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도시 슬러지의 자원 이용에 관한 논의?
슬러지는 도시 하수 처리의 산물이며 환경에 해롭다. 진흙이 제대로 활용된다면 해를 이익으로 만들 수 있을 뿐만 아니라 환경과 천연자원도 보호할 수 있다. 이 글은 도시 오물의 처리 현황을 간략하게 설명하고, 전통적인 처리 방법을 분석하고, 오폐물 자원화 활용 방법을 중점적으로 검토하며, 앞으로의 도시 오폐물 처리에 대한 참고 자료를 제공할 수 있기를 희망합니다. 도시 인구가 증가함에 따라 도시 하수 처리량도 증가하고 있다. 대량의 오수 처리 공장이 가동에 투입될 때 대량의 오물이 생길 수 있다. 진흙은 일종의 고형 폐기물로, 오수 처리 과정에서 생기는 침전물로, 오수 표면의 부유물이다. 진흙에는 대량의 무기와 유기 고체 오염 물질, 병원 미생물, 기생충알, 중금속, 독성 유해 물질이 함유되어 있어 진흙 처리가 특히 중요하다. 전통적인 처리 방법에는 매립, 매립, 소각, 토지 이용 등이 있다. 그러나 이 방법들의 유해성이 두드러지기 때문에 응용에는 한계가 있다. 1. 도시 슬러지 처리 현황. 진흙의 처분과 이용은 현재 환경과학의 중요한 과제이다. 국제적으로 서구 선진국은 경제가 풍부하고, 기술이 선진하며, 대우도가 높다. 각 국가와 지역은 자신의 실제 상황에 따라 자신에게 더 적합한 처리 방식을 선택합니다. 예를 들어 서유럽은 간접 열 건조를 위주로 하고, 미영은 매립과 농업을 위주로 하고, 일본은 소각을 위주로 한다. 독일 네덜란드 등과 같은 유럽에는 모두 대형 슬러지 건조화 공장이 건설되었다. 건조화 진흙 수분 함량이 60% 에 도달한 후 발전소에 들어가 소각하거나 퇴비농용 () 을 하여 에너지 재활용을 실현하다. 국내에서는 자금과 기술 문제로 인해 현재 진흙은 안정적이고 합리적인 출구가 없으며, 일반적으로 주로 매립과 쌓여 있다. 90% 이상의 하수 처리장에는 오폐물 처리를 위한 보조시설이 없는 것으로 나타났다. 일부 지역에서는 진흙 남용으로 중금속, 유기물, 병충해가 인체 건강에 직접적인 해를 끼쳐 환경에 2 차 오염을 일으킨다. 2. 슬러지 재활용 경로 2. 1 슬러지 토지 이용 (1) 농지 이용 및 퇴비 슬러지에는 질소, 인, 칼륨 및 미량 원소 칼슘, 마그네슘, 구리, 아연, 철 등 많은 작물에 필요한 영양소가 들어 있습니다 따라서, 진흙 농토화 이용은 기존의 진흙 매립 또는 소각 처리 공정보다 더 적합한 폐기 방법이다. 슬러지는 토양 개량제로 사용될 수 있으며, 토양 환기성과 산-염기 완충 능력을 향상시키고 영양소 교환 및 흡착을위한 활성 장소를 제공 할 수 있습니다. 하지만 진흙에는 중금속, 병원균 등 유해 물질이 함유되어 있어 지하수와 토양에 심각한 오염을 일으킬 수 있으며, 특히 가을과 겨울에는 진흙의 직접 농업 이용이 어느 정도 제한된다. 퇴비는 진흙 농업의 또 다른 방식이며, 진흙 직접농업의 각종 폐단을 극복하는 가장 좋은 전처리 방법이다. 진흙이 퇴비화 과정에서 온도가 50 C ~ 70 C 에 이르면 거의 모든 병원균을 죽일 수 있고, 대량의 세균이 이용 가능한 유기물로 분해되고, 중금속 원소도 안정적으로 처리된다. 따라서 진흙이 농지에 직접 사용되는 것에 비해 비료 효율이 크게 향상되었을 뿐만 아니라 진흙 속의 유기오염물과 중금속이 줄어 토양과 작물에 대한 오염을 줄이는 효과적인 자원화 활용 방법이다. (2) 임지 진흙의 이용과 녹화는 농업 외에 삼림 토양을 개량하는 데도 사용될 수 있다. 진흙에는 풍부한 양분과 미량 원소가 함유되어 있어 삼림 토양이 장기간 사용으로 인해 부족한 양분을 보충하고, 토양 비옥도를 높이고, 나무의 성장을 개선할 수 있다. 1973 이후 Murray 등은 진흙 퇴비를 시용하면 잔디밭 토양의 흡열, 흡수, 수분 보존, 보온 능력을 높이고 풀의 발아율을 높일 수 있다는 사실을 발견했다. 지금까지 많은 학자들은 진흙의 녹색화와 자원화 연구에 힘쓰고 있다. 설성택 등의 연구에 따르면 식물 성장에 불리한 고속도로 녹지에 슬러지 퇴비를 적용한 뒤 식물 성장에 필요한 양분과 유기질을 녹지대 토양에 도입해 식물의 성장 상태를 개선할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구의 지속적인 발전과 사회 발전에 따라 진흙은 삼림 지대, 초원, 도로 격리대, 시정녹화, 묘목기지, 골프장, 잔디밭의 녹화를 포함한 창사의 조경에 점점 더 많이 사용될 것이다. 2.2 슬러지 에너지 이용 (1) 슬러지 소화제 바이오 가스 혐기성 소화는 혐기성 환경에서 하수와 슬러지에서 자라는 혐기성 박테리아 식물을 사용하여 유기물을 액화 가스화하고 안정한 물질로 분해하여 기생충 알을 죽이고 고체 물질을 감소시키고 무해하게 만드는 방법입니다. 이 균군들은 두 가지 종류로 나눌 수 있다: 겸성 염산균과 전환성 염산균. 슬러지 소화 과정은 두 단계로 나뉜다. 하나는 산성 소화 단계, 즉 고분자 유기물이 포외 작용에 따라 먼저 산화를 가수 분해하는 단계다. 두 번째 단계는 알칼리성 소화, 즉 전문성 염산균이 1 단계 겸성 염산균이 생산하는 중간산물과 대사산물을 메탄, 이산화탄소, 암모니아로 분해하는 것이다. 유기슬러지의 소화는 유기오염물을 더욱 분해, 안정화 및 활용할 뿐만 아니라, 진흙의 양이 급속히 줄어든다 (습산소 소화에서는 부피별로 약 1/2 감소, 진흙의 생물학적 안정성과 탈수성이 크게 높아진다. 슬러지 혐기성 소화로 인한 에너지 (메탄) 가 폐수 처리 과정에 필요한 에너지를 초과하는 경우가 있어 공장과 인근 주민들에게 에너지를 공급할 수 있다. 오폐물 소화는 오수 생물 처리 공장에서 매우 중요하며, 오수 처리와 결합하여 완전한 처리 시스템을 형성하여 유기물 무해화 처리의 목적을 달성한다. (2) 슬러지 합성 연료 도시 슬러지에는 약 70 ~ 80% 의 유기물이 많이 함유되어 있으며 탈수 슬러지의 발열량도 높아 슬러지를 합성 연료로 만들 수 있다. 소명화는 광물연료, 오폐폐기물 파생연료 기술을 대체할 수 있는 기술을 소개했다. 25% ~ 30% 의 슬러지 폐기물 유도연료를 미네랄 연료에 섞어 여러 날염공장의 열전도유 보일러에서 시험해 보면 연소 상황이 안정적이다. 오트로는 열접종 분석을 통해 오물을 첨가하는 것이 석탄 연소에 미치는 영향을 평가했다. 그 결과, 진흙 첨가량이 KLOC-0/0% 일 때 석탄의 무중력과 열 손실은 무시할 수 있는 것으로 나타났다. (3) 슬러지 열분해 오일은 무산소 또는 이론적 산소 함량보다 낮은 조건에서 슬러지를 특정 온도 (고온 500℃ ~1000 C, 저온-500 C) 로 가열하고 촉매의 작용으로 슬러지 내 유기물을 탄화수소로 전환시킨다. 건류와 열분해로 인해 진흙은 반응수와 세 가지 가연성 산물, 즉 기름, 비응축 가스, 탄소로 변한다. 이 기술은 Bayer 등이 최초로 제기한 것으로, 세계 각국의 연구원들은 진흙 열분해에 많은 일을 했다. 예를 들어, Dominguez 등은 마이크로웨이브를 사용하여 기존 열분해 방법보다 더 높은 가스를 얻습니다. 이 방법은 전통적인 진흙 제유의 환경적 영향과 독성 작용을 극복할 뿐만 아니라 지방산과 산화 유기물과 같은 원료 진흙 속의 영양소도 보존한다. 2.3 슬러지의 건축 자재 이용 (1) 슬러지로 생태 벽돌을 만드는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 건조 슬러지로 직접 생태 벽돌을 만드는 것입니다. 다른 하나는 슬러지 소각재를 이용하여 생태 벽돌을 만드는 것이다. 마른 진흙이 직접 벽돌을 만들 때, 벽돌 점토를 만드는 화학 성분과 비슷해지도록 성분을 적절히 조정해야 한다. 진흙과 점토의 질량비가 1: 10 일 때 진흙 벽돌의 강도는 일반 붉은 벽돌의 강도에 이를 수 있다. 진흙이 건조된 후, 분쇄하여 벽돌을 만드는 데 필요한 입도를 만들고, 점토와 물을 섞고, 섞어서 골고루 섞고, 가공물을 성형하고, 굽는다. 일반적으로 진흙 소각재의 성분은 벽돌 점토와 비슷하며, 벽돌을 만들 때는 적당한 양의 점토와 실리콘 모래만 있으면 된다. 적절한 재료 질량비는 m (소각재: 점토: 실리카) = 100: 50: (15 ~ 20) 입니다. 연구에 따르면 진흙 질량 점수가 20% 에 달할 때 벽돌은 여전히 국가 기준을 충족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 독성 침출 실험에 따르면 금속의 침출 농도는 매우 낮습니다. 그 결과 880 C ~ 960 C 범위 내에서 10% 수분 함량이 24% 인 진흙 벽돌의 품질이 가장 좋은 것으로 나타났다. (2) 생태시멘트를 생산하는 슬러지에는 실리콘, 칼슘, 알루미늄 등 화학성분이 시멘트 원료와 거의 동일하여 시멘트 생산의 대안으로 사용될 수 있다. 생태 시멘트의 생산 공예는 전통 시멘트와 거의 같다. 일반 생산 1t 생태시멘트는 쓰레기 0.5t, 탈수 슬러지 0.3t, 석회석, 점토 등 원료 0.3t 가 필요합니다. 원료는 연마, 균질화, 과립, 65438 0350 C 를 구운 후 깁스를 넣어 생태 시멘트를 만든다. 생태시멘트의 성능은 일반 시멘트와 비슷하지만 응결 시간이 짧기 때문에 콘크리트를 준비할 때 지연 제를 첨가해야 한다. 게다가 시멘트에는 높은 Cl 이 함유되어 있어 소콘크리트로만 조제할 수 있다. 진흙을 시멘트 생산 원료로 이용하는 세 가지 방법이 있다. 하나는 진흙을 직접 탈수하는 것이다. 둘째, 건조 슬러지; 셋째, 슬러지 소각 재. 어느 쪽이든, 진창에 함유된 무기성분의 구성은 시멘트 생산의 요구를 충족시켜야 한다는 것이 관건이다. (3) 소실량을 공제한 후, 세라믹이 진흙을 생산하는 화학성분은 점토와 유사하며, 이론적으로 점토를 대체하여 세라믹재료에 참여할 수 있다. 슬러지 ceramsite 는 S. 나코즈 등에 의해 처음 제안되었습니다. 그것은 도시 하수 처리장의 진흙을 주요 원료로 하여 적당량의 시멘트질 재료와 용융재를 배합하여 공으로 가공한 후 구워서 만든 것이다. 원료에 따라 진흙 경량 세라믹의 방법은 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 원료 슬러지 또는 습산소 발효 슬러지의 소각재를 과립 화한 후 소결할 수 있지만, 이 방법은 별도의 소각로가 필요하며, 진흙 속의 유기성분은 효과적으로 활용되지 않는다. 두 번째는 탈수 슬러지로 직접 세라믹을 만드는 것이다. 수분 함량이 50% 인 진흙은 주재료와 첨가물을 섞어 가마에서 구워 세라믹을 생산한다.

2.4 슬러지 활성화제 흡착제의 나머지 슬러지에는 약 60 ~ 70% 의 조단백질, 약 25% 의 탄수화물, 약 5% 의 무기성분이 함유되어 있다. 진흙은 일정한 고온 개조성을 거쳐 탄소 흡착제를 준비할 수 있다. 준비한 흡착제 COD 제거율이 높은 것은 우수한 유기폐수 처리제이다. 흡착포화후 재생이 안되면 배기가스를 통제하는 상황에서 연료로 연소하여 진흙 속의 유해 요인을 완전히 분해할 수 있다. 조이 등은 최적의 공예 조건 하에서 요오드가 580 mg/g 인 활성탄을 준비했다. 즉 활성화 온도는 500 C, 활성화제는 40% 염화아연, 활성화 시간은 20min, 진흙과 활성화제의 고액비 1: 3 이다. 팡 핑 (Fang Ping) 등은 염화 아연 활성화 방법으로 제조 된 슬러지 탄소 흡착제를 사용하여 물에서 구리 이온을 제거하고 좋은 결과를 얻었습니다. 일부 연구는 이산화황과 H2S 에 대한 효과적인 흡착도 실현했다. 3. 오폐자원화에 대한 주의사항 오폐처리는 오수 처리의 중요한 구성 요소이다. 오수 처리의 후속 부분만이 적절하게 처리되었다. 즉, 오물 처리와 자원화 활용을 결합해야 오폐물로 인한 2 차 오염을 피할 수 있기 때문에 오폐물 자원화와 동시에 그 환경적, 사회적, 경제적 효과를 충분히 고려해야 한다. 따라서 다음과 같은 점에 유의해야 한다: (1) 모든 진흙이 퇴비를 통해 토양 개량제와 식물 영양원으로 사용될 수 있는 것은 아니며, 많은 산업 폐수에는 비료와 토양 개량제로 사용할 수 없는 중금속과 유기물이 많이 함유되어 있다. 게다가, 남은 진흙에는 중금속 이온과 푸란 등 유해 물질이 함유되어 있다. 남은 진흙이 장기간 토지에 사용되면 유해 물질의 축적으로 인체 건강에 영향을 줄 수 있다. (2) 처리공장 규모가 작고 진흙량이 적을 때, 진흙의 습산소 소화로 인한 바이오가스의 종합이용가치는 크지 않으므로, 진흙의 호기성 소화를 고려해 볼 수 있다. (3) 널리 응용하려면 우선 비용과 유통 문제를 해결해야 한다. 진흙을 이용하여 시멘트를 생산할 때, 슬러지 저장, 원료 성분, 방취 문제를 해결하여 국가 표준에 부합하는 시멘트 숙료를 생산해야 한다. 생태 시멘트는 염소 함량이 높으면 철근을 부식시킬 수 있다. 그러나 시멘트 원료 탈염소 기술이 성공적으로 개발되어 생태시멘트 품질이 향상될 것으로 예상되며 적용 범위가 지속적으로 확대될 것으로 전망된다. 4. 결론적으로, 앞으로 몇 년 동안 진흙 생산량이 크게 증가할 것이며, 진흙 처리는 환경 관리의 새로운 어려움과 도전이 될 것이다. 따라서, 슬러지의 처리는 장기적인 계획, 폐기물에서 보물로, 폐기물에서 보물로, 슬러지를 자원과 에너지의 개발 및 이용으로 강화하고, 적극적으로 새로운 이용 경로를 찾고, 대량의 슬러지를 환경 보호에 유리한 가용 물질로 변화시켜 높은 경제적, 환경적 효과를 추구해야 한다.

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