KR0140078B1

KR0140078B1 - 하수 슬러지의 용융 처리법

Info

Publication number: KR0140078B1
Application number: KR1019900009631A
Authority: KR
Inventors: 다께시 쯔네미; 다까시 후지; 무네하루 이찌까와
Original assignee: 오니시 마사후미; 오사까 가스 가부시끼가이샤
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1998-06-15
Also published as: EP0405478B1; DE69002803D1; EP0405478A1; JP2986514B2; US5080026A; CA2019818C; DE69002803T2; JPH03110000A; KR910000544A; CA2019818A1

Abstract

내용 없음

Description

하수 슬러지의 용융 처리법

제1도는 본 발명에 따른 하수 슬러지의 용융 처리법의 실시예를 나타내는 플로우 쉬트임.

본 발명은 하수 처리장에서 발생하는 하수 슬러지를 용융 처리하는 방법에 관한 것이다.

종래, 하수 슬러지를 용융 처리하는 방법으로서는 하수 처리장 각각에 용융 처리 설비를 설치하여 개별적으로 하수 슬러지를 용융 처리하고 있었다.

그러나 이와 같은 방법으로는 하수 처리장이 개별적으로 용융 처리 설비를 갖고 또 개별적으로 용융 처리하는 것으로 되기 대문에 전체로서 용융 처리하기 위한 설비비 및 처리 경비가 과도하게 되는 결점이 있었다.

더구나 하수 슬러지에는 각종 조성의 물질이 혼입되어 있어, 용융 처리를 행하는 경우에 안정적으로 작업하는 것이 언제나 용이한 것은 아니었다. 또 예를 들어 염기도 조정제를 사용하여도 직접 용융로에 투입하도록 되어 있기 때문에 염기도 조정제가 불균일한 그대로 혼재하고 있어서 언제나 용융점 및 점성 저하를 가져오지는 않아 안정적인 용융 처리 작업이 가능한 것은 아니었다.

본 발명의 목적은 복수개소의 하수 처리장에서 발생하는 하수 슬러지를 설비비 및 처리 경비를 대폭적으로 절감한 상태로 용융 처리할 수 있고 더구나 복수 종류의 하수 슬러지의 성질이 계절 변동 등에 따라 크게 상이하여도 용이하게 또 연료 경비를 적게 하여 안정적으로 용융 처리할 수 있도록 한 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하수 슬러지의 용융 처리법의 특징적인 구성은 복수개소의 하수 처리장으로부터 1개소의 슬러지 용융 처리장에 복수의 하수 슬러지 탈수 케이크를 반입하고, 상기 복수의 하수 슬러지 탈수 케이크를 거의 일정한 비율로 일괄하여 소각 또는 건조 처리하며, 소각 또는 건조 처리로 수득한 열처리물을 혼합 처리하고, 그 혼합물을 염기도 조정제가 첨가된 상태로 가열 용융 처리하는 것에 있다.

그의 작용과 효과는 다음과 같다.

복수개소의 하수 처리장에서 발생하는 하수 슬러지를 1개소의 슬러지 용융 처리장에 반입하고 집중 용융 처리하는 것에 의해 상술한 종래 기술과 같은 하수 처리장에서 개별적으로 용융 처리하는 것보다도 전체로서의 용융 처리를 위한 설비비 및 처리경비를 대폭적으로 절감할 수 있는 것과 함께 에너지 효율 면에서도 낭비가 적다.

그리고 모아진 복수 종류의 상이한 하수 슬러지 탈수 케이크를 거의 일정한 비율로 일괄하여 소각 또는 건조처리한 후, 균일 혼합하기 쉬운 건조 미분말 상태의 열처리물을 혼합 처리하는 것에 의해 예를 들어 하수 처리장에 따른 처리 방식이 다른 또는 계절 변동 등에 의해 하수 슬러지의 성질이 크게 상이하여도 용융 처리하는 혼합물의 성질을 충분히 또 확실하게 일정화할 수 있고 염기도 조정제의 첨가에 의해 염기도 조정을 소망하는 바와 같이 용이확실하게 실현할 수 있다. 요컨대 종래 기술과 같이 염기도 조정제를 직접 용융로(furnace)에 투입하는 경우에 비하여, 균일 배합된 염기도 조정제의 투입에 의해 충분한 융점강하와 점성의 저하를 용이학실하게 실현할 수 있기 때문에 양호한 용융 처리를 용이하게 또 연료 경비를 충분하게 절감하여 실행할 수 있다.

그 결과, 복수개소의 하수 처리장에서 발생하는 하수 슬러지의 용융 처리를 설비비 및 처리경비를 충분히 절감하고 또 염기도 조정제의 첨가량 관리를 용이하게 실행할 수 있고, 경제성 및 작업성에 있어서도 한층 우수한 하수 슬러지의 용융 처리법을 확립할 수 있었다.

본 발명에 다른 하수 슬러지의 용융 처리법의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

복수개소의 하수 처리장비(A1),(A2),…(An) 각각에 있어서, 발생하는 하수 슬러지를 탈수기(1)에 의한 처리로 탈수 케이크로 한다.

복수개소의 처리장(A1),(A2),…(An)으로부터 1개소의 슬러지 용융 처리장(B)에 복수 종류의 하수 슬러지 탈수 케이크를 반입하고, 슬러지 용융 처리장(B)에서 하수 슬러지 탈수 케이크를 이하의 순서로 처리한다.

복수의 피트(pit)(C1),(C2),…(Cn)에 별도로 저류된 복수 종류의 하수 슬러지 탈수 케이크를 크랩 버키트(Crab bucket) 등에 의해 설정량씩 열처리로(2)에 투입하고, 열처리로(2)에서 복수 종류의 하수 슬러지 탈수 케이크를 거의 일정량의 비율로 일괄하여 소각 또는 건조처리한다.

소각 또는 건조 처리로 수득한 건조 미분말상의 열처리물 및 미분쇄시킨 석재 등으로 된 염기도 조정제를 혼합기(3)으로 균일 혼합 처리한다.

더구나 염기도 조정제는 SiO₂원으로서 깨어진 돌, 규석, 납석, 시라스 등을 사용하고, CaO원으로서는 석회암 등을 사용한다. 또 열처리물의 염기도(CaO/SiO₂)를 미리 조사하고, 조정후의 염기도가 0.5 내지 1.5 정도로 되도록 염기도 조정제의 종류와 첨가량을 결정한다. 특히 염기도가 0.5 이하로 되면 점성이 저하되지 않아 바람직하지 않다.

혼합 처리로 수득한 혼합물 및 피트(C1)로부터의 하수 슬러지 탈수 케이크를 혼합물에 대하여 수분이 10% 정도로 되도록 정량 피더(feeder)등에 의해 혼련성형기(4)에 공급하여 처리한다.

혼련 성형 처리로 수득한 성형 혼합물을 용융로(5)에서 코크스 등의 탄소계 가소물질에 의해 형성된 고온로상에서 가열 용융 처리한다.

이때, 하수 슬러지 탈수 케이크가 바인더(binder)로서 유효하게 작용하고, 충분히 강한 성형품이 수득된다. 미세한 열처리물 및 염기도 조정제의 용융로(5)에서의 비산이 충분히 억제되어 충분한 융점강하가 수득되도록 조정시킨 염기도를 확실하게 유지할 수 있다.

또한 염기도 조정제를 성형품과 함께 용융로(5)에 투입하도록 하여도 좋은데, 이렇게 하면 한층 염기도를 확실하게 유지할 수 있어 사정이 좋다.

대상으로 하는 하수 처리장(A1),(A2),…(An)의 수는 적당하게 선정할 수 있고, 또 하수 처리장(A1),(A2),…(An) 각각에서 사용되는 탈수기(1)는 공지의 것으로부터 적당하게 선정할 수 있다.

반입된 복수 종류의 하수 슬러지 탈수 케이크를 어떠한 상태 또는 설비에서 저류하는가의 여부는 적당하게 선정할 수 있고, 예컨대 1개의 피트에 장소를 달리하여 저류시키기도 하고, 정량 피더를 부착한 피트 및 호퍼에 별도로 저류시켜도 좋다.

열처리로(2)는 공지의 것으로부터 적당하게 선정할 수 있고, 연속처리형식 또는 회분식중 어떤 것이어도 좋다.

혼합기(3)는 공지의 것으로부터 적당하게 선정할 수 있고, 예컨대 공기 교반 방식 및 기계 교반 방식등 적당한 교반 방식의 것을 사용할 수 있고 또 연속 처리 형식 또는 회분식중 어떤 것이어도 좋다.

혼련 성형기(4)에 공급하는 하수 슬러지 탈수 케이크는 하수 처리장(A1),(A2),…(An)중 어떤 것으로부터 얻어도 좋으며 또한 혼련 성형기(4)는 펠리트(pellet)성형기, 스크류(screw)식 압출 성형기 등 공지의 것으로부터 적당하게 선정될 수 있고, 연속 처리형식 또는 회분처리 형식중 어떤 것이어도 좋다. 그러므로 성형 혼합물의 형상 및 치수 등은 적당하게 변경할 수 있다.

더구나, 혼련 성형 공정을 생략하여도 좋고, 이 경우 입상 및 작은 덩어리상의 염기도 조정제를 용융로(5)에 투입하여도 좋다.

용융로(5)의 형식은 공지의 것으로부터 적당하게 선정될 수 있고, 예컨대 유체 연료를 버너로 연소시키는 형식의 것도 좋다.

용융로(5)로부터의 슬래그(slag)를 어떤 방법으로 처치하는 가는 문제되지 않는다.

다음에 실제의 조업예에 관하여 설명한다.

[조업예 1]

A₁내지 A₇의 각 처리장에서부터 발생하는 표 1에 나타낸 바와 같이 성질이 다른 각종 슬러지를 탈수기(1)로 탈수시켜 표 2와 같은 조성의 탈수 케이크로 하고, 이것을 슬러지 용융 처리장에 반입시키고 각각 C₁내지 C₇의 각 피트에 저류시켰다. 이와 같이 하여 모아진 슬러지의 회분함량 %는 수분을 제외한 고형분 전체 중에서의 존재비율로서 나타내고, CaO, SiO2%는 회분함량을 100%로 한 경우의 존재 비율을 나타낸다.

이들 C₁내지 C₇의 각 피트에 저류된 슬러지를 크랩 버키트로 1개소의 열처리로(2)에 투입하여 가열 건조 처리시켰다. 그리고 건조된 슬러지를 표 3에 나타낸 조성의 염기도 조정제와 함께 혼합기(3)에 투입하고 충분히 혼합하였다.

또 A₁의 슬러지를 탈수기(1)에 의해 탈수 처리시킨 탈수 케이크(탈수후의 조성을 표 4에 나타낸다)를, 혼련 성형기(4)에 바인더로서 첨가하였다. 수득한 성형 혼합물의 조성을 표 5에 나타낸다.

이상의 결과, 염기도 1.0의 성형 혼합물이 수득되고 코크스로에 의한 조업에 관해서는 성형 혼합물의 융점을 충분히 낮게 누를 수 있고, 단시간으로 확실하게 이것을 용융 처리하는 것이 가능하며 또 점성은 약 10폴스(polse)로 낮고, 유동성이 좋은 슬래그를 수득할 수 있었다.

[조업예 2]

조업예 1과 동일한 방식으로 행한 별도의 조업예이다.

즉 표 6에 나타낸 슬러지를 탈수처리시키고 표 7에 나타낸 탈수 케이크를 수득하였다. 이들을 열처리로에 투입하고 건조시킨 후, 이것을 표 8에 나타낸 조성의 염기도 조정제와 함께 혼합기(3)에 투입하며, 충분하게 혼합하였다. 그 후, 이것을 바인더인 A₁슬러지의 탈수 케이크(탈수후의 조성을 표 9에 나타낸다)와 함께 혼련 성형기(4)에 첨가하였다. 수득한 성형 혼합물의 조성을 표 10에 나타낸다.

이 경우에도 조업예 1과 동일하게 염기도 1.0의 성형 혼합물이 수득되고, 코크스로에 의한 조업에 관해서는 단시간으로 확실하게 이것을 용융 처리하는 것이 가능하고, 또 점성에 관해서는 약 10폴스로 낮고 유동성이 좋은 슬래그를 수득할 수 있었다.

Claims

하수 처리장으로부터 슬러지 용융 처리장에 하수 슬러지 탈수 케이크를 반입하고 이것을 가열 용융 처리하는 하수 슬러지의 용융 처리법에 있어서, 하수 처리장이 복수개소로 되고 이들로부터 1개소의 슬러지 용융 처리장에 상기 복수개소의 하수 처리장으로부터 발생한 복수의 하수 슬러지 탈수 케이크를 반입하고, 상기 복수의 하수 슬러지 탈수 케이크를 거의 일정한 비율로 일괄하여 소각 또는 건조 처리시키며, 이 소각 또는 건조 처리로 수득한 열처리물을 혼합 처리하고, 이 혼합물을 염기도 조정제가 첨가된 상태로 가열 용융 처리하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지의 용융 처리법.
제1항에 있어서, 상기 가열 용융 처리 전에 상기 혼합물과 염기도 조정제에 상기 하수 슬러지 탈수 케이크를 첨가하고 이들 3개를 혼련성형 처리하는 것을 포함하는 하수 슬러지의 용융 처리법.
제2항에 있어서, 상기 첨가하는 하수 슬러지 탈수 케이크를 혼합물 전체 수분이 10% 정도로 되는 양인 하수 슬러지의 용융 처리법.
제1항에 있어서, 상기 가열 용융 처리 전에 상기 혼합물과 염기도 조정제를 혼련성형 처리하는 하수 슬러지의 용융 처리법.
제1항 내지 제4항중 어느 하나에 있어서, 상기 염기도 조정제는 혼합물 전체의 염기도가 0.5 내지 1.5로 되도록 선정되고 또 조정된 양이 첨가되는 하수 슬러지의 용융 처리법.