슬러지 농축
슬러지 농축은 슬러지의 수분 함량을 감소시켜 고형물 농도를 높이는 폐수 처리 공정입니다.
슬러지 농축의 주요 목적은 후속 처리 및 폐기를 위한 슬러지의 양을 최소화하는 것입니다.
슬러지 농축의 일반적인 방법 중 하나는 중력 농축입니다.
이 공정에서 슬러지는 증점제 또는 정화기로 알려진 대형 탱크로 보내집니다. 슬러지는 고형물의 침전을 촉진하기 위해 부드럽게 휘젓고 중력은 더 무거운 고형물을 탱크 바닥에 침전시킵니다.
정화된 상등액은 제거되는 반면, 1차 슬러지로 알려진 걸쭉한 슬러지는 수집되어 추가 처리 공정으로 옮겨집니다.
슬러지 농축에 사용되는 다른 기술로는 원심력을 가하여 액체 상태에서 고형물을 분리하는 원심분리와 미세 기포를 사용하여 고형물을 표면에 띄워 제거하는 DAF(용존 공기 부상)가 있습니다.
슬러지 농축은 슬러지의 양을 크게 줄여 후속 처리 및 폐기를 위해 취급 및 운송을 보다 쉽고 비용 효율적으로 만듭니다.
슬러지 소화
혐기성 소화라고도 알려진 슬러지 소화는 슬러지의 유기물을 분해하여 바이오 가스를 생성하고 슬러지를 안정화시키는 생물학적 과정입니다. 슬러지 처리에 일반적으로 사용되는 방법입니다.
소화하는 동안 슬러지는 소화조라고 하는 밀폐된 대형 탱크에 배치되어 복잡한 일련의 생화학 반응을 겪습니다. 산소가 없으면(혐기성 조건) 미생물, 주로 박테리아가 슬러지에 존재하는 유기물을 분해합니다.
이 과정에서 주로 메탄과 이산화탄소로 구성된 바이오 가스가 방출됩니다.
소화 과정은 몇 가지 목표를 달성합니다.
첫째, 슬러지의 유기물 함량을 줄여 슬러지 부피를 줄이고 불쾌한 냄새를 제거합니다.
둘째, 난방이나 발전을 위한 재생 에너지원으로 사용할 수 있는 바이오가스를 생성합니다.
마지막으로, 소화는 슬러지에 존재하는 유해한 병원균을 죽이거나 불활성화하여 추가 처리 또는 폐기를 위해 생성된 물질을 더 안전하게 만듭니다.
슬러지 소화는 특정 조건 및 요구 사항에 따라 1단계 또는 2단계 공정이 될 수 있습니다.
2단계 소화는 예비 산 형성 단계와 메탄 형성 단계를 포함하여 공정의 전반적인 효율성을 향상시킵니다.
진창 탈수
탈수라고도하는 슬러지 탈수는 슬러지의 수분 함량을 더 줄이는 것을 목표로하는 프로세스입니다.
그 목적은 취급, 운반 및 폐기가 더 쉬운 반고체 또는 고체 물질을 생산하는 것입니다.
슬러지 탈수에는 다음과 같은 몇 가지 기술이 사용됩니다.
기계적 탈수 : 슬러지를 기계적으로 짜내거나 압축하여 물과 고형물을 분리하기 위해 벨트필터프레스, 원심분리기, 스크류프레스 등의 기계적 방법이 일반적으로 사용된다. 이러한 방법은 압력이나 회전력을 가하여 물을 강제로 빼내어 슬러지를 더 건조하게 만듭니다.
열 건조: 열 건조는 슬러지에 열을 가하여 수분을 증발시키는 것입니다. 직접 건조(예: 회전식 건조기) 또는 간접 건조(예: 유동층 건조기)와 같은 방법은 증발을 통해 물을 제거하는 데 사용됩니다. 생성된 건조 슬러지는 취급 및 폐기가 더 쉽도록 과립화되거나 분말화됩니다.
진공 여과: 진공 여과는 슬러지에서 물을 제거하기 위해 진공 소스와 함께 다공성 매질 또는 필터 매질을 사용합니다. 진공은 필터 매체를 통해 물을 빨아들여 건조한 슬러지 케이크를 남깁니다.
슬러지 탈수는 슬러지의 수분 함량을 크게 줄여 부피와 무게를 줄여 운송 및 폐기 비용을 절감합니다. 탈수된 슬러지는 다양한 방법으로 추가 처리 또는 폐기될 수 있다.
슬러지 소각
슬러지 소각은 탈수된 슬러지를 일반적으로 특수 설계된 소각로에서 고온에서 연소시키는 열처리 공정입니다. 슬러지 소각의 주요 목적은 슬러지의 양을 줄이고 유기물, 병원균 및 잠재적 유해 물질을 파괴하는 것입니다.
소각 공정에서 슬러지는 소각로로 유입되어 섭씨 800도에서 1,200도에 이르는 고온에 노출됩니다. 높은 온도는 유기 물질의 완전한 연소를 촉진하여 재, 가스 및 열로 변환합니다.
소각 시 발생하는 열은 회수하여 증기를 생산하는 데 사용할 수 있으며, 이를 통해 발전이나 난방 목적으로 사용할 수 있습니다. 소각 시 발생하는 가스는 대기 중으로 배출되기 전에 오염 물질을 제거하는 처리를 합니다.
슬러지 소각은 여러 이점을 제공합니다.
슬러지의 부피를 획기적으로 줄여 대규모 저장시설이나 처리시설이 필요하지 않다. 또한 슬러지에 존재하는 병원균과 잠재적 유해 물질을 파괴하여 최종 폐기의 안전성을 보장합니다. 또한 소각은 에너지를 생성하여 외부 에너지원에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
최종 폐기
다양한 처리과정을 거친 슬러지 처리의 마지막 단계는 폐기입니다. 폐기 방법의 선택은 현지 규정, 처리된 슬러지의 특성 및 환경 고려 사항을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다.
몇 가지 일반적인 슬러지 처리 방법은 다음과 같습니다.
토지 적용: 생물학적 고형물로도 알려진 처리된 슬러지는 유익한 용도로 토지에 적용할 수 있습니다. 여기에는 간척, 토양 개량 및 농업 적용이 포함됩니다. 그러나 엄격한 지침과 규정은 환경 보호와 공중 보건을 보장하기 위해 슬러지의 토지 적용을 관리합니다.
매립: 처리된 슬러지를 유용하게 사용할 수 없는 경우 슬러지를 포함하고 관리하도록 설계된 안전한 매립지에 폐기할 수 있습니다. 토양과 지하수의 오염을 방지하려면 적절한 매립지 설계 및 관리 관행이 필요합니다.
해양 처리: 경우에 따라 처리된 슬러지는 특정 규정 및 지침에 따라 해양에 처리될 수 있습니다. 이 방법을 사용하려면 환경에 미치는 영향과 엄격한 규제 요건 준수를 주의 깊게 고려해야 합니다.
소각재 처리 : 슬러지 소각시 발생하는 재는 일반적으로 재처리 전용시설에서 처리한다. 재는 안정화되어 안전한 매립지에 놓이거나 구성 및 특성에 따라 건축 자재에 사용될 수 있습니다.
에너지 회수: 경우에 따라 처리된 슬러지를 재생 에너지원으로 사용할 수 있습니다. 여기에는 전기 생성을 위해 소화 중에 생성된 바이오가스를 활용하거나 증기 생산을 위해 소각 중에 생성된 열을 사용하는 것이 포함됩니다.
최종 폐기 방법의 선택은 환경 지속 가능성, 규정 준수 및 자원의 최상의 활용을 우선시해야 합니다.
결론적으로 슬러지 처리는 농축, 소화, 탈수, 소각, 최종처분 등 여러 과정을 포함합니다.
이러한 공정은 슬러지의 양을 줄이고, 유기물 함량을 안정화하며, 물을 제거하고, 병원균을 파괴하고, 처리된 슬러지의 안전하고 환경 친화적인 폐기를 보장하는 것을 목표로 합니다.
각 공정은 폐수 처리장에서 슬러지의 전반적인 처리 및 관리에 중요한 역할을 합니다.