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영가 철과 과산화수소를 결합시킨 조정에 의한 폐활성슬러지의 탈수성개선

전문가 제언: ○ 수질환경을 개선하기 위해 하수도 보급률이 증가함에 따라 잉여슬러지가 지속적으로 증가하고, 이들의 처리, 처분비용이 하수처리장 운영비의 절반 이상을 차지하는 사례도 발생해서 큰 문제로 되고 있다.

○ 잉여슬러지의 용적을 획기적으로 저감시키기 위해서는 슬러지 플록 내의 자유수 외에 결합수를 제거해야 한다. 이 목적에서 150℃ 이상의 열처리, 중온의 금속염투입, 산·알칼리처리 및 산화제처리 등이 있다.

？ 산화제로 오존, 과산화수소, 염소, 이산화염소, 과황산염이 등이 있지만, 촉매로 2가 철염을 사용하는 펜톤법이 가장 높은 수산화라디칼을 생성하므로 가장 효율적으로 처리할 수 있는 방법으로 예상되고 있다.

○ 본고에서는 전통적인 펜톤법과 달리 2가 철염 대신에 쉽게 산화되지 않고, 과량으로 투입된 부분을 회수할 수 있는 영가 철을 사용하므로 펜톤법의 단점인 과도한 수산화철생성을 부분적으로 해결할 수 있다고 본다.

？ pH 2-4의 산성에서 영가 철이 과산화수소와 반응해 다량의 수산화라디칼을 생성하므로, 전통적인 펜톤법과 유사한 효과를 예상할 수 있다.

？ 영가 철과 과산화수소의 최적투입량은 각각 500㎎/L와 250㎎/L로 밝혀졌고, 이 조건에서 모세관 흡입시간의 감소율이 48.7%이므로, 전통적인 펜톤법의 47-48.6%와 유사한 수치를 보인다.

？ 수산화라디칼이 슬러지를 공격해 부피중심 직경이 원래의 109.5±0.5㎛에서 103.5±0.6㎛로 5.5% 감소하는 결과로 슬러지플록의 분해가 일어나기 때문에 슬러지 내의 결합수방출로 이어진다.

○ 국내에는 해양투기금지 때문에 주로 슬러지를 소각하는 방향으로 추진되고 있고, 건조기와 탈수기 등 시설에 치중하고 있다. 그러나 탈수하기 이전에 이러한 전처리를 적용한다면, 에너지사용량을 크게 절감할 수 있으므로, 장비, 시설 대신에 공정에 대한 관심을 높일 필요가 있다.

저자: Xu Zhou, et al.
자료유형: 니즈학술정보