초록 ▼

슬러지 폐기물의 처리 및 재활용에 대한 관심이 크게 증가하고 있는데, 이것은 2003년 7월부터 젖은 슬러지 폐기물의 매립이 법으로 전면 금지되었고, 2004년 7월부터는 염색 산업에서 발생하는 슬러지 폐기물의 해양투기가 전면 금지될 예정이기 때문이다. 따라서 염색 슬러지는 실질적으로 소각처분 외에는 대안이 없는 실정에 있어, IMF 이후 계속된 경기부진으로 경영 여건이 크게 악화된 염색업체의 부담은 충격적이라 할 수 있다. 즉, 연간 약 48만톤/년 생산되는 염색 슬러지의 해양투기 비용은 현재 $96\sim144$

슬러지 폐기물의 처리 및 재활용에 대한 관심이 크게 증가하고 있는데, 이것은 2003년 7월부터 젖은 슬러지 폐기물의 매립이 법으로 전면 금지되었고, 2004년 7월부터는 염색 산업에서 발생하는 슬러지 폐기물의 해양투기가 전면 금지될 예정이기 때문이다. 따라서 염색 슬러지는 실질적으로 소각처분 외에는 대안이 없는 실정에 있어, IMF 이후 계속된 경기부진으로 경영 여건이 크게 악화된 염색업체의 부담은 충격적이라 할 수 있다. 즉, 연간 약 48만톤/년 생산되는 염색 슬러지의 해양투기 비용은 현재 $96\sim144$억원/년 정도이나, 향후 이를 소각 처리할 경우 $240\sim384$억원/년으로 슬러지 처리비용이 크게 증가하여, 중소기업으로 이루어진 염색업계의 경영여건이 크게 악화될 것이기 때문이다. 우리나라에서도 유기성 슬러지의 소각처분을 향후 계속해서 증가시키지 않을 수 없을 것으로 사료된다. 그러나 소각을 위해서는 유기성 슬러지 폐기물의 저장, 운반 및 소각 공정에서 발생되는 2차 환경오염 발생과 소각장에 대한 민원 발생 증가로 소각장의 신규 증설은 어려울 것으로 사료된다. 또한, 슬러지를 발생단계에서 탈수 슬러지의 함수율을 획기적으로 감소시키면 발생량도 획기적으로 줄일 수 있을 뿐 만 아니라 재활용도 촉진시킬 수 있다 특히 함수율이 적을 경우 고체연료화(RDF : Refuse-Derived Fuel)를 용이하게 추진할 수 있어 유기성 폐기물의 대량 처분 및 재활용이 가능하다. 따라서 유기성 슬러지 폐기물의 감량화와 재활용을 증가시키는 기술개발이 절실히 필요하므로, 본 연구는 저온 건조 방법에 의해 유기 슬러지의 발생량 저감 및 연료화 하는 기술을 개발 하고자 하였다.

Abstract ▼

For the purpose of sludge reduction and utilization of dyeing wastewater treatment sludge as alternate energy sources, the research was performed and summarized as following.
(1) According to the elemental analysis of a concentrated sludge, CN, Hg, As, $Cr^{6+}$, organic phosphate, and

For the purpose of sludge reduction and utilization of dyeing wastewater treatment sludge as alternate energy sources, the research was performed and summarized as following.
(1) According to the elemental analysis of a concentrated sludge, CN, Hg, As, $Cr^{6+}$, organic phosphate, and PCB were not detected, but a little amount of Cr, Zn and Cu were detected. Analysis of dewatered sludge showd that ignition loss was 69% and Fe was a main inorganic element with 15%.
(2) The heat capacity of sludge from dye industry was low, but the heat capacity was 3,900 kcal/kg when the sludge was completely dry. That is enough to be used as energy.
(3) The amount of $SiO_2$ and $Al_2O_3$ in the sludge was lower than in bituminous coal but the amount of $Fe_2O_3$ and $P_2O_5$ was higher than in bituminous coal. Therefore, the ash after incineration of sludge can be used as a fertilizer of the farm.
(4) Through the pilot scale pre-treatment, sludge was concentrated such that solid constituent with 1% to 6%.
(5) A performance of pilot scale dewatering showed that water content was reduced from 85% to 47%, which means the reduction of sludge production by 72%.
(6) The heat capacity with water content of 47% was about 2,500 kcal/kg, which is a good indicator for energy source.
(7) According to the economical analysis, it is expected that the sludge as energy source save 558 thousand dollars a year when it is applied to dye industrial complex of D city.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...7
• CONTENTS...8
• 목차...10
• 제1장 서론...12
• 제1절 연구의 필요성...12
• 제2절 연구개 발의 목표...15
• 1. 연구개발의 최종 목표...15
• 2. 연차별 연구개발 목표...15
• 3. 연차별 추진 전략...16
• 4. 연차별 사업내용 및 성과품...17
• 제3절 연구개발 내용 및 범위...18
• 1. 1차년도 연구내용 및 범위...18
• 2. 2차년도 연구내용 및 범위...18
• 제2장 국내외 기술개발 현황...22
• 제1절 국외 기술개발 현황...22
• 제2절 국내 기술개발 현황...24
• 1. 국외의 Sludge 처분 동향...24
• 2. 선진국에서 RDF의 기술개발 동향...25
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...28
• 제1절 이론적 고찰...28
• 1. 슬러지 건조...28
• 2. 슬러지 감량화를 위한 주요 영향 인자...33
• 3. 저온건조기술...41
• 4. 슬러지 연료화...42
• 제2절 실험방법...54
• 1. 실험 방법 전체 개요...54
• 2. 염색 슬러지 특성분석...55
• 3. 분코크스의 특성분석...58
• 4. 염색 슬러지 전처리실험...58
• 5. 발열량분석실험...62
• 6. 저온건조실험...62
• 제3절 연구결과 및 고찰...63
• 1. 염색폐수의 수질 및 공정특성...63
• 2. 염색 슬러지 공정 및 이화학적 특성분석...69
• 3. 슬러지 첨가제로서 분코크스의 특성분석...78
• 4. 염색 슬러지의 전처리...82
• 5. 염색 슬러지의 감량화...99
• 6. 염색 슬러지의 연료화...104
• 7. 염색 슬러지의 저온건조...128
• 8. 경제성분석 및 기대효과...153
• 제4절 결론...155
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...158
• 제1절 연구개발목표 달성도...158
• 제2절 대외기여도...159
• 1. 환경적인 측면...159
• 2. 경제적인 측면...160
• 3. 산업체 기술지원 측면...160
• 4. 활동실적...160
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...162
• 1. 참여업체에 활용...162
• 2. 차세대 슬러지 재활용 기술개발에 활용...162
• 3. 참여기업의 사업화 계획...163
• 제6장 참고문헌...165