액상 슬러지의 세 가지 저장시설

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.

슬러지의 저장 시설

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 조건들을 고려하여 저장시설의 구경과 덮개의 유무 등을 결정하여야 한다.

덮개는 강우로부터 저장시설물을 보호하며 악취의 방출을 저감 한다. 저장시설의 설계 시 반드시 강우량을 고려해야 한다. 비가 많은 지역에서는 심한 강우로 인해 슬러지 용적이 20% 정도까지 증가하기도 한다. 액상 슬러지 저장시설에 대한 비용은 모두 다르다. 처리장 내 부지가 충분할 경우 산화지가 사일로보다 훨씬 경제적이다.

사일로 저장시설

가장 흔히 사용되는 사일로 탱크는 원통형이며 평평한 바닥이다. 고깔형 바닥 탱크는 슬러지 농축에 효과적이긴 하지만 저장시설이 농축조로 사용될 수 없으므로 사용하지 않는 것이 바람직하다. 원형 탱크들은 일반적으로 강화 콘크리트를 사용하여 건설하며 반지하 참호형이나 지상형으로 올린다. 세계 여러 나라에서 슬러지의 누출을 방지하고 사일로에 균열이 일어나도 슬러지가 새어 나오지 않게 하기 위해 축벽을 이용한다. 사각형 탱크는 모서리 부분에 사각지대가 있어 불완전 혼합이 발생하므로 원형 탱크가 더욱 바람직하다.

몇몇 건설업자들은 새로운 재질의 사일로를 제안한다. 이러한 재료들은 주로 콘크리트 조각들과 전도성 금속 및 스테인리스 판벽들로 이루어진다. 금속재료로 만든 사일로는 철거 시에는 편리하나 지하 참호형으로는 건설하기 어렵다.

산화지 저장시설

산화지는 절토한 다음 방수시설을 한 움푹 페인 부지이다. 산화지 저장시설의 구성요소는 다음과 같다.

• 흙 또는 콘크리트로 만든 바닥층(support layer)
• 침투수와 표토의 발효작용을 통한 가스들을 고려한 유출시설(runoff system)
• 차수막(geomembrane) 그리고 토목섬유(geotextile)
• 부대설비(접근시설 및 덮개 등)

차수막은 산화지의 방수성을 보장할 수 있어야 한다. 차수막의 두께는 10mm 이상이어야 하며 연성이 좋고 화학물질이나 자외선을 막아낼 수 있어야 한다. 주로 플라스틱재료, 합성고무재료 또는 아스팔트를 사용하기도 한다. 흙 사태(sliding)를 방지하기 위해 차수막은 축벽과 바닥에 겹치지 않도록 깔아야 하고 참호 구덩이를 둘러싸 고정시켜야 한다. 토목섬유는 바닥층이 거칠어 생기는 마모로부터 차수막을 보호하는 역할을 한다.

산화지는 토지의 특성에 따라 다르긴 하지만 23m 깊이이며 경사각은 25~50도 범위이다. 바닥 다짐(compacting)이나 가스 방출(gas stripping) 지역이 발생할 수도 있으므로 바닥과 축벽 건설 시 유기성 재료를 사용하지 않는 것이 좋다. 토지는 바닥의 조도계수 및 돌출성분으로 인한 차수막의 손상을 방지하기 위하여 완벽하게 다짐을 하여야 한다.

혼합시설 및 부대장비

균질하게 상품화된 슬러지 및 추가적인 시험분석을 위하여 혼합은 필수이다. 이를 위해 일반적으로 기계적인 혼합기를 사용한다.

아직 안정화되지 않은 슬러지를 혼합하게 되면 발효가스를 탈기 시키게 된다. 아직 이러한 작용에 관한 연구가 완전히 끝나지 않았기 때문에 일반적으로 혼합공정은 운전시방서에 혼합주기 및 지속시간에 대해 자세하게 정의되어 있지 않다. 현재로는 하루에 한두 시간 정도씩 혼합시켜 주는 것이 일반적이다. 그러나 혼합만으로는 생물고형물의 살포시 후각적으로 불쾌감을 주는 것을 완전히 제거할 수 없다.