下水슬러지 性狀特性 및 脫水最適化에 관한 硏究

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

These days the quantity of sludge produced from water supply and sewage facilities has reach 2,070,000 ton a year and it is still increasing every year. Additional construction of treatment facilities is required but there have been few cases of sludge treatment facilities constructed. Moreover, as sea dumping is expected to be illegalized in the future, people fs interest in sludge treatment and recycling is increasing and, recently, treatment methods such as incineration, composting and solidification are being actively considered.
A process preceding these sludge treatment methods is dewatering. In addition, for rational sludge treatment and sludge management policies in the future, it is the most basic and essential step to analyze the quantity and the physio chemical characteristics of sludge.
Thus the present study examined the physio-chemical characteristics of sludge generated from sewage treatment plants and investigated the effects of pretreatment on dewatering and the relation of CST and SRF with dewatering characteristic. The results of this study are as follows.
The mean water content of sludge after digestion in the winter, spring and summer was 82.26%, 82.65% and, 81.46% respectively, and pH was 7.17, 7.35 and 7.19, respectively, showing all neutral. No significant difference was observed among the seasons and other general characteristics also showed similar levels. Dewatering efficiency through sludge pretreatment was highest in treatment with 0.2% polymer flocculants. In addition, dewatering efficiency appeared high when pH was adjusted to be more acidic. The optimal pretreatment time using ozone was five minutes.
Dewatering characteristic according to the quantity of chemical input showed the same trend for CST and SRF. When CST and SRF were low, dewatering characteristic was improved and the concentrations of ferric sulfate, alum and chitosan, K250 for optimal dewatering were 9, 11, 11 and 8 mg/g TSS respectively, showing similar levels.

국문 초록 (Abstract)

오늘날 상 · 하수도처리시설에서 발생되는 슬러지는 연간 207만 톤에 이르고 있으며 이러한 시설에서 발생한 슬러지의 량은 매년 증가하고 있다. 이를 처리하는 처리시설의 추가 설치가 요구되고 있으나 슬러지 처리시설의 설치사례는 거의 없는 실정이다. 더구나 앞으로 해양투기도 금지될 전망이므로 슬러지 처리 및 자원화에 대한 관심이 증가하고 있고 최근에는 소각 및 퇴비화, 고형화 등의 처리방법이 적극적으로 검토되고 있다.
이러한 슬러지 처리방법들에 앞서 선행되어야 하는 것이 바로 탈수이며 합리적으로 슬러지를 처리하고 장래의 슬러지 관리정책을 수립하기 위해서는 슬러지의 발생량 및 성상을 분석하는 것이 가장 필수적이며 기본적인 단계이다
따라서 본 연구에서는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 대상으로 슬러지의 성상특성을 파악하고 전처리가 탈수에 미치는 영향과 CST, SRF와 탈수성과의 관계를 조사한 결과 다음과 같았다.
겨울철, 봄철, 여름철 소화후 슬러지의 함수율은 각각 평균 82.26%, 82.65%, 81.46%였고 pH는 7.17, 7.35, 7.19로 모두 중성을 나타내었다. 계절별로 큰 차이를 보이지 않았고 나머지 일반 특성 역시 비슷한 수치를 나타내었다.
슬러지 전처리를 통한 탈수효율은 고분자응집제 0.2%로 처리하였을 때 탈수효율이 가장 높게 나타났으며 산성영역으로 pH조정을 하였을 때 탈수효율이 높게 나타났다. 그리고 오존을 이용한 전처리시간은 5분이 가장 적합한 것으로 나타났다.
약품투여량에 따른 탈수성의 변화는 CST 및 SRF 측정결과가 동일한 경향을 나타냈다. CST 및 SRF가 낮을수록 탈수성이 좋아지는데 최적탈수를 위한 ferric sulfate, alum, chitosan, K-250의 주입농도는 9, 11, 11, 8 mg/g TSS 이었다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 = 1
• Ⅱ. 문헌연구 = 3
• 1. 슬러지 발생 및 특성 = 3
• 2. 슬러지의 처리 = 7
• 3. 슬러지 탈수성의 영향인자 = 21
• 4. 슬러지의 탈수특성 = 26
• Ⅲ. 실험재료 및 방법 = 32
• 1. 실험재료 = 32
• 2. 실험방법 = 34
• 3. 분 석 = 39
• Ⅳ. 결과 및 고찰 = 41
• 1. 하수슬러지의 성상특성 = 41
• 2. 전처리가 슬러지 탈수성에 미치는 영향 = 44
• 3. CST와 SRF의 변화와 탈수성과의 관계 = 52
• Ⅴ. 결론 = 57
• 참 고 문 헌 = 58
• 영 문 초 록 = 60
• 국 문 초 록 = 62