초록 ▼

1단계
- 본 연구에 사용된 고화설비의 건조기는 로타리 타입의 3-Pass 드럼건조기이며, 고화방식은 혼합양생 방식을 채택하였다.
- 하수슬러지와 고화제 최적혼합비는 슬러지 185g, 고화제 15g으로 퇴비로서의 조림지 살포
량은 건조 고화물 기준 2kg/$m^2$로 나타났다.
- 잔디생장에 대한 연구결과 일반화학비료를 대체가능하였으며, 잔디 뿐만 아니라 수목에도 퇴비로써의 기능을 발휘하는 것으로 나타났다.
2단계
- 슬러지 고화설비의 원활한 운전을 위하여 설비를 보완하였으며, 중

1단계
- 본 연구에 사용된 고화설비의 건조기는 로타리 타입의 3-Pass 드럼건조기이며, 고화방식은 혼합양생 방식을 채택하였다.
- 하수슬러지와 고화제 최적혼합비는 슬러지 185g, 고화제 15g으로 퇴비로서의 조림지 살포
량은 건조 고화물 기준 2kg/$m^2$로 나타났다.
- 잔디생장에 대한 연구결과 일반화학비료를 대체가능하였으며, 잔디 뿐만 아니라 수목에도 퇴비로써의 기능을 발휘하는 것으로 나타났다.
2단계
- 슬러지 고화설비의 원활한 운전을 위하여 설비를 보완하였으며, 중국 하수슬러지의 특성에 맞게 슬러지와 고화제의 적정 혼합비를 도출하였다.
- 건조 고화물은 2~8mm의 입경을 가진 pellet 형태로 생산하였다.
- 건조 고화물의 중금속농도 실험결과 고화물의 중국 내 토지 적용에는 문제가 없는 것으로 나타났다.
- 건조 고화물의 수목적용 실험을 실시하였으며, 생장촉진 등 퇴비로서의 역할 가능성을 충분히 나타내었다.
3단계
- 두종의 중국산 수목을 선정하여 건조 고화물의 적응평가 실험을 진행하였다.
- 실제 조림지에 건조 고화물 살포실험결과 슬러지 비처리구(1.9배)에 비해 일년지 길이 생장은 2.8배로 나타났으며, 엽록소량은 35.4에서 62.4(대조구의 경우 37.7에서 57.6)로 증가하였다.
- 건조 고화물이 상용화되어 지속적으로 살포될 경우 사전연구 및 시험평가가 선행되어야 할 것이다.
- 중국내 사업화 추진을 목적으로 GZEP와 사업협력에 관한 MOU를 '09년 1월에 체결하였다.

Abstract ▼

1st year summary
1. The sludge drying/solidification pilot plant system used in this research project and developed by POSCO E&C had a capacity to process 3 ton sludge per day, and prinipally mounted a 3-pass type dryer with a curing system for mixed sludge and dolomite.
2. This pilot plant wa

1st year summary
1. The sludge drying/solidification pilot plant system used in this research project and developed by POSCO E&C had a capacity to process 3 ton sludge per day, and prinipally mounted a 3-pass type dryer with a curing system for mixed sludge and dolomite.
2. This pilot plant was designed to treat the sludge and agent at rates of 15kg per hour and 125kg per hour, respectively. The heat energy for dryer was supplied from an electrical heater(65kw), and the curing system secure its heat energy from heat exchanger for exhaust gas from dryer.
3. The main components of the pilot plant were as follows : 1) the sludge hopper and transportation system, 2) the 3-pass dryer to reduce waster content of sludge from 80% to below 10% with electrical heater, 3) the curing system to control the sludge water content to be reduced to below 10%, 4) other auxiliary systems for pollution controls such as exhaust and condensed water.
4. In order to apply sludge to the plantation site as a fertilizer in China, it is necessary to meet Chinese guidelines for sludge application to the soil including organic content and heavy metal concentrations in the sludge. The sludge produced from Changsha Wastewater Treatment System showed the lower heavy metal concentrations than those on the guidelines and higher organic content this needed, indicating that this sludge could be applied to the soil as a fertilizer in China(Organic compounds : 63.9%).
5. The optimal mixing ratio of sludge and solidifying agent in the system was sludge 185g vs. the agent 15g for producing slue-derived fertilizer and its application rate to the soil was 2kg sludge/$m^2$.
6. The sludge fertilizer produced from the pilot system and the commercial fertilizer "Osmocote" were applied to the grass grown In the pot and the heavy metal concentrations in the soil and grass were analyzed. It was concluded that the heavy metal concentrations in the soil and grass did not differ between treatments. Furthermore, the growth responses of the grass to the fertilizers, the sludge and Osmocote, did not show any significant differences between treatments suggesting that Chinese sludge used in the experiment could replace the chemical fertilizer without any troubles.
7. The trees, Pyracantha angustifolia and Nerium indicum, were supplied with sludge fertilizer and a commercialized fertilizer respectively, to test whether fertilizing effects of sludge also occurred in the trees or nor. All growth responses of the trees such as chlorophyll content, branch growth and biomass allocation supplied with sludge fertilizer were significantly different from those with a commercialized fertilizer, indicating that sludge fertilizer could have positive effects on trees.
2nd year summary
1. There were some replacements to the pilot system to operate without troubles in China. For example, the frequency of all the motors set up on the pilot system changed from 60Hz in Korea to 50 Hz in China. Also, the mixing devices were changed to double screw type mixer and heater for dryer was replaced. The ventilation system including duct and condensation system were set up to control odour problem due to systems proximity to the residential area.
2. The mixing ratio of sludge and solidifying agent developed in Korea was not suitable for Changsha sludge because of its higher oil content and finer particles, so the mixing ratio was re-developed at the site through experiments with dolomite and limes.
3. The mixing ratio was 34 for sludge : 2.5 for dolomite : 1 for lime on a weight base and its resultant was dried to 60% water content and then transferred to the pilot plant, which leading to the sludge pellet with size 2~8 mm. These pellets were used as seeds for the consecutive sludge pelletization in the system.
4. The chemical analysis for the determination of heavy metal concentration in the sludge fertilizer, not in the sludge, showed that any heavy metals in the sludge fertilizer did not exceed the Chinese heavy metal guidelines for regulating the application of sludge fertilizer to the soil in China, indicating that sludge fertilizer produced in Changsha from the pilot plant had no obstacles to be used as a fertilizer.
5. The sludge fertilizer produced from pilot plant was applied to the Chinese evergreen shrub, Ilex purpurea, grown naturally in Changsha, China. The effects of sludge fertilizer on the shrub was compared with those of Chinese chemical fertilizer. As a result, the growth parameters including branch length, diameter and chlorophyll content for sludge fertilizer treatment did not show any significant differences from those for chemical fertilizer.
6. There were Chinese visitors to see another bigger pilot plant(10 ton per day) in Gwangyang, Korea including a chief official of Changsha City, Hunan Province, China, responsible for wastewater treatment and waste recycling and CEO of GZEP, a research partner in China, and other guests from Chinese private companles. All visitors were interested in the sludge treatment technology developed by POSCO E&C and more in the business of wastewater sludge recycling in China with cooperation with POSCO E&C and its technology.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...5
• 보고서 초록...7
• 요약문...9
• SUMMARY...15
• CONTENT...18
• 목차...21
• 표목차...24
• 그림목차...25
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...31
• 제1절 연구개발의 목적 ...31
• 제2절 연구개발의 필요성 ...32
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ...33
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...39
• 제1절 국내 기술개발 현황 ...39
• 제2절 국내 기술개발 현황 ...42
• 제3절 국내외 유사기술과의 차별성 ...43
• 제4절 연구개발 사업성과의 사업화 가능성 ...45
• 제5절 기술개발시 예상되는 파급효과 및 활용방안 ...46
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ...49
• 제1절 연구개발 수행내용 ...49
• 1. 1단계 연구개발 내용 ...49
• 가. 당해년도 연구 목표 ...49
• 나. 당해년도 연구내용 및 범위 ...49
• 2. 2단계 연구개발 내용 ...50
• 가. 당해년도 연구 목표 ...50
• 나. 당해년도 연구내용 및 범위 ...50
• 3. 3단계 연구개발 내용 ...51
• 가. 당해년도 연구 목표 ...51
• 나. 당해년도 연구내용 및 범위 ...51
• 제2절 연구개발 결과 ...52
• 1. 1단계 연구개발...52
• 가. 슬러지 고화설비 설계/제작...52
• 나. 전체 공정 계획 ...53
• 다. 설비별 공정계획 ...55
• 라. 고화반응 원리 및 효과 ...59
• 마. 슬러지 고화설비 공정개요 ...59
• 바. 중국 슬러지 특성 분석 및 고화제 혼합비, 고화물 살포량 결정 ...59
• 사. 슬러지 고화물 살포 및 식물 중금속 영향 평가 ...64
• 아. 수목생장실험 ...67
• 자. 슬러지 고화물 적용 녹지 확보 ...71
• 2. 2단계 연구결과...72
• 가. 슬러지 고화설비 설치/보완/운전...72
• 나. 슬러지 및 슬러지 고화물의 특성 분석...86
• 다. 슬러지 내 중금속 제거 실험...90
• 라. 슬러지 고화물 식물적용 실험...94
• 마. 고화설비 홍보 ...97
• 3. 3단계 연구결과...99
• 가. 중국 하수슬러지 건조 Pilot plant 점검 및 건조 고화물 생산...99
• 나. 슬러지 고화물 식물적용 3차년도 실험...103
• 다. 슬러지 고화물 조림지적용 실험...108
• 라. 슬러지 건조고화 설비 상용화 추진...113
• 제3절 결론 ...116
• 1. 1단계 연구결과 요약...116
• 2. 2단계 연구결과 요약...117
• 3. 3단계 연구결과 요약...118
• 4. 연구개발 결과의 활용계획...119
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...123
• 제1절 연구목표 달성도...123
• 제2절 관련분야 기여도 ...124
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...127
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...131
• 제7장 참고문헌 ...135