KCI등재
하수슬러지를 이용한 완효성 규산칼륨비료의 제조방법(I) -물리화학적 특성분석을 통한 적용성 평가- = Manufacturing Method of Slow Release Type Potassium Silicate Fertilizer using the Sewage Sludge(I) -Evalution of Its Availability by Analyses of Physicochemical Properties-
저자
나춘기 ( Na Choon-ki ) ; 이무성 ( Lee Mu-seong ) ; 위영미 ( Wee Young-mi )
발행기관
학술지명
한국환경기술학회지(Journal of Korean Society Environmental Technology)
권호사항
발행연도
2000
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
9-19(11쪽)
제공처
본 연구는 3개시의 하수종말처리장에서 갈수기와 우수기에 채취한 하수슬러지의 물리화학적성상을 바탕으로 완효성 규산칼륨비료의 제조원료로서 하수슬러지의 재활용성을 평가하고자 하는 그 목적을 두고 있다.
하수슬러지의 물리화학적 조성 중 하수슬러지의 발생시기 및 장소에 따라 유기물, SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, CaO, 및 P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>의 함량이 매우 다양한 범위로 변화하였으며, 특히 그 변동폭은 발생장소보다는 오히려 발생시기에 따라 더욱 커지는 특성을 보였다. 그러나 강열감량 후 하수슬러지 회분 중에서 보여지는 주성분 원소들의 함량변동범위는, 규산칼륨비료의 제조원료로서 폭넓게 이용되고 있는 석탄회에서 보여지는 함량변동범위보다 작은 값이기 때문에, 규산칼륨비료의 제조원료로써 하수슬러지를 재활용하는데 있어 어떠한 제한요소로 작용하지 않을 것으로 판단된다. 갈수기에 채취된 하수슬러지는 우수기에 채취한 하수슬러지에 비해 대체로 유기물 함량, CaO, P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, Cr, Cu 및 Mn 함량이 부화되는 경향을 보이는 반면 SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, As 및 Pb 함량은 감소하는 경향을 보임이 특징적이다. 하수슬러지 중에 함유된 각 중금속들의 존재형태를 고찰한 결과, 대부분의 중금속들은 불용성인 잔류상으로 존재하고 있었으나 Cu, Zn 및 Mn은 철-망간산화물에의 흡착형태 또는 유기물과의 결합형태로 존재비율이 높게 나타나고 있어, 각중금속 원소들이 서로 다른 경로를 통해 유입되고 있음을 보였다. 하수슬러지 회분의 중금속함유량은 총 함량에서조차 모두 국내 규산비료의 기준을 만족하고는 있었으나 몇몇 하수슬러지중의 Cu, Cd 및 Hg 함량은 국내 유기질 및 부산물 비료와 그 원료에 대한 중금속 규제 기준을 초과하였다. 따라서 하수슬러지를 제로원료로 이용하여 완효성 규산칼륨비료를 제조할 때 그 시비로 인한 중금속 오염을 방지하기 위해서는 이들 중금속들의 함량을 가능한 낮게 제한할 필요가 있는 것으로 판단되었다.
The purpose of this study is to evaluate the availability of sewage sludge as an raw material in manufacture of slow release type potassium silicate fertilizer based on the physicochemical properties of sewage sludges collected from 3 cities during wet and dry season. The physicochemical compositions of sewage sludges were significantly variable in the organic contents, SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, CaO and P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> contents depending on their collection time and, to lesser extent, location. However, the variations shown in the major element compositions of sewage sludge ash are not to be an limiting factor for using it as an law material of potassium silicate fertilizer, because their variation range is lower than that of coal fly ash which is most commonly used in manufacturing material of potassium silicate fertilizer. Sewage sludges collected at dry season were characterized generally by high organic, CaO, P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, Cr, Cu, and Mn contents, and low SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, As and Pb contents relative to those at wet season. Some heavy metals such as Cu, Zn and Mn occurred in sewage sludges as Fe-Mn oxide and organic bounded from in high proportion, while the others mainly as residual from, indicating that they have a different input path each other.
The heavy matals of sewage ash are completely clear the criteria of silicate fertilizer even In total content, but Cu, Cd and Hg contents in some sewage ash are over the criteria of Organicand byproduct fertilizers and its source materials. Therefore these heavy metals should be restricted as low as possible in the manufacturing process of potassium silicate fertilizer using sewage sludge to prevent their pollution caused by its fertilizing.
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