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하수슬러지의 연소 재 및 열분해 숯으로 부터 인 회수

전문가 제언: ○ 세계적으로 인류 생활의 질이 향상되는 반면, 음식물의 생산을 위한 인 비료의 원료인 인광석은 50∼100년 이내에 고갈될 염려가 있고, 인광석 채굴지는 편향되어 있어, 머지않은 장래에 인의 확보를 위한 지정학적 갈등이 발생할 우려가 있어 왔다. 이에 대응하여 폐기물에서 인을 회수하는 노력이 다방면으로 시도되고 있다. 폐기물에 포함되어 있는 인이 회수되지 않고 폐수에 들어가게 되면 재생 불가능한 자원인 인광석의 손실은 물론, 부영양화와 같은 수질 악화의 원인이 된다.

○ 하수슬러지는 전통적으로 매립 또는 농토에 직접 또는 퇴비화하여 투여되어 왔으나, 감염균, 독성 및 중금속 성분 때문에 점차 소각하는 형태로 바뀌고 있으며, 이에 따라 소각에 따른 에너지의 회수 및 잔여물에서 부가가치가 높은 물질을 추출하는 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 특히 소각 잔여물인 재에서 인을 추출하거나 유리-세라믹을 제조하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.

○ 본 연구는 무기산을 이용하여 인광석에서 인을 추출하는 방법을 원용하여, 하수슬러지의 연소 재 및 가스화 재에서 인을 최대한 추출할 수 있는 제반 조건을 확인하였다. 연구 결과, 황산 또는 수산을 사용하여 재속에 포함된 인 성분을 상온에서 2시간 이내에 90% 이상 추출할 수 있다는 것을 확인하였다. 결론적으로 하수슬러지의 연소 재에는 가스화 재에 비해 약 2배의 인 성분이 포함되어 있으며, 두 경우에 모두 실질적인 조건에서 인을 추출할 수 있었다.

○ 우리나라에서도 폐기물에서 인을 추출하는 각종 연구가 근래에 이루어지고 있으나, 하수슬러지에서 자원을 회수하는 연구는 아직 본격적으로 진행되지 않고 있다. 이웃 중국에서 현재 하수처리장의 건설이 활발하게 진행중인 바, 하수슬러지 소각 또는 가시화 시에 부가가치가 높은 자원을 회수하는 기술을 적용하여 인의 안정적 수급을 지원하며, 환경정화와 소득 증대에 크게 기여할 수 있으리라 사료된다.

저자: M. Atienza-Martinez, et al.
자료유형: 니즈학술정보