• 유기물자원화
• /
• 제4권2호
• /
• pp.47-53
• /
• 1996

난지도 하수슬러지 매립지 내 슬러지의 적정 처리방안을 검토하기 위한 기초조사로서 슬러지의 매립량 및 성상을 조사하였다. 보링시험을 통하여 매립지의 깊이를 측정하였고 슬러지성상분석을 위한 시료를 채취하였다. 주요 분석내용은 슬러지의 화학적 특성, 중금속함량 그리고 용출시험이었다. 조사결과 슬러지 매립지는 평균 15m 깊이에 약 5만 평방미터 넓이로 총 매립량은 60만톤 정도로 추정되었다. 슬러지의 성상을 분석한 결과 일반적인 하수슬러지에 비하여 상당히 안정화된 슬러지임을 알 수 있었다. 또한 중금속 함량 시험에서 구리를 제외한 모든 항목에서 미국 캘리포니아주의 일반폐기물기준을 만족하였으며, 외국의 퇴비내 중금속허용기준치와 비교한 결과 대부분 기준치 이내이었다. 슬러지의 용출시험결과 난지도 하수슬러지매립장의 슬러지는 일반폐기물로 분류되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권3호
• /
• pp.38-45
• /
• 2008

서울에는 아직도 생활하수와 빗물이 함께 흘러가는 합류식 하수관거가 많다. 합류식 관거 지역의 모든 건물은 화장실 세정수로부터 고체상 물질을 분리해서 저장하는 정화조가 설치되어 있다. 정화조는 연 l회이상 청소를 해야 하며 수거된 분뇨는 처리시설을 필요로 한다. 선행연구에 따르면 서울에서는 분뇨량이 꾸준히 증가하여 2020년에는 1일 3,549kL의 시설이 부족하다고 한다. 이 부족한 부분을 어떤 시설로 확보할 것인가에 도움을 주고자 본 연구는 수행되었다. 현재와 같은 하수병합방식에 의해 1일 3,549톤의 분뇨를 처리할 때는 연간 64억원의 비용이 소요되고 공공하수처리시설 방류수 수준으로 처리하면 연간 700억원으로 비용이 급격히 증가한다. 전력량소비량에서는 각각 연간 260만kWh, 8,161만kWh로 비용보다 더 큰 차이가 예성된다. 결국 하수처리시설에서의 분뇨의 병합처리는 비용적 환경적 측면에서 크게 유리한 방법이었다.

• 유기물자원화
• /
• 제27권1호
• /
• pp.57-64
• /
• 2019

유입하수와 기존 연계처리수(축산폐수, 분뇨, 음폐수 등)에 더하여 슬러지탄화시설에서 발생되는 유출수가 추가로 유입되며 질소성분의 처리에 어려움을 겪고 있는 하수처리시설을 대상으로 연계처리가 처리효율에 미치는 영향을 조사하였다. 하수처리시설에 유입되는 연계처리수의 부하량(kg/d)을 산출한 결과, BOD 및 COD의 경우 음폐수와 축산폐수가 차지하는 비중이 상대적으로 크게 나타났고, T-N과 $NH_3-N$은 탄화공정수가 차지하는 비중이 가장 큰 것을 확인할 수 있었다. 탄화공정수가 방류수질에 미치는 영향을 분석하기 위하여 탄화공정수 유입 유무에 따른 공정별 처리효율을 분석결과, 호기조에서 $NH_3-N$의 질산화율이 탄화공정수가 유입되지 않는 경우 89%이었으나 탄화공정수가 유입되는 경우 55%로 낮아져 탄화공정수 유입시 질산화효율이 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 탄화공정수 유입으로 인한 질소 및 암모니아 부하량 증가 및 이로 인한 제거율 악화를 해결하기 위해서는 탄하공정수의 전처리를 통해 질소성분의 부하를 낮추어야 할 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제21권2호
• /
• pp.71-78
• /
• 2013

하수처리 탈수여액 내에 존재하는 고농도 인을 스트루바이트 생성을 통해 제거하기 위한 타당성 조사를 수행하였다. 혐기 소화를 거친 탈수여액 내에는 암모니아가 인산염 보다 높은 농도로 존재하므로 별도의 질소 투입 없이 마그네슘 주입과 pH 조절만을 통해 인 제거가 가능하였다. 인 제거 효율은 마그네슘 주입량, 교반 시간, 침전 시간, pH에 영향을 받았으며, 최적 반응 조건은 $Mg^{2+}/PO_4^{3-}$ 비 2 mol/mol 이상, 교반 시간 10분 이상, 침전 시간 120분 이상, pH 8.5 이상으로 도출되었다. 위 조건에서의 연속 운전 시 총인 제거율 80%, 인산염 제거율 82% 달성이 가능하였다. 침전물의 원소 조성과 결정 구조는 기존 보고된 스트루바이트와 유사하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제20권1호
• /
• pp.61-70
• /
• 2012

본 연구에서는 하수슬러지, 돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액을 단독 또는 혼합 주입한 회분식 혐기성 소화를 수행하여 바이오가스 생산 및 유기물 저감 효율 비교 평가를 통해 병합소화의 타당성을 검토하였다. 타당성 검토 대상은 M시에서 발생하는 하수슬러지 178 톤/일, 돈분뇨 해양 투기량 및 축산폐수처리장 유입량 150 톤/일, 음식물쓰레기 탈리액 소각량 8톤/일이다. 유기성 폐기물 별 혐기성 소화 특성을 회분식 실험을 통해 고찰한 결과, 검토된 보조기질(돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액)이 메탄수율, 메탄 생산성, 유기물 제거 효율 측면에서 하수슬러지에 비해 우수한 성능을 나타내었다. 하수슬러지, 돈분뇨, 음식물쓰레기 탈리액의 병합 소화를 수행한 결과, 대상 유기성 폐기물 전량을 하수처리장 소화조로 투입하는 경우, 하수슬러지 단독 소화 대비, 5.6 배$(530\;m^{3}\;CH_{4}/d\;{\rightarrow}\;2,968\;m^{3}\;CH_{4}/d)$ 높은 메탄생산 잠재량을 보일 것으로 나타났다. 다만 소화조 유출수가 기존에 비해 1.88 배 증가하고, 유출수 내 오염물질 부하(COD, T-N, T-P)가 3.79-4.92배 증가하는 것으로 나타났다. 병합소화는 하수처리장 에너지 자립화에 큰 기여를 할 수 있으나, 적용 시 하수처리장으로의 반송 등 소화조 유출수 처리 방안의 확보 방안이 함께 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제25권1호
• /
• pp.35-45
• /
• 2017

본 연구는 하수슬러지의 혐기소화 효율 향상을 위하여 유기물 가용화를 위한 수열탄화 최적 온도조건을 규명하고자 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$의 수열탄화 반응에서 생성된 수열탄화액의 메탄퍼텐셜을 분석하였으며, 병열 1차 반응식(Parallel first order kinetics model)을 적용하여 수열탄화액의 유기물을 이분해성, 분해저항성, 난분해성 유기물로 분획하여 유기물의 구성 특성을 추정하였다. 하수슬러지의 누적 메탄생산곡선은 회분식 혐기반응기 운전 후기까지 지속적으로 증가하는 양상을 보였으며 병열 1차 반응식을 적용하여 합리적인 최종메탄퍼텐셜($B_u$)의 분석이 가능하였다. 하수슬러지 수열탄화액의 최종 메탄퍼텐셜은 수열탄화온도가 170, 180, 190, 200, 210, $220^{\circ}C$로 증가함에 따라 각각 0.39, 0.39, 0.40, 0.44, 0.45, $0.46Nm^3/kg-VS_{added}$로 증가하였으며, 수열탄화 반응온도의 상승은 하수슬러지의 유기물을 가용화 시켜 생분해성 유기물($VS_B$)의 함량을 증가시키는 것으로 나타났다. 이분해성 유기물($VS_e$) 함량은 수열탄화 반응온도 $200{\sim}210^{\circ}C$에서 가장 높게 나타나 하수슬러지의 유기물 가용화를 위한 최적 수열탄화 반응온도는 $200{\sim}210^{\circ}C$의 범위로 나타났다. 또한 수열탄화 반응으로 얻어지는 하수슬러지 수열탄화액에서 생분해성 유기물($VS_B$)과 이분해성 유기물($VS_e$)의 양은 수열탄화 반응온도 $200^{\circ}C$에서 가장 높게 나타나 $200^{\circ}C$의 수열탄화 반응온도가 하수슬러지의 가용화에 최적 온도조건으로 판단되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제7권2호
• /
• pp.35-45
• /
• 1999

본 연구는 하수슬러지 퇴비를 이용하여 4년간 5차에 걸쳐 다양한 토양 및 식물에 대한 식물실험을 수행한 결과, 하수슬러지 퇴비가 식물성장에 유용한 것으로 판명이 되었으며, 그 시비량은 토양종류, 하수슬러지내의 유기물함량, 식물에 따라 많은 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 연구를 통하여 얻어진 적정시비량은 비교적 유기물함량(46%)이 높은 S하수처리장의 하수슬러지 퇴비를 이용한 사질토양인 빈영양토양에서는 0.2톤/아르(a)였으며, 부영양토인 흑갈색 토양에서는 0.12톤/아르(a). 빈영양토양인 흑갈색에서는 0.4톤/a가 적정한 것으로 판명이 되었다. 또한 비교적 유기물의 함량이 낮은 N하수처리장의 하수퇴비와 빈영양토양에서의 5차실험 결과에서는 시비량이 0.6t/a로 상대적으로 많아도 된다는 결과가 얻어졌다. 이러한 실험결과를 이용하여 유기물함량 및 토양의 종류에 따라 시뮬레이션을 실시한 결과, 1회 시비량은 0.2t/a로 계산되었으며 연간 2회시비의 연작에 대한 영향을 고려한다면 연간 약 0.4t/a가 시비제한 최적량으로 결론내릴 수 있었다. 이러할 값은 유기물함량과 토양종류에 따른 영향을 상호보완한 값으로 식물에 대한 성장저해현상을 최소화하는 것이 가능하다.

• 유기물자원화
• /
• 제16권3호
• /
• pp.52-64
• /
• 2008

하수슬러지와 음식물 침출수슬러지 또는 제지슬러지를 혼합하여 부숙시킨 후 줄지렁이에게 급이하면서 지렁이의 섭식률 및 생장률을 조사하였다. 하수슬러지에 음식물쓰레기 침출수슬러지를 혼합하여 30일 부숙시킨 것에 대한 지렁이 개체군의 섭식량은 10, 20일 부숙시킨 것에 대한 섭식량보다 높았다. 그러나 부숙기간에 상관없이 먹이 급이 90일 경과 후 지렁이 개체군의 밀도는 감소하였고, 먹이급이 180일 경과 후 지렁이 개체군의 연령구성에서 성충의 비율이 현저하게 높은 것으로 보아 하수슬러지에 음식물쓰레기 침출수슬러지를 혼합하여 부숙시켜 전처리된 먹이는 지렁이 개체군의 차세대로의 성장을 저해하는 것으로 나타났다. 하수슬러지에 제지슬러지를 혼합하여 20일 부숙시킨 것에 대한 지렁이 개체군의 섭식량 및 밀도는 10, 30일 부숙시킨 것보다 높게 나타났다. 부숙기간에 상관없이 먹이급이 90일까지는 지렁이 개체군의 밀도가 증가하였으나, 먹이급이 90일 이후부터 감소하였다. 따라서 하수슬러지를 장기간 급이시 발생하는 밀도 감소에 기인하는 하수슬러지 내 독성물질의 규명 및 이를 제거하는 다른 전처리과정이 필요한 것으로 생각된다. 한편, 줄지렁이 개체군의 밀도, 유충 및 성충의 비율, 섭식량 등을 고려하였을 때, 하수슬러지와 제지슬러지를 혼합하여 20일 부숙시킨 것이 다른 전처리 먹이보다 지렁이퇴비화 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제13권1호
• /
• pp.100-114
• /
• 2005

한 해 발생량이 약 1억톤(2003년도 기준)에 달하는 유기성 폐기물은 '생물에 유래한 동식물성의 폐기물로서 유기물 함량이 40%이상인 폐기물'로 정의된다. 이러한 유기성 폐기물은 종류 및 발생원이 다양하고, 관리주체가 환경부, 농림부, 산림부 등 각 기관으로 분산되어 있기 때문에 정확한 발생량조차 파악이 어려우며, 무엇보다 이처럼 다원화 된 관리주체 하에서 각 폐기물 특성에 따른 적절한 관리 및 처리가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 유기성 폐기물의 자원화체제의 구축을 위해서는 통합관리체계의 수립이 필요하며, 여기서 말하는 통합관리시스템은 다양한 의미를 가지게 된다. 우선적으로 관리측면에서는 여러 기관으로 분산되어 통계 규제되고 있는 유기성폐기물을 일원화하는 통합관리, 둘째는 성상이 유사한 폐기물을 혼합하여 서로 특징을 상호보완하도록 하는 통합관리, 자원화시스템을 일방적인 하나의 방법이 아닌 다양한 방법을 지자체별로 설치하게 하여 자원화대상물질, 최종생성물 면에서 통합 관리하는 것을 뜻한다. 이러한 통합관리체계의 구축을 위해서는 기본적으로 통계시스템 혹은 그 외에서 관리되고 있는 유기성폐기물의 특성, 발생 및 처리현황을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 6가지 종류(음식물류폐기물, 하수슬러지, 폐수처리 슬러지, 분뇨처리슬러지, 축산분뇨, 동식물성잔재물)의 유기성 폐기물과 이들 유기성 폐기물을 원료로 하여 생산된 3종류의 자원화 제품(퇴비, 사료, 혐기성소화 잔재물)에 대한 물리 화학적 성상 분석을 실시하였으며, 이 결과를 토대로 하여 각 폐기물 간 특성 및 상관성 분석을 통해 유기성폐기물의 통합관리 구축에 있어서 요구되는 각 폐기물의 자원화 가능성에 대해 고찰 하였다. 이러한 자료는 향후 유기성 폐기물 통합관리 구축에 있어 중요 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
• /
• 제4권1호
• /
• pp.53-60
• /
• 1996

혐기적으로 1차 분해된 하수슬러지를 건물 중 기준으로 0, 1, 3, 그리고 5톤/10a 비율로 포장에 시용한 후, 대두 및 당근의 수량과 무기성분 흡수 등 몇가지 화학적 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 슬러지 시용의 결과는 토양의 몇가지 화학적 특성을 증진시킨 반면, 작물에서의 Pb, Cd, Cr, As 및 Hg과 같은 유해 중금속의 흡수는 나타나지 않았다. 슬러지 시용은 작물의 N, P, K 및 Ca 등의 무기성분 흡수를 증가시켰고, 슬러지중 과량의 Al은 작물의 Al흡수에 별다른 영향을 주지 않았다. 또한 슬러지는 두 작물의 수량을 증가시킨 반면, 슬러지 미부숙으로 인해 당근의 외관적 품질을 저하시켰다. 결론적으로 하수슬러지의 작물 생육효과가 긍정적으로 평가된 반면, 농업적으로 이용할 때는 반드시 퇴비화와 같은 슬러지의 안정화가 선행되어야 한다.