KR101825075B1 - Method for solidification of sewage sludge and solidified material using the same - Google Patents

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KR101825075B1
KR101825075B1 KR1020170104187A KR20170104187A KR101825075B1 KR 101825075 B1 KR101825075 B1 KR 101825075B1 KR 1020170104187 A KR1020170104187 A KR 1020170104187A KR 20170104187 A KR20170104187 A KR 20170104187A KR 101825075 B1 KR101825075 B1 KR 101825075B1
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조기호
선종수
김선택
박재명
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이강혁
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한국환경공단
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Abstract

The present invention provides technology for recycling sewage sludge and technology for manufacturing a solidified material without bad smell, having excellent strength during a sludge recycling procedure. A sewage sludge solidification method includes: a sludge sterilizing step of sterilizing sewage sludge with microwaves; a solidifier mixing step of mixing the sludge, which has been sterilized through the sterilizing step, with a solidifier and mixing water; a solidifier blending step of blending the mixed material which has been made through the solidifier mixing step; and a curing step of curing the blended material which has been completely blended through the solidifier blending step. According to the present invention, sewage sludge is able to be sterilized through microwave sterilization, high strength stabilized soil is able to be produced, and leachate is prevented and foul odors are suppressed. According to the present invention, the sewage sludge solidifying method satisfies every certification item of quality certification standards (GR M 9020-2016) for excellent recycling products of solidified materials for quarry closed restoration, and thus, the use of waste resources is able to be improved through the recycling of sewage sludge and an eco-friendly and economical sludge treatment solution is suggested to make a contribution to environmental protection.

Description

하수슬러지의 고화처리 방법 및 이를 이용한 고화물{METHOD FOR SOLIDIFICATION OF SEWAGE SLUDGE AND SOLIDIFIED MATERIAL USING THE SAME}[0001] METHOD FOR SOLIDIFICATION OF SEWAGE SLUDGE AND SOLIDIFIED MATERIAL USING THE SAME [0002]

본 발명은 하수슬러지의 고화처리 방법 및 이를 이용한 고화물에 관한 것이다.The present invention relates to a method of solidifying sewage sludge and a solidified product using the same.

국내 하수슬러지 발생량은 2014년 기준 연간 360만톤에 육박하며 과거에는 이러한 하수슬러지를 처리하기 위해 비교적 간단하고 저렴한 방법인 단순매립 또는 해양투기에 처리량의 대부분을 의존하고 있었다. 그러나, 2012년 슬러지의 해양투기가 전면 금지됨에 따라 하수슬러지의 자원화 및 처리방안에 대한 연구가 다각적으로 이루어지고 있고, 이에 따라 지자체에서는 기존 해양투기 되던 슬러지를 처리하기 위하여 새로운 처리방안을 채택하고 있는 실정이다.Domestic sewage sludge production is approaching 3.6 million tons per year as of 2014, and in the past, most of the throughput was dependent on simple landfill or marine dumping, which is a relatively simple and inexpensive method for treating such sewage sludge. However, as the marine dumping of sludge is totally prohibited in 2012, researches on sewage sludge resource conversion and disposal are being carried out in various ways, and local governments have adopted new treatment methods to treat existing marine dumping sludge It is true.

환경부 2014년 하수도통계 자료에 따르면, 발생하는 하수슬러지의 처리방법 중 재활용이 55.7%로 가장 높은 비중을 차지했고 소각이 22.3%, 육상매립이 18.9%, 건조가 1.6%로 그 뒤를 이었다. 발생하는 하수슬러지를 재활용하는 방법의 경우에는 산업부산물을 자원화시킬 수 있다는 관점에서 가장 바람직하다는 평가를 받고 있으나, 실질적으로 이를 시행하기 위해서는 하수처리장에 농축, 소화 및 탈수 공정 이외에 추가적으로 하수슬러지를 가공하는 설비를 필요로 한다. According to the Sewage Statistics of the Ministry of Environment in 2014, 55.7% of the sewage sludge was recycled, incineration was 22.3%, land reclamation was 18.9%, and drying was followed by 1.6%. In the case of recycling sewage sludge that is generated, it is evaluated to be the most desirable from the viewpoint of recycling industrial byproducts, but practically, sewage sludge is further processed in the sewage treatment plant in addition to the concentration, digestion and dehydration process Equipment is required.

국내 하수처리장을 지자체가 직접 관리, 운영하거나 또는 지자체에서 위탁한 업체가 하수처리장에서 발생하는 하수슬러지의 처리 또한 책임진다는 것을 감안할 때, 하수슬러지를 재활용하기 위한 증설작업에 동반되는 막대한 재정적 부담 또한 필연적으로 뒤따른다는 점에서 하수슬러지의 연료화 또는 비료화 방법은 그 실효성이 지자체의 사정에 따라 제한되고 있는 실정이다.Considering that local governments directly manage and operate the domestic sewage treatment plants, or that entrusted by the local governments are also responsible for the disposal of sewage sludge generated at the sewage treatment plant, the enormous financial burden accompanying the expansion of sewage sludge recycling It is inevitable that the effectiveness of sewage sludge fueling or fertilizing methods is limited by local governments.

또한, 하수슬러지를 매립하거나 소각하는 경우, 하수슬러지에서 발생하는 악취로 인해 민원이 발생할 수 있는 여지가 존재하고, 매립이나 소각에 대한 환경단체 및 지역주민의 부정적인 인식으로 인하여 타 처리방법에 비해 선호되지 않는 실정이다.In addition, when sewage sludge is buried or incinerated, there is room for civil complaints due to the odor generated in sewage sludge, and there is a preference for other disposal methods due to the negative recognition of environmental groups and local residents for landfill or incineration. This is not the case.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 등록특허 10-1735096호에서는 하수슬러지의 함수율을 저감시킬 수 있는 고화물의 제조방법을 제시하고 있다. 그런데, 하수슬러지를 고화시켜 형성된 고화물의 강도가 충분히 높지 않으면 침출수가 용출될 우려가 있고, 하수슬러지 내에 존재하는 세균으로 인해 고화물로부터 악취가 발생할 수 있다는 점에서 새로운 하수슬러지 고화처리 방법의 개발이 시급한 실정이다.In order to solve such a problem, Korean Patent Registration No. 10-1735096 proposes a method for producing a solidified material capable of reducing the water content of sewage sludge. However, if the strength of the solidification product formed by solidifying the sewage sludge is not sufficiently high, there is a possibility that the leachate will be eluted, and a malodor can be generated from the solidification due to the bacteria present in the sewage sludge. Therefore, a new sewage sludge solidification treatment method This is urgent.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수슬러지를 재활용하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a technique for recycling sewage sludge.

또한, 본 발명은 하수슬러지를 재활용하여 강도가 우수하고 악취가 제거된 고화물을 제조하는 기술을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a technique for producing solidified materials having excellent strength and odor removed by recycling sewage sludge.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양으로 하수슬러지의 고화처리 방법은 하수슬러지를 마이크로파로 살균 처리하는 슬러지 살균 단계; 상기 슬러지 살균 단계에서 살균된 슬러지에 고화제 및 배합수를 투입하여 배합하는 고화제 배합 단계; 상기 고화제 배합 단계에서 투입된 배합물을 혼합하는 고화제 혼합 단계; 및 상기 고화제 혼합단계에서 혼합이 완료된 혼합물을 양생하는 양생 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of solidifying sewage sludge, comprising: a sludge disinfection step of sterilizing sewage sludge with a microwave; A solidifying agent mixing step of adding a solidifying agent and a mixing water to the sludge sterilized in the sludge sterilization step; A solidifying agent mixing step of mixing the injected additives in the solidifying agent mixing step; And a curing step of curing the mixed mixture in the solidifying agent mixing step.

또한, 슬러지 살균 단계에서 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 상기 고화제 배합 단계에서 투입되는 상기 고화제는 보통포틀랜드 시멘트 5~50 중량부, 슬래그파우더 5~50 중량부 및 탈황석고 5~50 중량부를 포함하고, 상기 배합수는 5~30 중량부로 투입될 수 있다.In addition, with respect to 100 parts by weight of the sludge sterilized in the sludge disinfection step, the solidifying agent injected in the solidifying agent mixing step is usually 5 to 50 parts by weight of Portland cement, 5 to 50 parts by weight of slag powder, and 5 to 50 parts by weight And the compounding number may be 5 to 30 parts by weight.

그리고, 고화제는 플라이 애시 10~30 중량부, 레드머드 1~20 중량부, 조강재 1~5 중량부, 감수재 1~5 중량부 및 pH저감제 1~5 중량부로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The solidifying agent is at least one selected from the group consisting of 10 to 30 parts by weight of fly ash, 1 to 20 parts by weight of red mud, 1 to 5 parts by weight of crude steel, 1 to 5 parts by weight of a reducing agent and 1 to 5 parts by weight of a pH reducing agent And may further include one.

아울러, 슬러지 살균 단계에서는 함수율이 50~80%인 하수슬러지를 마이크로파로 5~25분 동안 살균 처리할 수 있다.In addition, in the sludge sterilization step, sewage sludge having a water content of 50 to 80% can be sterilized by microwave for 5 to 25 minutes.

또한, 탈황석고는 페트로 코크스를 연료로 하는 순환유동층 보일러의 탈황공정에서 발생한 연소재로 마련될 수 있다.Also, the desulfurized gypsum can be prepared as a soft material generated in a desulfurization process of a circulating fluidized bed boiler using petro coke as fuel.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 태양으로, 전술한 방법으로 제조된 고화물은 KS F 2320에 의거하여 측정한 노상토 지지력비가 2.5% 이상이고, KS F 2312에 의거하여 측정한 다짐 후 최대건조밀도가 1.0g/㎤ 이상이고, KS F 2314에 의거하여 측정한 일축 압축강도가 0.2 MPa 이상이고, KS F 2103에 의거하여 측정한 pH가 6.0 이상 내지 12.4 이하이고, KS F 2576에 의거하여 측정한 유기이물질 함유량은 1.0 부피% 이하이고, KS F 2306에 의거하여 측정한 함수비는 50% 이하이고, KS F 2322에 의거하여 측정한 투수계수는 10-7 cm/s 이상 내지 10-4 cm/s 이하인 것으로 마련될 수 있다.In order to achieve this object, according to another aspect of the present invention, the solidified product prepared by the above-described method has a sedimentation ratio of not less than 2.5% measured by KS F 2320 and a maximum after compaction measured by KS F 2312 A dry density of 1.0 g / cm 3 or more, a uniaxial compressive strength measured according to KS F 2314 of 0.2 MPa or more, a pH measured according to KS F 2103 of 6.0 to 12.4, and KS F 2576 The water content measured according to KS F 2322 is in the range of 10 -7 cm / s to 10 -4 cm < 2 > / s < / RTI >

상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The solution of the above-mentioned problems is merely illustrative and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and the detailed description of the invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects.

첫째, 본 발명에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법은 마이크로파 살균을 통하여 하수슬러지 내의 세균을 99.9% 멸균하는 효과가 있다.First, the method of solidifying sewage sludge according to the present invention is effective in sterilizing 99.9% of bacteria in sewage sludge by microwave sterilization.

둘째, 이러한 살균 공정을 통하여 고함수 슬러지의 고화조건을 최적화시켜 함수율을 10%이하로 저감시키며, 일축 압축강도 1.0MPa 이상의 강도를 가지는 고강도 고화토를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통하여 침출수를 방지하며 및 악취 발생을 억제할 수 있다.Secondly, this sterilization process can optimize the solidification conditions of the high-function sludge to reduce the water content to less than 10%, to produce high-strength solidified soil with a strength of uniaxial compressive strength of 1.0 MPa or more, And odor generation can be suppressed.

셋째, 본 발명에 따른 하수슬러지의 고화처리방법은 폐석산 복구용 고화물의 우수재활용 제품 품질인증기준(GR M 9020-2016)의 모든 인증 항목을 만족시킴으로써 하수슬러지의 재활용을 통해 폐자원의 활용도를 높일 수 있고, 친환경적이면서도 경제적인 하수슬러지 처리 해결책을 제시하여 환경보호에 기여하는 효과가 있다.Third, the solidification method of the sewage sludge according to the present invention satisfies all the certification items of the excellent recycled product quality certification standard (GR M 9020-2016) of the solid waste reclaimed sludge recovery sludge, And can contribute to environmental protection by presenting an environmentally friendly and economical sewage sludge treatment solution.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법을 도시한 흐름도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고화제 혼합 단계를 세부적으로 도시한 흐름도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고화제 혼합 단계에서 사용되는 슬러지 혼합장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
FIG. 1 is a flowchart showing a method of solidifying sewage sludge according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart detailing the solidifying agent mixing step according to one embodiment of the present invention.
3 is a conceptual view schematically showing a sludge mixing apparatus used in a solidifying agent mixing step according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다. The preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the technical parts already known will be omitted or compressed for simplicity of explanation.

본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법에 대하여 도1에 도시된 흐름도를 따라 설명하고, 도2 및 도3에 도시된 도면을 참조하여 설명하되, 편의상 순서를 붙여 설명하기로 한다.A method for solidifying sewage sludge according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 1 and will be described with reference to FIGS. 2 and 3 for convenience. .

1. 슬러지 살균 단계<S101>1. Sludge disinfection step <S101>

본 단계에서는 하수슬러지를 마이크로파로 살균 처리하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에서는 함수율이 50~80%인 하수슬러지를 마이크로파 살균 처리기(미도시)에 투입하고, 살균 처리기 내에서 마이크로파를 조사하여 하수슬러지를 5~25분 동안 살균 처리할 수 있다. 여기서, 함수율은 하수슬러지 내에 함유하고 있는 수분을 백분율로 나타낸 값이다.In this step, a process of disinfecting the sewage sludge with a microwave may be performed. In one embodiment, the sewage sludge having a water content of 50 to 80% may be put into a microwave sterilization processor (not shown), and the microwave may be irradiated in the sterilization processor to sterilize the sewage sludge for 5 to 25 minutes. Here, the water content is a value representing a percentage of water contained in sewage sludge.

본 단계에서 마이크로파 살균공정을 통하여 하수슬러지 내의 수분의 산소원자를 빠르게 회전시켜 운동에너지를 열로 치환시키므로 하수슬러지의 온도가 상승하게 된다.In this step, the oxygen atoms in water in the sewage sludge are rapidly rotated through the microwave disinfection process, and the kinetic energy is replaced with heat, thereby increasing the temperature of the sewage sludge.

즉, 본 단계에서 조사되는 마이크로파에 의해 하수슬러지에 존재하는 세균의 99.9%를 멸균시키고, 하수슬러지 내의 수분을 증발시켜 함수율을 저감시키는 효과가 있다. That is, it is effective to sterilize 99.9% of the bacteria present in the sewage sludge by the microwave irradiated in this step and evaporate water in the sewage sludge to reduce the water content.

여기서, 살균 진행시간이 5분 미만일 경우에는 하수슬러지의 함수율 저감효과 및 살균효과가 저하되고, 25분을 초과할 경우 하수슬러지의 온도가 과도하게 상승하여 고화처리 작업에 어려움을 야기할 수 있으므로 전술한 시간 범위 이내에서 마이크로파 살균이 이루어지는 것이 바람직하다.If the sterilization progress time is less than 5 minutes, the effect of reducing the water content of the sewage sludge and the sterilizing effect are decreased. If the sterilization progress time exceeds 25 minutes, the temperature of the sewage sludge excessively increases, It is preferable that microwave sterilization is performed within one hour.

한편, 본 단계에서 마이크로파 살균 처리기에 의한 살균시, 적어도 하나의 임펠러(미도시)로 하수슬러지를 교반함으로써 살균 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, at this stage, when sterilizing by a microwave sterilizer, the sterilization efficiency can be improved by stirring the sewage sludge with at least one impeller (not shown).

본 단계의 마이크로파 살균을 통해 하수슬러지에 존재하는 세균이 제거되므로 본 단계 이후에 진행되는 고화제 배합 단계 및 고화제 혼합 단계시 생성된 고화물은 고화물 내 세균 번식이 일어나지 않는다.Since the bacteria present in the sewage sludge are removed through the microwave disinfection in this step, the solid matter produced in the solidifying agent mixing step and the solidifying agent mixing step after this step does not cause the bacterial propagation in the solid matter.

본 단계를 통해 하수슬러지에 존재하는 세균을 멸균시키고 슬러지의 함수율을 낮출 수 있으므로 고화제 혼합 단계와 양생 단계를 거친 최종적인 생성물의 강도가 증진됨에 따라, 고화물로부터 침출수가 용출되는 것을 방지할 수 있고, 악취 발생을 억제하는 것이 가능하다.This step sterilizes germs present in the sewage sludge and reduces the water content of the sludge so that the strength of the final product through the solidifying agent mixing and curing steps is increased, And it is possible to suppress the generation of odor.

2. 고화제 배합 단계<S102>2. Solidifying agent mixing step < S102 >

본 단계에서는 단계 S101에서 살균된 슬러지를 고화제 및 배합수와 함께 슬러지 혼합장치(10)에 투입하여 배합하는 과정이 이루어질 수 있다. 일 실시예에서는 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 고화제 및 배합수를 일정 함량으로 배합할 수 있다. 고화제에 포함되어 있는 산화칼슘(CaO)은 슬러지 내에 존재하는 수분과 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 생성하게 되므로 슬러지의 함수율이 저감될 수 있다.In this step, the sludge sterilized in step S101 may be added to the sludge mixing device 10 together with the solidifying agent and the compounding water to form a blended product. In one embodiment, the solidifying agent and the compounding water can be blended in a certain amount with respect to 100 parts by weight of the sterilized sludge. Calcium oxide (CaO) contained in the solidifying agent reacts with water present in the sludge to produce calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), so that the water content of the sludge can be reduced.

구체적으로, 본 단계에서 투입되는 고화제로는 보통포틀랜드 시멘트(ordinary Portland cement) 5~50 중량부, 슬래그파우더(slag powder) 5~50 중량부 및 탈황석고 5~50 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 배합수는 살균된 슬러지 100 중량부에 대해 5~30 중량부로 투입될 수 있다.Specifically, the solidifying agent to be added in this step may include 5 to 50 parts by weight of ordinary Portland cement, 5 to 50 parts by weight of slag powder, and 5 to 50 parts by weight of desulfurization gypsum. The blended water may be added in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the sterilized sludge.

일 실시예에서 보통포틀랜드 시멘트는 고화제의 강도 향상을 위해 투입되며, 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 5~50 중량부가 포함될 수 있다. In one embodiment, the Portland cement is usually added to improve the strength of the solidifying agent, and may be included in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process.

만일, 보통포틀랜드 시멘트가 5 중량부 미만일 경우에는 제조되는 고화물의 강성을 기대하기 어렵고, 50 중량부를 초과할 경우에는 하수슬러지의 재슬러지화 방지 효과가 떨어지고 경제성이 저하될 우려가 있으므로 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.If the Portland cement is less than 5 parts by weight, it is difficult to expect the rigidity of the solidified product. When the amount exceeds 50 parts by weight, the effect of preventing the sludge sludge from becoming sludge is lowered and the economical efficiency is lowered. Or less.

일 실시예에서 슬래그파우더는 제철소에서 고온의 용융 상태인 슬래그에 물을 분사하여 급냉시킨 고로수제슬래그를 밀에서 6000~8000㎠/g의 비표면적을 갖도록 분쇄한 미분말을 의미한다. In one embodiment, the slag powder refers to a fine powder obtained by pulverizing a blast furnace slag, which has been quenched by injecting water into a slag at a high temperature in a steel mill, at a mill to have a specific surface area of 6000 to 8000 cm2 / g.

슬래그파우더는 고화물로부터 중금속이 용출되는 것을 억제하며, 탈황석고와 함께 반응하여 에트링자이트(ettringite)를 생성함으로써 고화물의 강도 향상에 기여한다.The slag powder suppresses the release of heavy metals from the solidified material and reacts with the desulfurized gypsum to produce ettringite, thereby contributing to the improvement of the strength of the solidified material.

일 실시예에서 탈황석고는 순환유동층 보일러에서 로(furnace)내 탈황을 위해 석회석을 투입하여 발생하는 산업부산물이다. 탈황석고는 페트로 코크스를 연료로 하는 순환유동층 보일러의 탈황공정에서 발생한 연소재이므로 탈황석고에는 페트로 코크스에 포함되어 있던 황 성분과 석회석 내의 산화칼슘(CaO)성분이 다량 포함되어 있다.In one embodiment, the desulfurized gypsum is an industrial by-product resulting from the introduction of limestone for desulfurization in a furnace in a circulating fluidized bed boiler. Since the desulfurized gypsum is a soft material generated from the desulfurization process of a circulating fluidized bed boiler using petro coke as a fuel, the desulfurization gypsum contains a large amount of sulfur component contained in petro coke and calcium oxide (CaO) component in limestone.

탈황석고는 슬래그파우더를 자극하여 고화제 내에서 에트링자이트를 생성하고 잠재수경성을 발휘함에 따라, 고화물의 강성이 향상될 수 있다. 여기서, 슬래그파우더와 탈황석고는 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 각각 5~50 중량부로 포함될 수 있다.As the desulfurized gypsum stimulates the slag powder to produce ettringite in the solidifying agent and exhibits potential hydraulic stability, the rigidity of the solidified material can be improved. Here, the slag powder and the desulfurized gypsum may be contained in an amount of 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process.

만일, 슬래그파우더와 탈황석고 각각이 5 중량부 미만으로 투입될 경우에는 형성되는 고화물의 강도를 기대하기 어렵고, 50 중량부를 초과하면 하수슬러지 대비 고화제량이 증가하여 경제성이 저하되며, 반응에 필요한 수분을 하수슬러지 내에서 충분히 공급받기 어렵기 때문에 작업성이 저하될 우려가 있으므로 전술한 범위 이내에서 투입되는 것이 바람직하다.If the amount of each of the slag powder and the desulfurized gypsum is less than 5 parts by weight, it is difficult to expect the strength of the formed solidified material. If the amount of the solidifying agent is more than 50 parts by weight, the amount of the solidifying agent is increased compared to the sewage sludge, Since it is difficult to sufficiently supply water in the sewage sludge, there is a possibility that the workability is lowered.

한편, 지자체에서 발생하는 하수슬러지는 그 지역의 특성에 따라 구성성분 및 물성이 상이하기 때문에, 정형화된 고화제의 성능을 위하여 플라이 애시, 레드머드, 조강재, 감수재 및 pH저감제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물을 하수슬러지의 특성에 따라 혼합하는 것이 바람직하다.On the other hand, since sewage sludge generated from municipalities has different constituents and physical properties depending on the characteristics of the area, it is selected from the group consisting of fly ash, red mud, coarse material, water reducing material and pH reducing agent It is preferable to mix at least one of them or a mixture of two or more thereof according to the characteristics of the sewage sludge.

즉, 일 실시예에서의 고화제는 플라이 애시(fly ash) 10~30 중량부, 레드머드(red mud) 1~20 중량부, 조강재 1~5 중량부, 감수재 1~5 중량부 및 pH저감제 1~5 중량부로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.That is, in one embodiment, the solidifying agent is 10 to 30 parts by weight of fly ash, 1 to 20 parts by weight of red mud, 1 to 5 parts by weight of crude steel, 1 to 5 parts by weight of a reducing agent, And 1 to 5 parts by weight of a reducing agent.

일 실시예에서 플라이 애시는 화력발전소에서 유연탄이 연소되어 발생한 비산재이다. 유연탄 비산재인 플라이 애시는 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3)와 같은 포졸란(pozzolan) 성분을 다량 함유하고 있다. In one embodiment, fly ash is a fly ash produced by burning bituminous coal in a thermal power plant. Fly ash, a bituminous coal fly ash, contains a large amount of pozzolanic compounds such as silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

이러한 포졸란 성분은 수산화칼슘과 포졸란 반응을 일으켜 규산칼슘수화물과 알루미늄산칼슘수화물을 생성하며 고화되는 반응이 일어나면서 고화제의 강도 및 수밀성의 향상에 기여한다.These pozzolanic components cause a pozzolanic reaction with calcium hydroxide to produce calcium silicate hydrate and calcium aluminate hydrate, and as the solidification reaction takes place, it contributes to the improvement of the strength and water tightness of the solidifying agent.

일 실시예에서 플라이 애시가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100중량부에 대하여 10 중량부 미만으로 투입될 경우에는 장기강도 증진 및 수밀성 향상효과를 기대하기 어렵고, 30 중량부를 초과할 경우에는 강도증진의 향상 정도가 투입되는 분량에 비해 크지 않아서 효율성이 떨어질 우려가 있으므로 전술한 범위 이내에서 투입되는 것이 바람직하다.In one embodiment, when the fly ash is added in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process, it is difficult to expect the effect of improving the long-term strength and improving the water tightness. If the fly ash is more than 30 parts by weight, The degree of improvement is not so large as the amount of the added amount, and the efficiency may be lowered.

일 실시예에서 레드머드는 알루미늄 제조 공법인 베이어(Bayer) 프로세스를 통해 보크사이트 원료 광물에서 수산화알루미늄(Al(OH)3)을 추출하고 남은 슬러지를 의미한다. In one embodiment, Red Mud refers to the sludge remaining after extracting aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ) from the bauxite raw mineral through the Bayer process, an aluminum manufacturing process.

레드머드는 알루미늄 정련 과정에서 수산화나트륨(NaOH)을 사용하기 때문에 강알칼리성이며, 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화철(Fe2O3)을 주요 성분으로 포함할 수 있다. 레드머드는 고화제 내에서 보통포틀랜드 시멘트를 강알칼리성으로 만들어 용해석출 반응을 유도하고, 시멘트의 수경성 속도 증가 및 강도 증가에 기여한다.Red mud is strongly alkaline because it uses sodium hydroxide (NaOH) in the aluminum refining process and can contain silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ) have. Red mud makes regular portland cement strong alkaline in solidifying agent, induces dissolution reaction, and contributes to increase hydraulic speed and increase strength of cement.

일 실시예에서 레드머드가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 투입될 경우에는 경제성 증진 효과를 기대하기 어렵고, 20 중량부를 초과하면 하수슬러지의 함수율을 저하시키는 것을 저해할 우려가 있으므로 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.In one embodiment, when Red Mud is added in an amount of less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of sewage sludge subjected to a microwave disinfection process, it is difficult to expect an economical effect. If the amount exceeds 20 parts by weight, water content of the sewage sludge is inhibited It is preferable to apply it within the above-mentioned range.

일 실시예에서 조강재는 시멘트의 조기 강도를 증대시키는 강도증진제로서, 시멘트의 강도 증진을 위해 첨가되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 기존에 공지된 조강재 종류를 사용할 수 있다. 예를 들어, 조강재는 칼슘 아세테이트(Calcium acetate), 칼슘 포메이트(Calcium formate), 질산칼슘, 황산염계 화합물 등을 사용할 수 있다.In one embodiment, the crude steel is a strength enhancing agent for increasing the early strength of the cement, and is not particularly limited as long as it is added for the purpose of enhancing the strength of the cement. For example, the crude steel may be calcium acetate, calcium formate, calcium nitrate, sulfate compounds or the like.

일 실시예에서 조강재가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 투입될 경우에는 시멘트의 조기 강도가 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 투입량 대비 조기 강도 증진 효과의 향상 정도가 미미하며, 제조 단가의 상승으로 경제성이 저하될 수 있으므로 전술한 범위 이내에서 투입되는 것이 바람직하다.In one embodiment, when the crude steel is charged in an amount of less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process, the early strength of the cement may be lowered. If the amount is more than 5 parts by weight, The degree of improvement of the effect is insignificant, and the economical efficiency may be lowered due to an increase in the manufacturing unit cost, so that it is preferable to be charged within the above-mentioned range.

일 실시예에서 감수재는 시멘트의 분말을 분산시키는 시멘트 분산제로 작용하며, 시멘트의 작업성(workability) 개선을 주목적으로 하는 혼화제이다. 감수재를 통해 시멘트의 작업성을 얻기 위한 단위 수량을 감소시킬 수 있으며, 강도가 향상되어 시멘트 절약에 도움을 준다. In one embodiment, the water reducing material acts as a cement dispersing agent for dispersing the powder of cement, and is an admixture aiming at improving the workability of the cement. The water reducing material can reduce the unit quantity for obtaining the workability of the cement, and it improves the strength and helps to save cement.

사용 가능한 감수재 종류로는 나프탈렌, 멜라민, 리그닌 및 폴리카르본산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물로 이루어질 수 있으나, 이에 국한되지 않으며, 공지된 다른 종류의 감수재를 사용할 수도 있다.The water reducing material usable may be any one selected from the group consisting of naphthalene, melamine, lignin and polycarboxylic acid, or a mixture of two or more thereof. However, other known water reducing materials may be used.

또한, 일 실시예에서 감수재가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 투입될 경우에는 감수효과가 떨어져 고화제의 강도가 저하될 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 투입량 대비 감수효과의 향상 정도가 미미하며, 제조 단가가 상승할 수 있으므로 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.In addition, when the water reducing material is added to less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the sewage sludge which has undergone the microwave disinfection process in one embodiment, the effect of water reducing is lowered and the strength of the solidifying agent may be lowered. It is preferable that the degree of improvement of the reduction effect with respect to the input amount is insignificant and the production unit cost may be increased, so that it is preferably carried out within the above-mentioned range.

일 실시예에서 pH저감재는 슬러지의 pH를 저감시켜 악취 발생 및 중금속의 용출을 방지할 수 있다. pH저감재의 종류는 슬러지의 pH의 저감을 위해 첨가되는 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 기존에 공지된 종류를 사용할 수 있다. 예컨대, 황산, 질산, 염산 등의 강산이나 이종의 강산 혼합물을 pH저감재로 사용할 수 있다.In one embodiment, the pH reducing material reduces the pH of the sludge, thereby preventing the generation of odor and the elution of heavy metals. The kind of the pH reducing agent is not particularly limited as long as it is added for the purpose of reducing the pH of the sludge, and a conventionally known kind can be used. For example, a strong acid such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or a mixture of different strong acids can be used as a pH reducing agent.

또한, 일 실시예에서 pH저감재가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만으로 투입될 경우에는 pH저감 효과를 기대하기 어렵고, 5 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 저하되고 투입량 대비 저감 효과의 향상 정도가 미미하므로 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.Further, in one embodiment, when the pH reducing agent is added in an amount of less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process, it is difficult to expect a pH reduction effect. When the amount is more than 5 parts by weight, The degree of improvement of the contrast reduction effect is insignificant, so that it is preferable to be carried out within the above-mentioned range.

일 실시예에서 배합수는 보통포틀랜드 시멘트, 슬래그파우더, 탈황석고, 플라이 애시, 레드머드 등의 고화제 성분을 활성화시키기 위하여 투입될 수 있다. In one embodiment, the compounding number can usually be added to activate the solidifying agent components such as Portland cement, slag powder, desulfurized gypsum, fly ash, red mud, and the like.

즉, 고화제 반응에 필요한 수분이 슬러지 내의 수분만으로 온전히 충당되기에는 물리적인 어려움이 있기 때문에 작업성 개선을 위하여 배합수가 투입될 수 있다.That is, since the water required for the solidifying agent reaction is physically difficult to be completely covered with only water in the sludge, the compounding water may be added to improve workability.

만일, 배합수가 마이크로파 살균공정을 거친 하수슬러지 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만으로 투입될 경우에는 보통포틀랜드 시멘트, 슬래그파우더, 탈황석고, 플라이 애시, 레드머드를 활성화시키는 효과가 미미하고, 30 중량부를 초과할 경우에는 고화물 내의 수분 함유량이 높아져 양생시간이 길어질 수 있으므로 전술한 범위 이내에서 적용되는 것이 바람직하다.If the blend amount is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the sewage sludge subjected to the microwave disinfection process, the effect of activating the portland cement, slag powder, desulfurization gypsum, fly ash and red mud is insignificant, The moisture content in the solidified material may be increased and the curing time may be prolonged, so that it is preferable to apply it within the above-mentioned range.

3. 고화제 혼합 단계<S103>3. Solidifying agent mixing step < S103 >

본 단계에서는 단계 S102에서 투입된 배합물을 혼합하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에 따른 고화제 혼합 단계는 교반 단계, 농도 측정 단계, 점도 측정 단계, 혼합도 판단 단계 및 배출 단계를 포함할 수 있다.In this step, the process of mixing the injected ingredients in step S102 may be performed. The solidifying agent mixing step according to one embodiment may include a stirring step, a concentration measuring step, a viscosity measuring step, a mixing degree judging step, and a discharging step.

먼저, 슬러지 혼합장치(10)에 대해서 설명하면, 일 실시예에 따른 슬러지 혼합장치(10)는 혼합챔버(100) 및 제어부(200)를 포함할 수 있고, 혼합챔버(100)에는 교반용 임펠러(110, 120, 130), 구동모터(140, 150, 160), 적외선 측정센서(170, 190), 초음파 측정센서(180, 195) 및 배출구(197)가 구비될 수 있다.The sludge mixing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may include a mixing chamber 100 and a control unit 200. The mixing chamber 100 may include a stirring impeller The ultrasonic measurement sensors 180 and 195 and the discharge port 197 may be provided on the upper and lower surfaces of the body 110. The ultrasonic measurement sensors 110 and 120 and the driving motors 140 and 150 may be used.

교반용 임펠러(110, 120, 130)는 혼합챔버(100) 내에 위치하며, 일 방향으로 회전하여 혼합챔버(100) 내에 투입된 배합물을 혼합시킬 수 있다. 교반용 임펠러(110, 120, 130)는 혼합챔버(100)의 크기에 따라 형태 변경이나 수량의 증감이 가능하다.The stirring impellers 110, 120, and 130 are located in the mixing chamber 100 and may be rotated in one direction to mix the blended mixture into the mixing chamber 100. The stirring impellers 110, 120, and 130 can be changed in form or quantity according to the size of the mixing chamber 100.

아울러, 교반용 임펠러(110, 120, 130)의 외주면에는 임펠러 블레이드(111, 121, 131)가 교반용 임펠러(110, 120, 130)의 길이 방향을 따라 나선형으로 배치될 수 있다. 이때, 임의의 임펠러 블레이드(111)의 방향은 인접한 교반용 임펠러(120)에 형성된 임펠러 블레이드(121)의 방향과 엇갈리게 배치되는 것이 교반 효율면에서 바람직하다.In addition, the impeller blades 111, 121 and 131 may be spirally arranged along the longitudinal direction of the stirring impellers 110, 120 and 130 on the outer circumferential surfaces of the stirring impellers 110, 120 and 130. At this time, it is preferable that the direction of the optional impeller blades 111 is arranged to be shifted from the direction of the impeller blades 121 formed on the adjacent impeller 120 for stirring, from the viewpoint of stirring efficiency.

구동모터(140, 150, 160)는 교반용 임펠러(110, 120, 130)의 일단에 연결되며, 교반용 임펠러(110, 120, 130)가 일 방향으로 회전하기 위한 동력을 제공할 수 있다. 혼합챔버(100) 내에 설치된 교반용 임펠러(110, 120, 130)가 복수 개일 경우, 구동모터(140, 150, 160)도 교반용 임펠러(110, 120, 130)의 수량과 대응되도록 복수개로 마련될 수 있다.The driving motors 140, 150 and 160 are connected to one ends of the stirring impellers 110, 120 and 130 to provide power for rotating the stirring impellers 110, 120 and 130 in one direction. The plurality of stirring motors 140,150 and 160 may be provided in a number corresponding to the number of the stirring impellers 110,120 and 130 when the number of stirring impellers 110,120 and 130 provided in the mixing chamber 100 is plural. .

구동모터(140, 150, 160)의 일측에는 부하 측정센서(141, 151, 161)가 설치되어 구동모터(140, 150, 160)에 걸리는 부하를 실시간 측정하고 제어부(200)로 측정 정보를 전달할 수 있다. 예를 들어, 부하 측정센서(141, 151, 161)는 구동모터(140, 150, 160)의 작동시 발생하는 토크(torque)나 전류값을 측정하여 측정 정보를 생성할 수 있다. Load sensors 141, 151 and 161 are provided on one side of the drive motors 140, 150 and 160 to measure the load on the drive motors 140, 150 and 160 in real time and transmit measurement information to the controller 200 . For example, the load measuring sensors 141, 151, and 161 may generate measurement information by measuring a torque or a current value generated when the drive motors 140, 150, and 160 operate.

제어부(200)는 제어부(200) 내에 기저장된 부하별 점도 정보와 부하 측정값을 비교함으로써 혼합물의 점도를 계측할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 각 부하 측정센서(141, 151, 161)로부터 수신한 복수의 측정값을 비교하고 측정값들 간의 편차가 기준 범위 이내일 경우, 혼합물이 균일하게 혼합되었다고 판단하여 개폐부의 작동을 제어할 수 있다.The control unit 200 can measure the viscosity of the mixture by comparing the viscosity measurement information stored in the controller 200 with the load measurement value. In addition, the controller 200 compares the plurality of measured values received from the load measuring sensors 141, 151, and 161 and determines that the mixture is uniformly mixed when the deviation between the measured values is within the reference range, The operation can be controlled.

한편, 혼합챔버(100)의 내부에는 혼합물의 농도를 측정할 수 있는 적어도 하나의 센서가 설치될 수 있다. 일 실시예에서는 혼합챔버(100)의 내벽에 적외선 측정센서(170, 190) 및 초음파 측정센서(180, 195)가 설치될 수 있다.At least one sensor capable of measuring the concentration of the mixture may be installed in the mixing chamber 100. In one embodiment, the infrared measurement sensors 170 and 190 and the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 may be installed on the inner wall of the mixing chamber 100.

적외선 측정센서(170)는 혼합물 방향으로 적외선을 송신하는 적외선 송신부(171) 및 송신된 적외선을 수신하는 적외선 수신부(172)를 포함할 수 있다. 적외선 송신부(171)를 통해 방출된 적외선은 혼합물의 수면에 부딪혀 반사되거나 혼합물 속의 슬러지 입자에 부딪혀 반사될 수 있다. The infrared ray measurement sensor 170 may include an infrared ray transmitter 171 for transmitting infrared ray in the mixture direction and an infrared ray receiver 172 for receiving the transmitted infrared ray. The infrared rays emitted through the infrared ray transmitter 171 may be reflected on the water surface of the mixture or may be reflected on the sludge particles in the mixture.

즉, 적외선 측정센서(170)는 적외선 수신부(172)로 입사되는 광량을 측정하고, 적외선 측정센서 내에 기저장된 광량별 농도 정보를 통해 혼합물의 농도를 계측할 수 있다. 적외선 측정센서(170, 190)는 계측된 슬러지 농도값을 제어부(200)로 전송할 수 있다.That is, the infrared ray measuring sensor 170 measures the amount of light incident on the infrared ray receiver 172, and can measure the concentration of the mixture through the previously stored concentration information on the amount of the light ray. The infrared ray measurement sensors 170 and 190 may transmit the measured sludge concentration values to the control unit 200.

일 실시예에서 적외선 측정센서(170, 190)는 혼합챔버(100) 내에서 서로 다른 위치에 복수개로 적용될 수 있다. 이때, 제어부(200)는 서로 다른 위치에서 존재하는 적외선 측정센서(170, 190)로부터 수신된 농도값을 비교하여 농도값의 편차가 기저장된 기준 범위 이내일 경우, 혼합물의 혼합도가 양호하다고 판단할 수 있다.In one embodiment, the infrared measurement sensors 170 and 190 may be applied in a plurality of different locations within the mixing chamber 100. At this time, the controller 200 compares the concentration values received from the infrared measurement sensors 170 and 190 existing at different positions, and determines that the mixture degree of the mixture is good when the deviation of the concentration value is within the previously stored reference range can do.

초음파 측정센서(180)는 혼합물 방향으로 초음파를 송신하는 초음파 송신부(181) 및 송신된 초음파를 수신하는 초음파 수신부(182)를 포함할 수 있다. 초음파 송신부(181)로부터 송신된 초음파의 전파속도는 혼합물의 농도에 따라 변화하는 특성을 가지고 있으므로, 초음파 수신부(182)에 도달하는 초음파의 전파속도를 바탕으로 혼합물의 농도를 계측하는 것이 가능하다.The ultrasonic measurement sensor 180 may include an ultrasonic transmitter 181 for transmitting ultrasonic waves in the mixing direction and an ultrasonic receiver 182 for receiving the ultrasonic waves transmitted. It is possible to measure the concentration of the mixture on the basis of the propagation speed of the ultrasonic wave reaching the ultrasonic receiver 182 since the propagation speed of the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitter 181 varies according to the concentration of the mixture.

즉, 초음파 측정센서(180)는 초음파 수신부(182)에 도달한 초음파의 전파속도를 측정하고, 초음파 측정센서(180) 내에 기저장된 초음파 전파속도별 농도 정보와 측정값을 비교함으로써 혼합물의 농도를 계측할 수 있다. 초음파 측정센서(180, 195)는 계측된 농도값을 제어부(200)로 전송할 수 있다.That is, the ultrasonic measurement sensor 180 measures the propagation speed of the ultrasonic wave that has reached the ultrasonic receiver 182, compares the measured value with the density information of the ultrasonic wave propagation velocity previously stored in the ultrasonic measurement sensor 180, Can be measured. The ultrasound measurement sensors 180 and 195 may transmit the measured concentration values to the control unit 200.

일 실시예에서 초음파 측정센서(180, 195)는 혼합챔버(100) 내에서 서로 다른 위치에 복수개로 적용될 수 있다. 이때, 제어부(200)는 서로 다른 위치에서 존재하는 초음파 측정센서(180, 195)로부터 수신된 농도값을 비교하여 농도값의 편차가 기저장된 기준 범위 이내일 경우, 혼합물의 혼합도가 양호하다고 판단할 수 있다.In one embodiment, the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 may be applied in a plurality of different locations within the mixing chamber 100. At this time, the control unit 200 compares the concentration values received from the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 existing at different positions, and determines that the mixing degree of the mixture is good when the deviation of the concentration value is within the previously stored reference range can do.

제어부(200)는 구동모터(140, 150, 160)의 작동과 배출구(197)의 개폐를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(200)는 적외선 측정센서(170, 190) 및 초음파 측정센서(180, 195)로부터 혼합물의 농도값을 전송받고, 부하 측정센서(141, 151, 161)로부터 부하 측정값을 전송받으면 복수의 적외선 측정센서(170, 190)간의 농도편차, 복수의 초음파 측정센서(180, 195) 간의 농도편차, 적외선 측정센서(170, 190)와 초음파 측정센서(180, 195) 간의 농도편차, 복수의 부하 측정센서(141, 151, 161) 간의 부하편차를 종합적으로 고려하여 혼합물의 혼합도를 판단하고, 배출구(197)의 개폐를 제어할 수 있다.The control unit 200 can control the operation of the driving motors 140, 150 and 160 and the opening and closing of the discharge port 197. In one embodiment, the control unit 200 receives concentration values of the mixture from the infrared measurement sensors 170 and 190 and the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 and receives the concentration values of the mixture from the load measurement sensors 141, The concentration difference between the plurality of infrared measurement sensors 170 and 190 and the concentration difference between the plurality of the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 and the concentration between the infrared measurement sensors 170 and 190 and the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 It is possible to judge the degree of mixture of the mixture and to control the opening and closing of the discharge port 197 considering the deviation and the load deviation between the plurality of load measurement sensors 141, 151 and 161 comprehensively.

예를 들어, 제어부(200) 내에 기저장된 슬러지 혼합물의 혼합도 정보를 기반으로 하여, 각 센서들로부터 전송된 측정 값의 편차가 일정 범위 이내일 경우에는 혼합물의 혼합도가 양호한 것으로 제어부(200)가 판단하고 배출구(197)를 개방시켜 혼합물이 외부로 배출되도록 제어할 수 있다. For example, when the deviation of the measured values transmitted from the sensors is within a certain range based on the mixed degree information of the sludge mixture stored in the controller 200, the controller 200 determines that the mixed degree of the mixture is good, And the discharge port 197 is opened to control the mixture to be discharged to the outside.

한편, 적외선 측정센서(170, 190)는 혼합물 표면의 색상에 따라 측정 편차가 일어날 수 있으므로 측정방식이 다른 초음파 측정센서(180, 195)를 적외선 측정센서(170, 190)와 병행 사용하여 혼합물의 농도를 측정함으로써, 농도 측정간 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 혼합물의 교반 시간이 불필요하게 길어지는 것을 방지할 수 있다.Since the infrared measurement sensors 170 and 190 may cause measurement deviations depending on the color of the surface of the mixture, the ultrasound measurement sensors 180 and 195 having different measurement methods may be used in parallel with the infrared measurement sensors 170 and 190, By measuring the concentration, it is possible to minimize the error that may occur between the concentration measurements and prevent the stirring time of the mixture from becoming unnecessarily long.

또한, 제어부(200)는 서로 다른 방식의 측정센서들(일 예로, 부하 측정센서, 적외선 측정센서, 초음파 측정센서)로부터 수신된 측정값을 종합적으로 고려하여 혼합물의 혼합도 수준을 판단하므로 균일한 혼합이 가능하며, 이는 고화물의 품질 향상에 기여할 수 있다. In addition, the control unit 200 comprehensively considers the measurement values received from different measurement sensors (for example, a load measurement sensor, an infrared measurement sensor, and an ultrasonic measurement sensor) to determine the mixture level of the mixture, Mixing is possible, which can contribute to the improvement of the quality of the solidified product.

3-1. 교반 단계<S1031>3-1. Stirring step < S1031 >

본 단계에서는 슬러지 혼합장치(10)의 혼합챔버(100) 내에서 교반용 임펠러(110, 120, 130)에 의한 교반을 통해 배합물의 혼합이 수월하게 진행될 수 있다.In this step, blending of the blend can be facilitated through stirring by the stirring impellers 110, 120, and 130 in the mixing chamber 100 of the sludge blending device 10.

3-2. 농도 측정 단계<S1032>3-2. Concentration measurement step < S1032 >

본 단계에서는 단계 S1031에서 혼합된 혼합물의 농도를 측정하는 과정이 수행될 수 있다. 일 실시예에서는 혼합챔버(100) 내에 위치한 적외선 측정센서(170, 190) 및 초음파 측정센서(180, 195)를 통해 혼합물의 농도를 측정하고, 측정된 농도값을 제어부(200)로 전송할 수 있다.In this step, a process of measuring the concentration of the mixed mixture in step S1031 may be performed. The concentration of the mixture may be measured through the infrared measurement sensors 170 and 190 and the ultrasonic measurement sensors 180 and 195 positioned in the mixing chamber 100 and the measured concentration value may be transmitted to the controller 200 .

3-3. 점도 측정 단계<S1033>3-3. Viscosity measurement step < S1033 >

본 단계에서는 부하 측정센서(141, 151, 161)가 교반용 임펠러(110, 120, 130)를 회전시키는 구동모터(140, 150, 160)의 부하값을 측정하고, 이를 제어부(200)로 전송할 수 있다. 또한, 본 단계는 단계 S1032와 동시에 진행될 수 있다.In this step, the load measuring sensors 141, 151, and 161 measure the load values of the driving motors 140, 150 and 160 for rotating the stirring impellers 110, 120 and 130, and transmit the measured load values to the controller 200 . In addition, this step can be performed simultaneously with step S1032.

3-4. 혼합도 판단 단계<S1034>3-4. In the mixing degree determination step < S1034 >

본 단계에서 제어부(200)는 혼합챔버(100) 내에 있는 혼합물의 혼합도를 판단하는 과정이 이루어질 수 있다. 즉, 제어부(200)는 혼합물이 균일하게 혼합되었는지 여부를 판단하고, 균일하게 혼합되었다고 판단될 경우에는 배출구(197)를 제어하여 배출 단계가 진행되도록 제어하며, 균일한 혼합이 이루어지지 않았다고 판단될 경우에는 단계 S1031로 되돌아가 교반용 임펠러(110, 120, 130)에 의한 교반이 다시 실시되도록 제어할 수 있다.In this step, the controller 200 may determine the mixture degree of the mixture in the mixing chamber 100. That is, the controller 200 determines whether or not the mixture is uniformly mixed. If it is determined that the mixture is uniformly mixed, the control unit 200 controls the discharge port 197 to control the discharge step to proceed, and if it is determined that the mixture is not uniform , The control returns to step S1031 so that the stirring by the stirring impellers 110, 120, and 130 can be controlled again.

본 단계에서 제어부(200)는 서로 다른 방식의 측정센서들로부터 수신된 측정값을 종합적으로 고려하여 혼합물의 혼합도 수준을 판단하므로 혼합물의 균일한 혼합이 가능한 효과가 있다. 예를 들어, 수신된 농도값과 부하값이 제어부(200) 내에 기 저장된 기준값의 범위 이내에 있는 것으로 확인되는 경우, 제어부(200)는 혼합물의 혼합도 수준이 양호하다고 판단하여 다음 단계로 진행되도록 제어할 수 있다. In this step, the controller 200 considers the measurement values received from the different types of measurement sensors in a comprehensive manner to determine the degree of mixture of the mixture, so that the mixture can be uniformly mixed. For example, when it is determined that the received concentration value and the load value are within the range of the reference value previously stored in the controller 200, the controller 200 determines that the mixture level of the mixture is good, can do.

3-5. 배출 단계<S1035>3-5. Discharging Step < S1035 >

본 단계에서는 배출구(197)가 제어부(200)에 의해 개방되어 혼합챔버(100) 내에 위치한 혼합물을 외부로 배출하는 과정이 진행될 수 있다.In this step, the discharge port 197 is opened by the control unit 200 to discharge the mixture located in the mixing chamber 100 to the outside.

4. 양생 단계<S104>4. Curing step < S104 >

본 단계에서는 단계 S1035에서 배출된 혼합물을 양생하는 과정이 진행될 수 있다. 일 실시예에서 양생은 상온에서 이루어지나, 실시하기에 따라 일정 온도로 가열하여 양생하는 것도 가능하다.In this step, the process of curing the discharged mixture in step S1035 may be performed. In one embodiment, curing is carried out at room temperature, but it is also possible to cure by heating at a certain temperature.

이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The following examples are merely illustrative examples for the understanding of the present invention, and thus the scope of the present invention is not limited thereto or limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법은 하수슬러지를 고화처리하여 새로운 용도로서 산업부산물을 재활용하기 위한 것이다. 관련 기준으로는 기술표준원 고시 제2009-125호에 따른 "폐석산 복구용 고화물"의 GR(Good Recycled)인증기준이 있다. The method for solidifying sewage sludge according to an embodiment of the present invention is for solidifying sewage sludge to recycle industrial by-products as a new use. As a related standard, there is GR (Good Recycled) certification standard of "high-cargo for recovery of waste rocks" according to Notification No. 2009-125 of KSATS.

고화처리된 하수슬러지를 재활용하기 위해서는 전술한 GR인증기준을 만족하여야 하므로 이하에서는 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 고화토의 실시예별 성능을 GR인증기준과 비교하였다.In order to recycle the solidified sewage sludge, it is required to satisfy the above-mentioned GR certification standard. Therefore, the performance of the solidified soil prepared according to the embodiments of the present invention is compared with the GR certification standard.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

먼저 함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시한 후, 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 보통포틀랜드시멘트 26 중량부, 슬래그파우더 37 중량부, 탈황석고 35 중량부, 조강재(질산칼슘) 2 중량부, 배합수 20 중량부를 혼합하여 하수슬러지를 고화처리한 후, 10π X20cm 몰드에 타설한 후에 28일 동안 상온 양생하였다.First, the microwave disinfection process was performed for 15 minutes on sewage sludge having a water content of 80%, and then 26 parts by weight of ordinary portland cement, 37 parts by weight of slag powder, 35 parts by weight of desulfurized gypsum, ) And 20 parts by weight of the compounding water were mixed to solidify the sewage sludge, place it in a 10? X20 cm mold, and then cure at room temperature for 28 days.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

먼저 함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시한 후, 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 보통포틀랜드시멘트 26 중량부, 슬래그파우더 37 중량부, 탈황석고 27 중량부, 레드머드 10 중량부와 배합수 20 중량부를 혼합하여 하수슬러지를 고화처리한 후, 10π X20cm 몰드에 타설한 후에 28일 동안 상온 양생하였다.First, the microwave sterilization process was performed on the sewage sludge having a water content of 80% for 15 minutes. Then, 26 parts by weight of ordinary Portland cement, 37 parts by weight of slag powder, 27 parts by weight of desulfurized gypsum, 10 parts by weight of Red mud And 20 parts by weight of the compounding water were mixed to solidify the sewage sludge, place it in a 10? X20 cm mold, and then cure at room temperature for 28 days.

<실시예 3> &Lt; Example 3 >

먼저 함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시한 후, 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 보통포틀랜드시멘트 26 중량부, 슬래그파우더 37 중량부, 탈황석고 27 중량부, 레드머드 10 중량부, 플라이 애시 20 중량부, 조강재 2 중량부, 감수재 2 중량부, pH저감재 2 중량부와 배합수 20 중량부를 혼합하여 하수슬러지를 고화처리한 후, 10π X20cm 몰드에 타설한 후에 28일 동안 상온 양생하였다.First, the microwave sterilization process was performed on the sewage sludge having a water content of 80% for 15 minutes. Then, 26 parts by weight of ordinary Portland cement, 37 parts by weight of slag powder, 27 parts by weight of desulfurized gypsum, 10 parts by weight of Red mud 20 parts by weight of fly ash, 2 parts by weight of crude steel, 2 parts by weight of water reducing agent, 2 parts by weight of pH reducing agent and 20 parts by weight of compounding water were mixed to solidify sewage sludge, Lt; / RTI &gt;

<비교예 1> &Lt; Comparative Example 1 &

먼저 함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시한 후, 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 보통포틀랜드시멘트 3 중량부, 슬래그파우더 3 중량부, 탈황석고 3 중량부, 레드머드 0.5 중량부, 플라이 애시 8 중량부, 조강재 0.5 중량부, 감수재 0.5 중량부, pH저감재 0.5 중량부와 배합수 3 중량부를 혼합하여 하수슬러지를 고화처리한 후, 10π X20cm 몰드에 타설한 후에 28일 동안 상온 양생하였다.3 parts by weight of ordinary Portland cement, 3 parts by weight of slag powder, 3 parts by weight of desulfurized gypsum, 0.5 parts by weight of Red mud, 0.5 parts by weight of a red mud, 100 parts by weight of a sterilized sludge, 8 parts by weight of fly ash, 0.5 part by weight of crude steel, 0.5 part by weight of a reducing agent, 0.5 part by weight of a pH reducing agent and 3 parts by weight of a compounding water were mixed to solidify the sewage sludge, Lt; / RTI &gt;

<비교예 2> &Lt; Comparative Example 2 &

먼저 함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시한 후, 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여, 보통포틀랜드시멘트 52 중량부, 슬래그파우더 52 중량부, 탈황석고 52 중량부, 레드머드 22 중량부, 플라이 애시 32 중량부, 조강재 7 중량부, 감수재 7 중량부, pH저감재 7 중량부와 배합수 32 중량부를 혼합하여 하수슬러지를 고화처리한 후, 10π X20cm 몰드에 타설한 후에 28일 동안 상온 양생하였다.First, the microwave sterilization process was performed on the sewage sludge having a moisture content of 80% for 15 minutes. Then, 52 parts by weight of ordinary portland cement, 52 parts by weight of slag powder, 52 parts by weight of desulfurized gypsum, 22 parts by weight of red mud 22 32 parts by weight of fly ash, 7 parts by weight of crude steel, 7 parts by weight of reducing agent, 7 parts by weight of pH reducing agent and 32 parts by weight of compounding water were mixed to solidify the sewage sludge, Lt; / RTI &gt;

<성능시험 방법 및 결과><Performance Test Methods and Results>

함수율 80%의 하수슬러지에 마이크로파 살균공정을 15분 동안 실시하고, 살균된 슬러지 내의 세균 변화량을 알아보기 위해 한국화학융합시험연구원에 의뢰하여 측정하였으며 그 결과는 아래 표1과 같다.A microwave sterilization process was carried out for sewage sludge with a water content of 80% for 15 minutes and the amount of bacterial change in sterilized sludge was measured and submitted to the Korea Chemical Fusion Research Institute. The results are shown in Table 1 below.

시험항목Test Items 단위unit 시료구분Sample classification 결과치Results 시험방법Test Methods 일반세균Common bacteria CFU/gCFU / g 시료A - 살균 전Sample A - Before sterilization 4.4x105 4.4 x 10 5 먹는물수질공정시험기준:2015Eating water quality process test basis: 2015 일반세균Common bacteria CFU/gCFU / g 시료B - 살균 후Sample B - after sterilization 4.1x102 4.1 x 10 2

표1에 기재된 바와 같이, 마이크로파 살균공정을 15분간 실시한 결과, 하수슬러지 내의 세균은 99.9% 감소한 것으로 나타났다.As shown in Table 1, the microwave sterilization process was carried out for 15 minutes, and the bacteria in the sewage sludge were found to be reduced by 99.9%.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 고화토 성능의 측정은 GR인증기준에 명시된 시험방법에 따라 실시하였고, 세부 시험방법 및 결과는 하기 표2에 기재된 바와 같다. The solidified soil properties of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were measured according to the test method specified in the GR certification standard, and detailed test methods and results are as shown in Table 2 below.

시험항목Test Items 단위unit GR인증기준GR Certification Criteria 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 시험방법Test Methods 수정 CBR(노상토 지지력비)Modified CBR (ratio of bearing capacity of subgrade) %% 2.5 이상2.5 or more 20.320.3 20.520.5 2525 1.11.1 2.12.1 KS F 2320KS F 2320 다짐 후 최대 건조밀도Maximum dry density after compaction g/㎤g / cm3 1.0 이상1.0 or higher 1.51.5 1.61.6 2.02.0 0.50.5 0.70.7 KS F 2312KS F 2312 일축 압축강도Uniaxial compressive strength MPa MPa 0.2 이상0.2 or more 1.801.80 1.921.92 3.03.0 0.10.1 0.10.1 KS F 2314KS F 2314 pHpH -- 6.0 - 12.46.0 - 12.4 12.212.2 12.412.4 10.010.0 1313 1313 KS F 2103KS F 2103 유기이물질 함유량Organic matter content 부피%volume% 1.0 이하1.0 or less 0.00.0 0.00.0 0.00.0 2.02.0 2.12.1 KS F 2576KS F 2576 함수비Function cost %% 50 이하Less than 50 3.73.7 3.43.4 22 44 44 KS F 2306KS F 2306 투수계수Permeability coefficient cm/scm / s 10-7~10-4 10 -7 to 10 -4 1.3x10-5 1.3x10 -5 1.5x10-5 1.5x10 -5 1.0x10-5 1.0 x 10 -5 1.7x10-5 1.7 x 10 -5 1.2x10-5 1.2 x 10 -5 KS F 2322KS F 2322 유해중금속Harmful heavy metals mg/lmg / l 기준치이하Below standard 기준치이하Below standard 기준치이하Below standard 기준치이하Below standard 기준치이하Below standard 기준치이하Below standard 「환경분야 시험ㆍ검사 등에 관한 법률」제6조에서 규정된 '토양오염공정시험기준The "Soil Pollution Process Test Standard" specified in Article 6 of the "Act on Environmental Testing and Inspection, etc."

표2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법을 통해 생성된 고화물인 고화토는 다짐 후 최대 건조밀도, pH, 투수계수 및 유해중금속 기준치를 모두 만족시키는 것으로 확인되었으며, 특히 수정 CBR, 일축 압축강도, 유기이물질 함유량 및 함수비 면에서 우수함을 나타내었다. As can be seen from Table 2, the solidified soot, which is solidified through the solidification method of the sewage sludge according to an embodiment of the present invention, satisfies the maximum dry density, pH, permeability coefficient and harmful heavy metal standard value after compaction , Especially in the case of modified CBR, uniaxial compressive strength, organic matter content and water content.

이는 마이크로파 살균공정을 통하여 하수슬러지 내의 세균을 제거함으로써 에트링자이트 생성 및 잠재수경성 발휘의 저해요소를 억제하고, 슬러지와 함께 투입된 고화제의 세부 성분 및 함량에 의해 고함수 하수슬러지의 고화처리 효과가 증진된 것임을 확인할 수 있다.The microbial sterilization process removes germs from sewage sludge and inhibits the inhibition of etring zite formation and potential hydraulicity. Also, the solidifying agent added with the sludge can improve the solidification effect of sewage sludge Is increased.

참고로, 표2의 시험항목 중 하나인 수정 CBR은 현장에서 기대할 수 있는 노반재료의 강도를 나타내는 노상토 지지력비이며, 관입량에 따른 시험 하중 강도를 관입량에 따른 표준 하중 강도로 나누어 100을 곱한 값이다. 수정 CBR은 KS F 2320에 의거하여 측정하였으므로 상세한 설명은 생략한다.For reference, the modified CBR, which is one of the test items in Table 2, is the ratio of the bearing capacity of the subsoil to the strength of the bedrock material that can be expected in the field. The test load strength according to the amount of penetration is divided by the standard load strength according to the amount of penetration, . Since the modified CBR is measured according to KS F 2320, detailed description is omitted.

종래에는 함수율이 높은 하수 슬러지를 처리하기 위한 방법으로 고화처리 방법이 각광받고 있지만, 하수슬러지 내의 수분과 유기물 함량이 높아 고화처리에 어려움이 있고, 고화처리가 완료된 고화물이라 하더라도 대부분 멸균공정을 거치지 않기 때문에 하수슬러지 내의 유기물이 고화과정을 방해하여 고화물이 충분한 강성을 띄고 있지 않아 추후 매립재나 복토재 등으로 사용되었을 시에 침출수가 흘러나오거나 악취가 발생하는 등 많은 환경문제를 야기할 수 있다.Conventionally, a solidification method has been popular as a method for treating a sewage sludge having a high water content. However, since the water and organic matter content in the sewage sludge is high, it is difficult to solidify the solidification treatment. The organic matter in the sewage sludge interferes with the solidification process and the solidified material does not have sufficient rigidity. Therefore, when used as a landfill material or a cover material, it may cause a lot of environmental problems such as leakage of leachate and generation of odor.

또한, 다량의 하수슬러지를 고화처리함에 있어 함수율 및 악취를 제어하기 위해서는 탈취제 등의 사용으로 고화제의 가격이 급격히 상승되는 문제점이 존재하지만, 본 발명에 따른 하수슬러지의 고화처리 방법은 마이크로파 살균을 통하여 하수슬러지 내의 세균을 99.9% 멸균하는 효과가 있다.In order to control the water content and odor in the solidification of a large amount of sewage sludge, there is a problem that the price of the solidifying agent is rapidly increased due to the use of a deodorant and the like. However, the method of solidifying sewage sludge according to the present invention, It is effective to sterilize bacteria in the sewage sludge by 99.9%.

아울러, 본 발명은 마이크로파 살균 공정을 통하여 고함수 슬러지의 고화조건을 최적화시켜 함수율을 10%이하로 저감시키며 일축 압축강도 1.0MPa 이상의 강도를 가지는 고강도 고화토를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통하여 침출수를 방지하며 및 악취 발생을 억제할 수 있다.In addition, the present invention is capable of producing a high strength solidified soil having a strength of 1.0 MPa or more with uniaxial compressive strength lowering the water content to 10% or less by optimizing the solidification condition of the high function sludge through the microwave sterilization process, And the generation of odor can be suppressed.

또한, 본 발명에 따른 하수슬러지의 고화처리방법은 폐석산 복구용 고화물의 우수재활용 제품 품질인증기준(GR M 9020-2016)의 모든 인증 항목을 만족시킴으로써 하수슬러지의 재활용을 통해 폐자원의 활용도를 높일 수 있고, 친환경적이면서도 경제적인 하수슬러지 처리 해결책을 제시하여 환경보호에 기여하는 효과가 있다.In addition, the solidification method of the sewage sludge according to the present invention satisfies all certification items of the excellent recycled product quality certification standard (GR M 9020-2016) of the solid waste reclaimed sludge recovery slurry, And can contribute to environmental protection by presenting an environmentally friendly and economical sewage sludge treatment solution.

그리고, 플라이 애시, 탈황석고, 레드머드 등의 산업 부산물을 고화토로 재활용하여 폐기물 처리 비용을 절감하며, 폐기물로 인한 환경오염을 방지할 수 있다.Industrial byproducts such as fly ash, desulfurization gypsum and red mud can be recycled to solidified soil to reduce waste treatment costs and prevent environmental pollution caused by waste.

통상적으로, 하수슬러지는 일반적인 시멘트, 고화제 및 기타 혼합물의 배합과는 달리, 물리적 특성으로 인하여 혼합시에 차별성이 요구된다. 즉, 하수슬러지 내에 포함되어 있는 응집제 성분이 하수슬러지와 고화제의 혼합을 저해시키는 요소로 작용하기 때문에 일반적인 혼합방식을 사용할 경우에는 하수슬러지가 고화제와 골고루 섞이지 못하고 부분적으로 뭉쳐있게 되어 추후 고화물의 고결 강도에 영향을 미칠 수 있다.Typically, sewage sludge is different from conventional cements, solidifying agents and other mixtures in that mixing requires differentiation due to their physical properties. That is, since the coagulant component contained in the sewage sludge acts as a factor that interferes with the mixing of the sewage sludge and the solidifying agent, when the general mixing method is used, the sewage sludge can not be mixed with the solidifying agent evenly, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; strength. &Lt; / RTI &gt;

하지만, 본 발명에서는 센서에 의해 혼합물의 혼합도를 측정하고 측정 결과에 따라 재교반 여부를 결정함으로써 살균된 슬러지, 고화제 및 배합수를 포함하는 배합물이 균일하게 혼합될 때까지 교반될 수 있다. 즉, 혼합물의 높은 혼합도는 고화물의 강도에 직접적으로 기여함에 따라, 고화물의 품질이 향상되는 효과가 있다.However, in the present invention, the mixture may be agitated until the mixture containing the sterilized sludge, the solidifying agent and the compounding water is uniformly mixed by measuring the degree of mixture of the mixture by the sensor and determining whether or not to re-stir according to the measurement result. That is, as the high mixing degree of the mixture directly contributes to the strength of the solidified product, the quality of the solidified product is improved.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. And the scope of the present invention should be understood as the scope of the following claims and their equivalents.

10 : 슬러지 혼합장치
100 : 혼합챔버
110, 120, 130 : 교반용 임펠러
111, 121, 131 : 임펠러 블레이드
140, 150, 160 : 구동모터
141, 151, 161 : 부하 측정센서
170, 190 : 적외선 측정센서
171 : 적외선 송신부
172 : 적외선 수신부
180, 195 : 초음파 측정센서
181 : 초음파 송신부
182 : 초음파 수신부
197 : 배출구
200 : 제어부
10: sludge mixing device
100: mixing chamber
110, 120, 130: stirring impeller
111, 121, 131: Impeller blades
140, 150, 160: drive motor
141, 151, 161: load measuring sensor
170, 190: Infrared measurement sensor
171: Infrared transmitter
172: Infrared receiver
180, 195: Ultrasonic measurement sensor
181: Ultrasonic transmitter
182: Ultrasonic receiver
197: Outlet
200:

Claims (6)

하수슬러지를 마이크로파로 살균 처리하는 슬러지 살균 단계;
상기 슬러지 살균 단계에서 살균된 슬러지에 고화제 및 상기 고화제를 활성화시키기 위한 배합수를 투입하여 배합하는 고화제 배합 단계;
상기 고화제 배합 단계에서 투입된 배합물을 혼합하는 고화제 혼합 단계; 및
상기 고화제 혼합단계에서 혼합이 완료된 혼합물을 양생하는 양생 단계;를 포함하고,
상기 슬러지 살균 단계에서 살균된 슬러지 100 중량부에 대하여,
상기 고화제 배합 단계에서 투입되는 상기 고화제는 보통포틀랜드 시멘트 5~50 중량부, 슬래그파우더 5~50 중량부, 탈황석고 5~50 중량부, 플라이 애시 10~30 중량부, 레드머드 1~20 중량부, 조강재 1~5 중량부, 감수재 1~5 중량부 및 pH저감제 1~5 중량부를 포함하고, 상기 배합수는 5~30 중량부로 투입되고,
상기 슬러지 살균 단계에서는 함수율이 50~80%인 하수슬러지를 마이크로파로 5~25분 동안 살균 처리하는 것을 특징으로 하는
하수슬러지의 고화처리 방법.
A sludge sterilization step of sterilizing the sewage sludge with a microwave;
Adding a solidifying agent to the sludge sterilized in the sludge sterilization step and mixing water for activating the solidifying agent;
A solidifying agent mixing step of mixing the injected additives in the solidifying agent mixing step; And
And a curing step of curing the mixed mixture in the solidifying agent mixing step,
With respect to 100 parts by weight of sludge sterilized in the sludge sterilization step,
The solidifying agent to be added in the solidifying agent mixing step is usually 5 to 50 parts by weight of Portland cement, 5 to 50 parts by weight of slag powder, 5 to 50 parts by weight of desulfurizing gypsum, 10 to 30 parts by weight of fly ash, 1 to 20 parts by weight of red mud 1 to 5 parts by weight of a base material, 1 to 5 parts by weight of a reducing agent, and 1 to 5 parts by weight of a pH reducing agent. The blended water is added in an amount of 5 to 30 parts by weight,
In the sludge sterilization step, the sewage sludge having a water content of 50 to 80% is sterilized by microwave for 5 to 25 minutes
Method for solidification of sewage sludge.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 탈황석고는 페트로 코크스를 연료로 하는 순환유동층 보일러의 탈황공정에서 발생한 연소재인 것을 특징으로 하는
하수슬러지의 고화처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the desulfurized gypsum is a combustion material generated in a desulfurization process of a circulating fluidized bed boiler using petro coke as a fuel
Method for solidification of sewage sludge.
제1항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 고화물로서,
KS F 2320에 의거하여 측정한 노상토 지지력비가 2.5% 이상이고, KS F 2312에 의거하여 측정한 다짐 후 최대건조밀도가 1.0g/㎤ 이상이고, KS F 2314에 의거하여 측정한 일축 압축강도가 0.2 MPa 이상이고, KS F 2103에 의거하여 측정한 pH가 6.0 이상 내지 12.4 이하이고, KS F 2576에 의거하여 측정한 유기이물질 함유량은 1.0 부피% 이하이고, KS F 2306에 의거하여 측정한 함수비는 50% 이하이고, KS F 2322에 의거하여 측정한 투수계수는 10-7 cm/s 이상 내지 10-4 cm/s 이하인 것을 특징으로 하는
고화물.
A solidified product prepared by the process according to any one of claims 1 to 5,
And the maximum dry density after compaction measured according to KS F 2312 is 1.0 g / cm 3 or more and the uniaxial compressive strength measured according to KS F 2314 is 0.2 MPa or more, the pH measured according to KS F 2103 is 6.0 to 12.4, the organic foreign matter content measured according to KS F 2576 is 1.0 volume% or less, and the water content measured according to KS F 2306 is 50% or less, and the permeability coefficient measured according to KS F 2322 is 10 -7 cm / s or more to 10 -4 cm / s or less
High freight.
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