하수슬러지의 처리 및 재자원화

환경공학 분야중 폐기물의 하수슬러지 처리에 관한 분야를 정리한 공학 레포트 입니다.^^
폐기물 자료로서는 매우 자세하고 희귀한 사진을 첨부하여 정리한 자료이니
후회하시지는 않을 A+++자료가 될겁니다~ 많은 이용 부탁드립니다.

1. 슬러지의 처리 처분 방법, 현황 및 프로세스
1.1 슬러지 처분방법의 분류
1.2 슬러지의 처리 처분 프로세스

2. 하수슬러지의 소각 처리
2.1 하수슬러지 소각로
2.2 각종 하수슬러지의 소각로 형식
2.3 하수슬러지소각로의 경제성비교

3 하수슬러지의 유효이용
3.1 하수슬러지의 녹농지 이용
3.2 슬러지의 퇴비화(Composting)
3.3 슬러지의 건설자재로서의 이용
3.4 슬러지의 경량골재화
3.5 슬러지의 고형화

하수슬러지의 처리 및 재자원화
1. 슬러지의 처리 처분 방법, 현황 및 프로세스
슬러지의 처리 처분기술은 다른 기간 산업기술뿐만 아니라 수처리기술보다도 기술의 현대화가 늦게 시작되었다고 할 수 있는데, 이는 슬러지 처리방식의 개선이 환경보전 등에 미치는 가시적인 효과가 적었기 때문이었다. 그러나 인구의 증가 및 집중화와 병행하여 수질오염의 악화로 하수처리장의 건설이 금세기에 들어 본격화 되었으며, 이와 더불어 발생되는 슬러지가 또다른 오염원으로 대두되면서 처리처분 기술은 다각도로 발전하여 왔으나 아직도 불완전한 기술이라고 할 수 있다. 그러나 지금까지 실용화된 프로세스만 하여도 수십 종이 있으며 최근에 들어와 다양한 재이용 기술의 연구개발이 국내외에서 활발이 진행되고 있다.
본 장에서는 전국처리장에서 발생되는 막대한 양의 슬러지의 처리 처분을 위해 현재는 물론 장래에도 기술적으로 합리적이고 경제적으로 타당성이 있는 프로세스를 제시하였다. 이를 위해 지금까지 실용화된 슬러지 처리 처분 현황등을 조사 분석하고 활용가능한 프로세스를 선정하여 세부적으로 검토하였다.
1.1 슬러지 처분방법의 분류
1) 슬러지의 종류
우리나라 폐기물 관리법에서는 수분함량이 95% 미만이거나 고형물 함량이 5% 이상인 것을 '오니'라고 명하고 있으며, 본장의 슬러지는 오니와 같은 개념으로 표현하며 또한 슬러지의 재자원화 측면에서 Biosolids의 개념으로 확산되고 이있다. 대형 하수처리장의 경우 서울시는 물론 전세계적으로 가장 널리 활용되고 있는 수처리 프로세스는 표준 활성슬러지법이라고 할 수 있는데, 일반적으로 다음 그림 12.1과 같은 단위 공정으로 구성되어 있으며 발생되는 슬러지의 특성은 도시 특성에 따라 차이가 있으나, 도시 생활 하수가 주요 발생원일 경우 유입수의 성상이 일정한 범위에 있어 거의 유사한 특성을 가지고 있다. 또한 발생되는 슬러지의 종류는 최초침전지에서 침전 제거되는 생슬러지와 2차침전지에서 제거되는 활성슬러지(잉여슬러지)로 구성되며, 최종적으로 발생되는 탈수케익은 슬러지처리 프로세스에 따라 다르다. 표12.1은 슬러지 종류에 따른 특성 및 고형물량을 나타내었다.
일반적으로 표준 활성슬러지법의 수처리 공정에서 발생되는 생슬러지와 잉여슬러지량은 전체 유입하수량의 약 1 % 정도가 발생하며 고형물량의 40∼90%가 유기물로 구성되어 있고 함수율이 97∼99%로써 최종처분하는 데는 많은 문제점이 있다.
즉 슬러지중에 다량 포함된 유기물은 극히 불안정하여 부패하기 쉽고 부패시 악취발생은 물론 인체와 생물에 유해한 물질이 발생될 수 있으며 위생상의 문제를 유발시킬 수가 있다. 또한 함수율이 높은 슬러지는 최종 처분장으로의 운반에 많은 비용이 소요되고 또한 보다 넓은 폐기장소를 필요로 한다. 따라서 슬러지는 기본적으로 안정화와 안전화 및 감량화가 필수적인데 상기 그림 12.1과 같은 프로세스의 경우에 있어서의 일반적인 감량화 효과를 나타내면 표 12.2와 같다. 그러나 대부분의 하수처리장에 있어서 소화조에 유입되는 슬러지의 유기물 함유율이 40∼50% 정도이어서 소화에 의한 감량화 효과가 적어 최종 처분하는 탈수케익과 소각재 발생량이 상대적으로 크다.
2) 단위공정 및 처리 처분 프로세스의 분류
단위 공정이란 처리 기능이 독립된 단위 시설을 말하는 것으로 처리목적이나 처리원리에 따라 분류되는데 일반적으로 하나의 프로세스는 1개 이상의 단위공정이 조합되어 결정된다. 따라서 오늘날 활용되고 있는 슬러지의 처리처분의 단위공정은 처리목적 및 기능에 따라 그림 12.2과 같이 분류할 수 있다. 슬러지의 처리 처분프로세스는 최소한 3∼4개의 단위공정으로 구성되나,

1. 폐기물 처리기사 (아승원 저). 성안당, 2009
2. 폐기물, 에너지관리공단신재생에너지센터, 2008
3. 폐기물관리법 , 원기술 2008
4. 환경관계법규, 홍문관, 2009
5. 유해폐기물처리, 기문봉(신광문화사), 2008
6. 폐기물처리 자원화 공학, 윤오섭(동화기술), 2008
7. 폐기물처리, 정재춘(동화기술), 2007