하수슬러지의 발생 및 처리

1. 하수슬러지의 발생 및 처리 2002 환 경 관 리 공 단

2. 하수유입량 년 도 슬러지발생량 톤당발생량 총발생량 15,684 4,821 2000 0.0308 2001 16,124 5,209 0.032 국내 하수슬러지의 발생현황 • 2001년 173개소 하수처리장에서 발생하는 슬러지는 5,210천톤/일 으로 하수 1톤당 0.032%발생. • 향후 하수관거정비의 추진으로 하수처리 1톤당 발생비율 및 하수처리량의 증가로 슬러지발생량의 지속적 증가예상. • 시설규모별 발생량은 0.024-0.039%으로 규모별 특성이 적으나, 공법별로는 혐기호기법(0.051%), A2/O(0.048%), 산화구법 (0.038%)순이며 접생촉산화,회전원판, SBR공법의 발생량이 적음. (단위 : 천톤/일,%)

3. 4 4 2001 년 하수슬러지처리는 전년비 해양투기증가 (64.4% 73.0% ), 매립감소 (25.2% 12.3% ) 및 재이용과 소각처리비율 소폭증가 4 처리비는 하수처리비용의 14% 를 차지하며 방법별로 상이 , 최종 처리시설 확보시 처리비 (17 천원 ) 가 위탁처리 (37 천원 ) 보다 저렴 4 향후 , 처리시설확보가 곤란하여 재이용확대가 필요하나 재이용 용도는 건자재 , 퇴비화 , 지렁이사육 , 토양개량제 등에 국한되어 용도개발 등 재이용량 확대방안이 필요. : (%), 단위 천톤 원 구 분 매 립 소 각 기 타 구 분 매 립 소 각 기 타 계 해양투기 재이용 계 해양투기 재이용 1,895.9 233.5 1,384.2 119.3 138.4 20.5 1,895.9 233.5 1,384.2 119.3 138.4 20.5 처리량 처리량 (100) (12.3) (73.0) (6.3) (7.3) (1.1) 24,680 20,321 24,811 20,615 35,213 18,025 24,680 20,321 24,811 20,615 35,213 18,025 톤당비용 톤당비용 국내 하수슬러지의 처리현황

4. 소 화 (감량화,음식물병합) • 국내외 하수슬러지 처리기술 개요 슬러지수집 (운반비용고려) 무해화 (재이용시) 1. 발생된 하수슬러지 처리공정 (하수처리계통외) 유해성검토 슬러지건조화 (건조/소각연계) 슬러지퇴비화 판 매 (농업용퇴비) 매립/해양투기 (최 종 처 리) 소 각 / 용 융 소각재처리 에너지회수 (난방/전력생산등) 시멘트원료 건설자재생산 토양개량제 지렁이사료 매립복토제

5. 2. 발생된 하수슬러지 처리 기술 (하수처리계통외) 일 200 톤 규모 감가상각 포함 , 단위 : 원 / 톤 , 백만원 구 분 처리비 기술완성 고려사항 구 분 처리비 설치비 설치비 기술완성 고려사항 매 립 우 수 29,000 매립제한 , 단가상승 - 해양투기 - 해양투기제한 24,000 우 수 , 중금속잔류 악취 3,300 보 통 퇴비화 34,000 28,000 1,600 , ( ) 먼지 악취발생 고 화 복토재 보 통 86,000 17,300 소 각 우 수 소각재발생 2,800 혐기성소화 보 통 6,000 슬러지감량 ( ) 6,000 건조 시멘트원료 72,000 국외실적 보 통 2,500 ( ) 건조 연료화 30,000 보 통 연계처리필요

6. MLSS M ORP ` DO 처 리 수 원 수 B 2 차 침전조 무 산 소 조 포 기 조 잉여슬러지 P 초음파처리, 바이오다이어트(일),오존, IHI 슬러지절감 (일), 슬러지파쇄, 고온열분해 등 • 국내외 하수슬러지 처리기술 개요 • 발생된 하수슬러지를생분해가 용이한 물질로 분해하여 처리시스템에 재주입하여슬러지를 감량 또는 처리 3. 발생된 하수슬러지 처리 공정 (처리계통내)

7. 분 류 BOD COD SS T-N Mn 유입수 41.22 62.66 92.67 23.33 8.72 18.26 15.16 10.87 초음파적용 처리수 10.55 18.08 12.25 12.99 비교 ( 미적용 ) 초음파처리 전후 슬러지 비교 3-1. 초음파를 이용한 슬러지 처리 결과 < 초음파 처리전 > < 초음파 처리 5 분후 > < 초음파 처리 10 분후 > P 실험결과 (60 일 평균 , 환경관리공단) • 하수슬러지를 초음파처리한 결과 T-N 의 처리효율은 미적용 결과보다 약간 높게 나타났으며 , • 잉여슬러지 발생은 기존공정에 대비 80% 까지 감소하여 감량화 가능성을 나타냄

8. 3-2. BIODIET 시스템 슬러지 처리 개요 • 기술개요 : 활성슬러지 미생물의 견고한 세포벽을 파괴하여 잉여 슬러지의 자기산화능을 촉진 슬러지를 자기소멸시킴. • 기술소유 : 일본 (Kankyo Engineering co.,Ltd. ) • 처리효과 : 슬러지 부피가 85%가량 감소, 수질악화 우려

9. 3-3. 오존을 이용한 슬러지 감량화 시스템 • 기술개요 :. 최종 침전지에서 유출된 잉여 슬러지를, 오존을 이용한 슬러지 처리설비로 오존과 접촉시킨 후, 반응조로 순환 반송하여, 감량화. • 기술소유 : 일본 (Kurita Water Industries Ltd.) 3-4. IHI 슬러지 절감 시스템 • 기술개요 : 고온 고압수에 의해, 슬러지중의 유기 고형물 및 슬러지세포를 구성하는 난분해성 고분자 물질을 열수(熱水)의 가수분해 작용에 의한 미생물로 분해 가능한 저분자 물질로 변환하여 공정 재투입, 슬러지 감량화. • 기술소유 : 일본(Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd.)

10. 3-5. 밀(Mill)파쇄식 슬러지 용적축소화 시스템 • 기술개요 : 하수슬러지는 미생물로부터 구성되는 슬러지로 미생물은 강고한 세포벽을 가지기 때문에 분해 속도가 늦어 슬러지(미생물)를 습식 볼밀에 의해 강제적으로 파쇄해 가용화해, 생물 분해가능을 높인 후, 생물 처리조에 반송해 무기화하기로 보다 잉여 슬러지 발생을 감량화. • 기술소유 : 일본 (ユニチカ株式會社.)

11. 감량효과 최종처분 대상 하수슬러지의 감량정도 주변환경 영향 대기, 수질, 토양, 지하수, 소음, 악취 등 설치운영 및 유지관리 부지소요, 운반, 공정조작의 용이성 등 소요비용 건설 및 유지관리비용 고려 기 타 님비에 의한 설치제한, 민원, 부산물발생등 국내 하수슬러지 처리대책 1. 처리방안 선정시 고려사항 • 처리방안 선정시 고려사항 • 감량효과 : 최종처분 대상 하수슬러지의 감량정도 • 주변환경 영향 : 대기, 수질, 토양, 지하수, 소음, 악취 등 • 설치운영 및 유지관리 : 부지소요, 운반, 공정조작의 용이성 등 • 소요비용 : 건설 및 유지관리비용 고려 • 기 타 : 님비에 의한 설치 제한, 민원, 부산물 발생 등 • 하수슬러지 발생량 및 성상, 주변환경, 사회적인식, 효율성을 종합 고려한 종합적인 처리대책수립이 필요 • 처리와 관리의 효율성 제고를 위한 광역처리 필요성 대두

12. 국내 하수슬러지의 처리대책 2. 하수슬러지의 광역처리방안 • 2000년도 하수슬러지의 지역별 발생량은 - 서울 경기지역: 29백톤/일, 영남지역 : 10백톤/일 - 중부지역 : 5백톤/일, 호남지역 : 2백톤/일 정도로써, • 하수슬러지의 종합처리(자원화,재활용)를 위하여 효율적처리, 운반 등을 고려, 구역별 타당성 산정후 광역처리기지를 설치. • 광역처리기지는 재활용 수요를 고려하여 퇴비화,건조,소각 및 건자재 생산 등 각처리공정이 복합된 종합처리 개념으로 설치. - 사례 : 일본 동경도 12개하수처리장(남부,동부,중앙슬러지처리센터)

13. 결 론 • 하수슬러지는 매년 발생량이 증가하나 매립, 해양투기의 제한으로 적정처리계획의 수립이 절실하며, 처리계통내에서 감량화와 발생된 슬러지는 처리계통외의 적정처리의 복합적인 고려 필요. • 각 슬러지 처리기술은 기술별 장단점을 갖고 있어 감량효과, 환경 안전성, 경제성, 유지관리의 용이성 등에 대한 종합 검토. • 하수슬러지 처리시 슬러지의 발생특성을 감안하여 퇴비화, 고화, 건조 및 소각, 용융, 자원화, 건자재 제조 등 처리방안을 수립하여야 하며, 재활용 및 유가자원의 회수방안을 확충하여야 함. • 하수슬러지의 효율적처리를 위하여 구역별 광역처리계획을 수립하여 각 처리공정이 복합된 종합처리기지 설치.