• 제목/요약/키워드: 슬러지 고형분

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충남 지역 하수 슬러지의 물리$\cdot$화학적 특성에 따른 재활용 방안 연구 - 무기물을 중심으로 -

  • 이기환;이태호;조헌영;한기석
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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    • pp.259-260
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    • 2000
  • 충남 지역에서 발생되는 하수 슬러지의 물리$\cdot$화학적 특성을 고려하여 적정 처분 방안을 검토하기 위하여 중금속 및 비휘발성 고형물 분석을 수행하였다. 충남 지역에서 발생되는 하수 슬러지의 중금속 함유량은 기준치 이하로서 다소 안전하다 할 수 있으나 지속적인 관리가 요구되며, 이러한 중금속의 함유량도 타폐기물과의 혼합으로 희석효과를 가질 수 있을 것으로 사료된다. 또, 하수 슬러지의 광물 낙석 결과 하수 슬러지의 비휘발성 고형분의 성분은 시멘트 원료로 쓰이는 점토질과 유사하며 소각후에 연소재를 이용한 경량 골재 및 다른 2차 제품의 제조 가능성이 높은 것으로 판단된다.

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하수슬러지의 수열탄화를 통한 고형연료 탄화 특성 (Solid Fuel Carbonization Characteristics through Hydrothermal Carbonization of Sewage Sludge)

  • 한성국;김문일
    • 유기물자원화
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    • 제31권2호
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    • pp.53-61
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    • 2023
  • 하수슬러지의 대부분은 생물학적 처리에 의한 미생물에 의해 분해 가능한 유기물질을 다량 함유하고 있는 유기성 폐기물이다. 기존의 하수슬러지 처리방법으로는 건조, 소각, 반탄화 그리고 탄화 등의 기술을 이용하여 감량화 및 연료화를 진행하고 있다. 그러나, 건조를 기반으로 하여 539kcal/kg의 잠열이 소비됨으로 에너지 소비가 높은 단점이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 열화학적 처리인 수열탄화(HTC)를 통해 고형연료를 생산하고자 한다. 고형연료의 가치를 평가하기 위하여 탄화도 및 연료비의 특성을 분석하였다. 그 결과 수열탄화 반응온도가 증가할수록 탄화도의 상승으로 저위발열량도 약 500kcal/kg 상승하였다. H/C, O/C, Ratio는 1.78, 0.46에서 1.57, 0.32로 감소하는 경향을 보였다. 건조슬러지의 가연분(고정탄소+휘발분) 대비 회분(Ash)의 비율이 0.25 이상으로 나타날 경우는 수열탄화를 진행하여도 탄화도 및 발열량의 증가되지 않는다는 것을 도출하였다.

회수수 슬러지 고형분을 주재료로 한 자원순환형 시멘트 2차 제품 생산의 기초적 특성 평가 (Basic Characterization of Resource-recycling Secondary Products of Cement by Using Sludge Solids as The Main Material)

  • 김민성;홍성준;김영진;류동우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.118-119
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    • 2021
  • In this study, we confirmed the basic characteristics of paste and mortar 1:1, 1:2, 1:3 composition using concrete sludge solid content for the purpose of developing a resource-recycling cement secondary products. The 1:2 mortar formulation showed the best compressive strength. The steam curing strength is superior in the order of C20, BS40, BS20 and Control. it is judged that the FA combination is not suitable.

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레미콘 슬러지 고형분을 주재료로 한 자원순환형 콘크리트의 초임계 CO2 양생에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study on Supercritical CO2 Curing of Resource-Recycling Concrete Containing Concrete Sludge Waste as Main Materials)

  • 심상락;이영도;류동우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.27-28
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    • 2022
  • In this study, the mechanical properties of resource-recycling concrete containing concrete sludge waste as main materials was compared depending on whether supercritical CO2 curing was applied for the realization of CCU technology. After supercritical CO2 curing, the compressive strength of the steam-cured specimen was lowered, but it was confirmed that the compressive strength of the underwater-cured specimen was improved.

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ONE구동 열풍건조시스템을 이용한 하수슬러지 감량화를 위한 열적거동 연구 (A Study on the thermal Kinetics for Disposal of Sewage Sludge Using Thermal Wind Drying of One mechanical Power)

  • 배해룡;하상안
    • 유기물자원화
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    • 제13권2호
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    • pp.74-84
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 열풍건조를 이용하여 슬러지를 감량화하는 과정에서 발생되는 열적거동을 조사하는데 있다. 실험에서 중요한 운전매개변수는 공급되는 건조온도가 $130{\sim}170^{\circ}C$와 증발속도 WD를 변화시켜 실행하였다. 슬러지내 수분을 증발하는 과정에서 열적거동의 변화에 미치는 영향인 주요매개 변수는 공급되는 온도변화에 따른 건조시간, 슬러지내 수분함량, 슬러지의 고형물량에 따른 결과를 조사하였다. WD=0.95m/s의 조건에서 $170^{\circ}C$의 건조온도에서 수분이 증발되는 포화점은 95분과 $130^{\circ}C$에서 120분에서 조사되었다. 열풍의 의한 증발속도가 1.0 m/s로 일정할 때 건조온도가 130와 $150^{\circ}C$일 때 보다 $170^{\circ}C$인 경우가 증발율이 더 높게 나타났고, 건조기 온도가 $130^{\circ}C$인 경우는 WD=1.0 m/s일 때 WD=0.5 m/s 보다 증발율이 높게 나타남을 볼 수 있었다.

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양이온 계면활성제 Cetyltrimethylammonium Chloride를 이용한 한지 슬러지의 제거 (Application of Cationic Cetyltrimethylammonium Chloride Surfactant to Collecting of Hanji Sludge)

  • 김태영;최희선
    • 분석과학
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    • 제15권2호
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    • pp.157-162
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    • 2002
  • 전통한지 섬유질 슬러지 및 기계한지 섬유질 슬러지를 양이온 계면활성제 cetyltrimethylammonium chloride(CTAC)를 이용하여 효과적으로 제거하는 방법에 대해 연구하였다. 전통한지 슬러지 시료일 경우 고형분의 양이 약 0.08 g/L 일 때 CTAC의 농도가 $1{\mu}g/mL$ 되면 제거율이 95% 이상 되었으며, 이 때 걸리는 시간은 30초 이내이었다. 기계한지 슬러지에 대해 CTAC만을 이용하여 슬러지를 제거하였을 때 $15{\mu}g/mL$ 이상에서 90% 정도의 제거효율을 보였으나 슬러지 층이 안정하지 못하고, 부상시간이 비교적 오래 걸렸다. $5{\mu}g/mL$의 CTAC에 PAMID$^{(R)}$를 첨가하여 부상시켰을 때는 CTAC만을 이용하였을 때 보다 제거율이 증가하였으며 슬러지 층도 또한 안정하였다. 기계한지 슬러지보다 전통한지 슬러지를 제거할 때 더 효율적이었다.

음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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레미콘 슬러지 고형분을 주성분으로 하는 무시멘트 콘크리트의 기초적 특성 (Basic Properties of Cementless Concrete by Main Material as Sludge Solids of Ready Mixed Concrete)

  • 변용현;류동우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.105-106
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    • 2015
  • With an increase of concrete buildings as result of rapid industrialization, Remicon sludge, which is a strong alkaline construction waste, should be neutralized to prevent damage to a natural environment, and the cost of the neutralization processing is increasing as well. Accordingly, this study investigates the mechanical properties of cementless concrete which is processed with recycled water and industrial byproducts in order to determine the possibility of re-using sludge, recycled sand, and gravel which are contained in recycled water.

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한지 생산공정에서 발생하는 슬러지의 분석 (Analysis of Sludges from Wastewater of Hanji Production)

  • 최희선;김태진
    • 분석과학
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    • 제12권4호
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    • pp.318-325
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    • 1999
  • 한지를 만들 때 발생하는 폐수로부터 분리하여 얻은 슬러지를 분석하여 본 결과 잿물 삶기 공정과 최종 화학 및 미생물처리 공정의 슬러지는 섬유질이 아니고, 표백 공정, 표백제 씻기 공정, 그리고 지통으로 옮기기 공정의 슬러지는 섬유질이었다. 고형분의 양은 표백 공정에서 가장 많았다. 수분 함량은 표백, 표백제 씻기 및 최종 화학 및 미생물 처리 공정의 슬러지 시료가 80~90% 정도로 많은 것으로 나타났다. 각 공정에서 발생되는 슬러지의 pH를 냉수와 열수를 이용하여 측정한 결과 표백 시료가 하이포아염소산 이온으로 인해 다른 시료보다 높은 pH를 나타내었다. 슬러지의 무기물 성분 함량은 잿물 삶기 시료에서는 Na, 표백제 씻기 시료에서는 Ca, 최종 화학 및 미생물 처리 슬러지에서는 Ca 와 Al을 주로 포함하고 있었으며, 그 외에도 Mg, Fe, K, P, Mn, Ti 등도 적은 양을 포함하고 있었다. 회분의 함량은 표백 공정의 슬러지일 경우에 가장 많은 것으로 나타났다. 슬러지를 주사 전자현미경으로 관찰한 결과 섬유질 모양과 결정성 모양으로 존재함을 알 수 있었는데 섬유질의 폭은 $5{\sim}50{\mu}m$ 정도이었다. 냉수와 온수에서 녹아 나오는 가용분과 알코올-벤젠 가용분 모두 표백 공정의 슬러지에서 가장 많았다.

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유기성 폐기물과 피트모스를 이용한 고형연료 제조에 관한 연구 (Study on production RDF using organic waste and peat-moss)

  • 하상안
    • 유기물자원화
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    • 제15권3호
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    • pp.106-112
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    • 2007
  • 본 연구는 하수슬러지 케이크와 타르, 피트모스를 혼합하여 연료 및 보조연료로써 활용이 기능하도록 안정된 발열랑을 가지는 혼합비를 도출하고, 제조된 고형연료의 연소특성과 대체연료로써의 RDF의 적용가능성을 확인하는데 목적이 있다. 각각의 개별 발열량은 하수슬러지 케이크와 피트모스가 4000~4500kcal/kg 비슷하였으며, 타르의 발열량은 7000kcal/kg로 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 발열량 6,000kcal/kg 이상으로 하는 적정 혼합비를 (하수슬러지케이크 : 타르 : 피트모스) 1 : 4 : 1에서 1: 7 : 1까지로 하여 길이 1.6cm, 직경 1.3cm, 중량 2.3g의 고형연료를 제조하였다. 제조된 고형연료의 RDF 적용가능성 분석결과, 배기가스 분석에서는 혼합비에 따라 발생되는 배기가스의 성분농도가 크게 변하지 않았으며, 고형연료의 불꽃 지속시간은 5분 내외로 동일 질량 2.3g을 연소시킨 일반 무연탄과 지속시간이 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제조한 고형연료의 연료 및 보조연료로서의 활용이 기능할 것으로 판단된다.

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