총인 제거에 있어서 정수 및 하수 슬러지중의 알루미늄 재이용
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2016
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학술저널
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106-106(1쪽)
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정수 및 하수 처리공정에서 사용되는 응집제에 다량으로 함유된 알루미늄은 슬러지의 형태로 배출되고 있다. 이들 슬러지에 있어서 알루미늄의 함량은 정수 슬러지가 100 ~ 140 g/kg(건조중량), 총인 처리 과정에서 발생되는 하수 슬러지(이하에서는 총인 슬러지로 표기함)에는 190 g/kg(건조중량)함유된 것으로 보고되고 있다. 정수 슬러지의 경우는 시멘트 소성로의 부원료, 건설자재의 원료로 대부분 재활용되고 있고 나머지는 매립 처분되고 있다. 그러나 총인 슬러지의 경우는 대부분 매립 처분되고 있는 실정이다. 정수 슬러지의 경우는 재활용 비율이 높지만, 슬러지에 함유된 알루미늄의 재이용에 대한 사회적 관심은 지극히 낮은 실정이며, 총인 슬러지에 함유된 알루미늄에 대해서는 더욱 심각한 상황이다. 이와 같이 정수 및 총인 슬러지에 함유된 알루미늄에 대한 가치가 제대로 인식되지 못하고 있는 이유는 알루미늄이 지각에 풍부하게 존재하고 있는 금속 원소이면서 가격이 저렴할 뿐만 아니라 인체에 무해하다는 인식이 강하기 때문일 것이다. 그러나 최근에는 알루미늄의 과다하게 축적된 토양에서는 식물의 생육이 원활하지 못하며, 식물의 생육에 있어서 알루미늄이 저해 요소로 작용할 수 있다고 보고되었다. 결국 슬러지 중의 알루미늄은 주변의 환경이 산성의 상태로 유지될 경우 자연 생태계로 용출될 수 밖에 없기 때문에 생태계에 미치는 영향은 간과할 수 없다고 생각된다. 따라서 본 연구에서는 정수 및 하수의 총인 처리 과정에서 배출되는 슬러지에 함유된 알루미늄을 부영양화의 원인 물질로 인지되어 그 제거에 많은 시간과 비용의 투입이 이루어지고 있는 총인의 제거에 유용하게 이용할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 시스템의 주요 내용은 다음과 같다. (1) 정수 농축 슬러지를 이용한 하수 처리과정에서 발생되는 반류수에 함유된 고농도의 총인 제거, (2) 정수 농축 슬러지를 탈수한 케이크를 산 추출법으로 통해 응집제를 회수하여 총인 처리에서 이용, (3) 총인 농축 슬러지를 이용한 반류수에 함유된 고농도의 총인 제거 등이다. 결국 이러한 방법을 통해 계(System)외로 유출되는 알루미늄의 양을 최소화시켜 생태계의 건전성을 도모하고자 한다.
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