KR100804005B1 - 슬러지 비활성화 방법 - Google Patents

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솔베이(소시에떼아노님)
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Abstract

인산(2)을 슬러지에 첨가하고 이를 하소(6)하여서 하는 중금속과 유기물을 함유하는 슬러지(1)를 비활성화하는 방법. 수경성 결합제(9)를 하소 생성물(7)과 혼합하고 물(8)과 혼합한다. 생성된 혼합물을 응결과 경화한다.

Description

슬러지 비활성화 방법 {SLUDGE INERTING METHOD}
본 발명은 슬러지를 비활성화하는 방법, 특히 침전물을 청소하는 방법에 관한 것이다.
일정하게 증가하는 슬러지 양을 제거, 처리, 저장하기 위하여 제기된 문제점은 잘 알려져 있다. 이들 슬러지는 많은 근원을 가지고 있다. 이들은 예를들면, 정수설비에서 수로의 청소 또는 준설에서나 여러가지 산업물에서 나온다. 수로의 청소에서 나온 침전물의 경우는 관련 양과 중금속 및 유기물과 같은 오염물질을 고려하여 특히 연관이 있다. 북유럽 수로의 대부분은 해상운송업의 이동을 방해하는 슬러지에 의하여 현재 차단되고 있다. 이러한 직간접 경제적 및 환경적 결과는 매우 중요하다. 더우기, 수로 시스템의 이러한 염려스러운 상태를 주로 오염된 슬러지의 처리와 저장에 사용하는 통상의 용액의 결점에 기인하는 것으로 잘 알려져 있다.
이것은 슬러지를 제거하는 편리한 수단이 바다에서 보트에 의하여 이들을 방출하거나 또는 파이프 라인에 의하여 이들을 침강 폐기물 처리장으로 운반하는 것으로 구성되기 때문이다. 그러나, 슬러지가 중금속 또는 유해한 유기물로 오염될 때(이는 일반적으로 수로 청소에서 나오는 침전물을 갖는 경우이다), 이 수단은 명백히 수용할 수 없는 것이다. 실제 슬러지를 방출하기 전에 비독성 시험을 만족스 럽게 하기 위하여, 이를 비활성화해야 한다. 이를 위하여 비활성화 처리에서 나온 폐기물은 예를들어, 하기 프랑스 "TL" 또는 독일 "NEN" 표준에 따라 침출시킨다. 다음 침출물을 분석하여 이들의 여러가지 오염물질의 함량은 입법하된 한계치 이하로 유지해야 한다. 특히 여기는 "1급 안정화 폐기물" 수용기준이 있다.
이들은 제거할 수 있도록 대량의 슬러지를 처리하기 위하여, 이들은 하소한 다음 액체 결합제와 혼합한다(그레이와 페니시스, "Engineering properties of sludge ash", WPCF지, 44권, 번호 5, 1976, 5월, 페이지 847-858). 이러한 처리되는 슬러지의 체적을 감소시키고, 얻은 고체화에 의하여 이들을 여러가지 용도로 가치있게 회수할 수 있다. 그러나, 슬러지가 중금속, 특히 납에 의하여 오염되었을 때 이러한 공지의 처리로는 이들이 유해하지 않도록 이들을 충분히 비활성화가 되지 않는다.
본 발명은 간편하고 경제적이고, 양호한 기계적 성질을 나타내는 압축 블록으로 슬러지를 변환시키고 독성의 표준화 시험을 만족시키는 중금속과 유기물에 오염된 슬러지의 처리방법을 제공하므로서 상술한 결점을 극복하는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 슬러지를 하소하고 물과 혼합하고, 생성된 혼합물을 응결과 경화시켜서 하는 중금속과 유기물을 함유하는 슬러지를 비활성화하는 방법에 관한 것으로 이 방법은 하소단계 전에 슬러지에 인산을 첨가함을 특징으로 한다.
"슬러지"란 용어는 미사, 진흙과 무기물현탁액(모래, 심지어 자갈)을 함유하 는 수성물질을 뜻한다. 수로청소에서 나온 침전물은 본 발명에 사용하는 슬러지의 일예이다. 슬러지 입자 현탁액의 입자 크기 분포의 폭은 매우 크며, 예를들면 미크론 이하 내지 수백 미크론일 수 있다. 흔히 슬러지는 높은 함량의 매우 미세한 입자를 함유한다. 건조된 슬러지 중량의 10%는 5미크론 이하의 직경을 갖는 입자로 구성되고, 반면에 500미크론 이상의 직경을 갖는 돌의 함량은 센티 당 몇 개에 도달할 수 있다. 더우기, 몇몇 슬러지의 입자 크기 막대 그래프는 다양한 구별할 수 있는 특징을 가지며, 즉 이들은 몇가지 최대치를 나타낸다.
슬러지는 이와같이 비활성화될 수 있다. 또한 이들은 큰 입자를 제거하는 동안 선처리할 수 있다.
비활성화하기를 원하는 슬러지는 그들의 급원에 따라 여러가지 양의 물을 함유할 수 있다. 비활성화되는 슬러지는 20중량% 이상의 물 중량을 함유하는 것이 보통이다. 이 양은 통상 30-60%이고, 이는 일반적으로 70%이하이다.
본 발명에 따른 방법에 있어, 30중량% 이상의 물 중량을 함유하는 슬러지가 매우 적합하다. 그러나 70% 이상, 때로는 60% 이상의 양은 이들이 공정의 비용을 상승시키므로 피해야 한다. 처리되는 대부분의 슬러지는 30-60% 범위의 물 함량을 가지기 때문에, 일반적으로 첨가하거나 아니면 이를 추출(침적, 증발 등에 의한 분리에 의하여)하는 것은 불필요하다.
"중금속"이란 용어는 일반적으로 수용되는 정의에 따라서 베릴륨, 비소, 셀레늄과 안티모니는 물론 최소한 5g/㎤인 밀도를 갖는 금속을 뜻한다(Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes; I권, CRC 프레스 인코포레이티드; 1987; 페이지 2). 특히 납은 이의 중요한 예로서 인체에 유해한 작용을 나타낸다. 또한 본 발명에 따른 방법에 의하여 비활성화된 슬러지는 알루미늄 금속을 함유할 수 있다.
유기물은 슬러지에서 액체상태로 또는 고체상태로 있을 수 있다. 예를들면 이는 비극성 탄화수소, 지방족 또는 방향족(일환식- 또는 다환식) 탄화수소와 할로겐화 용매를 함유할 수 있다.
본 발명에 따라서 인산을 슬러지에 첨가한다. 사용되는 인산의 양은 처리되는 슬러지의 정밀한 조성에 따른다. 이론적 설명에 따르지 않고, 본 발명자는 인산을 첨가한 다음 피로인산 칼슘이 하소하는 동안 형성되는 것으로 믿는다. 이 피로인산염은 중금속의 스캐빈저임이 입증되었다. 따라서, 사용되는 인산의 정밀한 양은 슬러지에서 이들 중금속의 함량에 따른다. 실제 건조물의 중량에 대하여 최소한 1%(바람직하기로는 2%)의 중량이 사용된다. 인산양이 15% 이하일 때가 바람직하다. 일반적으로 2-6%의 양이 매우 적합하다.
하소하면 유기물을 파괴하는 경향이 있다. 하소는 일반적으로 유기물을 충분히 파괴시키기 위하여 450℃ 이상의 온도에서 행한다. 과도한 온도는 피하는 것이 좋으며, 이는 중금속의 일부를 증발시키는 결과를 가져오기 때문이다. 실제 하소온도는 1000℃ 이하이다. 본 발명에 따른 바람직한 형태로는 하소온도가 500℃ 이상과 800℃ 이하일 때이다. 유기물을 파괴하면 가능한 중금속을 거의 다 증발시키는데 특히 효과적이게 하기 위해서는 하소온도가 550℃ 이상과 750℃ 이하일 때가 특히 유리하다.
하소는 제어된 분위기하에서 행하는 것이 유리함이 관찰되었다.
이를 위하여 본 발명에 따른 방법의 특별한 구성으로는 이 분위기가 산화일 때이다. 이러한 다른 형태는 몰타르의 경화를 촉진시킨다. 이 경우에 예를들어, 주위공기를 사용할 수 있다. 이 때 충분한 양의 공기를 로에서 이용할 수 있다는 관심을 갖는 것이 필요하다.
다른 특수한 구성으로는 분위기가 환원일 때이다. 특히 이러한 구성은 크롬(Ⅳ)의 형성을 억제하는데 유리하다.
하소기간은 비활성화되는 슬러지의 조성과 하소로에 물질의 배열에 따른다. 또한 충분히 유기물을 파괴해야 하고 충분한 피로 인산염을 생성시켜야 한다.
하소단계에서 몇몇 슬러지, 특히 방해석이 풍부한 슬러지가 포줄란 물질의 형성을 일으키는 것이 관찰되었다. 이러한 현상은 하소온도가 750℃를 초과할 때 더 분명하게 나타났다. 이 경우에 응결과 경화를 가져오기 때문에 수경성 결합제를 첨가하는 것은 필요없다.
본 발명의 특수한 구성에서 수경성 결합제를 하소의 생성물과 혼합한다.
수경성 결합제는 통상 포틀랜드 시멘트로 이루어진다. 그러나, 용광로 고로 시멘트(야금 슬랙 함유)을 사용하면 크롬(Ⅳ)의 환원촉진한다. 또한 석탄 연소재와 같은 포줄란 물질도 적합하다. 몰타르를 형성하려고 하는 하소의 생성물과 수경성 결합제를 혼합하는 동안 가소성 페이스트를 생성하는 충분한 양의 혼합하는 물을 첨가하는 것이 필요하다. 사용되는 수경성 결합제의 양은 여러가지 파라미터에, 특히 선택된 수경성 결합제에, 슬러지의 조성에, 본 발명에 따른 처리방법의 최종 생성물에서 원하는 성질에, 특히 이의 기계적 강도에 따른다. 실제 하소제 중량의 1% 이상의 결합제 중량을 사용하는 것이 권장할만하다. 본 발명에 따른 수경성 결합제의 중량이 50% 이하, 바람직하기로는 30%를 초과하지 않는 것이 좋다.
유리한 다른 형태로는 하소 생성물의 2% 이상과 20% 이하의 수경성 결합제 중량을 사용하는 것이다.
며칠동안 지속할 수 있는 경화의 결과로 얻은 고체물질은 몰타르가 형성되는 것에 있는 것이다. 예를들면, 연탄 또는 구형이나 프리즘형 블록일 수 있다. 실질적으로 가스 포함물없이 압축하며 이러한 이유때문에 양호한 기계적 성질, 특히 어려움없이 취급하거나 저장하는데 충분한 경도와 충분한 충격강도를 나타낸다.
고체와 압축물은 실질적으로 분위기 물질에 대하여 비활성이고, "TL" 또는 "NEN" 표준에 의하여 정의되는 것과 같은 엄중한 공정에 따라서 추출된 침출물에 대하여 독성 표준물에 적합하다.
프랑스 삼중 침출 "TL" 시험은 프랑스 표준 XPX 31/210에 서술되어 있다. 시험 원안은 물질이 4㎜채를 통과할 수 있도록 이를 분쇄하는 것이다. 이러한 분쇄된 물질은 일정하게 교반하면서 액체/고체 비율을 10으로 하여 탈염수로 삼회 침출한다. 각 침출 결과에 따라 시험받은 분말에서 나온 중금속의 세척액에서의 함량을 측정한다.
독일 "NEN" 시험은 부분적으로 시료를 미세하게 분쇄하고(125㎛ 아래로) 물:고체 비율을 50으로 하여 이에 물을 첨가하는 것으로 이루어진다. 이 때 3시간 동안은 pH7로 유지한 다음 3시간 동안은 pH4(이는 빗물의 최소 pH이다)로 유지한다. pH의 조정은 질산(비착산)의 1N 용액을 사용하여 계속적으로 행한다. 다음 액상에서 중금속의 함량을 분석하여 측정한다.
특히 유리한 방법으로는 몰타르의 응결과 경화는 이의 최종 저장위치에서 행한다. 이 위치는 예를들어, 충전되기를 원하는 폐기된 채석장, 호수 또는 어떠한 빈구멍이 유리하다. 빈구멍이 처음으로 물로 채워지면 후자를 완전하게 추출할 필요가 없고, 몰타르의 응결과 경화는 물의 존재에 의하여 방해되지는 않는다. 폐기된 채석장은 본 발명에 따른 방법에 의하여 비활성화된 슬러지를 저장하는데 특히 매우 적합하다.
본 발명에 따른 방법의 특히 유리한 구성에 의하면 환원제를 혼합수에 혼합하는 것이다. 예를들어, 이러한 환원제는 다음에서 선택할 수 있다: 철, 망간, 철(Ⅱ), 망간(Ⅱ) 화합물, 또는 알카리 금속의 환원염. 본 발명의 구성에서 환원제는 슬러지에 존재하는 건조물의 0.1 내지 1중량%의 중량으로 첨가한다.
이 구성의 바람직한 다른 형태로는 환원제가 아황산 나트륨일 때이다.
본 발명에 따른 방법의 사용에 있어 슬러지 급원은 한정되어 있지 않다. 예를들면, 방법은 다음과 같이 사용할 수 있다:
ㆍ공업 또는 도시의 폐수를 침강시켜 분리하여 나온 슬러지에,
ㆍ강, 못, 우물 또는 하수구의 준설 또는 청소에서 나온 침전물에,
ㆍ수로(예를들어, 항만, 호수, 강 또는 운하)의 청소에서 나온 침전물.
그러나, 본 발명은 수로의 청소에서 나온 침전물로 이루어진 슬러지에 특히 적합하다.
본 발명을 첨부된 도면으로 설명하여 예시하면 다음과 같다.
도1은 본 발명에 따른 방법의 특수한 구성을 사용한 장치의 선도이고;
도2는 본 발명에 따른 방법으로 처리된 슬러지의 입자 크기 분포의 막대 그래프이며;
도3은 다른 슬러지 경우에서의 도2와 유사한 막대 그래프이다.
도면에서 개략적으로 표시한 장치는 중금속과 유기물을 함유하는 청소한 침전물(I)을 처리하고자 한 것이다. 이는 충분한 양의 인산(2)과 임의로 필요하면 물(3)을 청소 침전물(1)에 첨가하여 혼합하므로서 펌프할 수 있는 물질(5)을 형성하는 반응실(4)로 이루어진다. 펌프할 수 있는 물질(5)을 반응실(4)에서 제거하여 유기물을 분해하는데 충분한 시간 동안 공기의 존재하에 650℃ 영역에서의 온도로 가열되는 하소로에 주입한다. 하소로(6)에서 추출된 하소물(7)을 혼합실(10)로 옮기는데 여기서 하소물(7)과 혼합하여 액체 몰타르(11)를 형성하기 위하여 조정된 양으로 이에 물(8)과 액체 결합제(9)를 첨가한다. 몰타르(11)를 혼합실(10)에서 펌프하고, 파이프(12)를 통하여 폐기된 채석장(13)으로 운반하고 이를 여기에 붓는다. 다음 몰타르(11)를 동일한 이의 저장 위치에서 응결과 경화하여 안정화된 폐기물(14)이 형성되도록 한다.
하기에 서술한 실시예는 본 발명의 장점을 나타낸다.
제일 시험 시리즈
하술한 실시예 1 내지 4에서는 운하에서 제거된 슬러지를 처리한다. 슬러지 중량의 조성은 다음 표1에 표시했다. 슬러지의 입자 크기 분포는 도2에 예시했고, 여기서 가로 좌표의 눈금은 입자의 직경을 나타내고, 좌측 세로 자표의 눈금은 상대 단위의 입자 크기 분포를 나타내고, 우측 세로 좌표의 눈금은 건조물의 중량%로서 분포의 누적 부분을 나타낸다.
표 1
구성 성분 함량(건조물의 중량)
Cd 14 ㎎/㎏
Co 19 ㎎/㎏
Cr 200 ㎎/㎏
Du 170 ㎎/㎏
Ni 190 ㎎/㎏
Pb 950 ㎎/㎏
유기물 157 g/㎏
CaCo3 118 g/㎏
물 1 ㎏/㎏
실시예 1 (본 발명에 의하지 않은 예)
1㎏의 건조물에 해당하는 슬러지 부분(즉, 2㎏의 생 슬러지)을 테라코타 용기에 넣고 600℃의 온도에서 1시간 동안 하소한다(냉각된 로에서 시작하여 1시간 이상 600℃로 상승시킨다). 10%의 보통 포틀랜드 시멘트, 즉 하소된 슬러지 108g 당 12g의 시멘트를 하소 생성물에 계속하여 가한다. 120g의 이들 시료를 충분한 양의 물과 혼합하여 가소성 페이스트, 즉 55㎖를 제조한 다음 37㎜의 직경을 갖는 폴리프로필렌 원심분리기 관에서 처리한다. 28일 후 고화된 중심부를 금형에서 제거하고 이로부터 약 40㎜ 높이를 갖는 압축 시험 견본을 다이아몬드 톱으로 제조한다. 2일동안 정상온도에서 표면을 마무리하고 건조한 후 시료의 밀도를 측정한다. 끝으로, 시료에 상기한 "TL" 침출 시험을 행한다. 밀도측정과 침출 시험 결과는 다 음 표 2에 표시했다:
표 2
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.30 11.6 0.26 11.5 0.07 11.4 0.006
실시예 2 (본 발명에 의한 예)
본 발명에 따라서 건조물 1㎏ 당 29.5g의 85중량% 인산을 건조물에 가하고, 수동 몰타르 혼합기로 균일화되게 하는 것을 제외하고는 실시예 2에서는 실시예 1과 동일한 공정을 행한다. 기계 및 침출의 결과는 다음 표 3에 표시했다:
표 3
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.24 11.6 0.028 11.5 0.002 11.4 N.D.
Cr(Ⅵ)에 의한 오염의 뚜렷한 감소가 관찰되었다. 3회 침출에서 양은 검출할 수 없었다. 납에 의한 오염은 이 시험에서 검출할 수 없었다(< 50㎍/ℓ).
실시예 3 (본 발명에 의하지 않은 예)
"TL" 시험을 "NEN" 시험으로 대치하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 공정을 행한다. 이러한 더욱 엄격한 시험으로 납에 의한 오염을 입증할 수 있다. 그 결과는 다음 표 4에 표시했다:
표 4
Cd (㎎/ℓ) Cr (㎎/ℓ) Ni (㎎/ℓ) Pb (㎎/ℓ) 첨가된 1N HNO3 (㎖)
0.07 0.15 0.05 0.48 19.1
실시예 4 (본 발명에 의한 예)
"TL" 시험을 "NEN" 시험으로 대치하는 것 외에는 실시예 2와 동일한 공정을 행한다.
표 5
Cd (㎎/ℓ) Cr (㎎/ℓ) Ni (㎎/ℓ) Pb (㎎/ℓ) 첨가된 1N HNO3 (㎖)
0.05 0.13 0.06 0.13 18.3
표 5에 기록된 결과는 본 발명에 따른 처리에 의하여 납에 의한 오염의 매우 뚜렷한 감소를 나타낸다.
제이 시험 시리즈
하기에 서술한 실시예 5와 6에서는 다른 운하에서 제거한 슬러지를 처리한다. 슬러지 중량의 조성은 하기 표6에 표시했다. 슬러지의 입자 크기 분포는 도3에 표시했으며, 여기서 가로 자표의 눈금은 입자의 직경을 나타내고, 좌측 세로 좌표의 눈금은 상대 단위의 입자 크기 분포를 나타내고 우측 세로 자표의 눈금은 건조물의 중량%로서 분포의 누적 부분을 나타낸다.
표 6
구성 성분 함량(건조물의 중량)
Cd 14 ㎎/㎏
Co 10 ㎎/㎏
Cr 270 ㎎/㎏
Cu 200 ㎎/㎏
Ni 150 ㎎/㎏
Pb 520 ㎎/㎏
유기물 160 g/㎏
물 1 700 g/㎏
CaCo3 149 g/㎏
실시예 5 (본 발명에 의하지 않은 예)
이 실시예에서는 사용된 액체 결합제의 양을 하소된 슬러지의 102g 당 18g의 포틀랜드 시멘트(즉, 15%)로 증가시키는 것외에는 표 6에 표시된 조성을 갖는 슬러지로 시작하여 실시예 1과 동일한 공정을 행한다.
표 7
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.28 11.4 0.27 11.3 0.039 11.3 N.D.
실시예 6 (본 발명에 의한 예)
실시예 6은 사용된 수경성 결합제의 양을 하소된 슬러지 102g 당 18g의 포틀랜드 시멘트(즉, 15%)로 증가시키면서 실시예 2의 조건을 반복한다.
표 8
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.26 11.4 0.15 11.4 0.02 11.3 N.D.
본 발명에 따른 처리에 의하여 제공되는 Cr(Ⅵ)에 의한 오염의 뚜렷한 감소를 다시 관찰했다.
실시예 7 (본 발명에 의한 예)
이 실시예에서는 수경성 결합제와 하소된 분말을 혼합하는 동안 0.25%(슬러지의 건조물의 중량)의 아황산 나트륨(환원제)을 첨가하는 것외에는 실시예 6의 조건을 반복한다.
표 9
밀도 (㎏/d㎥) 제일 침출에서 Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.28 검출할 수 없음
환원제(아황산 나트륨)를 첨가한 다음에는 이미 Cr(Ⅵ)은 검출할 수 없음을 알았다. 이것은 Cr(Ⅵ)의 비활성화가 강화되었음을 확인하는 것이다.
제3 시험 시리즈
이 시험 시리즈에서는 항구에서 제거한 슬러지를 처리한다. 이들 슬러지는 바다물과 함유한다. 그들의 독성과/또는 중금속 조성은 다음 표 10에 표시했다.
표 10
구성 성분 함량(건조물의 중량)
Cd 10 ㎎/㎏
Cr 26 ㎎/㎏
Cu 39 ㎎/㎏
Ni 7.9 ㎎/㎏
Pb 158 ㎎/㎏
Zn 2 470 ㎎/㎏
CaCo3 300 g/㎏
유기물 130 g/㎏
물 2 100 g/㎏
실시예 8 (본 발명에 의한 예)
하소를 625℃에서 2시간 동안 행하고 용광로 고로 시멘트(금속 슬랙 함유)를 사용하여 Cr(Ⅵ)을 감소시키는 것을 제외하고, 표 10에 명시된 조성을 갖는 슬러지로 시작하여 실시예 2에서와 동일한 공정을 행한다. 기계적 및 침출 시험은 다음 표 11에 표시했다:
표 11
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.25 12 <0.002 12 <0.002 11.9 <0.002
(Cd <0.005 ㎎/ℓ; Cu <0.02 ㎎/ℓ; Zn <0.05 ㎎/ℓ; Pb <0.04 ㎎/ℓ)
실시예 9 (본 발명에 의한 예)
이 실시예에서는 침출 시험을 해수로 행하는 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 공정을 행한다. 이의 조성은 다음 표 12에 표시했다.
표 12
구성 성분 함량(건조물의 중량)
Na 10 560
K 380
Ca 380
Mg 1 270
Cl 18 980
SO4 2 650
기계적 및 침출 시험 다음 표 13에 표시했다:
표 13
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.25 10.8 <0.002 10 <0.002 8.9 <0.002
(Cd <0.005 ㎎/ℓ; Cu <0.02 ㎎/ℓ; Zn <0.05 ㎎/ℓ; Pb <0.04 ㎎/ℓ)
해수의 존재가 본 발명에 따른 방법의 효능에 아무런 해를 끼치지 않음이 관찰되었다.
제4 시험 시리즈
이 시험 시리즈에서는 호수에서 나온 슬러지로 시작하여 이 슬러지를 다음과 같이 계속적으로 선처리한다:
ㆍ60㎛ 이상의 직경을 갖는 슬러지의 입자를 제거하고;
ㆍ잔유물질을 고체-액체로 쉽게 분리되도록 응집시키고;
ㆍ최소한 40%의 건조물 함량을 얻을때까지 생성된 슬러지를 벨트 여과기를 통하여 압착한다.
슬러지 조성은 다음 표 14에 표시했다.
표 14
구성 성분 함량(건조물의 중량)
Cd 2 ㎎/㎏
Co <3 ㎎/㎏
Cr 24 ㎎/㎏
Cu 59 ㎎/㎏
Ni 11 ㎎/㎏
Pb 395 ㎎/㎏
Zn 590 ㎎/㎏
유기물 100 g/㎏
CaCO3 570 g/㎏
물 1 500 g/㎏
실시예 10 (본 발명에 의한 예)
이 실시예에서는 호수에서 제거된 슬러지로 시작하여 실시예 8과 동일한 공정을 행한다.
기계적 및 침출 시험의 결과는 다음 표 15에 표시했다:
표 15
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ)
1.05 11.2 <0.002 11.2 <0.002 11.2 <0.002
(Cd <0.005 ㎎/ℓ; Cu <0.02 ㎎/ℓ; Ni <0.05 ㎎/ℓ; Zn <0.09 ㎎/ℓ)
실시예 11 (본 발명에 의한 예)
이 실시예에서는 하소를 775℃에서 2시간 동안 행하고 수경성 결합제를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정을 행한다.
침출 시험의 결과는 다음 표 16에 표시했고, 독성 물질의 비활성화가 우수함을 나타낸다:
표 16
밀도 (㎏/d㎥) "TL" 삼회 침출
1회 2회 3회
pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) Pb (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) Pb (㎎/ℓ) pH Cr(Ⅵ) (㎎/ℓ) Pb (㎎/ℓ)
1.14 12.7 0.087 0.1 12.8 0.023 0.1 12.8 0.015 0.09
(Cd <0.005 ㎎/ℓ; Cu <0.02 ㎎/ℓ; Ni <0.05 ㎎/ℓ; Zn <0.09 ㎎/ℓ)
더우기, 이 시료들은 수경성 결합제가 없음에도 불구하고 13N/㎟의 높은 압축 강도를 갖는 것이 입증되었다.
이 실시예는 높은 함량의 방해석을 갖는 슬러지를 고온에서 하소하는 동안 포줄란 화합물이 형성됨을 예시한 것이다.

Claims (11)

  1. 슬러지를 하소(6)하고 물(8)과 혼합하고, 생성된 혼합물(11)을 응결과 경화시켜서 하는 중금속과 유기물을 함유하는 슬러지(1)의 비활성화 방법에 있어서, 하소단계전에 1-15중량%의 건조물을 구성하는 양으로 인산(2)을 슬러지에 첨가함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 수경성 결합제(9)를 하소 생성물(7)과 혼합함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 하소 온도가 500℃ 이상과 800℃ 이하임을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  4. 제3항에 있어서, 하소 온도가 550℃ 이상과 750℃ 이하임을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  5. 제1항에 있어서, 하소를 제어된 비산화 분위기하에서 행함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하소생성물의 2-20중량%의 수경성 결합제를 사용함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  7. 제1항에 있어서, 혼합물의 응결과 경화를 폐기물 최종 저장 장소에서 행함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  8. 제7항에 있어서, 폐기물 최종 저장 장소가 폐기된 채석장임을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  9. 제1항에 있어서, 환원제를 혼합수에 혼합함을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  10. 제9항에 있어서, 환원제가 아황산 나트륨임을 특징으로 하는 비활성화 방법.
  11. 제1항에 있어서, 슬러지가 수로 청소에서 나온 침전물로 이루어짐을 특징으로 하는 비활성화 방법.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2832332B1 (fr) 2001-11-21 2004-02-27 Solvay Procede d'inertage de residus mineraux
FR2845983B1 (fr) * 2002-10-16 2006-02-03 Solvay Procede d'inertage de boues
FR2869031B1 (fr) * 2004-04-14 2006-07-07 Solvay Sa Sa Belge Procede de traitement de boues, en particulier contaminees par des metaux lourds et de matieres organiques.
FR2874214B1 (fr) * 2004-08-12 2007-05-11 Ecological Cleaning Solutions Procede de stabilisation et de solidification de toutes boues polluees par des hydrocarbures, des metaux lourds ou tout autre polluant, telles que boues de forage, maree noire ou autre dechet ultime
JP4664663B2 (ja) * 2004-12-16 2011-04-06 株式会社神戸製鋼所 ヒ素汚染土壌の処理方法
BE1016941A3 (fr) * 2006-01-13 2007-10-02 Solvay Procede de traitement de dechet.
EP2192095A1 (de) * 2008-12-01 2010-06-02 Eberhard Recycling AG Hydraulische Bindemittelmischung und Herstellverfahren
US8206503B2 (en) * 2009-01-27 2012-06-26 Chin-Chung Wang Method and composition for making a concrete product from sludge
US8168847B2 (en) * 2009-04-01 2012-05-01 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US8115047B2 (en) 2009-04-01 2012-02-14 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US8481800B2 (en) * 2009-04-01 2013-07-09 Earth Renewal Group, Llc Aqueous phase oxidation process
US20110049057A1 (en) * 2009-09-02 2011-03-03 Grubb Dennis G Metal Immobilization Using Slag Fines
CN101858066B (zh) * 2010-04-30 2011-09-28 北京道顺国际技术开发有限责任公司 湖泊底泥内源污染的资源化综合治理方法
FR2962928B1 (fr) 2010-07-22 2013-03-01 Univ Nice Sophia Antipolis Stabilisation de sediments portuaires pollues par additifs mineraux
ES2435103B1 (es) * 2012-06-15 2014-10-08 Solvay Sa Procedimiento de tratamiento de desechos
JP6411841B2 (ja) * 2014-09-30 2018-10-24 太平洋セメント株式会社 焼成物の製造方法
CN106986614A (zh) * 2017-03-17 2017-07-28 昆明理工大学 一种以湖泊污染底泥为原料制备建筑砖的方法
CN114761361A (zh) * 2019-09-13 2022-07-15 南非大学 酸性矿排水的处理工艺
CN111559849B (zh) * 2020-04-28 2022-03-11 广州粤水建设有限公司 一种城市河道淤泥处理方法
FR3121927B1 (fr) * 2021-04-19 2023-03-31 Eiffage Genie Civil Terrassement Procédé d’inertage des boues d’excavation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947283A (en) 1973-08-16 1976-03-30 Onoda Cement Company, Limited Method for solidifying sludge
US5037286A (en) 1988-06-24 1991-08-06 Rolite, Inc. Incineration residue treatment apparatus
WO1997031874A1 (fr) * 1996-02-28 1997-09-04 Solvay (Societe Anonyme) Procede d'inertage de cendres

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53106669A (en) * 1977-03-01 1978-09-16 Sumitomo Cement Co Treatment of sludge containing heavy metals
US4982039A (en) * 1987-09-03 1991-01-01 University Of Southern California Conversion of halogenated toxic substances
JP3724062B2 (ja) * 1995-07-07 2005-12-07 不二サッシ株式会社 廃棄物処理材および廃棄物処理方法
JP3710552B2 (ja) * 1996-05-09 2005-10-26 明治乳業株式会社 焼成困難物の容易な焼成方法
NL1007710C2 (nl) * 1997-12-05 1999-06-08 Gibros Pec Bv Werkwijze voor het verwerken van afval- respectievelijk biomassamateriaal.
JP3718066B2 (ja) * 1998-02-10 2005-11-16 ミヨシ油脂株式会社 固体状廃棄物の処理方法
US6136063A (en) * 1998-03-03 2000-10-24 Clemson University Process for separating hazardous metals from waste materials during vitrification
JP2000169269A (ja) * 1998-12-04 2000-06-20 Nkk Plant Engineering Corp 汚泥溶融固化体の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3947283A (en) 1973-08-16 1976-03-30 Onoda Cement Company, Limited Method for solidifying sludge
US5037286A (en) 1988-06-24 1991-08-06 Rolite, Inc. Incineration residue treatment apparatus
WO1997031874A1 (fr) * 1996-02-28 1997-09-04 Solvay (Societe Anonyme) Procede d'inertage de cendres

Also Published As

Publication number Publication date
CN1481339A (zh) 2004-03-10
CN1247474C (zh) 2006-03-29
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CA2425868A1 (fr) 2002-04-25
US20040112842A1 (en) 2004-06-17
JP2004511345A (ja) 2004-04-15
JP5049453B2 (ja) 2012-10-17
US6962562B2 (en) 2005-11-08
FR2815338B1 (fr) 2003-07-04
DK1341728T3 (da) 2006-04-10
ZA200302703B (en) 2004-07-07
DE60115281D1 (de) 2005-12-29
ES2253444T3 (es) 2006-06-01
FR2815338A1 (fr) 2002-04-19
EP1341728A1 (fr) 2003-09-10
AU1696602A (en) 2002-04-29
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BR0114683A (pt) 2003-10-07
BR0114683B1 (pt) 2012-03-20
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CA2425868C (fr) 2012-04-17
DE60115281T2 (de) 2006-08-10
EP1341728B1 (fr) 2005-11-23
AU2002216966B2 (en) 2008-03-06

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