초록 ▼

개발 목적 및 필요성
하수슬러지 및 폐수슬러지, 무기성 오니 등의 해양투기 금지로 인한 육상처리 방안이 요구되는 시점에서, 시멘트를 대체하여 순환자원을 100% 활용한 친환경 고화재 제조기술을 확보하고자 함.

개발 고화재를 적용한 최종 고화물(인공토양)은 매립지의 복토재 및 성토재 등 다양한 용도 확대를 위한 기술개발을 통하여 자원순환사회를 정착하고자 함.

연구개발결과
■ 순환자원을 활용한 하수슬러지 고화재 및 제조 시스템 개발
-하수슬러지 자원화기술 및 시설분석검토, 하수슬러지의 발생처별

개발 목적 및 필요성
하수슬러지 및 폐수슬러지, 무기성 오니 등의 해양투기 금지로 인한 육상처리 방안이 요구되는 시점에서, 시멘트를 대체하여 순환자원을 100% 활용한 친환경 고화재 제조기술을 확보하고자 함.

개발 고화재를 적용한 최종 고화물(인공토양)은 매립지의 복토재 및 성토재 등 다양한 용도 확대를 위한 기술개발을 통하여 자원순환사회를 정착하고자 함.

연구개발결과
■ 순환자원을 활용한 하수슬러지 고화재 및 제조 시스템 개발
-하수슬러지 자원화기술 및 시설분석검토, 하수슬러지의 발생처별 특성평가.
-순환자원(핵심원료)의 국내발생현황 파악 및 물성평가 DB구축완료.
-순환자원 전처리 및 혼합설비(인공토양제조를 위한 고화재 제조설비) 구축 완료.
-고화재 관련 법규 및 수요처 요구성능 확보.
(월1회 품질평가실시)

■ 개발고화재의 하수슬러지 적용성 평가
-하수슬러지 자원화설비(고화설비)에 연속 실증 평가. 설비운용성 확보.
-최종고화물(인공토양)의 품질[환경부고시 2011-64호] 확보.
(분기별 품질평가실시)

■ 인공토양의 용도확대 방안모색
- 인공토양의 성토재 및 복토재 이외의 용도 확대 방안 제시.
(식생성능 및 어독성 평가)
- 인공토양의 공학적 및 환경적 특성분석.
(일축압축강도, 최적함수비 통한 지반안전성 확보)
- 폐슬러지(무기성오니)의 고화성능 평가 및 인공토양으로의 활용성 확보.

■ 인공토양 제조를 위한 설비 구축
- 순환자원의 반응메카니즘 및 활성도를 높이기 위한 분쇄.분급 등의 전처리 조건 결정 및 원료 저장, 계량 및 혼합 설비 제작(10ton/hr)
- 인공토양 제조 설비 (5톤/일) 구축

활용계획
- 기존 생석회 및 시멘트 사용 대비 pH를 낮추어 암모니아 반응에 따른 악취의 방출을 저감
- 매립장 주변지역 민원피해 감소시킬 수 있으며, 고화재 성능 향상으로 고화설비의 운용성 향상으로 별도의 추가설비 없이도 고화시간 및 운전비의 저감이 기대됨.
- 순환자원의 적극 활용으로 환경부하 저감 및 자원순환사업 전문기업 지향.

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

IV. Results of the Research & Development
This research team secured sewage sludge solidification agent production technologies using sludge incineration ash containing a great quantity of CaO as a major substance. This finally led to securing operability and improving solidification performance

IV. Results of the Research & Development
This research team secured sewage sludge solidification agent production technologies using sludge incineration ash containing a great quantity of CaO as a major substance. This finally led to securing operability and improving solidification performance of the existing solidification facilities, and improving the quality of solidified materials. In addition, it was carried out researches to verify that the final solidified material generated by applying this solidification agent is eco-friendly artificial soil which could extensively apply utilization to vegetation soil and ground improvement materials etc. as well as simple landfill materials.

1) Research and development of solidification agents which immediate on-site applicability is high without additional facility investment was carried out by understanding periodic characteristics of sewage sludge for each generation place and domestic generation status of the used materials (recycling resources), using the evaluation of physical properties and collecting data on the existing sewage sludge recycling facilities.

2) It was verified that the developed solidification agent produced by using the recycling resources such as paper sludge incineration ash containing a great amount of free CaO, fuel ash of combined heat and power plants and slag powder could substitute the existing cement type solidification agents, and that it complies with the performance required by demanders (special specifications for sewage sludge by the metropolitan landfill management corporation etc.) and the standards of relevant regulations (recycling standards in the wastes control act).

3) It was confirmed that the artificial soil generated by applying this developed solidification agent could be used for the bank, sub-base and road base materials of construction and civil-engineering works, and covering for reclamation facilities etc. through the relevant regulations. It was verified through a vegetation test that this artificial soil is suitable for using as vegetation spaces after completing the landfill period, and confirmed its utilization as ground materials such as land improvement agents and slope stabilizing agents by carrying out evaluation for ground subsidence stability and durability.

4) The developed solidification agent for sewage sludge has been delivered to the field, demonstrated on the recycling facilities of local governments in Korea to satisfy basic performance of the solidification agent (periodic analysis once a month), the operability (feeding and mixing) of solidification facilities is improved. In addition, the solidified materials produced is being used for the covering materials of landfill, and its environmental and ground stability is excellent.

5) It was confirmed that this developed solidification agent has excellent dehydration and curing performance to be applicable also to waste water sludge (inorganic sludge) generated in industrial sites as well as solidifying sewage sludge, and that the produced artificial soil could be used for the fill materials and slope stabilizing agents.

6) In October, 2012, a solidification agent production equipment (100 ton/day) was built to sell about 3.4 billion won of solidification agents up to now, and the artificial soil production equipment (5 ton/day) completed in November, 2013 is used for a waste sludge solidification plant, so environmental business is expected for small-scale general business operators having difficulties in ground treatment after the ocean disposal prohibition.

As a result of developing technologies in this project, intellectual property rights were created such as 4 domestic patent registrations, 8 applications and 4 overseas applications, and 5 papers were published. In addition, it was reported recycling results for about 50 thousand ton of wastes by these systems.

(출처 : SUMMARY 16p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 환경기술개발사업 최종보고서 (제출서) ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 서 ... 4
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 19
• 제1장 서론 ... 21
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 21
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 21
• 2. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 30
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 32
• 1. 국외 기술개발 동향 ... 32
• 2. 국내 기술개발 동향 ... 38
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 48
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 48
• 2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 49
• 3. 연도별 추진체계 ... 50
• 제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 51
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 51
• 1. 순환자원을 활용한 하수슬러지 고화재 개발 ... 51
• 2. 개발 고화재의 고화설비 적용성 평가 ... 73
• 3. 인공토양의 용도 확대를 위한 기술개발 ... 85
• 4. 고화재 제조설비 및 인공토양 제조설비 시스템 구축 ... 112
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 116
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 119
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 119
• 1. 1차년도 연구개발목표의 달성도 ... 119
• 2. 2차년도 연구개발목표의 달성도 ... 120
• 3. 3차년도 연구개발목표의 달성도 ... 120
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) ... 121
• 1. 기술적 측면 ... 121
• 2. 환경적 측면 ... 121
• 3. 특허 및 논문 실적 ... 122
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 등 ... 123
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 123
• 제2절 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 125
• 제3절 연구개발결과의 보안등급 ... 126
• 제4절 NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 ... 127
• 제5장 참고문헌 ... 129
• 부록(기타 부록, 지침서, 매뉴얼, 안내서, 핸드북 등) ... 131
• 끝페이지 ... 163