Transcript BIOSOILER 소개 자료

하수슬러지 발효/고화를 통한
매립장 복토재 등으로의 활용기술
(HBP공법 : HONGJIN BIOSOILER PROCESS)
“환경신기술 제 172호”
“특허 제 0427059호”
홍진씨엔텍(주)
목
기술개발 배경
Ⅰ
기술소개
Ⅱ
III
홍진씨엔텍(주)
차
기술성능
HONGJIN
C&TECH
01
기술개발배경
홍진씨엔텍(주)
하수슬러지 발생량 및 처리현황
매립
(1%)
재활용
(11%)
소각
(11%)
해양투기
2003년 직매립 금지
복토재
퇴비
시멘트 원료화 등
민원발생우려
과도한 처리비용
2차오염 발생 우려
유기성 오니 종합처리 대책
2012년 투기 금지
(77%)
자료 : 7,052톤/일 환경부, 2005년
홍진씨엔텍(주)
하수슬러지 성상
수분
발효열에 의해
수분 감소
무기물
고화처리를 통해
복토재로 사용
80%
10%
하수슬러지
10%
발효 공정을 이용
제거
홍진씨엔텍(주)
유기물
HONGJIN
C&TECH
02
기술소개
홍진씨엔텍(주)
특
징
발효과정에서 발생되는 발효열을 통하여 슬러지내 수분제거
발효 후 고화처리로 인한 고화제 사용량 감소
압축강도, 투수계수 등 물리적 성능 우수
pH가 중성영역으로 유지되며, 악취발생을 근본적으로 억제
홍진씨엔텍(주)
공정도
하수슬러지
애모스돌
(첨가제)
혼합
구드미
(고화제)
발효
고화
안정화
Recycle
복토재
홍진씨엔텍(주)
발효의 필요성
고화체 붕괴 및 부패
외부압력에 의해 고화체가
붕괴되고, 유기물이 쉽게
부패한다.
유기물에 의한
고화방해현상
하수슬러지
고화
유기물 분해
및 셀구조 파괴
홍진씨엔텍(주)
고화체 형성
소량의 고화제만으로 양질의
고화체가 형성되며, 부패 및
붕괴의 위험이 없다
발효의 필요성(열수지)
발효열
수분증발열
7%
발효조
온도 상승열
※ 발생열량이 소비열량에 비
해 높기 때문에 별도의 에너지
투입 없이 경제적이고 친환경
100%
적인 방법으로 하수슬러지 내
85%
발생열량
홍진씨엔텍(주)
소비열량
수분조절 가능
악취저감 원리
무기성
첨가제
발효공정
다공성 구조
고화방해물질
제거
암모늄이온
흡착
고화제사용량
감소
암모니아
발생 억제
암모니아
발생억제
pH 상승억제
및
악취감소
고화제
홍진씨엔텍(주)
CaO 함량
감소
수산화칼슘
생성량 감소
pH 상승억제
고화 메카니즘
액상형 수화
물
• 물이 다량 존재할 때의 반응
• 시멘트 입자에서 CaO 다량 용출
• 용액의 pH 대폭 상승
CaO용출
CaO + H2O → Ca(OH)2
소량의 물
고체형 수화 (HBP공법)
• 물이 소량 존재할 때의 반응
• 시멘트 표면에서 CaO 소량 용출
• 용액의 pH 소폭 상승
홍진씨엔텍(주)
고화제 비교
고로시멘트 결정구조
고로시멘트 구성성분
고로시멘트 :
pH>12 ▶ NH4+ → NH3 ▶ 악취발생
당사 고화제(구드미) :
당사 고화제 결정구조
홍진씨엔텍(주)
당사 고화제 구성성분
낮은 CaO의 함량 ▶ pH<8 ▶ 악취저감
HONGJIN
C&TECH
03
기술성능
홍진씨엔텍(주)
발효기간 분석
온
고화 후 일일복토재
사용가능시점
도
중간복토재 등
사용가능시점
70
외부온도
슬러지+무기질
슬러지+톱밥
60
50
고온단계
14~72시간
40
30
숙성단계
72~130시간
초기단계
~ 14시간
20
10
발효
0
04월 01일
12:20
혼합
04월 02일
12:20
04월 03일
12:20
안정화
04월 04일
12:20
고화
04월 05일
12:20
일
시
04월 06일
12:42
04월 07일
12:44
04월 08일
12:44
04월 09일
12:44
배출
발효기간 단축을 통한 발효조의 용량 및 부지면적 감소
홍진씨엔텍(주)
미생물 개체수
발효 과정 중
(8.6×108 )
미생물 개체수
(cfu/g)
하수슬러지 케익
(6.7×104)
평판상에 형성된 콜로니수를 측정하여 시료 1g 당 cfu (colony formin unit)로 나타냄
홍진씨엔텍(주)
고화과정 후
(5.0×108)
악취 측정(Lab Test)
기존 고화물에 비하여 암모
니아 발생발생량이 1/9 정도
로, 발효, 고화를 이용한 처리
방법이 단순고화에 비해 악취
를 크게 저감시킬 수 있었음.
단위 : ppm
횟수
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
평균
당사 기술
5
6
6
5
5
5
6
5
6
6
5.5
기존고화기술
43
47
54
41
50
42
44
35
44
46
44.6
항목
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악취 측정 (Plant Test)
단위 : ppb
화합물명
성분명
배출허용기준
(기타지역)
공장 내부
공장 외부
20.8
17.0
50
50
복합악취
희석배수
500 이하
암모니아
암모니아
1,000 이하
황화수소
20 이하
0.22
0.17
2 이하
ND
ND
10 이하
ND
ND
이황화메틸
9 이하
ND
ND
트리메틸아민
5 이하
ND
ND
황화합물
• S시 하수종말처리장 내에
아민류
메틸머캅탄
황화메틸
설치된 당사의 Plant에서
아세트알데히드
50 이하
21.82
26.92
악취물질을 측정한 결과 악
프로피온알데히드
50 이하
5.14
1.46
n-부틸알데히드
29 이하
ND
ND
n-발레르알데히드
9 이하
ND
ND
iso-발레르알데히드
3 이하
ND
ND
400 이하
0.34
0.33
취발생이 거의 없는 것으로
카르보닐
화합물
나타내었음.
탄화수소류
스타이렌
※ 상기 배출허용기준은 법규상 기타지역의 배출허용기준임.
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• 분석기관 : 전남그린환경센터
중금속 용출량
유해물질함량(mg/L)
분석
항목
평가방법
납
구리
수은
비소
카드뮴
6가크롬
시안
HBP공법
복토재
0.031
0.572
불검출
0.022
불검출
불검출
불검출
기준치
3이하
폐기물
관리법
3이하
0.005이하
1.5이하
0.3이하
1.5이하
1이하
중금속 용출량 측정결과 모든 항목에서 기준치를 만족하여 중금속에 의
한 2차적인 오염에 따른 문제점이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
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물리적 특성
항목
변수위투수계수
(cm/sec)
일축압축강도
(kgf/cm2)
CBR(%)
HBP 공법 복토재
6.5×10-6
1.25
2.62
기존복토재 (흙)
6.8×10-5
0.58
2.6
1.0×10-6 ~1.0×10-3
0.5 이상
2.5
(도로공사시방서 권장치)
기
준
당사 생산 하수슬러지 고화처리 복토재의 투수계수는 6.5×10-6 cm/sec 로 투수성이
낮아 우수배제 능력이 뛰어난 것으로 나타남.
당사 생산 하수슬러지 고화처리 복토재의 일축압축강도는 1.25 kgf/cm2 로 복토
기준을 충분히 만족시키는 것으로 나타남.
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매립장 적용 테스트
S시 생활폐기물 매립지에
복토시험을 실시
폐기물 위에 복토하는 장면 1
폐기물 위에 복토하는 장면 2
시험결과 펼침과 다짐 및
장비주행이 원활하였음
매립장에 복토된 장면 1
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매립장에 복토된 장면 2
매립장 장기관찰
2006년 1월 복토모습
2006년 5월 강우 후
2006년 9월 모습
S시 생활폐기물 매립장에 복토 후 계절변화 및 기후의 영향을 관찰한 결과 기존
의 복토재와 동일한 양상을 나타내었음.
홍진씨엔텍(주)
다른 용도로의 재활용 가능성
각각 동일한 성장상태의
3종의 시비시험 55일간
실시
가지 (좌: 흙, 우: 홍진복토재)
고추 (좌: 흙, 우: 홍진복토재)
시험결과 3종 모두 홍진
복토재에서 생육상태가
양호한 것으로 나타남
열무 (좌: 흙, 우: 홍진복토재)
홍진씨엔텍(주)
경제성 (시설비)
50톤/일 기준
(원/톤)
1억 5천만원
1억원
5천만원
당사기술
건조
소각
탄화
* 경제성 근거 자료 :
- 건조, 탄화 : 하수슬러지 자원화 시설 설치촉진을 위한 기술설명회 (2005)
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경제성 (운영비)
50톤/일 기준
(원/톤)
7만원
6만원
5만원
4만원
3만원
2만원
1만원
당사기술
해양투기
건조
소각
탄화
* 해양투기의 경우 지역에 따라 23,000 ~ 43,000 원/톤
* 산출 근거 :
- 해양투기, 소각 : 환경백서(2005), 환경통계연감(2005), 소각시설운영현황(2002) [환경부]
- 건조, 탄화 : 하수슬러지 자원화 시설 설치촉진을 위한 기술설명회(2005)
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기술성능 - 운전동영상
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자연과 함께 미래를 생각하는
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