KR0151923B1 - 펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법 - Google Patents
펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법Info
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Abstract
펄프 폐수처리장에서 생성된 케이크상의 펄프 슬러지를 탈수하고, 상기 탈수된 슬러지를 건조하고, 상기 건조된 슬러지를 700 내지 1000℃의 소각로에서 소각하고, 상기 소각된 슬러지를 직경 0.1 내지 2㎜로 파쇄하는 공정을 포함하는 펄프 슬러지 소각잔재로부터 응집제의 제조방법에 의하여 제조된 응집제는 종래의 응집제인 소석회를 이용하여 응집을 실시하는 경우와 비교할 때 그 응집 효과는 거의 동일하며, 폐기물을 재사용함으로써 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 매우 경제적인 응집제이다.
Description
제1도는 본 발명에 따른 소각잔재와 소석회(lime)를 사용하여 원폐수의 응집 실험을 할 때 COD변화를 나타내는 그래프이고,
제2도는 본 발명에 따른 소각잔재와 소석회를 사용하여 원폐수의 응집실험을 할 때 SS(suspended solid)변화를 나타내는 그래프이고,
제3도는 본 발명에 따른 소각잔재와 소석회, 백반(Alum)을 사용하여 2차 침전조 처리수의 응집 실험을 할 때 COD변화를 나타내는 그래프이고,
제4도는 본 발명에 따른 소각잔재와 소석회, 백반을 사용할 때 2차 침전조 처리수의 응집실험을 할 때 SS변화를 나타내는 그래프이고,
제5도는 소각잔재 주입량에 따른 pH변화를 나타내는 그래프이고,
제6도는 직경 1㎜의 소각잔재를 주사전자현미경에 가속전압 30kV, 검출기는 ESD, 배율은 2500, 검출기와 시료간의 거리는 11mm, 샘플 챔버내의 압력은 2.7Torr 조건으로 촬영한 사진이다.
[산업상 이용분야]
본 발명은 응집제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펄프폐수처리장에서 발생하는 펄프 슬러지를 탈수하여 수분을 감량시키고 소각 열처리한 후 생성되는 잔사를 폐수처리용 응집제로 사용하여, 폐수내에 존재하는 진흙 입자, 유기물, 세균, 조류, 색소, 콜로이드 등 콜로이드 상태의 불순물을 제거할 수 있는 펄프슬러지 소각잔재로부터 응집제 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
[종래 기술]
하·폐수 처리장, 정수장에서의 수처리후에는 방대한 양의 슬러지가 발생되고 있으며, 현재 국내에서 상수원 및 수자원을 보호하기 위해 하·폐수처리장의 건설이 본격적으로 추진되고 있어 향후 더욱 많은 양의 슬러지가 발생될 것으로 추정되고 있다. 이와 같은 방대한 양의 슬러지는 현재 매립, 해양 투기, 퇴비화, 소각 등의 방법으로 최종 처리되고 있다. 그러나 상기와 같은 국내의 기존처리 방식인 매립, 해양 투기, 퇴비화, 소각만으로는 방대한 양의 슬러지를 처리할 수 없는 실정이며, 특히 유해 중금속을 함유하고 있는 유해 슬러지, 예를 들면 펄프 슬러지는 거의 대부분 매립 또는 소각에 의존하고 일부만이 시멘트 고형화에 의해 처분되고 있어, 현재 확보되고 있는 특정폐기물 처리시설의 처리 능력한계를 고려하여 볼 때 거의 매년 10% 이상씩 증가하고 있는 슬러지 및 소각잔재의 처리, 처분 문제가 심각한 문제로 되고 있다. 이들 유해 중금속 함유 슬러지 각각의 경우 소각 기술, 소각 비용 등이 고가이기 때문에 소각 및 매립시 많은 기술적 비용적 문제점이 있으며, 또 소각의 경우도 잔재물이 완전히 없어지는 것이 아니어서 슬러지의 경우 무게비로 약 10% 정도 슬랙(Slag)과 플라이 애수(Fly Ash)의 발생량이 예상됨으로 새로운 환경문제가 제거된다. 따라서 슬러지나 소각잔재에 포함되어 있는 중금속이나 소각 잔재를 처리하기 위한 방법으로 폐수처리후 생성되는 펄프 슬러지를 소각하였을 경우 발생하는 이들 슬러지의 소각 잔사를 재이용하는 기술에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 그리고 이와 같은 연구 결과, 이론적으로 또는 실험적으로 개발된 제품들이 많이 발표되었으나, 이들은 대부분 건재, 골재 등의 제조시에 이들 소각 잔사를 건재, 골재의 주원료인 점토에 혼합해서 이용하는 기술 또는 이들을 고형화하여 자원을 재이용 할 수 있는 고형화 처리 방법이어서 극히 제한적으로 이용되고 있는 실정이다.
고형화의 대표적인 기술은 포트랜드(Pot lant)시멘트와 포졸란(Pozzolan)시멘트를 이용하여 고화시키는 시멘트 고화법, 고화제인 파라핀(Paraffin), 폴리에틸렌(Polyethylene) 등과 혼합한 후 가열하여 성형시키는 더모플라스틱(Thermoplastic)고화법, 폴리머를 사용하여 열성형시키는 오토-폴리머리제이션(Auto-Polymerization)법, 소다회 및 석회를 혼합하여 열소성 시키는 유리질화법, 소각재를 1050℃에서 소성고화시켜 포장재로 이용하는 방법, 소각재를 1400℃정도에서 용융 슬랙시켜 로반재로 이용하는 방법 등이 알려져 있다.
그러나 상기한 소각잔재를 재이용할 경우 고형화된 오염물이 재용출되고, 이와 같은 소각잔재를 이용한 제품은 품질의 불균일이 자주 발생하여 건축 자재로서 신뢰성이 부족하고, 이들 소각잔재를 이용한 재활용품은 대량생산이 곤란하여 일반제품에 비하여 고가이며, 이에 따라 이들 재활용 폐기물 제품의 사용기회를 제한하게 되고, 또 이와 관련된 관련법규 및 유통구조 미정립으로 충분한 재활용이 이루어지지 않고 있다.
즉 소각잔재를 건축자재나 토질개량 재료로 사용하는 것은 제품의 불균질성, 내구성, 안정성 측면에서 재활용 역사가 극히 짧음으로 소비자들이 기피하고 있는 실정이며 또한 재활용 제품에 대한 국가규격 및 승인기관 등 행정적인 체계가 미흡한 상태이다. 유통체제 또한 구성되어 있지않아 판로가 극히 어려운 실정이다.
[본 발명이 해결하려 하는 과제]
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고, 폐기물을 재활용 할 수 있는 방법의 차원에서 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 첫째 펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법을 제공하고, 둘째 슬러지를 효율적으로 처리하는 방법을 제공하고, 셋째 슬러지의 소각잔재를 효율적으로 처리하여 재활용하는 방법을 제공하며, 넷째 저렴한 응집제를 사용하여 경제적으로 폐수를 처리할 수 있는 응집제를 제공한다. 그리고 본 발명의 펄프슬러지 소각잔재를 이용한 응집제는 응집제 뿐만 아니라, 흡착제 및 중화제로도 사용이 가능하다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명에서는 펄프 슬러지를 열처리하는 것과 열처리한 후 소각잔사를 이용하여 폐수처리 응집 및 흡착, 중화제로 사용함으로써 경제적인 폐수처리 방법 및 폐기물의 재활용에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 펄프 폐수처리장에서 생성된 케이크상의 펄프 슬러지를 탈수하고, 상기 탈수된 슬러지를 건조하고, 상기 건조된 슬러지를 700내지 1000。C의 소각로에서 소각하고, 상기 소각된 슬러지를 직경 0.1내지 2㎜로 파쇄하는 공정을 포함하는 펄프 슬러지 소각잔재로부터 응집제의 제조방법을 제공한다.
상기한 본 발명의 응집제의 제조방법에 있어서, 상기한 소각로는 유동상 소각로인 것이 바람직하며, 상기한 소각로의 온도는 800 내지 900。C인 것이 더욱 바람직하다.
또한 본 발명은 상기한 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 폐수처리용 응집제를 제공한다. 그리고 상기한 응집제는 CaO 성분을 포함하고 있는 것이 바람직하며, 상기한 응집제는 미세 기공(pore)을 갖는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명은 상기한 본 발명의 응집제를 폐수 처리용 흡착제로 사용하는 용도 및 폐수 처리용 중화제를 사용하는 용도를 제공한다.
[실시예]
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본 발명의 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
펄프 폐수처리장에서 발생한 케이크(cake)상 슬러지를 탈수하고, 드라이 오븐(Dry Oven)에서 건조한 후 800±40℃로 유지하는 머플 소각로 (Muffle Furnace)에서 실제소각과 유사한 농도로 소각한 후 이를 볼밀(Boll Mill)에서 직경 1㎜로 파쇄하여 소각잔재로부터 응집제를 제조하였다.
상기한 실시예에 따라 제조된 펄프 슬러지 소각잔재가 응집제 또는 흡착제로서 적합한가 여부를 파악하기 위하여 펄프 슬러지 및 소각잔재의 성분을 분석하여 하기한 표 1 및 표 2에 나타내었다.
상기한 표 2의 소각재 분석 결과에서와 같이 소각재에는 불용분이 대부분이며, 그 용액은 강한 알카리성을 띠고 있으며 불용분은 소각시 온도를850℃정도로 가열하였으므로, 폐수처리 약품으로 사용한 소석회 및 해수중 함유된 Ca ,Mg 들이 대부분 산화물로서 존재하고 있었다. 또한 슬러지 소각시 발생한 파우더 형태의 재를 주사 전자현미경으로 관찰한 결과 미세기공(Micro Porous)입자로 존재하여, 이들 소각재가 철강 슬랙이나 화산재 등과 같이 활성탄(Activated Carbon)의 흡착 역할을 하여 폐수처리 운전경비 절감과 폐기물 처리에 기여할 것으로 판단되었다.
상기한 실시예 1에 따라 제조된 소각잔재를 응집재로 사용하여 원폐수의 1차 화학응집 및 2차 침전조 처리수의 가압부상을 하는 응집 처리 실험을 KS M 0100, 폐기물 공정 시험방법, 수질오염 공정 시험방법으로 실시하여 자 테스트(Jar Test)행하고, pH변화, 칼럼을 이용한 흡착실험을 행하여 처리수의 COD(chemical oxygen demand), SS(suspended solids)를 분석하여 그 결과를 제1도 내지 제5도에 도시하였다.
그리고 본 발명의 소각잔사를 응집제로 이용한 처리 실험에서 소각잔사의 특성이 폐수처리 약품중 소석회에 해당함으로, 본 발명의 응집제에 대한 대조구로는 소석회를 사용하여 동일한 시험을 실시하고 그 결과를 제1도 내지 제4도에 도시하였다.
아울러 본 발명의 소각잔재중 직경 1㎜의 소각잔재를 주사전현미경에 가속전압 30㎸, 검출기는 ESD, 배율은 2500, 검출기와 시료간의 거리는 11㎜, 샘플 챔버내의 압력은 2.7Torr조건으로 촬영하여 그 결과를 제6도에서 도시하였다.
그리고 상기한 소각잔재를 이용한 흡착 실험의 경우, 소각 잔재 1000㎖를 컬럼(Column)에 넣고 2차 침전조 처리수 1000㎖를 분당 1.7㎖의 유속으로 주입하였을 때 COD 제거율이 82%(113-20ppm)였다.
[효과]
제1도 내지 제4도에서 알 수 있는 바와 같이, 처리효율 측면에서 본 발명의 소각잔사를 응집제로 이용하여 응집을 실시하는 경우와 종래의 응집제인 소석회를 이용하여 응집을 실시하는 경우 그 응집 효과는 거의 동일하였다. 이와 같이 본 발명의 소각잔사가 소석회와 같이 처리 효과가 동일한 것은 Ca , Mg 등의 수산화물이 유동상 소각시 산화물로 변형되어 작용하는 것으로 판단된다.
그리고 제6도의 사진에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 소각잔재에는 직경 2-5㎛의 기공(pore)들이 존재하고 이 기공에 의한 비표면적 증가로 본 발명의 소각잔재가 활성탄과 같은 흡착제 역할을 함을 알 수 있었다.
따라서 본 발명의 소각잔사는 페수처리 응집제로 재사용이 가능하며, 폐기물을 재사용함으로써 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 매우 경제적인 방법이다. 즉 일차적으로 폐수 및 소석회를 소각잔사로 대체함으로서 응집제 구입 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 폐수로 인한 침강서 불량 문제를 해결하여 폐수처리장에서 폐수 처리효율이 매우 높아진다.
그리고 본 발명에 따라 소각잔재를 응집제로 사용할 경우 폐수 미사용에 의한 미생물 처리효율 및 침전을 향상과 기기 수명을 연장하고 색도 제거율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 소각잔재를 재이용할 경우 종래의 소각잔재 재이용시에 발생하였던 문제점 즉, 고형화된 오염물의 재용출, 재활용 폐기물 제품의 사용 기회 제한, 제품품질의 불균일성, 대량생산 체재의 어려움, 관련법규 및 유통구조 미정립, 일반제품에 비하여 고가임, 건축자재로서 신뢰성 부족 등에 따른 문제점을 모두 해결할 수 있다.
Claims (8)
- 펄프 폐수처리장에서 생성된 케이크상의 펄프 슬러지를 탈수하고; 상기 탈수된 슬러지를 건조하고: 상기 건조된 슬러지를 700 내지 1000℃의 소각로에서 소각하고: 상기 소각된 슬러지를 직경 0.1 내지 2㎜로 파쇄하는: 공정을 포함하는 펄프 슬러지로부터 응집제의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 소각로는 유동상 소각로인 펄프 슬러지로부터 응집제의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 소각로의 온도는 800 내지 900℃인 펄프 슬러지로부터 응집제의 제조방법.
- 제1항의 제조방법에 의하여 제조된 펄프 폐수처리용 응집제.
- 제4항에 있어서, 상기한 응집제는 CaO 성분을 포함하고 있는 펄프 폐수처리용 응집제.
- 제4항에 있어서, 상기한 응집제는 미세 기공을 갖는 것인 펄프 폐수처리용 응집제.
- 제4항의 응집제를 주성분으로 하는 펄프 폐수처리용 흡착제.
- 제4항의 응집제를 주성분으로 하는 펄프 폐수처리용 중화제.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950006337A KR0151923B1 (ko) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950006337A KR0151923B1 (ko) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960033536A KR960033536A (ko) | 1996-10-22 |
| KR0151923B1 true KR0151923B1 (ko) | 1998-10-01 |
Family
ID=19410494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950006337A KR0151923B1 (ko) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 펄프 슬러지 소각잔재를 이용한 응집제 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0151923B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100881663B1 (ko) * | 2008-04-01 | 2009-02-06 | 이남훈 | 산성폐수 처리용 응집제 제조 방법 |
| CN104787864A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-22 | 湖南科技大学 | 一种用于印染废水处理的复合脱色絮凝剂的制备方法 |
-
1995
- 1995-03-24 KR KR1019950006337A patent/KR0151923B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100881663B1 (ko) * | 2008-04-01 | 2009-02-06 | 이남훈 | 산성폐수 처리용 응집제 제조 방법 |
| CN104787864A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-22 | 湖南科技大学 | 一种用于印染废水处理的复合脱色絮凝剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960033536A (ko) | 1996-10-22 |
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