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알칼리 전처리에 의한 슬러지 호기성 소화 및 액비 특성 변화
Effect of Alkaline Pretreatment on Sludge Aerobic Digestion and Fertilizer Value 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.30 no.1, 2008년, pp.90 - 96  

황응주 (대구대학교 환경공학과)

초록
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슬러지 직매립 금지와 런던협약에 따른 해양투기의 금지로 인해 하수슬러지의 처리 대안 연구가 다방면으로 진행되고 있으며 본 연구에서도 슬러지를 안정화시켜 액비로 재활용하는 기술에 대한 실험연구가 수행되었다. 슬러지 가용화를 위해 알칼리 전처리를 도입하였고 전처리된 슬러지를 호기성 소화조의 기질로 투입하여 유기물 및 질소화합물의 성상 변화를 관찰하였다. 또한 pot test를 통해 처리된 슬러지의 액비 이용 가능성을 평가하였다. 그 결과 알칼리 전처리된 슬러지를 호기성 소화조의 기질로 투입할 경우 전처리되지 않은 슬러지를 투입할 경우에 비해 SS 분해율은 57%에서 66%로 VSS 분해율은 59%에서 69%로 증가하였으며, 슬러지를 전처리할 경우 소화조의 체류시간 감소가 예측되었다. 알칼리 전처리와 호기성 소화를 통해 TCOD의 94.1%가 감소되었고, 최종 SCOD는 220$\sim$230 mg/L로 낮아 유기물이 안정화됨을 나타내었다. 소화조에서 질산화와 이로 인한 pH 저하 현상이 발견되었으며 전처리하지 않은 경우(445.4 mgN/L)가 전처리한 경우(223.1 mgN/L)보다 높은 질산농도와 낮은 pH값(최저 3.0)을 보였다. 슬러지를 액비로 이용할 경우 오이 묘목 잎의 성장은 소화 처리된 슬러지, 전처리 및 소화된 슬러지, 처리되지 않은 슬러지, 증류수의 순으로 높았으며 질산성 질소의 농도, 슬러지 투입량은 잎의 성장과 정의 상관성을 보였다. 전처리와 소화를 병행할 경우 처리하지 않은 슬러지보다 잎과 줄기의 생육 모두를 향상시켰으나, 소화만을 거친 슬러지는 처리하지 않은 슬러지보다 잎의 성장은 크게 향상시키고 줄기의 성장은 다소 저하시켰다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to meet the stringent requirement of sludge disposal and to find ecological alternative, aerobic digestion coupled with alkaline pretreatment was studied. The treated sludge was tested for the potential of liquid fertilizer. In the aerobic digestion, it was obvious that the performance of d...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 알칼리 전처리된 슬러지를 회분식 호기성 소화조에서 처리하면서 소화효율의 변화를 관찰하였으며, 전처리와 호기성 소화가 슬러지를 액비로 이용할 때의 비료효과에 미치는 영향을 pot test를 통해 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
2005년 국내 하수슬러지 발생량은 어떠하며 이들은 어떻게 처리되었는가? 2005년 국내 하수슬러지 발생량은 255만7천여톤으로 이 중 78.0%가 해양 투기되었고 소각 11.2%, 재활용 4.8%, 육상매립 1.7%의 순으로 처리되었다.1) 2003년부터 슬러지의 직매립이 금지되었고 2012년부터는 런던협약에 의해 해양투기도 완전 금지될 예정으로 새로운 슬러지 처분방식의 도입이 필요한 상황이다.
현재 고려되고 있는 몇가지 슬러지 처분방식에는 무엇이 있는가? 2) 슬러지의 소각은 비용과 대기오염 물질의 발생 가능성으로 인해 그리 매력적인 대안이 될 수 없으며 따라서 현재 다양한 방식의 슬러지 처리 대안 연구가 진행되고 있다. 현재 고려되고 있는 몇가지 슬러지 처분방식을 열거하면 건조 후 소각 또는 재활용,3) 퇴비화,4) 탄화,5) 고형화6) 등을 들 수 있다. 한편 슬러지의 혐기성 소화는 전통적인 슬러지 처리 방식으로 대체에너지인 메탄을 폐기물로부터 생산한다는 장점이 있어 오랜기간 적용되어 오고 있으나 소화율이 낮고 체류시간이 길게 요구되는 등의 단점으로 하수처리장에 설치된 소화조의 대부분이 적절히 운전되지 못하고 있는 실정이다.
슬러지의 토양재순환을 위한 퇴비화의 장점은 무엇인가? 7∼10) 슬러지의 토양재순환을 위한 대표적인 방법으로 퇴비화를 들 수 있으나11) 다량의 수분조절재가 필요하다는 단점을 갖고 있기도 하다. 반면 호기성 소화 기술은 수분조절이 필요하지 않은 액상의 공정으로서 처리 후 슬러지를 일종의 액상비료로 활용 가능하므로 슬러지 최종처분을 위한 이상적인 방법의 하나라 할 수 있다.
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