Reduction of Dehydrated Cake by the Optimization of Flocculation Factors and the Single Flocculant/Dual Flocculation System

응집인자 최적화 및 다단응집 시스템을 이용한 탈수 케이크 감량

  • Kim, Hyung-Jun (School of Police & Fire Protection Administration, Busan College of Information Tech.) ;
  • Bae, Young-Han (R&D Team, Eyangchemical Co., Ltd.) ;
  • Lee, Sang-Hee (R&D Team, Incheon Metropolitan City Environmental Installation Corp)
  • 김형준 (부산정보대학 경찰소방행정계열) ;
  • 배영한 (이양화학(주) 환경기술연구소) ;
  • 이상희 (인천환경공단 환경연구개발팀)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

The flocculation characteristics of polyacrylamide base flocculants were estimated to reduce the moisture content of the dehydrated cakes. The dewaterability for sewage sludge was found to have a marked effect depending on the flocculant type, agitating speed and time, kind of dissolution water, etc. The optimal agitating speed and time were 700 rpm and 3 sec, respectively, in this experimental condition. and the dewaterability was proportion to the agitating speed upto 700rpm. When recycle water as the dissolution water was used, the solution viscosity of all kind of flocculants was decreased. However, the change of its viscosity are not proportioned to the dewaterabilities for each flocculant. Flocculation system of combinations of the first and sencond flocculation using single flocculant was investigated. Effects of the ratio of first and second dosage for dual flocculation on the dewaterability were also investigated. The optimum conditions of dual flocculation system are 75% and 50% as first dosages for low and high viscous flocculant for total dosage of common flocculation, respectively. Based on the results, an overall mechanism of dual flocculation system is proposed and it is envisaged that optimization of flocculation processes in this way can result in considerable savings in cost.

탈수된 케이크의 함수율을 저감하기 위하여 폴리아크릴아마이드계 고분자 응집제의 응집특성을 평가하였다. 하수 슬러지의 탈수효율은 응집제의 종류, 교반 속도 및 시간, 용해수의 농도 등에 관계된 두드러진 영향이 있음을 알게 되었다. 최적 교반 속도 및 시간은 실험조건에서 각각 700 rpm 및 3초이었다. 탈수효율은 700 rpm까지는 비례적으로 증가하였다. 응집제의 용해수로 재이용수를 사용하였을 때, 모든 종류의 용해점도는 감소되었다. 그러나 그 점도 변화는 각 응집제의 탈수효율과 비례하지는 않았다. 1차 및 2차 응집반응의 조합으로 한가지 응집제를 사용한 응집 시스템을 평가하였다. 2단 응집공정의 1차 및 2차 투입량 비율의 탈수효율에 대한 영향 또한 평가하였다. 2단 응집 시스템의 최적 조건은 저 및 고점도 응집제에 각각에 대하여 총투입량 대비 1차 투입량이 75%와 50%이었다. 그 결과를 기초로, 2단 응집의 전체 메커니즘을 제안하였으며, 이러한 방법으로 응집 공정들을 최적화함으로써 비용 절감이 가능함을 예상할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 환경부, '유기성오니 처리 종합대책,' pp. 2-6(2006)
  2. Keiding, K. and Nielsen, P. H., 'Desorption of organic macromolecules from activated sludge: Effect of ionic composition,' Water Res., 31(7), 1665-1672(1997) https://doi.org/10.1016/S0043-1354(97)00011-0
  3. Yin, X., Han, P., Lu, X., and Wang, Y., 'A review on the dewaterability of bio-sludge and ultrasound pretreatment,' Ultrasonics Sonochemistry, 11, 337-348(2004)
  4. Bae, Y. H. and Lee, S. S., 'Estimation for Dewaterability on Interaction Between Cationic Flocculants And Ionic materials In Dissolving Water,' Environ. Eng. Res., 11(5), 266-276(2006) https://doi.org/10.4491/eer.2006.11.5.266
  5. Bae, Y. H. and Lee, S. S., 'A Single Flocculant/Dual Flocculation System for Dewatering Using a Branched Self inversing Emulsion Flocculant,' Environ. Eng. Res., 11(4), 208-216(2006) https://doi.org/10.4491/eer.2006.11.4.208
  6. Vaxelaire, J. and C!ezac, P., 'Moisture distribution in activated sludges: a review,' Water Res., 38, 2215-2230(2004) https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.02.021
  7. 윤태일, 김낙주, 김창균, '슬러지 탈수 전처리의 최적조건 결정을 위한 연구,' 대한환경공학회지, 14(4), 309-316(1992)
  8. 이윤환, 조광명, 이면주, '소화슬러지의 수리학적 부하가 소화슬러지의 탈수성에 미치는 영향,' 대한환경공학회지, 18(6), 693-705(1996)
  9. 서정원, 송태준, 박진원, 이태희, 이승무, '고분자 응집제의 첨가에 따른 슬러지의 탈수성 및 점도 특성,' 대한환경공학회지, 18(12), 1609-1618(1996)
  10. 유명진, 명규남, '휘발성 고형분 함량과 입자분포의 변화가 상수슬러지의 탈수특성에 미치는 영향,' 대한환경공학회지, 19(2), 255-268(1997)
  11. 김승현, 문성용, '정수장 슬러지의 농축 및 탈수특성 향상에 관한 연구,' 대한환경공학회지, 19(5), 643-650(1997)
  12. 이정언, '혼합 슬러지의 탈수성에 관한 연구,' 대한환경공학회지, 26(8), 925-932(2004)
  13. 이정언, '정수슬러지의 특성이 탈수성능에 미치는 영향,' 대한환경공학회지, 25(8), 1059-1066(2003)
  14. 전향배, 채선하, 백흥기, 신항식, 'Alum의 응집 Mechanism을 고려한 2단혼화공정의 탁도 및 유기물질 응집특성 연구,' 대한환경공학회지, 19(5), 633-642(1997)
  15. 박노석, 박희경, 김응용, 한승철, '응집제의 적정 주입률 결정을 위한 수리학적 상사성의 Jar-test 적용,' 대한환경공학회지, 23(11), 1865-1874(2001)
  16. 윤태일, 김재형, 김민숙, 이면주, 정재기, '수처리에서 응집에 미치는 고분자 응집제 주입 지점의 영향,' 대한환경공학회지, 12(4), 207-216(1991)
  17. 서정원, 송태준, 박진원, 이태희, 이승무, '고분자 응집제 첨가에 따른 슬러지의 탈수성 및 점도 특성,' 대한환경공학회지, 18(12), 1609-1618(1996)