으로 높일 수 있다. 하지만 사용되는 알카라인 부산물의 종류나 특성이 다르기 때문에 일반적으로 화학물질들 및 금속들과 같은 함량을 평가하는데 어려움이 있다.