하수슬러지 탄화물의 바이오매스 연료로서의 유효이용에 관한 기초연구

Abstract

20세기 이후 산업의 급격한 발달과 생활수준의 향상, 인구의 급격한 증가 및 집중화로 물의 사용량은 갈수록 증가하고 이 시점에서 자연히 수질오염원의 증가 및 악화가 초래하게 되었다. 이에 전국의 각지자체는 주민들을 위한 쾌적한 도시기반 조성을 위해 하·폐수처리장 건설 및 하수도 보급률을 증가시켜왔고 이러한 하·폐수처리장의 증가로 인해 발생 및 증가하는 하수슬러지가 또 다른 수질오염원으로 대두됨에 따라 그 처리방법에 대한 연구가 현재까지 활발히 진행되어 왔다. 초기에 하·폐수처리장에서 발생되던 슬러지는 대부분 인근 매립장에 직매립되면서 토양오염원으로 대두되어 환경부에서는 2003년 7월부터 시설용량 1만㎥/일 이상의 하·폐수종말처리시설에서 발생되는 슬러지의 직매립을 금지시켰으나 이후 가장 저렴한 처리방안인 슬러지 해양투기방법이 80%에 이를 정도로 대부분을 차지하였고, 하수슬러지로 인한 해양오염은 점차 가중되어왔다. 해양수산부는 하수슬러지로 인한 해양오염과 런던협약 ‘96의정서 발효에 대비하여 2006년 2월 하수슬러지의 해양배출기준을 대폭 강화하였고 결국 하수슬러지의 해양투기는 사실상 불가능하게 되었다. 따라서 발생되는 하수슬러지에 대한 다양한 처리방법이 적용되어왔으나 단순히 하수슬러지의 안정적인 처리라는 환경적 측면만 고려된 목표아래 하수슬러지의 처리부산물에 대한 재활용성이 크게 대두되지 못하였다. 향후 환경부에서는 2011년 기준 전국적으로 일일 21,346톤이라는 막대한 양의 하수슬러지가 발생할 것으로 예측하였으며 또한 발생되는 하수슬러지에 대한 안정적 처리외에도 처리부산물의 매립장 복토재활용 및 연료화등 하수슬러지의 다양한 재활용성을 크게 강조하고 있어 하수슬러지의 처리방안은 과거 매립·소각등의 단순처리에서 벗어나 처리부산물의 자원재순환을 통해 정부시책에 부응하는 한편 경제적 파급효과도 기대할 수 있도록 그 방향을 모색하는 것이 바람직 할 것이다. 현재 우리나라는 에너지 해외 의존도가 2000년 기준 97이상일 정도로 매우 높은 편이며 대체에너지 지속적인 개발이 그 어느 나라보다도 절실한 실정이다. 따라서 하수슬러지의 에너지화 연구는 기존의 발생슬러지를 안정적으로 처리하는 것에 국한된 환경적 개념에서 탈피해 경제성 있는 하수슬러지 처리방안을 모색하고자 하는데에 그 의의를 두고 있다. 현재 국내에서는 하수슬러지의 다양한 처리를 통해 연료화 하는 방안에 대한 움직임을 보이고는 있으나 연료제품의 확증이 이루어지지 않았고, 수요처 확보에도 어려움을 격고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 하수슬러지 탄화물의 바이오매스 연료로서 유효이용성 입증에 그 초점을 두었으며 또한 실험과 검증을 통하여 탄화물을 이용한 바이오매스 연료의 사용방안을 수립하고자 하였다. 연구결과 탄화처리를 통한 바이오 매스연료는 수요안정성, 대체 가능성, 처분의 경제성 등 종합적인 관점에서 볼때 연료로서의 주요용도활용이 가능할 뿐 아니라 향후 매우 우수한 철강보온재로서의 재활용도 가능할 것으로 판단된다. 또한 슬러지의 탄화처리를 통해 탄화물을 화학적으로 안정화 시켜 악취를 충분히 제거해 다양한 재활용이 가능할 것으로 사료된다.; The sludge which occurs initially from the sewage·waste water directly is reclaimed in the most neighborhoodground reclaimed ground and ministry of enviroment prohibit direct reclaim of sludge which occurs from sewage·waste wate facility above ten thousand ㎥/day from 2003 July. The sludge oceanic disposal method which is cheap will reach to 80%, the sea contaimination which is caused by the sewage sludge gradually was added an extra weight. Oceanic Ministry of Fisheries, because of the sea contaimination which are caused by with the sewage sludge and preparation to the effectuation '96 protocol by London agreement strengthens the ocean emission standard of the sewage sludge. Finally, the ocean disposal method of the sewage sludge actually became impossibly. The disposal method of sewage sludge, from governance to simplicity disposal of reclamation or incineration in the past, will need to grope for the suiTable direction which is able to expect the economic ripple effect from recirculation of the product. As Currently our country energy overseas dependence degree pass over 97 form 2000, continuous development of substitution energy is more earnest than other contry. Consequently suggestion for economic use New & Renewable Energy from the sewage sludge be positively necessary. From the research focus on a verification for effective use of biomass fuel from the sewage sludge carbide.