KR101016233B1

KR101016233B1 - 슬러지의 처리방법

Info

Publication number: KR101016233B1
Application number: KR20057006296A
Authority: KR
Inventors: 렌 데리에; 가이 데펠세네어; 에인지 느지호우
Original assignee: 솔베이(소시에떼아노님)
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2011-02-25
Also published as: BR0315261B1; RU2332363C2; UA79996C2; EP1554223A1; CA2501960A1; WO2004035490A1; JP2006502848A; FR2845983A1; PL376350A1; JP5331080B2; US20050258105A1; KR20050048683A; US7344489B2; FR2845983B1; JP2011025245A; CN100355676C; CN1705619A; RU2005114519A; AU2003276133B2; AU2003276133A1

Abstract

슬러지를 포말화하고 이를 건조하여서 하는 중금속과 유기물을 함유하는 슬러지의 처리 방법.

Description

슬러지의 처리방법 {SLUDGE TREATMENT METHOD}

본 발명은 슬러지의 처리방법, 특히 중금속 및 유기물로 오염된 슬러지(예를 들어, 수로 또는 오염된 토양의 정화시 나오는 침강물로 초래된 슬러지)의 처리방법에 관한 것이다.

증가하는 대량의 슬러지를 제거 및 처리하고 저장함에 있어 제기되는 문제는 주지의 사실이다. 이들 슬러지는 여러 원인에 유래한다. 이들은 예를 들어 정수장, 수로의 준설이나 청소 또는 여러 산업에 유래하여 토양의 오염의 원인으로 된다. 수로의 청소에서 나오는 침전물의 경우 포함된 량과 중금속 및 유기물 등의 오염물질에 의한 오염을 고려하면 특히 우려되고 있다. 북유럽 수로의 대부분은 보트의 이동을 방해하는 슬러지에 의하여 일반적으로 방해된다. 이의 직·간접 경제적 및 환경적 영향은 매우 막대하다. 더구나, 이러한 수로의 우려되는 상황은 주로 오염된 슬러지의 처리 및 저장에 대한 현재 대책의 결점에 기인한다.
실제, 슬러지를 처분하기 위한 편리한 수단은 이를 보트로 바다에 방출하거나 또는 이를 파이프라인으로 폐기물 처리장(침강석호(settling lagoon))으로 운반하는 것이다. 그러나, 슬러지가 중금속 또는 위험한 유기물로 오염된 경우(이는 일반적으로 수로 청소에서 나온 침전물의 경우이다) 이러한 수단은 명백히 수용될 수 없다. 상기 슬러지는 저장할 수 있기 전에 비독성 시험을 만족시키도록 실제 처리되어야 한다. 이에 대해, 슬러지의 취급 및 저장을 용이하게 하기 위해서는 이를 효과적이고 경제적으로 건조시킬 수 있는 것이 중요하다.
대량의 슬러지를 처리하기 위하여, 이들을 인산과 혼합하고 그 혼합물을 하소하여 슬러지에 함유된 중금속을 불활성으로 하고 유기물을 파괴하는 것이 공지되어 있다(솔베이 FR 2815338). 그러나, 이러한 공지의 방법을 이용할 때는 특히 하소시 슬러지의 건조에 수반되는 에너지의 소모 때문에 비교적 비용이 많이 드는 결함을 갖는다. 또한, 액상의 인산화 슬러지는 소정 유형의 취급이 어려운 것으로 나타난다.

삭제

본 발명은 상술한 공지방법보다 더 경제적이면서도 예를 들어 대지공구(기계굴착기, 불도저 등)에 의하여 쉽게 취급될 수 있도록 충분한 기계 강도를 갖는 생성물로 슬러지를 쉽게 변환시키는 슬러지의 취급 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그 결과, 본 발명은 슬러지가 90% 미만의 밀도를 갖는 포말체(foam)를 얻을 수 있는 소정 조건하에서 슬러지를 포말화하는 단계와, 상기 포말체를 건조하는 단계를 연속적으로 포함하는 슬러지의 처리방법에 관한 것이다.
"슬러지"란 현탁액에 고형물을 함유하는 수성물질을 뜻한다. 이는 천연적으로 생길 수 있거나, 또는 예를 들어 분쇄로 얻어진 미분 고체물질에 물을 가하여 생길 수도 있다. 슬러지가 천연적으로 생성된 것일 때, 이는 유리하게는 현탁액에 침니, 진흙과 광물질(모래 또는 거친 자갈)을 함유한다. 수로 청소로부터 또는 오염된 토양에서 얻은 슬러지는 본 발명이 적용되는 천연 슬러지의 예를 구성한다. 더우기, 소각재 또는 자동차의 분쇄 잔재물에 물을 가하여 나오는 슬러지는 본 발명이 적용되는 인공 슬러지의 예이다. 슬러지의 현탁액에서 입경분포 범위는 예를 들어 1미크론 미만에서 수백 미크론 또는 심지어 수 밀리미터까지로 매우 크다. 슬러지는 통상 높은 함량의 초미립자를 함유한다. 종종, 10중량%의 건조 슬러지는 5미크론 미만의 직경을 갖는 입자로 이루어지는 반면, 500미크론보다 큰 직경을 갖는 입자 함량은 수 퍼센트까지 달한다. 더구나, 소정 슬러지의 입경 히스토그램은 다중모드, 즉 다수의 피크를 갖는 특징이 있다.
본 발명에 의한 방법에 있어서, 포말화시에 70% 미만의 건조물 함량을 갖는 슬러지가 특히 적합하고, 이 건조물 함량은 슬러지에 함유된 건조물의 중량 퍼센트로 정의된다. 본 명세서에서, 건조물 함량은 100℃로 유지되는 오븐에서 4시간의 잔류 전후에서 시료 중량비를 계산하여 결정한다. 30% 미만 또는 일부 경우 40% 미만의 건조물 함량은 피하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 슬러지의 포말화를 행하고, 이에 따라 슬러지는 포말 형태로 된다(포말체는 소정 출발물질에 있어 출발물질 미만의 밀도를 갖는 이러한 물질의 상태를 의미하는 것으로 이해된다). 이러한 본 발명의 실질적 특징으로서 슬러지의 이후 처리를 용이하게 할 수 있다. 실제, 본 발명자는 일반적으로 2~7일, 바람직하게는 4~6일로 변화시킨 저장기간 후에(이 기간 동안, 초기는 포말상태의 슬러지가 통상의 외부온도로(동결은 피함) 방치된다) 이의 경도가 고형물질의 경도에 근접함을 관찰하였다. 이때, 슬러지는 다량의 물(일반적으로 40중량% 이하)을 여전히 함유하면서도 기계 굴착기 또는 불도저 등 건설현장의 기계로 쉽게 취급될 수 있다. 저밀도의 포말체는 최선의 경도를 부여하는 것으로 나타났다. 포말체의 밀도는 처리 전 슬러지 밀도의 90% 미만이어야 한다. 85% 미만, 예를 들어 80% 미만, 바람직하기로는 75% 미만의 값이 유리하다. 밀도는 50% 미만으로 떨어지지 않는 것이 바람직하다. 55%와 65% 사이의 값이 특히 적합하다.
슬러지의 포말화는 슬러지를 처리하는데 적합한 모든 공지된 포말화 방법에 의하여 행할 수 있다. 특히, 포말화는 화학적 방법에 의해 제자리에서 기체 방출을 일으키는 시약을 첨가하여 얻을 수 있다. 바람직한 일 구현예에서, 염산, 황산 또는 인산 등의 산을 예를 들어 탄산염과 반응시켜서 기체 방출을 얻는다. 인산 처리 동안 H₂S 기체 방출은 슬러지의 포말화를 개선함이 관찰된다. 또한, 포말체를 안정화하는 계면활성제를 첨가 또는 존재시키는 것도 유리하다. 이에 관해, 수로 청소에서 얻는 슬러지에 존재하는 대량의 부식산은 포말화에, 대체로 계면활성제 특성에 바람직한 효과를 갖는 것이 관찰되었다. 본 발명에 의한 밀도를 갖는 포말체를 얻기 위하여, 처리된 슬러지에 따라 다수의 계면활성제를 임의로 첨가하는 것이 적당하다. 가장 적당한 계면활성제 및 그 사용량은 각 경우에 따라 자체 공지된 방법을 기초로 하여 선택한다. 또한, 슬러지는 포말화를 용이하게 하기 위하여 기계적 교반을 하는 것이 바람직하다. 이 교반의 강도는 본 발명에 의한 방법을 사용하기 위한 특정 조건에 따라 선택하는 것이 바람직하다. 이 기계적 교반은 너무 강하게 하지 않는 것이 좋다. 혼합 스크류의 사용은 이들이 가장 자주 포말체의 형성을 방해하기 때문에 일반적으로 피한다. 관의 부분이 정적믹서가 구비되거나 또는 없는 관형 반응기의 사용이 권장된다. 이는 2~10초의 체류 시간을 얻도록 설계되는 것이 유리하다. 각 경우, 본 발명에 의한 포말화가 촉진되도록 기계적 교반을 조정한다. 일부 경우에 포말화를 일으키는 시약을 소망하는 기계적 교반을 일으키는 펌프를 통하여 그 통로의 슬러지 상류에 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 정적믹서의 사용은 최적의 기계적 교반 강도를 얻는데도 유리할 수 있다.
본 발명의 유리한 구현예에 의하면, 본 방법은 바람직하게는 포말화 전에 슬러지를 인산처리(phosphatization)하는 것이다. 포말화와 조합되는 슬러지의 인산처리는 슬러지에 존재하는 독성화합물을 불활성화된 폐기물을 얻을 수 있고, 그 결과 폐기물이 저장될 때 이들 독성화합물이 저장장소의 환경을 오염시키지 않는 것이 관찰되었다. 이러한 구현예는 처리된 슬러지가 중금속을 함유할 때 특히 유리하다. 중금속이란 표현은 일반적으로 수용되고 있는 정의에 따라서 베릴륨, 비소, 셀레늄 및 안티모니뿐만 아니라 밀도가 최소한 5g/㎤인 금속을 의미한다고 이해된다(Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes; Col I, CRC Press Inc; 1987; page 2). 특히 납은 인체에 유해한 영향을 주는 중요한 예이다. 또한, 본 구현예에서 불활성 슬러지는 알루미늄 금속을 함유할 수 있다. 바람직하게는, 인산처리는 슬러지에 인산을 가하여 수행된다. 이 경우, 포말화와 불활성화는 특히 수로 준설에서 유도된 슬러지와 자동차 파쇄 잔재물에 물을 첨가하여 나온 슬러지에 대해 동시에 얻을 수 있다. 인산의 사용량은 처리될 슬러지의 정확한 조성과 특히 중금속의 함량에 따른다. 실제, 건조물의 중량에 대하여 적어도 1중량%(바람직하게는 2중량%)의 양이 사용된다. 인산의 양은 15% 미만이 바람직하다. 2~6%의 양이 일반적으로 적합하다.
본 발명의 유리한 변형예에 의하면, 슬러지를 퇴비화(composting)에 관련된 기술로 건조하는 것이다. 본 명세서의 나머지 부분에 있어, "건조 슬러지"는 포말체의 건조에서 얻어진 생성물을 가리킨다. 이러한 생성물은 포말체가 이를 건조하는 동안 치밀화하는 경향이 있기 때문에 더 이상 반드시 포말상태는 아니다. 퇴비화는 녹색 폐기물과 같은 발효성(발효가능한) 폐기물을 처리하는데 잘 알려져 있는 방법이다. 이는 폐기물에 함유되어 있는 유기물의 분해와 이것이 함유하는 액체의 제거(퍼콜레이션(percolation))를 할 수 있도록 폐기물을 장시간 외부 주위온도에서 공기와 접촉시키며 저장하는 것을 본질적으로 포함한다. 본 구현예에 의하면, 유기물(심지어 비발효성인 것까지)과 중금속을 함유하는 포말화된 슬러지를 건조하는데 퇴비화 관련방법을 사용하면 놀랍게도 매우 경제적으로 높은 건조물 함량에 도달할 수 있다. 이로써 슬러지의 임의적인 추후 하소 동안에 에너지의 소모가 절감된다. 퇴비화 관련방법으로 포말화된 슬러지를 건조하면, 얻어진 유기물의 분해가 충분할 경우 하소단계를 없앨 수 있다.
나머지 명세서에 있어, "건조"라는 표현은 항상 퇴비화 관련방법으로 건조하는 것을 의미한다. 건조 동안, 슬러지는 중력의 작용하에 물이 자연히 방출하는데 충분한 기간 동안 저장된다. 24시간보다 긴 건조기간이 필요하다. 건조는 최소한 48시간 지속되는 것이 바람직하다. 1개월보다 긴 건조는 불필요한 것으로 보인다. 실제로, 건조기간은 1~2주일이 적합하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 슬러지가 포말 형태로 존재할 때 슬러지의 건조는 더 쉽고 더 효과적이다. 실제로, 슬러지의 개량된 경도는 통상의 건설현장 기계로 이의 대량취급을 가능하게 하고, 특히 퇴비화하는 동안 이를 뒤엎을 수 있게 한다. 이로써 소망하는 건조물 함량에 더 빠르게 도달할 수 있다.
본 구현예의 권장되는 일 변형예에 의하면, 건조는 12일간의 건조 후 건조된 슬러지가 65%, 바람직하게는 70%를 초과하는 건조물 함량에 도달하는 바와 같은 조건하에서 수행된다.
건조는 지상에서 직접 수행한다. 그러나, 본 발명에 의한 방법의 유리한 일 구현예에서는 상기 포말체는 모래층 상에 위치된다.
본 구현예의 권장되는 일 변형예에 의하면, 모래층은 중금속에 의한 토양의 오염을 피하고 퇴비화 동안 인산처리된 슬러지에서 나오는 물을 회수할 수 있도록 그 자체가 물에 불침투성인 막 상에 위치된다. 막은 플라스틱, 예를 들어 폴리에틸렌 또는 PVC로 만든 것이 적합하다.
건조는 비와 넒은 온도변동에 대해 보호됨이 없이 야외, 외부에서 수행될 수 있고, 이때 조건으로서 상기 온도는 0℃보다 크게 유지되어야 한다. 그러나, 퇴비화 터널과 같은 제한된 건조 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 퇴비화 터널은 발효가능한 유기 폐기물의 공업적 처리분야에 주지되어 있다. 퇴비화 터널은 공기순환용 장치와, 황화수소와 같은 배출된 기체를 수집 및 처리하는 장치를 구비하는 것이 유리하다. 황화수소는 회수하고 예를 들어 임의의 하소 동안 바이오 필터링 또는 재주입하는 것이 바람직하다. 퇴비화터널은 물에 불침투성인 막 상에 배치된 모래층을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리한 일 구현예에 의하면, 특히 슬러지가 많은 유기물을 함유할 때 또는 이 유기물이 건조 동안 충분히 분해되지 않을 때, 건조된 슬러지를 하소한다. 유기물은 슬러지에서 액체상태 또는 고체상태로 있을 수 있다. 이는 예를 들어 무극 탄화수소(단- 또는 다환식), 지방족 또는 방향족 탄화수소 및 할로겐화 용매를 함유할 수 있다. 하소는 이러한 유기물을 파괴하도록 된다. 하소는 일반적으로 유기물이 충분히 파괴되도록 450℃보다 큰 온도에서 수행된다. 일부 중금속의 휘발을 초래할 수 있으므로 과도한 온도는 피하는 것이 좋다. 실제, 하소온도는 1000℃ 보다 낮다. 본 발명에 의한 방법의 바람직한 일 변형예에 있어, 하소온도는 500℃보다 크고 800℃보다 작다. 특히 유기물을 잘 파괴하고 가능한 적게 중금속을 휘발시키도록 하소온도를 550~750℃로 하는 것이 유리하다.
하소는 제어된 분위기하에서 행하는 것이 유리함이 관찰되었다.
이 효과를 위해, 본 발명에 의한 방법의 특정한 일 구현예에서는 상기 분위기가 산화성이다. 이러한 변형예는 하술하듯이 추후 임의 모르타르의 경화를 촉진한다. 이 경우, 예를 들어 대기를 사용할 수 있다. 이때, 오븐에는 충분한 공기가 이용가능해야 한다.
다른 특정 구현예로서, 분위기는 환원성이다. 이 구현예는 특히 크롬 Ⅵ의 형성을 저해하는데 유리하다.
하소기간은 처리될 슬러지의 조성과 하소 오븐 내의 물질 배치에 따른다. 또한, 이는 유기물을 파괴하는데 충분해야 하고, 슬러지를 인산처리할 때 충분한 피로인산염을 생성하는데 충분해야 한다.
본 발명에 의한 방법의 특정한 일 구현예에 있어서, 하소 단계에서 유도된 생성물은 물과 혼합한 다음 경화 및 응고시킨다. 본 구현예에서 환원 첨가제는 혼합수(mixing water)에 배합되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이 첨가제는 철, 망간, 철(Ⅱ) 화합물, 망간(Ⅱ) 화합물과 알카리 금속의 환원염 중에서 선택할 수 있다. 아황산나트륨이 바람직하다. 환원제는 슬러지에 함유된 건조물 중량의 0.1~1중량%의 양으로 첨가하는 것이 유리하다.
하소 단계에서, 일부 슬러지, 특히 방해석이 풍부한 슬러지는 포졸란 물질(pozzolanic material)의 형성을 일으킨다. 이 경우, 경화 및 응고를 일으키기 위해 수경성 결합제를 첨가할 필요는 없다.
경화 및 응고를 일으키기 위해 수경성 결합제가 필요한 경우, 이의 정확한 조성은 크게 중요하지 않다. 이는 보통 포틀랜드 시멘트(Portland cement)로 구성된다. 또한, 목탄 연소로 나온 재와 같은 포졸란 물질도 적합하다. 모르타르를 형성하도록 된 하소 생성물과 수경성 결합제를 혼합하는 동안, 가소성 페이스트를 얻는데 충분한 양의 혼합수를 첨가하는 것이 필요하다. 사용될 수경성 결합제의 양은 여러 파라미터, 특히 선택된 수경성 결합제와 슬러지의 조성 및 본 발명에 의한 처리방법의 최종 생성물에 요구되는 성질(특히, 이의 기계적 강도)에 따른다. 실제로, 하소재 중량의 1중량%보다 큰 양으로 결합제를 사용하는 것이 권장된다. 본 발명에 의하면, 수경성 결합제의 중량은 50% 미만이고 바람직하게는 30%를 초과하지 않는 것이 요망된다.
본 발명에 의한 방법의 유리한 일 변형예로는 하소 생성물의 2중량%보다 크고 20중량% 미만의 양으로 수경성 결합재를 사용하는 것이다.
수일간 지속할 수도 있는 응고 이후에 얻은 고체의 형상은 모르타르가 형성되는 형상이다. 이는 예를 들면 연탄(briquette) 또는 구상이나 각주상 블록으로 이루어질 수 있다. 이는 치밀하고 실질적으로 가스상의 혼입이 없으므로, 양호한 기계적 성질, 특히 어려움없이 이를 취급 및 저장하는데 충분한 경도와 충격강도를 나타낸다.
응고 후 얻은 고체와 치밀한 덩어리는 "TL" 또는 "NEN" 표준에 의하여 정의된 바와 같은 엄격한 과정에 따라서 추출한 침출물에 관한 독성기준에 따른다.
3중 침출 "TL"의 프렌치 시험은 프렌치 기준 XPX31-210에 기재되어 있다. 시험 프로토콜은 4㎜ 시브(sieve)를 통과할 수 있도록 물질을 분쇄하는 것이다. 이 분쇄된 물질은 일정하게 교반하면서 액체/고체 비율을 10으로 하여 탈염수로 3중 침출한다. 각 침출 후, 시험받은 분말의 세척액의 중금속 함량을 측정한다.
독일 시험 "NEN"은 그 일부분으로서 시료를 미세 분쇄하고(125㎛ 미만) 이에 50의 물:고체 비율로 물을 첨가하는 것으로 이루어진다. 그리고, 이를 3시간 동안 pH 7로 유지한 다음, 3시간 동안 pH 4(이는 빗물의 최소 pH)를 유지한다. pH는 1N 질산용액(비-착산)으로 지속적으로 조정한다. 그리고, 액상의 중금속 함량을 분석에 의해 결정한다.
아메리칸 시험 TCLP(독성지표 침출법)에 따라, 9.5㎜ 시브를 통과한 100g의 고형물을 취하고, 이 시료를 6g/ℓCH₃COOH＋2.57g/ℓNaOH(pH 4.9)을 함유하는 2000㎖의 용액에 18시간 동안 접촉시킨다. 그리고, 이 물질을 0.6-0.8㎛의 유리섬유에서 여과한다.
본 발명에 의한 방법은 예를 들어:
·공업 또는 도시 기원의 폐수를 침전시켜서 얻은 슬러지에;
·소정 공업용지 등의 토양 정화에서 얻은 슬러지에;
·자동차 파쇄 잔재 또는 소각재에 물을 첨가하여 나온 슬러지에;
·강, 늪, 우물 또는 하수관의 준설 또는 정화에서 나온 슬러지에;
·수로(예를 들면, 항구, 호수, 강, 운하)의 청소에서 나온 침전물에 사용할 수 있다.
특히, 본 발명은 수로 청소에서 나온 침전물로 이루어지는 슬러지에 적합하다.

삭제

도1은 본 발명에 따른 포말화 처리 여부에 따라 25℃에서 저장하는 동안 슬러지의 건조물 함량 변화의 비교를 예시한 도면.

다음에 설명한 실시예들은 본 발명의 중요성을 나타낸다.
실시예 1 (본 발명에 대응함)
실시예 1에 있어서, 수로의 준설에서 나온 슬러지의 시료를 처리하였다. 슬러지 중량에 의한 주요 오염물 조성은 다음 표 1에 표시한다:
표 1

성분	중량에 기한 함량(건조물의 중량)
Cd	9 ㎎/㎏
Co	40 ㎎/㎏
Cr	92 ㎎/㎏
Cu	88 ㎎/㎏
Fe	25200 ㎎/㎏
Pb	112 ㎎/㎏
Zn	428 ㎎/㎏
유기물	48 g/㎏
물	417 g/㎏

슬러지는 1.54㎏/d㎥의 밀도를 갖는다. 5%(건조물의 중량)의 85% 인산을 슬러지에 가했다. 생성된 혼합물을 관형 반응기에 주입하고, 이 출구에서 혼합물은 0.8~0.9의 밀도를 갖는 포말 형태였다. 이후 상기 포말체를 10㎝ 직경과 약 1㎝ 깊이를 갖는 원통형 용기에 넣었다. 이 용기를 100시간 동안 25℃의 온도와 1.5m/s의 속도를 갖는 기류에 놓고 시료의 중량을 연속하여 측정하였다. 건조물 함량값은 상기 중량으로부터 측정했다. 그 결과는 도 1에 나타낸다.
실시예 2 (본 발명에 대응하지 않음)
실시예 2에서는 슬러지에 인산으로 보충하지 않는 것을 제외하고는 공정을 실시예 1과 같이 수행하였다. 경시적 건조물 함량값은 도 1에 나타낸다.
실시에 1 및 2의 결과를 비교하면, 처리된 슬러지의 건조물 함량의 경시적 변화에 대한 본 발명에 의한 포말화의 효과가 설명된다.
실시예 3 (본 발명에 대응함)
실시예 3에서는 준설 슬러지가 분포된 용지에서 수집한 슬러지의 시료를 처리하였다. 상기 슬러지의 중량에 기한 주요 오염물 조성을 다음 표 2에 표시한다:
표 2

성분	중량에 기한 함량(건조물의 중량)
Cd	1.9 ㎎/㎏
Co	14 ㎎/㎏
표 1 Cr	95 ㎎/㎏
Cu	100 ㎎/㎏
Ni	22 ㎎/㎏
Pb	78 ㎎/㎏
Zn	385 ㎎/㎏
유기물	31 g/㎏
물	420 g/㎏

슬러지는 1.67㎏/d㎥의 밀도를 갖는다. 2.5%(건조물 함량의 중량)의 인산을 슬러지에 가하였다. 그리고, 상기 인산 처리된 슬리지를 연동식 펌프로 펌핑한 다음, 1220㎜의 높이와 100㎜의 직경을 갖는 투명 컬럼에 주입하였다. 상기 컬럼은 저부에 1㎜의 개구를 갖는 와이어 메쉬로 차단되고 직물로 덮여있다. 이 직물은 자체가 모래층(약 1㎝ 두께)으로 덮여있다. 포말 형태인 슬러지의 밀도는 컬럼에서의 포말체 높이와 이의 중량을 측정하여 산출하였다. 1.4㎏/d㎥의 값을 얻었다. 이때, 건조물 함량은 50%였다. 컬럼에서 30℃로 4일간 저장한 후, 밀도는 1.7㎏/d㎥로 증가했고 건조물 함량은 52.9%였다.
저장 말기에 상기 시료에 상술한 침출시험 "TCLP"를 행하였다. 시험결과는 표 3(㎎/ℓ)에 나타낸다:
표 3

pH	Cd	Cu	Ni	Pb	Zn	PO₄
4.9	<0.005	<0.05	<0.05	<0.04	0.9	1010

실시예 4 (본 발명에 대응하지 않음)
실시예 4에서는 슬러지를 포말화하지 않고 인산처리도 하지 않는 것을 제외하고는 실시예 3과 같은 공정으로 수행하였다. 슬러지를 컬럼에 주입하는 동안 상기 슬러지는 포말 형태가 아니었고 밀도는 1.67㎏/d㎥였다.
건조 후, 슬러지에 TCLP 시험을 행하였다. 그 결과는 표 4에 나타낸다:
표 4

pH	Cd	Cu	Ni	Pb	Zn	PO₄
5.3	0.012	0.18	<0.05	0.06	5.5	<1

표 3 및 4를 비교할 때, 얻은 중금속이 불활성임이 설명된다.
실시예 5 (본 발명에 대응함)
실시예 5에서는 슬러지에 85%인산을 7.2%로 보충하는 것을 제외하고는 실시예 3에서와 같은 공정으로 수행하였다. 슬러지를 컬럼에 주입한 후, 포말체의 밀도는 인산처리 전의 슬러지 밀도의 약 70%인 1.01㎏/㎤였고 이의 건조물 함량은 50%였다. 컬럼에서 6일간 저장 후, 밀도는 1.4㎏/d㎥까지 상승했다. 이때, 건조물 함량은 59.4%였다. 그리고, 상기 포말체을 접시에 옮긴 후 컬럼에 재주입하였다. 이렇게 슬러지를 뒤엎는 것을 가장하는 처리를 한 후, 다시 슬러지를 6일간 저장하였다. 6일 마지막날에 건조물 함량은 71.2%였다.

Claims

슬러지의 처리 방법에 있어서,

슬러지의 90% 미만의 밀도를 갖는 포말체를 얻을 수 있고 조절되는 기계적 교반을 포함하는 조건하에서 인산을 첨가하여 슬러지를 포말화하는 단계와;

상기 포말체를 건조하고 이 건조된 포말체를 하소하는 단계를 연속적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 포말체의 밀도는 상기 슬러지 밀도의 85% 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 포말체의 밀도는 55~65%인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 포말체는 상기 슬러지를 공기와 접촉시키며 저장함으로써 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 건조된 슬러지는 건조 12일 후 65%를 초과하는 건조물 함량에 도달하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 건조는 물에 불침투성인 막 상에 배치된 모래층을 포함하는 퇴비화 터널 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항에 있어서,

상기 하소 온도는 550~750℃인 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,

상기 하소된 생성물은 이후 물과 혼합하고 경화 및 응고되는 것을 특징으로 하는 방법.