하수슬러지 발효/고화를 통한 매립장 복토재 등으로의 활용기술 (HBP공법 : HONGJIN BIOSOILER PROCESS) “환경신기술 제 172호” “특허 제 0427059호” 홍진씨엔텍(주)

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1 하수슬러지 발효/고화를 통한 매립장 복토재 등으로의 활용기술 (HBP공법 : HONGJIN BIOSOILER PROCESS) “환경신기술 제 172호” “특허 제 0427059호”
홍진씨엔텍(주)

2 목 차 기술개발 배경 Ⅰ 기 술 소 개 Ⅱ 기 술 성 능 III 홍진씨엔텍(주)

3 HONGJIN C&TECH 01 기술개발배경 홍진씨엔텍(주)

4 하수슬러지 발생량 및 처리현황 매 립 재 활 용 소 각 해 양 투 기 자료 : 7,052톤/일 환경부, 2005년
2003년 직매립 금지 재 활 용 매 립 해 양 투 기 소 각 복토재 퇴비 시멘트 원료화 등 (11%) 민원발생우려 과도한 처리비용 2차오염 발생 우려 유기성 오니 종합처리 대책 2012년 투기 금지 (77%) (1%) 자료 : 7,052톤/일 환경부, 2005년 홍진씨엔텍(주)

5 하수슬러지 성상 하수슬러지 고화처리를 통해 복토재로 사용 무기물 수분 발효열에 의해 수분 감소 80% 10%
유기물 발효열에 의해 수분 감소 발효 공정을 이용 제거 홍진씨엔텍(주)

6 HONGJIN C&TECH 02 기술소개 홍진씨엔텍(주)

7 특 징 발효과정에서 발생되는 발효열을 통하여 슬러지내 수분제거 발효 후 고화처리로 인한 고화제 사용량 감소
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)

8 공정도 혼 합 발 효 고 화 안정화 하수슬러지 복토재 애모스돌 (첨가제) 구드미 (고화제) Recycle 홍진씨엔텍(주)

9 발효의 필요성 하수슬러지 홍진씨엔텍(주) 단순 고화 고화체 붕괴 및 부패 유기물에 의한 고화방해현상 발 효 고 화 유기물 분해
발 효 유기물에 의한 고화방해현상 유기물 분해 및 셀구조 파괴 고화체 붕괴 및 부패 외부압력에 의해 고화체가 붕괴되고, 유기물이 쉽게 부패한다. 고 화 고화체 형성 소량의 고화제만으로 양질의 고화체가 형성되며, 부패 및 붕괴의 위험이 없다 하수슬러지 홍진씨엔텍(주)

10 발효의 필요성(열수지) 홍진씨엔텍(주) ※ 발생열량이 소비열량에 비 해 높기 때문에 별도의 에너지 투입 없이 경제적이고 친환경
발효열 수분증발열 ※ 발생열량이 소비열량에 비 해 높기 때문에 별도의 에너지 투입 없이 경제적이고 친환경 적인 방법으로 하수슬러지 내 수분조절 가능 7% 발효조 온도 상승열 100% 85% 발생열량 소비열량 홍진씨엔텍(주)

11 악취저감 원리 홍진씨엔텍(주) 무기성 첨가제 암모늄이온 흡착 암모니아 발생 억제 다공성 구조 암모니아 발생억제 및 악취감소
고화방해물질 제거 고화제사용량 감소 발효공정 pH 상승억제 CaO 함량 감소 수산화칼슘 생성량 감소 고화제 pH 상승억제 홍진씨엔텍(주)

12 고화 메카니즘 액상형 수화 고체형 수화 (HBP공법) 물 홍진씨엔텍(주) 물이 다량 존재할 때의 반응
시멘트 입자에서 CaO 다량 용출 용액의 pH 대폭 상승 액상형 수화 CaO용출 물 CaO + H2O → Ca(OH)2 소량의 물 물이 소량 존재할 때의 반응 시멘트 표면에서 CaO 소량 용출 용액의 pH 소폭 상승 고체형 수화 (HBP공법) 홍진씨엔텍(주)

13 고화제 비교 홍진씨엔텍(주) 고로시멘트 : pH>12 ▶ NH4+ → NH3 ▶ 악취발생 당사 고화제(구드미) :
고로시멘트 결정구조 고로시멘트 구성성분 고로시멘트 : pH>12 ▶ NH4+ → NH3 ▶ 악취발생 당사 고화제(구드미) : 낮은 CaO의 함량 ▶ pH<8 ▶ 악취저감 당사 고화제 결정구조 당사 고화제 구성성분 홍진씨엔텍(주)

14 HONGJIN C&TECH 03 기술성능 홍진씨엔텍(주)

15 발효기간 단축을 통한 발효조의 용량 및 부지면적 감소
발효기간 분석 고화 후 일일복토재 사용가능시점 중간복토재 등 사용가능시점 고온단계 14~72시간 숙성단계 72~130시간 초기단계 ~ 14시간 발 효 안정화 혼 합 고 화 배 출 발효기간 단축을 통한 발효조의 용량 및 부지면적 감소 홍진씨엔텍(주)

16 미생물 개체수 미생물 개체수 (cfu/g) 홍진씨엔텍(주) 발효 과정 중 (8.6×108 ) 하수슬러지 케익 (6.7×104)
고화과정 후 (5.0×108) 평판상에 형성된 콜로니수를 측정하여 시료 1g 당 cfu (colony formin unit)로 나타냄 홍진씨엔텍(주)

17 악취 측정(Lab Test) 홍진씨엔텍(주)
기존 고화물에 비하여 암모니아 발생발생량이 1/9 정도로, 발효, 고화를 이용한 처리방법이 단순고화에 비해 악취를 크게 저감시킬 수 있었음. 단위 : ppm           횟수 항목 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 평균 당사 기술 5.5 기존고화기술 43 47 54 41 50 42 44 35 46 44.6 홍진씨엔텍(주)

18 악취 측정 (Plant Test) 홍진씨엔텍(주) 단위 : ppb
화합물명 성분명 배출허용기준 (기타지역) 공장 내부 공장 외부 복합악취 희석배수 500 이하 20.8 17.0 암모니아 1,000 이하 50 황화합물 황화수소 20 이하 0.22 0.17 메틸머캅탄 2 이하 ND 황화메틸 10 이하 이황화메틸 9 이하 아민류 트리메틸아민 5 이하 카르보닐 화합물 아세트알데히드 50 이하 21.82 26.92 프로피온알데히드 5.14 1.46 n-부틸알데히드 29 이하 n-발레르알데히드 iso-발레르알데히드 3 이하 탄화수소류 스타이렌 400 이하 0.34 0.33 S시 하수종말처리장 내에 설치된 당사의 Plant에서 악취물질을 측정한 결과 악취발생이 거의 없는 것으로 나타내었음.  ※ 상기 배출허용기준은 법규상 기타지역의 배출허용기준임. 분석기관 : 전남그린환경센터 홍진씨엔텍(주)

19 중금속 용출량 분석 항목 유해물질함량(mg/L) 평가방법 납 구리 수은 비소 카드뮴 6가크롬 시안 HBP공법 복토재 0.031 0.572 불검출 0.022 폐기물 관리법 기준치 3이하 0.005이하 1.5이하 0.3이하 1이하 중금속 용출량 측정결과 모든 항목에서 기준치를 만족하여 중금속에 의한 2차적인 오염에 따른 문제점이 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 홍진씨엔텍(주)

20 물리적 특성 항 목 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 기 준 1.0×10-6 ~1.0×10-3 0.5 이상 2.5 (도로공사시방서 권장치) 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. 홍진씨엔텍(주)

21 매립장 적용 테스트 S시 생활폐기물 매립지에 복토시험을 실시 시험결과 펼침과 다짐 및 장비주행이 원활하였음 홍진씨엔텍(주)
폐기물 위에 복토하는 장면 1 폐기물 위에 복토하는 장면 2 매립장에 복토된 장면 1 매립장에 복토된 장면 2 홍진씨엔텍(주)

22 매립장 장기관찰 2006년 1월 복토모습 2006년 5월 강우 후 2006년 9월 모습 S시 생활폐기물 매립장에 복토 후 계절변화 및 기후의 영향을 관찰한 결과 기존의 복토재와 동일한 양상을 나타내었음. 홍진씨엔텍(주)

23 다른 용도로의 재활용 가능성 홍진씨엔텍(주) 각각 동일한 성장상태의 3종의 시비시험 55일간 실시 시험결과 3종 모두 홍진
복토재에서 생육상태가 양호한 것으로 나타남 가지 (좌: 흙, 우: 홍진복토재) 고추 (좌: 흙, 우: 홍진복토재) 열무 (좌: 흙, 우: 홍진복토재) 홍진씨엔텍(주)

24 경제성 (시설비) 홍진씨엔텍(주) (원/톤) 1억 5천만원 1억원 5천만원 당사기술 건 조 소 각 탄 화 50톤/일 기준
* 경제성 근거 자료 : 건조, 탄화 : 하수슬러지 자원화 시설 설치촉진을 위한 기술설명회 (2005) 홍진씨엔텍(주)

25 경제성 (운영비) 홍진씨엔텍(주) 당사기술 해양투기 건 조 소 각 탄 화 50톤/일 기준 (원/톤) 7만원 6만원 5만원
4만원 3만원 2만원 1만원 당사기술 해양투기 건 조 소 각 탄 화 * 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) 홍진씨엔텍(주)

26 기술성능 - 운전동영상 홍진씨엔텍(주)

27 자연과 함께 미래를 생각하는 홍진씨엔텍(주) 홍진씨엔텍(주)