하수슬러지연료화장치실증실험 -...
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하수슬러지 연료화장치 실증실험
공동연구 보고서
2011. 1
건민산업주식회사
발 간 등 록 번 호
2010-11-041-01
하수슬러지 해 가 지 고 가상승 지2012 ,
난 가 가 에 하수슬러지 상처리 에 지 해 직간‧
건 건 건 진공 건 등 하수슬러지, , ,
건 하여 연료 하 한 다 한 술 개 고 다, .
본 연 에 하수슬러지 건 하여 연료 하 상 술
시간 가동 실 연 시 하여 진공 건 술에10 / (8 )
한 술 검 하 그 결과 다 과 같다.
진공 건 술 슬러지 매체 합한 후 진공 상태에( )
과 비 차 하여 슬러지 건 하 술 합한 매체
필 하므 폐식 커 매체 한 결과, C , ,
건 슬러지 함수 매체 별 건 에 큰 차 가 나1.9%
타나지 나 폐식 가가 고 커 상 에 고체, , C
재하여 열 필 하므 수 에 가 없 가격도 비,
한 매체 하 다.
매체 에 상 없 함수 하 지 슬러지 건 가 가 하2%
매체 수 하 함수 낮 하 건, 0.2% ,
함 내 었다3% .
질수지 평가 결과 슬러지 함수 건 슬러지 함수 함, 80%, 1%,
가 하여 시간 가동 실 시 에 한 질수지5% 30 / (24 )
수립한 결과 시간당 하수슬러지 건 시 건 슬러지, 1,250kg 266kg
가 생산 었고 수 생량 매체 보 해997kg , 13kg
하 것 나타났다.
에 지수지 평가 결과 함수 하수슬러지 하여 함, 80% 29.27
수 열량 건 슬러지 생산하 에1%, 4,151 kcal/kg 6.39
지량 생산에 지량17,377,248 kcal(593,688kcal/ ), 26,524,890
여에 지kcal(906,214kcal/ ) 9,147,642kcal(312,526kcal/ )
생산 가 한 것 산 었다.
실 연 시 에 한 경 결과 건 공사비 포(30 / ) , ,
함한 시 비 시 량 당 억원 산 었다 운 비 비1 1 .
편 한 결과 재 하수슬러지 수수료 원, (23,328 / )
할 경우 편 보다 운 비가 경 보 지 것 나타났다, .
통해 상 시 규 하 시 비 수가 가 하고IRR
경 보 수수료 산 한 결과 시 량 진공, 200 /
건 시 시 비 건 공사 포함하여 억원 운 비, 1 / ,
하수슬러지 연료탄 연료 사 할 경우 원 연료GR 44,688 / , LNG
사 할 경우 원 산 었 하수슬러지 수수료가70,518 / ,
원 상 수 만 시키 것 나타났다 또한58,000 / .
규 비에 단 건 공 단 건 공 하여200 / 3 4
폐열 수 비 가할 경우 하수슬러지 수수료가 원 상49,000 /
경우 수 만 시키 원 경우 시 비 수80,000 /
간 어 사업 보 것 었다5 .
진공 건 술 폐 상태 운 므 취 산 ,
취 포집량 어 각처리가 한 것 단 었다 본 연 실.
연 시 에 수 수 리 비 집가 상 처리
후 연계처리가 필 하 다.
본 실 연 통하여 시간 가동 규 진공 건30 / (24 )
술 한 하수슬러지 건 연료 가 할 수 었다.
향후 상 시 에 하 해 규 한 scale-up
검 할 필 가 건 과 에 생하 수 연계처리가,
어 운 경우 허 내 처리할 수 수처리공 갖 어
할 것 사료 다.
차< >
1 ·········································································································· 1
연 경 필1.1 ··························································································· 1
진경1.2 ··············································································································· 2
실 연1.3 ··································································································· 3
진공 건 술2 ·················································································· 5
진공 건 술 원리2.1 ················································································· 5
진공건 술2.1.1 ······························································································· 5
건 술2.1.2 ································································································· 6
슬러지 수 포2.1.3 ····················································································· 6
건 과2.1.4 ······································································································· 7
슬러지 건 별 건 특 비2.1.5 ··························································· 8
슬러지 건 도별 건 연료특2.1.6 ··················································· 9
연3 ····························································································· 11
실 연 시 개3.1 ························································································· 11
실 연 시3.1.1 ······························································································· 11
연 시 공 도3.1.2 ························································································· 11
실 연 시 주 공 별3.2 ··································································· 13
합 열 처리 공3.2.1 ··············································································· 13
다단건 단계3.2.2 ······························································································· 15
매체 수 공3.2.3 ························································································· 17
열원공 과 경 염 질 지시 과 폐열 수 시3.2.4 ············· 18
실험재료3.3 ············································································································· 21
매체3.3.1 ··········································································································· 21
슬러지3.3.2 ··········································································································· 21
매체 슬러지 합비3.3.3 ······································································· 21
평가 항3.4 ····················································································· 21
매체3.4.1 ························································································· 21
건 평가3.4.2 ··························································································· 22
질수지 평가3.4.3 ····························································································· 23
에 지수지 평가3.4.4 ························································································· 24
경 평가3.4.5 ································································································· 24
경 평가3.4.6 ··································································································· 25
연 결과4 ······························································································· 27
매체4.1 ····························································································· 27
진공 건 공4.2 ············································································· 30
건 평가4.2.1 ····························································································· 30
도 식4.2.2 ··············································································· 33
원 열4.2.3 ··················································································· 36
열 수 비4.2.4 ························································································· 37
매체 수4.2.5 ····················································································· 40
함량 감4.2.6 ································································································· 43
건 슬러지4.3 ······················································································· 46
연료 체연료 사4.3.1 ······································································· 46
연료탄4.3.2 , ······················································································ 47
질수지 평가4.4 ··································································································· 51
에 지수지 평가4.5 ······························································································· 52
경 평가4.6 ······································································································· 55
시 비4.6.1 ································································································· 55
시 운 비4.6.2 ································································································· 56
경4.6.3 ··································································································· 58
경 평가4.7 ······································································································· 63
질4.7.1 ······························································································· 63
수4.7.2 ··········································································································· 64
주변 경 염도4.7.3 ··························································································· 68
사업4.8 CDM ································································································· 70
결5 ····································································································· 72
참고 헌 ············································································································ 75
차< >
진공< 2-1> ······························································································· 6
연 다단 진공 건 공 별 건 건< 3-1> ······················ 16
건 후 슬러지 상 항< 3-2> ․ ····························· 22
도 에 건 평가< 3-3> ·················································· 23
에 지수지 평가< 3-4 > ·········································································· 24
진공 건 술 경 평가 항< 3-5> ·············································· 25
경 평가< 3-6> ···························································································· 25
상 매체 특 과 가격< 4-1> ································································ 27
진공 건 실 실험 슬러지 건 건< 4-2> ·································· 30
각 건별 건 시 하수슬러지< 4-3> (Case1,2,3) ·················· 31
한 슬러지< 4-4> (Case4) ··························································· 32
슬러지 건 슬러지 결과< 4-5> (Case4) ····················· 33
하수슬러지 건 공 별 에 지 비 비< 4-6> ······································ 40
매체 수 운 건< 4-7> ···································································· 42
건 과 슬러지별 함 차< 4-8> ················································ 42
포시 주시 수도 매립지 슬러지 함량< 4-9> , , ···················· 44
진공 건 과 에 거동 슬러지< 4-10> ( 1 ) ················ 45
하수슬러지 연료탄< 4-11> ································································ 48
하수슬러지 연료탄 연 시 질< 4-12> ···························· 49
하수슬러지 연료탄과 연 재 결과< 4-13> ······················ 51
하수슬러지 건 시 에 지 량< 4-14> ·················································· 53
진공 건 시 비 내역< 4-15> (30 / ) ························ 55
진공 건 시 비 내역< 4-16> (200 / ) ······················ 55
하수슬러지 처리공 별 시 비< 4-17> ·············································· 56
진공 건 술 시 운 비 고 비< 4-18> ( )(30 / ) ··················· 57
진공 건 술 시 운 비 변동비< 4-19> ( )(30 / ) ··················· 57
하수슬러지 처리 술별 운 비 변동비 비< 4-20> ( ) ······························· 58
하수슬러지 처리 비 편< 4-21> (30 / ) ······································ 59
진공 건 술 시 운 비 고 비< 4-22> ( )(200 / ) ················· 60
진공 건 술 시 운 비 변동비< 4-23> ( )(200 / ) ················· 60
< 4-24> 하수슬러지 진공 건 시 단건 결과(200 / , 3 ) IRR ···· 61
하수슬러지 처리 비사업 단 건 비< 4-25> 200 / IRR (4 ) 62
포집가스 염 질 결과< 4-26> ············································ 63
포집가스 복합 취 결과< 4-27> ······················································ 64
집 상 에 한 수 처리 결과< 4-28> ······························ 65
수< 4-29> ·············································································· 67
주변 경 염도 결과< 4-30> ·································································· 68
주변 취 결과< 4-31> ·············································································· 68
탄 가 득량 하수슬러지 처리< 4-32> (100 / ) ······ 70
그림 차< >
그림 삼태 곡< 2-1> ····················································································· 5
그림 슬러지 착 수 결합 태< 2-2> ··························································· 7
그림 슬러지 함수 그 프< 2-3> ········································································· 8
그림 건 시 함수 과 건 도 계< 2-4> ··················································· 9
그림 함수 과 열량 보 러 도 에 지 실과 계< 2-5> , , ···· 10
그림 하수슬러지 진공 건 실 연 시< 3-1> ······································ 11
그림 진공 건 공 도< 3-2> ······································································ 11
그림 지경계 주변 취 비산 지< 3-3> ( , , ) ······················· 26
그림 매체 커 동 도 변< 4-1> ( C ) ························································ 28
그림 건 시 사 매체 도< 4-2> ···································· 28
그림 날개 상과 다단 도< 4-3> ······································ 34
그림 날개 다단 도 함께 습< 4-4> ···························· 34
그림 도 식 후 내 합 식 변< 4-5> ·············· 35
그림 원 열 과 내에 습< 4-6> ································ 36
그림< 4-7> 브 들타 과 원 열 우 시 상 비( ) ( ) fouling ···· 37
그림 원 열 시 내마< 4-8> ············································ 37
그림 폐열 수< 4-9> ···················································································· 38
그림< 4-10> 열 수 사 후슬러지생산량 스 사 량 사 량비, , ·· 39
그림 매체 수< 4-11> ······································································ 41
그림 각 지역별 하수슬러지 함량< 4-12> ·················································· 43
그림 슬러지 건 슬러지 고 내 건 함량 비< 4-13> ·· 44
그림< 4-14> 건 진공 건 건 한 건 슬러지 연 곡 ··· 47
그림 하수슬러지 연료탄 과< 4-15> ············································ 49
그림 하수슬러지 연료탄 연 실험< 4-16> ························································ 50
그림< 4-17> 진공 건 술 질수지도 시간 가동(30 / , 24 ) ··· 52
그림 각 별 평균 운 도< 4-18> ························································ 54
그림 진공 건 시 에 지 량과 여에 지 생산량< 4-19> ············ 54
그림 수 처리 후 함 량 비< 4-20> . ························· 66
그림 건 술별 건 슬러지 사진 동 비< 4-21> ( ) ······················· 69
- 1 -
1
연 경 필1.1
슬러지 수 하여 진 상 것 하수,
또 각 산업폐수 등에 주 생 고 다 들 미생 에.
해 해 가 한 질 많 포함하고 어 폐 고
다 같 슬러지 수 함량 함량(1).
취 생 병원 미생 식 가 한 처리 책
필 하다 그동 많 슬러지가 해 처리 었 나. 1996
런 에 해 폐 해 지가 에 우리,
나 하수슬러지 가 뇨 식 쓰2012 , 2013
해 지하 하 다(2).
에 하수 슬러지 상처리 하여 다 한 술 고‧
다 재 운 거나 건 하수슬러지 처리시 보. ,
각 또 각 개 가 많 채택 고 고 근에36 (35.3%) ,
각 주에 연료 원 책 도에 건 탄 술도
가하여 건 후 원 탄 고 숙 등 술 비슷한 비 채택, , ,
고 것 보고 고 다 다 한 하수슬러지 상처리 술(10).
건 술 탄 에 비해 산 생산에 필 한 에 지 량 어 경
우수하고 건 시 건 열량 므 고 공 과,
달리 산 체연료 할 수 다 러한 슬러지 건 술(3-5).
단순 염 질 처리에 경 해결 차원 어 신재생에 지
생산 에 과 가 수 다(6).
슬러지 건 식 건 식 직 건 식과 간 건,
식 할 수 다 직 건 식 고 가스 슬러지가 건 내에.
직 하여 연 가스 에 해 슬러지 건 하 식
드럼 드 동상 등 다 직 건 식 열 달 고( ), , , .
건 도가 빠 지보수가 한 건 가스량 많,
후처리 담 고 재나 진폭 험 건 슬러지, ,
고 열량 감 하 단 다 간 건 식 고 가스 열.
에 하여 생산 열매체 스 슬러지 간 에 한 열( )
- 2 -
슬러지 건 하 식 스크 들 원 막 등 다 간 건, , , .
식 건 가스량 어 후처리 담 고 재나 진폭 험,
낮 건 과 에 열량 실 고 지 보수가 비 한, ,
열 달 낮고 건 도가 린 단 다, (11).
건 식 에 새 운 건 술 개 건 공 복합 한2
하 브리드 건 술 건 술 건 열 해 통한 폐열, , /
합 가스 에 지 진공 건 술 한 건 술 등 다, ,
한 술 고 다(12).
본 연 에 하수슬러지 건 하여 연료 하 상
술 개 하여 다 한 건 술 진공 건 술에 한 실 실험
통하여 술 검 하고 하 다.
진경1.2
본 연 월 건민산업 주 연 수도 매립2007 5 ( )
지 리공사 건민산업 주 가 공동 실 연 진하 차( ) , 3
도에 걸쳐 공동연 진하 다 진경 다 과 같다. .
공동연 건민산업 주 공사‘07.5. 4 ( ( ) )○ →
실 시 심‘07.7. 3○
건 승 시 량 실험 간 등 수 수 후( : ,
승 )
체결 간‘07.8.17 ( : ‘07.8.17 ’08.8.16)○ ∼
시험연 폐 처리시 운 계 승‘07.9.21○ ․ ․
승 한강 역 경청 사업 간( : , : ‘07.9.28~08.9.28,
실험 간 시험연 에 한함 처리: ‘07.12.1~’08.8.30, ,
상폐 량 : 10 / )
천시 공 신고‘07.11.6○
공동연 간 연 청 건민산업 주 공사‘08.7.28 ( ( ) )○ →
실 실험 간보고‘08.8.12○
차 도 변경 체결 간‘08.8.18 2 ( : ’08.8.18~‘09.8.17)○
시험연 폐 처리시 운 계 승‘08.8.22○ ․ ․
- 3 -
승 한강 역 경청 실험 간( : , : ‘08.9.1~’09.8.30,
시험연 에 한함 처리 상폐 량, : 10 / )
간 연 청 건민산업 주 공사‘09.8. 6 1 ( ( ) )○ →
간 연 심‘09.9. 8 1○
건 승 연 가 철거 등 개( : , )
차 도 체결 간‘09.9.30 3 ( : ’09.9.30~‘10.9.29)○
실 연1.3
본 연 에 하수슬러지 연료 하 해 실 실험 시 운
통해 새 운 건 술 진공 건 술 개 하고 하 다.
해 차 도에 진공 건 술 하수슬러지 처리에 하여1
새 운 폐 처리 술 득하고 재생에 지 원료 가
타진하 진공 건 술 한 재생에 지 생산 향후 사CDM
업 연계 가 하고 하 다.
차 도에 실 비 운 보 하고 공 통해 하2
수슬러지 처리 극 하고 하 다 또한 에 지 수공.
건 에 지 하고 하 다.
차 도에 차 도 연 결과 합하여 매체 하고 매3 1,2,3
체 수 극 하여 건 하고 하 다.
- 4 -
- 5 -
진공 건 술2
진공 건 술 원리2.1
진공건 술2.1.1
진공 원 런 도 재하지 공간 말하나 실험
런 도 재하지 공간 만들 수 없 에 보다 낮,
가지 계 진공 고 다 진공 보다 낮(7).
공 또 하 말하 것, 1 (760mmHg 760torr)
단 또 사 하여 시하 닌mmHg torr
과 차 시하 도 한다 진공 만들 폐시킨 후.
내 공 진공 프 거한다.
건 술에 진공 사 하 다 과 같다 그림 에 나타난. 2-1
삼태곡 보 에 비 끓 다 그러나1 ( ) 100 .℃
진공 하 낮 게 비 곡1
낮 지게 비 낮 지 에 도 쉬워 건
가 빠 게 것 한 술 진공 건 술 다.
온도 ( )℃
기압
그림< 2-1 삼태 곡>
- 6 -
동 연 에 개 진공 건 술에 사 하 진공
보다 낮-460mmHg, 300Torr 760mmHg 460mmHg
미한다 진공 강도별 살펴보 과 같 진공300mmHg . 2-1
건 술에 사 하 진공에 한다-460mmHg (300Torr) (7).
구분 Pressure (Torr) Pressure (Pa)
저진공 760 to 25 100kPa to 3kPa
중진공 25 to 1x10-3 3kPa to 100mPa
고진공 1x10-3
to 1x10-9
100mPa to 100nPa
극고진공 1x10-9
to 1x10-12
100nPa to 100pPa
초공진공 < 1x10-12 <100pPa
우주공간 1x10-6 to <3x10-17 100Pa to <3fPa
완전진공 0 0Pa
< 2-1 진공>
건 술2.1.2
건 리 들 수 다.
비 보다 에 비 상 가열하
여 겁게 가열 에 수 포함 슬러지가 슬러지 감싸
고 빠 게 열 달 수 만 다(8-9).
건 술에 역할 열에 지 열 에 슬러지에 달하 것
다 슬러지가 매체 합 동 가 고 에 열 달.
어 열 달 빠 게 어나 슬러지 포 내 도가 빠 게,
가함에 내 가 고 결 포막 내 수 빠,
게 함 슬러지 건 가 가 하다.
슬러지 수 포2.1.3
슬러지에 포함 어 수 크게 슬러지 에 재하 수, 고
미 한 틈 등에 상에 해 착 어 간극수 포,
에 결합 어 수, 슬러지 하 포 포 재
하 결합수 가지 나 그 포 그림 같다4 2-2 .
- 7 -
자유수
간극수
표면수
결합수
그림< 2-2 슬러지 착 수 결합 태>
건 과2.1.4
슬러지 나 슬러지 처리 해 하
등 리 학 처리여 에 크게 달 지 러한 변 에, ,
건 특 크게 변 다.
슬러지 건 특 에 가 큰 향 미 탈수 개 해
하 집 량 근 하수슬러지 탈수에 주 사,
하고 고 집 건 열 막 게 하거나 슬러,
지 어리 시키 하여 건 어 게 하 것 지고
다.
건 슬러지 건 과 그림 에 나타낸 같 동2-3
단계 착 단계 단계 단계 거 건 가 진행 다, , 3 .
동 단계 함수 곤죽 상태에 착 단계80 65% (paste) ,∼
함수 강한 고체 상태 과 에65 55%∼
가 슬러지 어리에 착하여 고 상태 고 단계 함수,
해지 어리 쪼개지 함수55 50% 50%∼
하에 갱 또 상태 변 어 건 가 진행 다.
- 8 -
그림< 2-3 슬러지 함수 그 프>
슬러지 건 별 건 특 비2.1.5
슬러지 건 진행시 착 단계에 슬러지가 어리 루 어
리 내 지 열 달 어 워 건 격 감 하게 다 그림. 2-4
슬러지 건 시 건 도 함수 계 나타낸 것 슬러지 함
수 에 근 착 단계에 다다 건 도가 격 어짐65%
수 다 그러나 진공 건 경우 건 진행 슬러지 매체. ,
합하여 건 시 슬러지 상 없 므 건 도가 하게 지
어 건 시간 건 에 비해 어들게 함수 지 건 하
한 에 지가 게 다.
건 에 한 슬러지 건 시 동 단계에 주 슬러지 에
재하 수가 하게 간극수나 수 착 단계 후에
나 결합수 경우 포 재하 에 건 시
어 운 것 다.
- 9 -
65%55%
건조
속도
(kg/h
r)
유동성단계입자화단계 점착성단계
건조
속도
감소
총건
조시
간증
가
건조속도 일정총 건조시간 단축
( : 일반 기류건조, : 진공유중건조)
65%55%
건조
속도
(kg/h
r)
유동성단계입자화단계 점착성단계
건조
속도
감소
총건
조시
간증
가
건조속도 일정총 건조시간 단축
( : 일반 기류건조, : 진공유중건조)
그림< 2-4 건 시 함수 과 건 도 계>
슬러지 건 도별 건 연료특2.1.6
그림 연료 함수 과 열량 함수 과 보 러 도 함수2-5 , ,
과 에 지 실 계 나타내고 다 건 함수 수.
열량 낮 지고 건 연료 사 시 보 러 연 실 도가 낮 지게
에 에 지 실 생하게 다.
진공 건 술 건 에 비해 하수슬러지 낮 함수 지 건
하 에 건 열량 가하 연 시 보 러 연 실 도가
가하고 에 에 지 낭비 감할 수 어 진공 건
건 한 건 슬러지 타 술 건 한 슬러지에 비해 연료 하 에
리하다.
- 10 -
함수율
(%)
저위발열량
(kcal)
보일러 연소실
온도 ( )℃
Energy
Loss (%)비 고
0.0 4,164 1,205 16.50
HL = HHxS%-600xW%
저위발열량HL : (kcal/kg)
고위발열량HH :
(kcal/kg)
투입슬러지의S% :
고형물함량
투입슬러지의W% :
함수율
1.1 4,112 1,194 16.75
50. 3,927 1,159 17.26
10.0 3,709 1,114 17.95
15.0 3,370 1,046 19.12
20.0 3,167 1,001 19.98
25.0 2,989 957 20.90
30.0 2,735 912 21.93
그림< 2-5 함수 과 열량 보 러 도 에 지 실과 계> , ,
- 11 -
연3
실 연 시 개3.1
실 연 시3.1.1
동 연 에 하수슬러지 진공 건 술 개 해 시간 가1 8
동 처리 량 실 연 시 수도 매립지 고 처리10
근에 하여 운 하 다 그림 실 연 시 주 비 슬러지 건( 3-1).
비 에 지 수 비 지시 하 다, , .
그림< 3-1 하수슬러지 진공 건 실 연 시>
연 시 공 도3.1.2
진공 건 실 연 시 슬러지 건 과 그림 에 도시하 다3-2 .
본 실 연 시 에 슬러지 매체 합단계 다단 건 단계 매체, ,
수단계 단계에 걸쳐 슬러지 건 진행하 생산 슬러지 건3 ,
한 과 단계에 연료탄 단계 가하4
다 각 단계별 내 다 과 같다. .
- 12 -
단계 슬러지 매체 합단계<1 : >
합 열탱크 에 슬러지 매체 합하 단계 슬러지 동“ ” ,
보하고 슬러지 산시 여 에 포함 수 리 진시키고
순 거하 한 단계
단계 다단 건 단계<2 : >
공 도 연 진공다단건 에 어나 단“ ” , 4
폐열 수 해 상 에 운 차 하고 차 차2 1 , 3
내 감 하여 슬러지 포막 내 수-460mmHg
건 시키 단계
다단건 단계에 슬러지 건 향상시키 해 다 과 같
열 날개 도 폐열 수시스 등 하 다, , ,
슬러지 매체 합 건 에 열 달 극 하 해 필 열1)
달 보할 수 원 열
그림< 3-2 진공 건 공 도>
- 13 -
슬러지 매체 합 강 순 시 가열 에2)
어 스 등 질 착 감하 날개
슬러지 매체 비 차 에 생하 하 몰림 상 지하3)
고 슬러지 균 하게 포하게 하 해 에 도
에 지 수 폐열 수 시스4)
단계 매체 수단계<3 : >
연 진공다단건 에 슬러지 건 과 매체 합 원심고
리 매체 수 순차 한 매체 수 비 에 슬러“ ”
지 건 과 매체 리하여 매체 수하고 낮 함량 슬러지,
건 생산하 단계
단계 연료탄 단계<4 : >
연료탄 비 에 진공 건 술 생산한 건 슬러지 하“ ”
여 하수슬러지 연료탄 하 단계GR
실 연 시 주 공 별3.2
합 열 처리 공3.2.1
슬러지 매체 합하 처리 공 슬러지 믹, , ,
합 열탱크 매체 매체 공 매체 리 하 다, , , .
주 역할 다 과 같다.
가 슬러지( )
슬러지 한 슬러지 시간 가동 량10 / (8 )
가진다.
나 믹( ) (Mixer)
슬러지 매체 합하 한 합과 에 비 리에,
해 거운 돌 등 순 하 리해 내 도 갖 고 다.
- 14 -
슬러지< > 믹< >
다 슬러지 합 열탱크( )
합 열탱크 사진과 내 도 에 도시하 다.
합 열탱크 내에 슬러지 매체 등 비( )
합하고 통 재킷 에 하여 도, 70~80℃
지하 다 슬러지 매체 합하여 슬러리 함 열.
과 동 하고 편 도 할 수 다.
합 열탱크< > 합 열탱크< >
- 15 -
다단건 단계3.2.2
연 다단 진공 건 공(1)
슬러지 매체 합 에 간 식에 해 열 가하여 수 시
키 단계 단 직 연결한 다단 건 식 어3
다 또한 각 에 리 하 다. . 각 사
진과 내 도 그리고 습 에 도시하 다.
건 상< > 건 하< >
< > < >
- 16 -
각 하 에 스 재킷과 내 에 개 주 과 원 열6
하여 건 열원 공 하 원 열 열 재킷
상 도 하 다 또한 심 에 도 식1.5 .
하여 상하 우 체 매체 에 슬러지 균 하게 포하게
하여 슬러지 몰림 상과 에 한 프 막 상 지하고 매체 사
량 감 시 에 지 과 얻 수 었다.
또한 폐열 수시스 건 공 에 지 감하 다.
해 직 연결 각 다 도 건에 건 진
행하 별 건 건 과 같다3-1 .
구 분 건조온도 건조압력
차 증발기1 85℃ -460mmHg
차 증발기2 105℃ 상압
차 증발기3 95℃ -460mmHg
< 3-1 연 다단 진공 건 공 별 건 건>
진공 건 공(2)
슬러지 매체 합 건 공 후단에 진공 건 공
하여 연 건 공 가 하도 하 다 건 후단에.
단 병 연결하 공 역할 첫째 슬러지 매체2
합 진공상태 건 공 에 건 공 후 상 상태 공
연결시키 해 건 진공상태에 합 시킨1
후 진공에 상 상태 변 시에 또 다 건 가 진공상태에
합 식 연 운 에 진공과 상 상태 원
하 역할 다.
째 건 공 후 매체 수공 해 합
에 열 가하여 매체 도 낮 어 고 과 매체 리
역할 다.
마지막 내 과 도 하여 슬러지 건 도
하고 건 가 루어지지 경우 가 건 가 루어
- 17 -
지도 하여 슬러지 함수 차 가 경우에도 함수
함수 지 건 가 루어질 수 도 하여 다 한 슬러지 상3%
에 탄 운 가 하게 하 다 또한 건 도.
상 상태 차 하 다115 -460mmHg .℃
사진과 내 도 에 도시하 다.
< > < >
매체 수 공3.2.3
건 공 후 매체 수하고 건 슬러지 생산하 해 매체
수공 통하여 고 과 매체 리하 다.
원심탈(1)
슬러지 매체 합 승 한 상태에 원심 에 하여115℃
고 과 매체 리하 슬러지 함 합18%
했 매체 도 리한다 원심탈 식도 에 도시96% .
하 다.
매체 수(2)
- 18 -
원심탈 에 건 슬러지 함 매체 매체 수
사 하여 건 슬러지 함 하가 도 매체 리하 다 매5% .
체 수 원심 리 에 슬러지 도 가열하여 건300℃
슬러지에 함 매체 시키고 다시 하여 매체 재사
하 다 매체 수 에 건 슬러지 함수 하 고. 1%
함 하 다 매체 수 에 사 에 지 건 공 에5% .
슬러지 당 에 지 사 량 에 해당하44,650kcal 9%
다.
원심탈< > 매체 수< >
열원공 과 경 염 질 지시 과 폐열 수 시3.2.4
각 비(1)
건 한 건 슬러지 각 에 각시 건 공 에 필 한 열원 공
하고 동시에 진공 프 한 가스 각 에 건 슬러지 함께
연 처리하여 취 거하고 지 비 통해 하 다 열원공.
비 차 차 연 폐열보 러 어 열원공 비1 , 2
습 도시하 다 건 슬러지 연 도 폐열보 러. 850℃
통해 건 공 에 필 한 스 공 하 다3.5kg/ G, 147 .㎠ ℃
- 19 -
차 연<1 >
차 연<2 >폐열보 러< >
경 염 질 지시(2)
가 질( )
진공 건 경우 가스 매우 어 진공 프 하 가스
만 가스 생하 량 각 연 공 연 처리하 다 연.
질 건식 탑과 필 통해 뚝 하 다.
건식 탑과 필 습 도시하 다.
나 수( )
진공 건 통해 슬러지 리 수 에 어
수 상태 다 본 비에 생하 수 매체 가 에.
태 함 어 어 수 리 비 통하여 매체 거하 다.
수 리 비 수 리탱크 리 매체 수 하 프
- 20 -
어 수 리탱크 습 도시하 다 수.
에 함 에 상태 매체 산 루미 첨가하여 에 상태
하여 상태 도한 후 미 포 상 거시키 식Floc
리하 다.
건식 탑< > 필< >
수 리탱크< >
다 폐열 수 공( )
건 과 단 에 하 열 단 열2 1
원 재사 하여 폐열 수함 에 지 공 다.
- 21 -
실험재료3.3
매체3.3.1
매체 열 슬러지 열 달하여 슬러지 건 진하
고 슬러지에 동 여함 슬러지 균 한 산과 프,
가 하도 하 다 가 한 매체 폐식 커. , C ,
상 하 다.
슬러지3.3.2
본 연 에 수도 내 공공하수처리 에 생하여 수도 매립지
하수슬러지 실 연 에 하 다 수도 매립지에.
평균 함수 평균 내 탈수슬러지 생슬러지 슬러지 별80%
없 공 실 연 에 하 량 하수슬러지, 1
량 하 다10 .
매체 슬러지 합비3.3.3
실 연 에 진공 건 시 슬러지 비 에 한 하 몰림 상
지하 해 슬러지 매체 비 합하 나 도1:1.3 ,
식 통해 슬러지 하 몰림 상에 한 프 막 상
해 하여 합비 낮 어 실 연 진행하 다1:1.0 .
평가 항3.4
매체3.4.1
매체 별 건(1)
매체 에 진공 건 술 건 차 하 하
여 함수 과 열량 등 매체 별 건 후 슬러지 상 비 하․
다.
매체 동 도(2)
진공 건 에 매체 열 달 역할 에 슬러지에 동
여하여 슬러지 균 산과 프 등 가 하게 하 역할 다.
- 22 -
진공 건 에 매체 리 수 후 재사 므 간 사 시,․
매체 변 가 지 하 하여 매체 동 도 하
다 실 실험 비 매체 수 비에 수 매체 보 하 매체 탱.
크에 매체 채취하여 에 동 도 하 다 동2 1 14 .
도 동 도 신 계상사 하여(Digital Viscometer DV-1, )
하 다.
건 평가3.4.2
건 후 슬러지 상(1) ․
수도 내 한 하수처리 에 생한 하수탈수 니 수도 매립지
에 슬러지 진공 건 실 연 상시료 하 다.
건 평가 해 건 에 슬러지 에 슬러지 채취
하 건 후에 매체 수 비 원심고 리 통과한 탈 슬,
러지 탈 슬러지가 매체 수 거 후 생산 건 슬러지 채취하
다 건 후 슬러지 시료 항 같다. 3-2 .․
대상시료 구분 분석항목 분석방법
투입슬러지
탈유슬러지
건조슬러지
성분3강열감량 수분 가연분( , ),
회분폐기물공정시험기준:2008
공업분석수분 휘발성가연분, ,
고정탄소 회분,GR M 9004:2001
원소조성 C, H, O, N, S, Cl원소분석기,
ASTM D 2361:2002
함유율 추출물질n-Hexane 폐기물공정시험기준:2008
발열량 저위발열량 고위발열량, KS E 3707 : 2001
중금속
함유량 Pb, Cd, Cu, Cr, Hg, As EPA 3050B:1996
용출
Pb, Cd, Cu, Cr+6, CN,
유기인Hg, As, ,
트리클로로에틸렌,
테트라클로로에틸렌
폐기물공정시험기준:2008
< 3-2 건 후 슬러지 상 항> ․
- 23 -
도 에 건 변(2)
도 후 슬러지 매체 각 다 비 합한 후 하수,
슬러지 건 실시하여 프 막 상 등 생하 지 사하여
프 막 상 보 지 합비 사하 다( ) .
프 막 상 생하지 합비 도 하지
경우 도 한 경우 하여 슬러지 매체1:1.3, 1:1.0
합한 후 건 실시하여 각 별 함수 하 다.
별 함수 시료 각 후단 프에 채취하
함수 함수 체 하 다.
시험항목 시험방법 시험위치 분석방법
파이프
막힘 현상운전 관찰 전체 건조공정 육안 관찰
건조능력 함수율측정차 차 차 증발기 및1 , 2 , 3
최종 건조물
함수율 측정기
이용
< 3-3 도 에 건 평가>
매체 수공(3)
건 가 료 후 고 과 매체 리하 과 에 매체 욱
많 수하 해 원심탈 후단에 매체 수
통해 매체 수하 건 매체 함 량 하여 매체
수 계산하 다.
질수지 평가3.4.3
진공 건 실 연 시 에 한 질수지 실 실험 또 계
산 통해 도 한 슬러지 량 함수 건 슬러지 량,
함수 스 량 건 단계별 수 생량 매체 량 보 량, , ,
등 평균값 하여 산 평가하 다.
- 24 -
에 지수지 평가3.4.4
진공 건 실 연 시 에 에 지수지 평가하 하여 3-4
같 에 지량 스 사 량 사 량 하고 생산에, ,
지량 건 슬러지 열량 평가하 다 또한 에 지수지 평가.
실 실험시 운 시스 내 도변 하 다.
구분 평가항목 시험방법 횟수 비고
투입
에너지
(IN)
온도온도계 이용
자체 측정시간 간격1
차 차 차 증발기1 , 2 , 3 ,
증발조절기 A, B
스팀사용량누적계량기 이용
자체 측정회 일1 /1 전체공정
전력사용량누적전력량계
이용 자체 측정회 일1 /1 전체공정
사용량LPG 사용량 실측 회 일1 /1 매체유 회수기
생산
에너지
(OUT)
건조슬러지
총발열량
건조슬러지
생산량 및
발열량 측정
회 일1 /1 -
< 3-4 에 지수지 평가>
경 평가3.4.5
진공 건 실 연 시 에 한 경 평가 해 같 비3-5
과 편 산 하 다.
비 사 비 과 사 비 할 수 고 편 도 사 편 과 사,
편 할 수 다 사 비 편 가 산에 한 다각.
필 하고 산 하 어 우므 항 에 하
다.
비 항 사 비 에 해당하 시 비 시 운,
비 평가하 고 편 항 사 편 수수료 건,
슬러지 매비 평가하 다.
- 25 -
구분 세부항목
비
용
사적비용
시설설치비 초기투자비( )•
시설공사비 토목 건축 기계 전기계장 기타공사 및 제경비- ( , , , , )
설계비 감리비 기타 비용- , ,
시설운 비•
고정비 인건비 감가상각비 유지보수비- ( , , )
변동비 전력비 용수비 매체유비 보일러 연료비 기타비용- ( , , , , )
사회적비용* 시설 운 에 따른 환경오염 수질 악취 등 피해 효과 등( , )•
편
익
사적 편익슬러지 반입수수료•
건조슬러지 연료탄 판매비용(GR )•
사회적편익* 슬러지 적법 처리에 따른 환경오염 저감효과 등•
사회적 비용 및 편익은 가치환산에 대한 다각적인 방법들이 필요하고 금액으로*
산정하기 어려우므로 분석항목에서 제외
< 3-5 진공 건 술 경 평가 항>
경 평가3.4.6
본 비 하수슬러지 건 과 에 에 시 항 하여3-6
경 하 다.
시험항목 시험방법 시험위치 횟수 분석기관
악취검사
등
복합악취 비산분진, 부지경계선 회3 세진환경보건연구소
복합악취
포집악취 처리
전 배관 및( )
대기배출구
회3 ″
소음 부지경계선 회3 ″
대기
오염도
검사
일반항목 암모니아+HCl+ ,
H2S대기배출구 회3 ″
일반항목 등 소각로 전 회3 ″
응축수
수질분석
일반항목(PH, COD, SS,
색도 매체유T-N, T-P, , )
음이온(Cl, F, SO4, NO3),
양이온(NH4, Ca, Mg, K)
중금속(As, Cr+6, Cu, Pb,
Hg, Zn, Mn)
응축수배출구
회(2 )회3
한국화학융합시험
연구원
< 3-6 경 평가>
- 26 -
그림< 3-3 지경계 주변 취 비산 지> ( , , )
- 27 -
연 결과4
매체4.1
진공 건 술 슬러지에 매체 합한 후 수 건
시키므 열 에 슬러지 지 열 달하 열 달매체 매체
건 공 에 가 한 다.
본 비 가동하 시 한 월에 매체 폐식 사 하2008 3
월 커 매체 사 하 다 그 후2008 9 C . 2009
순 폐 한 매체 사 하여 다 한 매체
하 다 상 매체 특 가격 과 같다. 4-1 .
매체유 종류발열량
(kcal/kg)
비점
( )℃비중
점도
동점도( ,cSt)
가격
원( /L)
폐식용유 8,800~9,000 240~320 0.9249~64
(25 )℃900
벙커 유C 9,500~ 10,000 360 0.9550~540
(50 )℃830
이온정제유 10,000~11,000 300~350 0.8740~45
(25 )℃500
< 4-1 상 매체 특 과 가격>
열 달 또 다 매체 역할 슬러지 매체 합 후에
슬러지에 동 여하여 고체가 닌 체 같 동 가 해지
해 슬러지 상 지 슬러지 량 등 간편한 어 슬러, ,
지 프 비 다 한 공 가 해지 등 여러
생하 체 공 에 한 역할 한다 매체 건.
후 리 재사 하므 재순 사 하 매체 살펴보 해
매체 탱크에 채취한 매체 커 동 도 월( C ) 2009 1 19
월 지 동2 26 38 14 한 결과 그림 에 도시하 다4-1 . 매체
동 도 가 감 경향 나타내지 고 비 하게 지 어
매체 순 재사 에 동 도 변 가 거 없 것 나타났다.
- 28 -
-
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
1/19 1/21 1/23 2/6 2/8 2/10 2/12 2/14 2/16 2/18 2/20 2/22 2/24 2/26
(cSt)
그림< 4-1 매체 커 동 도 변> ( C )
또한 매체 경우 건 에 함 어 매체 함량만큼 계
가 공 하므 사 하 매체 계 다 그림 같 하루. 4-2
하수슬러지 건 하고 건 에 매체 가 함30 5%(w/w)
어 경우 만에 매체 가 것 계산 다 매체, 5.7 2 .
동 도가 간 연 사 에도 가 감 나타내지 고38
한 상태 지할 수 것 열에 한 매체 하고
공 매체 가 공 에 해 순 매체 가
단 다.
그림< 4-2 건 시 사 매체 도>
- 29 -
매체 진공 건 에 매우 하므 매체 하 해
가지 매체 폐식 커 폐 한 하3 ( , C , )
여 보 다 매체 여러 가지가 나.
한 가지 나타낼 수 다3 .
첫째 가 한 매체 비 비 보다 수,
시 매체 없 수 만 어 한다 매체 가 수 과 함께.
하지 매체 건 후 리 재사 할 수 수량 많 수,
매체 비 수 므 도 상 비 가
한다 비 비 낮 폐식 사 한 경우에도 매체. 240-320℃
수가 원 루어 폐식 후 매체 시 폐식 보
다 비 커 하 다C .
째 매체 사 다 매체 건 에 사 하.
한 질 어 하 순 재사 에 가 없어 한다 한 매.
체 보다 비 사 하고 질 만 하
차 경 염 질 없다2 .
마지막 매체 가격 해 하 수 가 하여
한다 매체 본 순 재사 하나 건 에 함 어 매.
체 함 만큼 계 보 하여 하므 매체 공 가격과
수 매체 에 매우 하다 하 가지 매체. 3
가격 과 같 가지 매체 수 가 하다4-1 3 .
과 에 나타난 것과 같 매체 건에4-3 4-4 3 Case 1-4
진공 건 에 해 본 결과 건 함수 고 매, 1.9%
체 별 진공 건 건 에 큰 차 보 지 다 그러나 가. 3
지 매체 폐식 공 가격 비싸고 커 상 에 고체C
재하므 공 가동 시 나 운 에도 프 막 상 지하
해 비 열할 수 가 필 한 단 다 에.
비 하고 질 수 에 가 없
가격 또한 가 하므 본 연 에 진공 건 술 상 시
에 가 한 매체 하 다.
- 30 -
진공 건 공4.2
건 평가4.2.1
하수슬러지 건 후 변 하 해 여러 건에 하수,
슬러지 건 하 건 후 슬러지 특 하 각 실험,
건 같다4-2 .
구분 분석 대상 운전일자매체유
종류
매체유
혼합비율
매체유
회수방법
분석치
사용용도
Case
1
투입슬러지
건조슬러지
년2008
월 일6 5-8
폐식용
유1:1.3 원심탈유기 건조능력평가
Case
2
투입슬러지
건조슬러지
년2009
월 일2 2-9
벙커C
유
1:1.3
1:1.0원심탈유기 건조능력평가
Case
3
투입슬러지
건조슬러지
년2010
월9
일15-17
이온
정제유1:1.0
원심탈유기
매체유,
회수기
건조능력평가
환경성 평가
Case
4
투입슬러지
건조슬러지
년2010
월8
일10,17
이온
정제유1:1.0
원심탈유기
매체유,
회수기
건조능력평가
Case
5
슬러지
투입량,
건조슬러지
생산량,
에너지
사용량
년2009
월 일3 16
월 일-4 24
벙커C
유1:1.0 원심탈유기
물질수지
에너지수지
< 4-2 진공 건 실 실험 슬러지 건 건>
진공 건 실 연 시 하여 건에 슬러지 건Case 1-5
실 실험 수행하 다 에 매체 수 시에. Case 3,4
같 원심탈 만 매체 리할 에 비해 원심탈Case 1,2,5
에 리하 매체 게 운 하여 원심탈 하 여
원심탈 운 도하 다 슬러지 운 당시.
슬러지 사 하여 각 마다 다 상 나타냈다 각 건 건에Case .
슬러지 변 다 과 같다.
- 31 -
(1) Case 1,2,3
건에 하수슬러지 건 했 슬러지 건 슬러Case1,2,3
지 결과 과 같다 참4-3 ( 2 p7-52 ).
항 목 세부 항목Case 1 Case 2 Case 3
건조전 건조후 건조전 건조후 건조전 건조후
성분3
(%)
수분 79.5 1.9 82.3 1.1 78.7 0.01
고형물
고형분 20.5 98.1 17.7 98.9 21.3 100
회분 10.5 32.2 4.9 34.4 41.6 41.9
유기물 48.3 66.3 12.8 63.9 56.6 56.1
전체 100 100 100 100 100 100
함유율 0.09 6.3 0.13 4.19 0.1 2.79
성상
분석
(%)
C 43.7 40.1 35.7 37.6 29.03 41.1
H 3.5 6.0 5.6 5.5 5.1 5.5
N 3.1 2.4 5.2 3.5 3.3 2.7
S 1.8 0.3 6.0 1.9 1.6 0.8
O 20.9 22.9 19.0 15.6 21.8 12.0
Cl 0.4 0.2 0.15 0.4 0.2 0.08
합계 73.3 72.0 71.7 68.7 61.1 62.2
중금속
용출시험
(mg/L)
Pb 0.03 0.07 0.03 0.03 ND ND
Cd 0.01 0.001 0.002 0.002 ND ND
Cu 0.04 0.04 0.14 0.15 0.05 0.04
Cr6+ ND 0.01 ND 0.01 ND ND
CN ND ND 0.007 0.03 0.04 ND
Hg ND ND ND ND ND ND
As 0.02 0.1 0.007 0.06 0.01 0.003
유기인 ND ND ND ND ND ND
트리클로로에틸렌 ND ND ND ND ND ND
테트라클로로에틸렌 ND ND ND ND ND ND
중금속
함유량
(mg/kg)
Pb ND ND 106 80 ND ND
Cd ND 1.7 6.7 ND ND ND
Cu 161 170 101 133 269 550
Cr 48 49 10 43 141 157
Hg 0.1 0.03 1.6 2.3 ND ND
As ND ND ND ND ND ND
공업
분석
고정탄소(%) - 42.1 10.53 12.60 9.83 11.7
휘발성분(%) - 27.8 60.17 44.83 49.67 46.97
저위발열량(kcal/kg, wet) 398 4,095 555 4,151 499.5 5,377
고위발열량(kcal/kg, dry) 5,281 6,026 5,402 5,603 5,241 7,580
< 4-3 각 건별 건 시 하수슬러지> (Case1,2,3)
- 32 -
각 다 매체 매체 합비 그리고 수 진공 건
통해 하수슬러지 건 한 결과 매체 에 상 없 건 슬러지
함수 하 지 건 었 특 매체 수 한2% Case 3
경우 건 슬러지 함수 매우 낮 다 또한 매체 수0.01% .
한 경우 건 슬러지 매체 함 량 낮 원심탈Case 3 2.79%
만 했 에 비해 매체 수 다.
(2) Case 4
매체 사 하여 하수슬러지 건 하Case 4
수도 매립지 리공사에 슬러지 원심탈 에 매체 거한
탈 슬러지 원심탈 후 매체 수 매체 리한 건 슬러지, 3
시료 채취해 하 한 슬러지 사항 4-4
같다.
슬러지 종류 시료채취일 탈유정도
투입슬러지 년 월 일20010 8 17 탈유안함
탈유슬러지-1 년 월 일20010 8 10 원심탈유기 사용
탈유슬러지-2 년 월 일20010 8 17 원심탈유기 사용
건조슬러지-1 년 월 일20010 8 10 원심탈유기 매체유회수기 사용,
건조슬러지-2 년 월 일20010 8 17 원심탈유기 매체유회수기 사용,
< 4-4 한 슬러지> (Case4)
슬러지 탈 슬러지 건 슬러지 결과 같다, 4-5 .
슬러지 함수 슬러지 진공 건 하71.1%
원심탈 후 탈 슬러지 매체 수 거 건 슬러지 함1.5%,
수 다 탈 슬러지 평균 열량 었0.2% . 5,550kcal/kg
건 슬러지 평균 열량 었다 함수 매체5,125kcal/kg .
수 거 에 낮 다 게 낮 함수 지 건1.5% 0.2% .
하 건 열량 지고 건 취가 거 등 연료
가 가 진다 또한 매체 수 시 탈 슬러지에 비해 건.
슬러지 열량 감 하 다 매체 수 거7% .
- 33 -
가 건 가 어나 건 슬러지 함수 탈 슬러지에 비해 낮 지
열량 감에 가지 가 다 첫째 슬러지 매체 함, . ,
량 낮 열량 차 가 나 열량 하 70%
차지하고 째 고 에 해 실 었,
것 사료 다.
분석항목투입
슬러지
탈유
슬러지-1
탈유
슬러지-2
건조
슬러지-1
건조
슬러지-2
수분(%) 71.7 1.5 1.5 0.2 0.2
유기물(%) 24.0 73.4 72.4 58.3 56.0
회분(%) 4.3 25.1 26.1 41.5 43.7
C(%) 35.1 34.7 41.4 31.5 29.8
N(%) 2.0 1.7 2.1 2.2 1.6
H(%) 5.1 4.1 3.2 3.0 2.8
함유율(%) 0.1 15.8 12.0 1.4 2.2
고위발열량(kcal/kg, dry) 3,351 6,166 5,522 5,470 5,116
저위발열량(kcal/kg, wet) 243 5,843 5,257 5,296 4,953
< 4-5 슬러지 건 슬러지 결과> (Case4)
도 식4.2.2
본 시 에 사 하 통해 건 량 가시키
과 보 다. 도 식 하여 슬러지 합시 슬러지 슬
러지 매체 합 내에 균 하게 포시 매체 합비 에1:1.3
낮 고 건 량 가시 다1:1.0 15% .
도 식 내 에 날개 원통 다단 도
어 도 식 다 과 같다 도 식.
그림 과 같 원통 다단 도 사 날개가4-3
날개 도 내 슬러리 쪽 동하게 하 쪽 슬
러리 쪽 동하게 하여 슬러리 순 식 한다 날개.
다단 도 함께 습 그림 같다4-4 .
- 34 -
날개 상< > 다단 도< >
그림< 4-3 날개 상과 다단 도>
그림 과 같 도 식 원통 다단 도 사4-3
날개가 날개 도 내 슬러리 쪽 동하
게 하 쪽 슬러리 쪽 동하게 하여 슬러리 순 식
한다 날개 다단 도 함께 습 그림 같다. 4-4 .
그림< 4-4 날개 다단 도 함께 습>
도 식 통한 균 원리 다 과 같다 내.
동에 해 도 날개 갖 어 슬
러리 하고 원통 다단 도 어 슬러리 상하
원 하여 도 우 에 상하 가한 체
- 35 -
통해 슬러리 동 가시 다.
도 식 에 슬러지 매체 합비
그림 쪽처럼 비 차에 하여 거운 슬러지가 하 에 여 슬4-5
러지가 균 하게 포가 수 없다 그 해 다 할 슬.
러지 도가 에 막 가 생하 고
지하 하여 매체 합비 게 지할 수 에 없어 슬러지 매
체 합비 상 지하 다1:1.3 .
그러나 내 에 도 후에 그림 쪽에 나타난4-5
것처럼 내 합 식 변 가 나타난다 도 식 후.
우 에 상하 해지 슬러지 매체 가 매우 균 하
게 합 었고 에 슬러지 하 몰림 상에 프 막 상
생하지 다 그리하여 슬러지 매체 합비 에. 1:1.3
여도 프 막 상 생하지 견하 다 매체1:1.0 .
합비 에 낮 매체 량 도 어듦1:1.3 1:1.0 23%
에 많 슬러지 할 수 어 건 량 가하15%
과 보 다.
그림< 4-5 도 식 후 내 합 식 변>
- 36 -
원 열4.2.3
본 비 내 에 열원 공 해 프가 상하 향
어 동하 내 과 수직 만나 브 들 식 닌 원
열 그림 하여 동하 슬러지 매체 합 슬러( 4-6)
리 마찰 하 들 식 시 생하 슬러리 고착 상
지하여 열 달 실 시 건 가 원 진행 도 하 다.
그림< 4-6 원 열 과 내에 습>
건 에 슬러지 고 매체 함께 동하므
내마 계 내 매우 욱 열 원
하여 마찰 하여 내 극 하 다 그림 원 열. 4-7
개월간 사 후 브 들타 에 생할 수 열 에 내2 6
착 상 상 없 보여주 사진 그림Fouling 4-8
내 열 개월 동 연 운 후 비 한 사진2 6 ,
마찰에 한 마 가 거 없 수 어 내마 우수함
하 다 내 슬러리 슬러지가 가 프가 막 것 지.
- 37 -
하 해 건 진행하지 도 항시 운 하고 고
할 내 열 내마 매우 우수한 것 수 다.
그림< 4-7 브 들타 과 원 열 우 시 상 비> ( ) ( ) fouling
그림< 4-8 원 열 시 내마>
열 수 비4.2.4
본 비 다단건 식 하고 하여 건 과 에
생하 재사 체 건 공 에 지 폐열,
수 하여 에 지 감하 그 내 다 과 같다.
직 연결 개 차 진공 상태에1) 3 1, 3
건 실시하고 차 상 건에 건 수행한2 , 105℃
다.
차 에 건 후 수 순 공 하2) 2 1
- 38 -
여 차 건 에 필 한 에 지 사 하 차 별도1 1
보 러 에 지 공 지 다.
그림 폐열 수 시 운 건 나타내었다 폐열 수4-9 .
에 차 건에 운 하 나 폐2 -460mmHg, 90℃
열 수 후에 상 건에 운 하여 에 비해, 105℃
많 스 에 지가 다 그러나 에. 1 2
할 뿐 보 러 스 공 지 차 건 에1
필 한 스 량 에 해당하 에 지 감할 수 므425.2kg/hr
당 에 지 감할 수 다wet sludge 185Mcal .
그림< 4-9 폐열 수>
그림 열 수 하지 열 수 한4-10
연 운 하여 당 건 슬러지 생산과 스 사 량wet sludge
그리고 사 량 살펴본 그 프 다 그 결과 열 수 에.
- 39 -
계없 당 가량 가 었 스 사 량wet sludge 53.5kwh
열 수 하지 경우 당 었 것 열wet sludge 1.05
수 한 후 만 사 어 열 수 한 운0.8
할 가량 에 지가 것 나타났다24% .
그림 그 프에 살 시 건 공 재시 시4-10
비운 에 많 에 지가 어 스 량 나타낸 것 다.
그림< 4-10 열 수 사 후 슬러지 생산량 스 사 량> , ,
사 량 비
매체 커 운 간( : C, : 2009.1.19~4.24)
그림 에 나타난 것과 같 폐열 수 후 에 지량 폐4-10
열 수 에 비해 낮 직 또 간 가열 식 건
에 지 비 비 해 보 에 나타난 것과 같 진공 건 경4-6
우 건 식 하 에 비해 낮 함수 하 지 건 함에도(10% ) (1% )
하고 에 지 량 가 것 수 다 직 또 간 가열.
식 건 식 에 지 량 월 주시 하수슬러지 처리2009 9
시 에 췌한 수 다.
- 40 -
구분 건민 사P 사K
건조방식 진공유중건조열풍드럼3-pass
직접건조
패들 및 디스크
방식 간접건조
함수율 이하1% 이하10% 이하10%
필요열량
(kcal/ton wet sludge)433,300 624,600 609,400
필요전력량
(kwh/ton wet sludge)54 73 58
매체유사용량
(Liter/ton wet sludge)6 - -
에너지 비용
원 톤( / )38,799 51,265 49,091
비고
� 가격 원LNG : 702 / (9,500kcal/ )㎥ ㎥
� 전력비 원: 70 /kwh
� 매체유비 이온정제유 원( ): 500 /L
� 사와 사의 자료는 년 월 광주시 하수슬러지P K 2009 9
처리시설 제안서 참조
< 4-6 하수슬러지 건 공 별 에 지 비 비>
매체 수4.2.5
진공 건 술 하수슬러지 건 시 건 가 료 후 매체 고
리하 과 필 하다 매체 수 운 비 감.
과 가질 수 다 원심탈 하여 고 과 매체.
리할 경우 하수슬러지 상 나 건 상태에 건 슬러지
매체 함 달 짐 보 다 또한 매체 고 리 해 원심.
탈 만 사 하 건 슬러지 평균 함(Case1, Case2)
다 그러나 원심탈 고 연 운 에 어 움 보여5.25% .
원심탈 하 낮 고 매체 수 하여 연 운 과
매체 수 가 하게 하 다 매체 수 탈 슬러지에 열 가하.
여 매체 시킨 후 통해 시 매체 재사 하게 하
그림 과 같다4-11 .
- 41 -
매체 수 도< >
매체 수 도< >
그림< 4-11 매체 수>
매체 수 도 보 상 슬러지 원심탈 거쳐
차 매체 리한 슬러지가 고 슬러지 매체 량1
지 리한 건 슬러지가 다 쪽 하단에 열 슬러지.
하지 고 슬러지가 동하 프 벽 가열하게 어 슬러지에
열 달한다 해 열 량 재순 사 할 수 어 에 지.
수 다 매체 수 운 건 과 같 실 비에. 4-7
연료 하 사 량 슬러지 당 평균LPG , LPG 1
- 42 -
가 사 었다 열량 산하 고 열량 산1.86N . 44,650kcal ,㎥
값 사 량 산하 슬러지 다LNG 4.4N / .㎥
구 분 조건
운전온도 300℃
슬러지 체류시간 분30
매체유회수기
에너지사용량
사용량LPG톤 투입슬러지1.86N / -㎥
(24,000 kcal/N㎥-LPG)
열량 환산값
톤 투입슬러지44,650kcal/ -
로 환산시(LNG
총 공정소요에너지의 9%)
사용량LNG
환산값
톤 투입슬러지4.4N / -㎥
(9,500 kcal/N -LNG)㎥
< 4-7 매체 수 운 건>
에 진공 건 건 한 건 슬러지 한 결과4-8
슬러지 원심탈 거쳐 매체 리한 탈 슬러지 매체 수,
거쳐 매체 수가 료 상태 건 슬러지 함 나타낸 것
다 본 시료 월 과 실시한 건 공 에 생한 시료. 2010 8 10 17
매체 사 하 다.
시료 함유율(%)
투입슬러지 0.10
탈유슬러지-1 15.8
탈유슬러지-2 12.0
탈유슬러지 평균 13.9
건조슬러지-1 1.36
건조슬러지-2 2.16
건조슬러지 평균 1.76
< 4-8 건 과 슬러지별 함 차>
수도 매립지 리공사( : )
- 43 -
결과 보 건 가 료 고 원심탈 거쳐 매체 거한
탈 슬러지 평균 함 었고 매체 수 통해 매체13.94%
거한 건 슬러지 평균 함 다 결과에 합하1.76% .
매체 가 수 보 다99.6% .
함량 감4.2.6
건 슬러지 함량 슬러지 연료 에 한 하나 다 폐.
리 하수슬러지 건 하여 연료 사 하 (
참 에 함량 하 규 하고 다 그러나 실 공공하수) 2% .
처리 에 생하 하수슬러지 함량 경우가 많다 그림2% .
에 나타낸 것과 같 포시 경에 지 주시 하수슬러지4-12
처리시 그리고 수도 매립지에 하수슬러지 시료 건
함량 상 었 그림 지역별 함량 결과2% ( 4-12) 4-9
같다.
그림< 4-12 각 지역별 하수슬러지 함량>
포시 포시 경에 지 슬러지:
주시 주시 하수슬러지 처리시 슬러지:
매립지 수도 매립지 슬러지:
- 44 -
구분 목포시 충주시 수도권매립지
측정치(%)
1.8
2.4
2.9
2.5
2.2 2.23
2.5 1.9
2.7 1.28
2.1 0.82
4.51 2.0 12.0
2.16 2.8 5.23
0.71 2.5 0.53
3.96 3.0 1.58
2.41 3.2 1.54
0.78 2.6 1.68
평균(%) 2.42 2.51 2.88
표준편차 1.58 0.40 3.45
< 4-9 포시 주시 수도 매립지 슬러지 함량> , ,
한 학 합시험연 원( : )
그러나 진공 건 비 하수슬러지 건 시 슬러지 건 슬러지
건 고 함량 여 차 한 평균 보 슬러지 고10
내 건 함량 에 건 슬러지 고 내 건 함량2.9%
슬러지 비 수 낮 지 것 하 다 그림0.7% 20% (
4-13)
그림< 4-13 슬러지 건 슬러지 고 내 건 함량 비>
한 학 합시험연 원 참( : ) ( 2 p7-52 )
- 45 -
진공 건 통한 하수슬러지 건 시 슬러지 고 내
감 것 한 후 슬러지내 거동 살펴보 해
슬러지 건 슬러지 수 가스 매체 변 비. ,
해 보 다 슬러지 진공 건 시 함량. 4-10 1
계산해본 결과 다.
결과 슬러지에 포함 어 슬러지 당1 6.6kg
었 진공 건 후 슬러지 하여 수에62%
재하 것 었 만 건 슬러지에 남 것 나26%
타났다 또한 가스 함께 극 미량 었.
순 재사 매체 에 매체 가량 재하0.39%
포 상태 재하 것 상 지 것 볼
수 었다.
같 결과 진공 건 경우 건 달리
수 나 매체 에 나 하 쉬운 건 하여 수 과 함께
하고 수에 태 재하여 건 에
비하여 건 슬러지 고 함량 낮 지 것 사료 다.
구분 측정치 황함량 비고
IN 투입슬러지 0.66% 6.60kg함수율 의 투입슬러지 톤 내의80% 1
총황함량
OUT
건조슬러지 0.8% 1.70kg건조슬러지 톤의 고형물 내의 총황0.2
함량
응축수 0.52% 4.15kg투입슬러지 톤당 발생하는 응1 798kg
축수의 황함량
배기가스0.01
ppm0.0002kg
시간당 발생하는 배기가스16,710N㎥
의 황함량
매체유0.36%
±0.090.036kg
매체유는 에서 포화상태에 이르0.36%
러 황의 이동이 없는 것으로 판단됨.
다만 추가공급되는 매체유의 경우는,
까지 황성분의 이동이 발생함0.36%
< 4-10 진공 건 과 에 거동 슬러지> ( 1 )
한 학 합시험연 원( : )
참( 2 P35-52, 6 P92-94 )
- 46 -
건 슬러지4.3
연료 체연료 사4.3.1
진공 건 술 생산 건 슬러지 열량 평균 4,000kcal/kg
고 함수 내 낮 연료 가 가 다 연료 함수1% .
낮 수 열량 가하고 연 실 도 하에 에 지 실
가 연료 가 가 진다 또한 건 함량 연 시.
산 많 생하여 염 시킬 뿐 니 계 상 가
수 어 연료 가 가 낮 진다 그러나 진공 건 술 생산.
건 경우 슬러지에 비해 함량 낮 지므 타 건 술 생산
건 에 비해 연료 가 가 다.
진공 건 건 한 건 슬러지 건 건 한 건 슬러지 연
특 살펴보 해 건 학 나 학과에 직 열 건 건 한
건 슬러지 진공 건 건 한 건 슬러지 연 실험 실시하 다.
그림 에 나타난 것과 같 건 슬러지가 근처에4-14 200℃
에 건 시료 경우 100℃
에 진공 건 근처에 것 찰할 수200℃
다 러한 것 건 하여 건 한 시료가 진공 건 에 비.
해 상 에 량 많다 것 미한다.
것 곧 취 연결 수 다.
진공 건 시료 경우 낮 도에 량
상 낮 것 볼 수 열매체 에 들
볼 수 것 다.
건 시료에 건 시료에 볼 수 없 근처에310℃
열 키 신 볼 수 마도 건 시료에 하
열매체 연 에 한 것 사료 다 열량 량.
감 에 시료 체 열량 감 보 해주 역할 해주
에 시료 체 열량 감 보다 간 가 보여 다.
- 47 -
건 시료 시(1) (B )
진공 건 시료(2)
그림< 4-14 건 진공 건 건 한 건 슬러지 연 곡>
연료탄4.3.2 ,
진공 건 술 하수슬러지 건 하 열량 고
감 고 질 연료 생산하게 다 러한 건 슬러지 하수슬러. GR
지 연료탄 할 수 어 연료 도 수 다 하수. GR
슬러지 연료탄 신재생에 지 고 연료 사 지 역에 도 사
가 하여 사 가 매우 다 하수슬러지 연료탄. 4-11 GR
- 48 -
참 과 진공 건 술 건 한 하수슬러지(GR M 9018-2010, )
만든 하수슬러지 연료탄 나타냈다.
항 목 기 준 하수슬러지 연료탄 분석결과
회1 회2 회3 평균
저위발열량 이상4,000kcal/kg 8,843 6,071 6,095 7,003
고정탄소 이상20% 37 39 47 41.0
휘발성분 이하50% 32 36 26 31.3
회분 이하35% 29 24 26 26.3
수분 이하10% 0.5 0.5 0.5 0.5
시안화합물 이하1.0mg/l 0.5 0.5 0.6 0.5
구리 이하3.0mg/l 0.01 0.04 0.04 0.03
카드뮴 이하0.3mg/l N/D N/D N/D N/D
수은 이하0.005mg/l N/D N/D N/D N/D
비소 이하1.5mg/l N/D 0.01 N/D 0.003
납 이하3.0mg/l N/D 0.08 N/D 0.027
가 크롬6 이하1.5mg/l N/D N/D N/D N/D
< 4-11 하수슬러지 연료탄>
한 학 합시험연 원( : )
참( 4 p82-88, 5 p89 )
에 나타난 것과 같 에 걸쳐 하수슬러지 하여4-12 3
검사해 본 결과 하수슬러지 연료탄 하수슬러지 연료탄 만GR
하 다.
또한 하수슬러지 연료탄 연 시킬 생하 질 해
본 결과 하수슬러지 연료탄 참GR (GR M 9018-2010, )
만 하 것 나타났다( 4-12).
- 49 -
오염물질하수슬러지 연료탄GR
대기배출 기준
하수슬러지 연료탄 연소시
대기배출물질 농도 측정결과
매연 도2 1 1
먼 지 100(12)(mg/S )㎥ 80 24.1
황산화물 300(12)(ppm) 47.1 73
질소산화물 200(12) (ppm) 48.3 122
염화수소 50(12) (ppm) ND 2.9
일산화탄소 600(12) (ppm) 199 220
불소화합물 3(ppm) 1.6 ND
황화수소 10(ppm) ND 3.7
수은화합물 5(mg/S )㎥ ND ND
카드뮴화합물 1(mg/S )㎥ ND ND
비소화합물 3(ppm) ND ND
크롬화합물 1(mg/S )㎥ 0.02 ND
구리화합물 10(mg/S )㎥ 0.03 0.8
아연화합물 10(mg/S )㎥ 0.26 3.8
니켈화합물 20(mg/S )㎥ ND ND
시안화합물 10(ppm) ND 5.4
브롬화합물 5(ppm) ND 1.4
벤젠화합물 50(ppm) ND ND
페놀화합물 10(ppm) ND ND
염소 50(ppm) ND ND
악취 희석배수500 ( ) 173 173
< 4-12 하수슬러지 연료탄 연 시 질>
한 학 합시험연 원( : )
참( 5 p90-91 )
그림 연료탄 과 보여주고 다4-15 .
폘< > 하수슬러지 연료탄< >
그림< 4-15 하수슬러지 연료탄 과>
- 50 -
그림 하수슬러지 연료탄 연료탄 보 러에 연 시키 과4-16
나타낸 것 보 연료 없 연 가 진행 었 연 시 취
감지 지 다.
하수슬러지 연료탄< > < >
후 경과< 2 > 후 경과< 10 >
그림< 4-16 하수슬러지 연료탄 연 실험>
또한 하수슬러지 연료탄 연 해 보 다 연. 폐
공 시험 에 시료 과 함량 하고2008 (%)
동 한 시료 연 에 고 가스 하여 간500g 2
가해 하 다 하여 공 지 공 하여 시.
료가 상 타지 지 연 시 다 연 가 끝나 끄고.
수거하여 하 다 연 계산 다 과 같다. .
연 (%) = [1-{a×(1-b)÷(c × b)}]×100
- 51 -
연료탄a: (%)
연b: (%)
연료탄 함량c: (%)
하수슬러지 연료탄과 연 연 재 결과 다4-13 ( ) .
연 한 결과 연 보여97.9 95.8% GR M 9018-2010
하수슬러지 연료탄 만 하 다95% .
투입시료 수분 회분 유기물
하수슬러지 연료탄 4.5% 27.2% 71.2%
투입시료 회분 연소시간 연소율
연소잔존물 1 94.8% 분30 97.9%
연소잔존물 2 90.2% 분30 95.8%
< 4-13 하수슬러지 연료탄과 연 재 결과>
질수지 평가4.4
슬러지 건 후 특 결과 진공 건 술 특
고 하여 질수지 수립하 그 결과 그림 에 도시하 다 본4-17 .
연 에 운 한 진공 건 실 연 시 질수지 계산한
결과 시간당 하수슬러지 할 경우 시간당 건 슬러, 1.25 266kg
지 생산할 수 수 생량 시간당 산 었다 건, 997kg .
슬러지 함량 가 하 매체 시간당 보 해 하5% 13kg
것 산 었다.
- 52 -
Sludge Tk1,250kg/hr 1,250kg/hr
Add-Oil Mixer
13kg/hr 2,500kg/hr
Re-Oil Tk Evap'tor - 1 260(kg/hr)
(85℃,-460mmHg)
2,240kg/hr348(kg/hr)
443(kg/hr) Evap'tor - 2(105℃,Atm)
1,892kg/hr
356(kg/hr) Evap'tor - 3 357(kg/hr)(95℃,-460mmHg)
1,535kg/hr
56(kg/hr) Control Tk 32 (kg/hr)(115℃,-460mmHg)
1,503kg/hr
855(kg/hr) Condenser
Oil-Separation system1,237kg/hr Waste Water
997(kg/hr)
Dried Sludge
266kg/hr
Sludge Tk1,250kg/hr 1,250kg/hr
Add-Oil Mixer
13kg/hr 2,500kg/hr
Re-Oil Tk Evap'tor - 1 260(kg/hr)
(85℃,-460mmHg)
2,240kg/hr348(kg/hr)
443(kg/hr) Evap'tor - 2(105℃,Atm)
1,892kg/hr
356(kg/hr) Evap'tor - 3 357(kg/hr)(95℃,-460mmHg)
1,535kg/hr
56(kg/hr) Control Tk 32 (kg/hr)(115℃,-460mmHg)
1,503kg/hr
855(kg/hr) Condenser
Oil-Separation system1,237kg/hr Waste Water
997(kg/hr)
Dried Sludge
266kg/hr
응축수
슬러지
스팀
매체유
응축수응축수
슬러지슬러지
스팀스팀
매체유매체유
48kg/hr
(필요시 투입, 응축수 재증발)
그림< 4-17 진공 건 술 질수지도 시간 가동> (30 / , 24 )
에 지수지 평가4.5
에 시 같 에 지 스 사 량 사 량3-4 ,
하 고 생산에 지 건 슬러지 열량 산 하여 에 지수지,
평가하 다 에 지수지 평가 하여 건에 실 실. 4-2 Case 2
험 수행하 다 월 월 지 커 하. , 2009 3 16 4 24 C
여 원심탈 하여 매체 수하 건에 하루 시간 연 실24
험 수행하 다 운 간동 평균 슬러지량 건 슬러. 29.27ton/ ,
지량 스 량 시간당 슬러지6.39ton/ , 23.3 / 1,008kg(
당 사 량 평균 었다 시간 연 운806kg/hr), 53.5kwh . 24
시 시 량 가지 본 연 실 연 시 하여30 /
- 53 -
한 결과 하여 슬러지 당 에 지량 산 하여 에 나타, 1 4-14
내었다.
구분 측정에너지 실측값환산값 투입슬러지 톤 기준( 1 )
환산계수 에너지량
IN스팀사용량 806kg 543.6kcal/ton steam
438,142kcal
보일러 효율 로( 0.8
가정하면 547,678kcal)
전력사용량 53.5kwh 860.4kcal/kwh 46,010kcal
OUT 저위발열량 4.151kcal/kg건조슬러지0.27ton-
투입슬러지/ton-1,121,000kcal
< 4-14 하수슬러지 건 시 에 지 량>
스 사 량 열량 산하 스 생산시1kg 543.6kcal
순 스 수 스 생산(111 147 )℃ ℃
에 지 열량 산하
1kwh=1,000×3600w sec=3,600,000w sec=3,600,000J=860.4kcal� �
본 실 연 시 시간당 하수슬러지 처리하고 시간당1.25 903kg
스 슬러지 당 스 건 공 에 도 계( 722kg )
었 에 지 량 실 결과 계 보다 가량 열 실10.4%
것 나타났다.
또한 본 실험 매체 수 하 에 실시한 것 매체 수
시 슬러지 당 가 가LPG 1.86N , 46,010kcal㎥
다.
또한 동 간동 각 실 운 도 한 평균값 그림
에 도시하 다 차 평균 도 차 평균4-18 . 1 81.6 , 2℃
도 차 평균 도 었다 건 후단에 병102.5 , 3 93.3 .℃ ℃
연결 트 탱크 경우 각각 비슷한 도에109.8 , 109.5℃ ℃
운 었다 도 계 도 차 차. 1 80 , 2 105 , 3℃ ℃
차 트 탱크 간 차 보 나 계 차95 , 115℃ ℃
것 고 다.
- 54 -
그림< 4-18 각 별 평균 운 도>
본 실 연 시 에 하루 하수슬러지 건 할 에 지수지29.27
수립하여 그림 에 도시하 다 하루 하수슬러지 건 할4-19 . 29.27
실 에 지량 슬러지 당 593,688kcal( 46.010kcal,
스 에 지량 산547,678kcal) 17,377,248kcal/
었다 건 평균 열량 하수슬러지. 4,151kcal/kg 29.27
건 시 생산 건 슬러지 므 생산 에 지량6.39 26,524,890kcal
다 생산에 지에 에 지 뺀 여에 지(906,214kcal/ ) . 9,147,642
생산 슬러지 건 만 건 공kcal/ (312,526kcal/ ) , 65%
필 에 지 당할 수 나 지 건 여에 지, 35%
여수 창 할 수 것 단 었다( ) .
- 열량 : 9,147,642kcal
잉여 에너지
※ C = B - A
- 건조슬러지량 : 6.39톤> 함수율 : 1%> 발열량 : 4,151kcal/kg
- 총 열량 : 26,524,890kcal
진공유중건조
C
B
투입슬러지 : 29.27톤함수율 : 80%
- 열량 : 17,377,248kcal = 투입슬러지 톤당 필요열량 593,688kcal
• 스팀에너지: 547,678kcal• 전기에너지: 46,010kcal
소요 에너지A
- 열량 : 9,147,642kcal
잉여 에너지
※ C = B - A
- 건조슬러지량 : 6.39톤> 함수율 : 1%> 발열량 : 4,151kcal/kg
- 총 열량 : 26,524,890kcal
진공유중건조
C
B
투입슬러지 : 29.27톤함수율 : 80%
- 열량 : 17,377,248kcal = 투입슬러지 톤당 필요열량 593,688kcal
• 스팀에너지: 547,678kcal• 전기에너지: 46,010kcal
소요 에너지A
그림< 4-19 진공 건 시 에 지 량과 여에 지 생산량>
- 55 -
경 평가4.6
시 비4.6.1
본 진공 건 실 연 시 시간 가동 시 량1 8 10
가지 시간 가동시 처리가 가 한 시 다 본 실 연, 24 1 30 .
시 어 실험 지에 건 없 만 한
태 므 시 비에 공사비 건 공사비 지, , ,
계 계 공사비 억원 었다 본 실 연 시26 .
운 생한 개 공사비 포함 것 다.
량 하수슬러지 건 시 과 건 비 포함한 공사비30 /
산 한 결과 억원 었 내역 에 나타냈다31.5 4-15 .
계 공사비 억원 었 공사비 차지한 비 다, 20.6 61% .
공정
예상금액토목공사 건축공사 기계공사
전기계장공사
기타공사및
제경비총공사비
억원 톤/30 1.5 4.0 17.2 3.4 5.4 31.5
억원 톤/ 0.04 0.12 0.51 0.10 0.18 0.95
< 4-15 진공 건 시 비 내역> (30 / )
여러 가지 하수슬러지 처리 술 특 다 태 건 공 과 본 진공,
건 술 시 비 비 하 해 본 실 연 시 시 비,
참고하여 시 량 공사비 건 공사비 타 공사 경비200 / , , ,
포함한 공사비 산 한 결과 에 나타내었다 진공 건4-16 .
시 비 공사비 시 량 억원( ) 200 / 200
하수슬러지 당 공사비 억원 산 었다, 1 1 .
공정
예상금액토목공사 건축공사 기계공사
전기계장공사
기타공사및
제경비총공사비
억원 톤/200 18 40 105 18 19 200
억원 톤/ 0.09 0.20 0.525 0.09 0.10 1
< 4-16 진공 건 시 비 내역> (200 / )
- 56 -
본 진공 건 술과 다 한 하수슬러지 처리 술 비 비
하 하여 본 연 에 산 한 진공 건 시 비4-16
헌에 보고 타 술 시 비 료 비 하여 에 나타내었다4-17
(9).
하수슬러지 처리 술 건 술 경우 진공 건 비슷한
비 나타냈 건 식에 한 하수슬러지 처리 비가 각 탄 고, ,
식에 한 비보다 상 한 것 나타났다33% .
설치지역 본 연구* 수원** 부천** 김해** 수도권 단계(1 )**
처리방법 진공유중건조 직접열풍건조 소각 탄화 고화
처리량 톤 일( / ) 200 295 252 77 234
설치비 억원 톤( / ) 1.0 1.0 1.33 1.76 1.83
예상 금액임*
출처 하수슬러지 처리기술 평가연구 결과보고 한국환경공단 년 월** : , , 2010 7
< 4-17 하수슬러지 처리공 별 시 비>
시 운 비4.6.2
시 운 비 고 비 변동비 합한 산 할 수 ,
고 비에 건비 감가상각비 지보수비가 포함 고 변동비에 비, , , ,
연료비 수비 매체 비 등 포함 다 본 연 에 진공 건 실, , .
연 시 시 운 비 산 해 고 비 변동비 산 하 다, .
고 비 경우 하수슬러지 처리 한 상 시 규 감,
하여 시 량 하여 건비 감가상각비 지보수비30 / , ,
산 하 그 결과 에 나타내었다, 4-18 .
변동비 경우 실 연 시 에 생산 건 슬러지 한 연료탄생산비,
포함하 것 실 연 시 스 생산 한 열원 공 보 러(
연료 에 가지 산 하 다 건 에 열원) . ,
하수슬러지 연료탄 연료 사 하여 얻 경우(1) GR (2) LNG
연료 사 하여 얻 경우 가지 산 하 그 결과 에4-19
나타내었다.
매체 수 연료비 연료 사 했 비 다 건LNG .
연료 사 할 보 러 연료비가 없 신 건 각한 후
- 57 -
생하 재처리비 보 러 운 한 비가 필 하다 또한 여건.
하수슬러지 연료탄 생산할 경우 가비 생한다 하수슬GR . GR
러지 연료탄 연료 사 시 슬러지 당 변동비 원 연료탄14,830 (
생산시 원 필 하고 연료 사 할 슬러지 당: 26,478 ) LNG
원 연료탄생산시 원 필 하다47,524 ( :59,172 ) .
인건비 감가상각비 유지보수비 경상비 보험료 합계
9,091 12,540 1,414 909 338 24,292
인건비 명* : 3
감가상각비 억원의 기계설비비 내구연수 년 년 후 잔존가치* : 20.6 : 15 (15 10%)
억원의 토목 건축 및 기타공사 년10.9 , : 0.05%/
경상비 인건비* : x 10%
유지보수비 기계설비비 억원* : (28 ) x 0.5%
보험료 시설투자비 억원* : (33.5 ) x 0.1%
< 4-18 진공 건 술 시 운 비 고 비> ( )(30 / )
단 원( : / )
금액 원 톤( / )
구분
전기,수도비
매체유비
기타비용
매체유회수기연료비
보일러연료비
연료탄생산비
합계
스팀생산용연료
연료탄 4,747 5,356 1,414 3,313 0 11,648 26,478
LNG 4,747 5,356 68 3,313 34,040 11,648 59,172
전기요금 톤 투입슬러지* : 63kwh/
기본요금 원- : 120kwh x 12 x 4,350 /kw
사용요금 톤 일 년 원- : 63kwh x 30 = 1,890kwh 1,890kwh x 330 / x 55.3 /kwh→
수도비 톤 일 원 톤* : 18 / (1,000 / )
매체유비 이온정제유 일 건조슬러지 함유율 기준 단가 원* : 320kg/ ( 5% , 500 /kg)
기타비용 약품비 원 일 년 월 물가정보지 재처리비 톤 일 처* : 2,040 / (2010 11 ), : 1.2 / (
리비 원 톤45,000 / )
매체유회수기 연료비* : LNG 5.9 원 기준N /hr (702 / , 9,500kcal/ )㎥ ㎥ ㎥
총 소모열량 톤 투입슬러지( : 44,650kcal/ )
보일러 연료비* : LNG 61 원 기준N /hr (702 / , 9,500kcal/ )㎥ ㎥ ㎥
총 소모열량 톤 투입슬러지( : 461,202kcal/ )
연료탄 생산비*
톤 일 하수슬러지 건조시 발생 건조슬러지 톤- 30 / : 6.4
- 첨가제 비용 건조슬러지의 의 무연탄 톤 일 첨가 원 톤 투입슬러지: 10% (0.64 / ) , 8,960 /
무연괴탄 톤 기준 원 톤 년 월 물가정보지( 6,800~7,500kcal/ 420,000 / , 2010 11 )
연료탄 제조비용 첨가제 비용이외의 비용 첨가제 비용- ( ) : ×0.3
< 4-19 진공 건 술 시 운 비 변동비> ( )(30 / )
- 58 -
본 진공 건 술과 헌에 보고 다 한 하수슬러지 처리 술 시
운 비 비 하여 에 나타내었다 고 비 시 규 나 운4-20 (9).
식에 비 산 시 동 크므 본 연 에 시 운 비,
변동비 비 연료비 수비 매체 비 등 만 비 하( , , , ) 4-20
변동비 연료탄 생산비 하고 비 평가하 다.
에 나타낸 타 술 연료비 연료 사 다4-20 LNG .
연료 사 할 진공 건 변동비 타 술 변동비 비LNG
하 각 한 타 술에 비해 낮 변동비가 나타내었다.
진공 건 술 에 지 연료 하수슬러지 건
가 가 하 다 또한 하수슬러지 연료탄 연료 사 할 경우. GR
연료비 수 어 원 변동비만 도 슬러지 건14,830 1
시킬 수 다.
설치지역 본 연구* 수원** 부천** 김해** 수도권 단계(1 )**
처리방법 진공유중건조직접열풍
건조소각 탄화 고화
처리량
톤 일( / )30 295 252 77 234
금액
원 톤( / )
14,830 연료 하수슬러지 연료탄( : )54,423 17,942 61,169 53,756
연료47,524 ( : LNG)
예상 금액임*
출처 하수슬러지 처리기술 평가연구 결과보고 한국환경공단 년 월** : , , 2010 7
< 4-20 하수슬러지 처리 술별 운 비 변동비 비> ( )
경4.6.3
본 비 하루 하수슬러지 처리 비 비 억원, 30 33.5
내역 과 같다 운 비 고 비 변동비 각각4-17 . 4-20,
에 나타내었다4-21 .
본 비 운 하 생하 수 가지가 다2 .
첫 째 하수슬러지 건 처리시 생하 하수슬러지 처리비가 다.
째 하수슬러지연료탄 건 공 에 연료 사 하고 남 여 연료GR
- 59 -
탄 매수 다 하수슬러지 처리비 경우 수도 매립지에 재. ,
슬러지 당 원에 슬러지 하여 고 처리하고 다 그러나23,328 .
당 원 처리비 재 수도 매립지 하수슬러지 처리비 고 실23,328
각 지 단체에 담하고 비 운 비 포함하여 보다
담하고 다 실 과천시 경사업 하수슬러지. 2009
처리비 운 비 포함하여 원 었다61,160 .
째 수 하수슬러지 연료탄 수 하수슬러지 건GR
하여 하수슬러지 연료탄 생산 매하여 생한다 본 비 생산GR , .
건 슬러지 열량 하수슬러지 연료탄 시 열량GR
상 나타낸다 하수슬러지 연료탄 에 사 할 수5,000kcal/kg . GR
연탄 가격에 비 하여 연료탄 가격 산 하 다 월. 2010 11
가 보지에 나타난 당 원 연탄 가격 비420,000 7,000kcal/kg
열량 하수슬러지연료탄 가격 원 가5,000kcal/kg GR 300,000 /
하고 에 할 하여 하수슬러지 연료탄 시30% GR
진 가격 원 원 하 다210,000 / (210 /kg) .
본 술 경 하 해 하수슬러지 처리 비 편30 /
건 열원 하수슬러지연료탄 사 하 경우 사 하GR LNG
가지 경우 비 해 보 다( 4-21).
구분간접가열 슬러지 건조 을 위한 스팀 생산용 보일러 연료( )
하수슬러지 연료탄GR LNG
고정비240.5
원 톤 톤 일 년(24,292 / x30 x330 / )
240.5
원 톤 톤 일 년(24,292 / x30 x330 / )
변동비253.8
원 톤 톤 일 년(25,636 / x30 x330 / )
577.5
원 톤 톤 원 년(58,330 / x30 x330 / )
비용 합계(a) 494.3 818.0
슬러지
반입수수료
230.9
원 톤 톤 일 년(23,328 / x30 x330 / )
230.9
원 톤 톤 일 년(23,328 / x30 x330 / )
연료탄
판매비용
256.4
톤 일 원 톤 일 년(3.7 / x210,000 / x330 / )
485.1
톤 일 원 톤 일 년(7.0 / x210,000 / x330 / )
수익 합계(b) 487.3 716.0
이익(b-a) -7 -102
< 4-21 하수슬러지 처리 비 편> (30 / )
단 만원( : / )
- 60 -
하수슬러지 건 하여 생산 하수슬러지 연료탄 열량GR 5,000
가 하 건 공 에 하수슬러지 연료탄 고kcal/kg 46.7%
연료탄 매가 가 하다 또한 하수슬러지 처리비 수도 매립53.3% .
지 처리 원 비 편 해 본 결과 하수슬23,328 GR
러지연료탄 연료 사 할 경우 연료 사 할 경우에 비해, LNG
경 보 나 사업 보하 해 욱 하수슬러지
처리비가 필 하다.
본 비 경 해 하루 하수슬러지 처리 비 내200
수 하 다 시 비(IRR, Internal Return Rate) . 4-16,
운 비 과 에 나타난 값 사 하 과4-22 4-23 4-18 4-19
산 식에 해 계산 었다 운 비 고 비 건 공 연료에.
계없 슬러지 당 원 었고 변동비 경우에 연료탄 생산비17,968
한 하수슬러지 건 비 하수슬러지 연료탄 연료 사 한GR
경우 원 슬러지 고 사 할 경우 원15,090 / LNG 40,920 /
슬러지 다.
인건비 감가상각비 유지보수비 경상비 보험료 합계
4,697 11,240 1,258 470 303 17,968
< 4-22 진공 건 술 시 운 비 고 비> ( )(200 / )
단 원( : / )
금액 원 톤( / )
구분
전기,
수도비
매체유
비
기타
비용
매체유
회수기
연료비
보일러
연료비
연료탄
생산비합계
스팀
생산용
보일러
연료
하수슬러지
연료탄5,303 5,318 1,939 2,530 0 11,630 26,720
LNG 5,303 5,318 68 2,530 27,701 11,630 52,550
< 4-23 진공 건 술 시 운 비 변동비> ( )(200 / )
단 원( : / )
- 61 -
본 연 에 규 진공 건 시 에 하여 실200 / IRR
시한 결과 에 나타내었다 에 하 수4-24 . IRR
상 만 하 하수슬러지 처리비 수수료6.48% ( ) Case
원 상 것 나타났다58,000 .
연료종류하수슬러지
처리비 원( )IRR (%) 연류종류
하수슬러지
처리비 원( )IRR (%)
GR
하수슬러지
연료탄
25,000 -
LNG
25,000 -
40,000 -4.17 40,000 -4.22
58,000 7.00 58,000 6.97
80,000 17.72 80,000 17.69
분석조건<IRR >
하수슬러지 처리용량 톤 일1. : 200 /
분석기간 년2. : 10
조달금리 연3. : 7%
하수슬러지 연료탄 판매가격 원 톤4. GR : 210,000 /
적정수익률 년 월 일 기준 년 만기 회사채 이자율 의 배인5. : 2011 1 3 3 4.32% 1.5
이상을 적정 수익률의 기준으로 분석6.48%
건조슬러지를 연료로 사용할 경우와 를 연료로 사용할 경우4. LNG
하수슬러지 톤당 처리비가 원 원 원 원인 경우5. 25,000 , 40,000 , 58,000 , 80,000
하수슬러지 연료탄을 연료로 사용하는 경우는 의 잉여 하수슬러6. GR 53.3% GR
지 연료탄을 판매하며 를 연료로 사용하는 경우는 생산한 하수슬러지LNG GR
연료탄 전량을 연료탄으로 생산 판매
< 4-24> 하수슬러지 진공 건 시 단건 결과(200 / , 3 ) IRR
에 본 연 시간 가동 규4-24 IRR 30 / (24 )
실 연 시 에 하 단 건 시 산 한 수 다 그러나3 .
규 상 시 경우 직 연결한 단 건200 / 4 4
시 합하므 단 건 시 한 경우 실시하, 4 IRR
그 결과 에 나타내었다 경우 개 단과 단4-25 . 4 1 3
에 각각 단과 단 폐열 수할 수 어 단 건 시2 4 3
에 비해 많 폐열 수할 수 다 에 연료 량 어.
단 건 비 경우 슬러지 당 보 러 연료비가 원에 단3 27,701 4
건 시 시 원 낮 지 여 연료탄 매량 가 어25,811
- 62 -
욱 많 수 창 할 수 어 하수슬러지 연료탄과 건 공GR LNG
연료 사 하 원 하수슬러지 처리비Case 49,000
수 상 만 시킬 수 다 또한 수 간 하수슬러지6.48% .
처리비가 경우 원 경우 원 경우49,000 8 , 60,000 7 , 80,000 5
것 산 었다.
연료종류하수슬러지
처리비 원( )IRR (%) 연료종류
하수슬러지
처리비 원( )IRR (%)
GR
하수슬러지
연료탄
25,000 -
LNG
25,000 -
40,000 1.83 40,000 1.29
49,000 6.99 49,000 6.51
60,000 12.60 60,000 12.17
80,000 21.63 80,000 21.25
< 4-25 하수슬러지 처리 비사업 단 건 비> 200 / IRR (4 )
또한 본 비 경 보 해 월과 월에 한 건2008 11 12
원가연 원에 뢰하여 실시하 다 건LCC . LCC
진공 건 에 생한 건 연료 사 할 경우 연료LNG
사 할 경우 나 어 실시하 다.
시 량 규 시 에 하여 계 계 폐 처 비 같100 / , ,
공통 항 하고 공사비 시공비 직 공사비 간 공사비, ( - / /
리비 지 리비 리비 건비 상 검비 타 지), ( - / / ,
보수비 보수보강비 사 비 연료 수 비 항 심- , - / / )‧
술 비 하 다 공사비 실 원가 사LCC .
견 하 지 리비 원가산 한,
하여 비 산 하 다.
결과 술간 비 차 연료비에 비 하수슬러지LCC , ,
건 공 에 진공 건 하 건 에 비해 간 생15
주 비 연료 에 상 없 상 낮 것 었다(LCC) 20%
참 생산 하수슬러지 건 연료 사 할 경( 7 p 95-98 ). ,
우 건 가연료비가 진공, 52.0 LNG/hr ,㎥
건 가연료비가 지 것 산 었다 또한 연. LNG
료 사 할 경우에도 건 진공 건365.1 LNG/hr,㎥
- 63 -
연료비가 것 었다257.9 LNG/hr .㎥
경 평가4.7
질4.7.1
진공 건 술 진공 폐상태에 하수슬러지 건 하여 취
산 없고 취 질 고 포집 하여 보 러 연 공
산 처리가 하다.
진공 건 비 통해 생하 질 상 하 하
여 연 후 포집가스 하 다 시험 월. 2010 9 15‧
월 지 간 수행하 고 연 처리 포집가스 연 단9 17 3 ,
에 연 처리 후 포집가스 연 후단 에 시료 취하, ,
결과 에 나타내었다4-26 .
연 처리시 NH3 도가 감 하 연 산 처리 후 항HCl , ‧
허 만 하 것 나타났다 진공 건.
술 하여 하수슬러지 건 시 생하 포집가스 연 산 처리
후 가 한 것 나타났다.
항목부 하 율
배출허용기준70% 100% 110%
먼지(mg/ )㎥ 14.1 15.2 15.1 40(12)
H2S
(ppm)
연소처리 전 0.003 0.011 0.016
연소처리 후 N/D 0.010 0.020 2(12)
NH3
(ppm)
연소처리 전 1.14 1.12 1.17
연소처리 후 0.97 0.87 0.74 30(12)
HCl
(ppm)
연소처리 전 1.24 1.19 1.13
연소처리 후 N/D N/D N/D 20(12)
SOx (ppm) 13 41 39 50(12)
NOx (ppm) 62 69 73 100(12)
CO (ppm) N/D 6.0 5.2 200(12)
O2 (ppm) 13.3 13.4 13.4
가스배출량 ( /hr)㎥ 16,780 16,628 16,720
< 4-26 포집가스 염 질 결과>
주 진 경 보건연( : ( ) )
참( 3.1 p59-64 )
- 64 -
또한 연 산 처리 후 취 변 보 해 월, , 2010 9
간 연 연돌 가스 시료 취하여 공15 17 3
에 한 복합 취 하 다 복합 취 연 산 처리 후 연.
산 처리 수 낮 지 허 만 하 것3%
나타났다( 4-27).
부하량
복합악취희석배수( )
70% 100% 110% 배출허용기준
연소산화처리 전 10,000 6,694 6,694
연소산화처리 후 300 300 300 이하500
< 4-27 포집가스 복합 취 결과>
주 진 경 보건연( : ( ) )
참( 3.2 65-72 )
수4.7.2
본 비에 하수슬러지 건 할 생하 에
어 수 태 다 진공 건 에 한 하수슬러지.
건 시 하수슬러지 매체 합한 후 수 시키므 수에 미
량 매체 커 가 에 태 재할 수 다 수( C ) .
하수처리 연계처리하 에 포함한 수 염 질
처리할 필 가 다.
진공 건 술에 생하 수 처리 술 월2003 1
집 상 하 해 울산업 학 울과학 술 학 공( )現
동 다 과 같 연 진행하 다.
l 수 처리 실험
가( ) 실험개
수 상 슬러지 건 시 수 에 매체 커 가 에( C )
태 상태 질과 등, N-Hexane COD, pH
- 65 -
과하고 어 수 처리 한 집 상 처리
건하여 수 상과 처리 에 한 연 진행하 다.
나 실험( )
수 처리 실험 울산업 학 울과학 술 학 경( )現
공학과 폐수처리연 실에 수행하 다 수 처리.
집 상 건 하 해 수에 집1L
산 루미 고 집 폴리 주 하여 시20mL 20mL floc
킨 후 미 포 상시 거하 다 집 고 집(
실험 통하여 결 한 주 량 ).
다 결과( )
수 처리 결과 그림 과 같다 처리 후4-28 4-20 . ,
수에 재하 질 시 동식(N-hexane )
하여 해 본 결과 동식90.48%, 82.09%‧
거 보 다.
항 목 응축수 처리 전 응축수 처리 후 제거효율(%)
pH 10.77 8.06 -
추출물질N-hexane
광유( , mg/L)25.2 2.4 90.48
추출물질N-hexane
동 식물유( , mg/L)‧26.8 4.8 82.09
< 4-28 집 상 에 한 수 처리 결과>
( : 울산업 학 울과학 술 학( )現 )
- 66 -
그림< 4-20 수 처리 후 함 량> .
비
결( )
진공 건 시 슬러지 건 후 생 수에 에 태1)
여 매체 커( C ) 과 건 거한 결과
집 어나고 집 미 포 하여 상시킨 후floc
거가 하 수에 함 매체 가 거80-90%
어 매우 과 다.
진공 건 술 집 미 포만 필 하여 매우 간단하고2)
비 게 드 고 또한 거 과도 뛰어나 매체
거에 과 다.
또한 리 술 매체 에도 수내 미량 고3)
과 거하 것 나타났다 수 집 상(SS) .
통해 처리 후 하수 처리 보내 처리한다.
본 연 진공 건 실 연 시 에 월2010 9 15 17
지 하수슬러지 건 시 생하 수 채취하여 하 다 그.
결과 같 본 연 진공 건 실 연 시 에 생하4-29
수내에 에 태 재하 매체 리하 해 수 리
- 67 -
비 하 생 수에 산 루미 도 여하여125ppm
시키고 가 상 거하 매체
거하 다 에 수 처리 후 수내 나. 4-29
타내 질 울과학 술 학 공동연N-hexane 8.9ppm
진행 하 비 하여 수 나 하수처리 에 연계처
리 가 하 거시 도 거 어 도가SS SS 9.1ppm
매우 낮 것 수 다.
분석항목분석결과
회1 회2 회3 평균값
pH 9.2 9.3 9.2 9.2±0.058
CODcr(mg/l) 839 909 919 889.0±43.6
BOD(mg/l) 6,490 6,930 7,070 6,830.0±302.7
SS(mg/l) 8.8 8.8 9.8 9.1±0.6
T-N(mg/l) 1,200 1,280 1290 1256.7±49.3
NH3-N(mg/l) 1,100 1,140 1,170 1136.7±35.1
NO2-N(mg/l) 0.89 0.94 0.95 0.9±0.0
NO3-N(mg/l) 0.67 0.64 0.64 0.7±0.0
T-P(mg/l) 0.34 0.36 0.38 0.4±0.0
색도 도( ) 81 81 89 83.7±4.6
추출물질N-hexane (mg/l) 8.8 8.8 9.0 8.9±0.1
Cl-(mg/l) 58.9 61.8 67.4 62.7±4.3
F-(mg/l) 84.3 85.9 90.9 87.0±3.4
SO4-2(mg/l) 70.5 76.2 83.1 76.6±6.3
As(mg/l) ND ND ND ND
Cr+6(mg/l) ND ND ND ND
Cu(mg/l) ND ND ND ND
Pb(mg/l) ND ND ND ND
Hg(mg/l) ND ND ND ND
Zn(mg/l) 10.5 13.0 13.3 12.3±1.5
Mn(mg/l) ND ND ND ND
Ca(mg/l) 5.9 8.6 9.0 7.8±1.7
Mg(mg/l) 2.2 2.3 2.7 2.4±0.3
K(mg/l) 2.4 12.4 3.4 6.1±5.5
< 4-29 수>
한 학 합시험연 원( : )
참( 3.4 76-81 )
- 68 -
주변 경 염도4.7.3
본 시 가동시 생하 취 지 생 결과 에, 4-30
나타내었다 진공 건 술 한 건 비 가동시 취 지. , ,
등 주변 경 염도 해 본 결과 하 값 나 진공
건 술 한 건 비 가동시 주변 경 염에 향 미 지
것 나타났다.
항 목 1 2 3 4 5 6 평균 비고 기준치( )
복합악취
희석배수( )10 10 10 6.69 10 6.69 10 이하15
비산먼지
(mg/ )㎥0.08 0.01 0.03 0.25 0.16 0.24 0.04 이하0.5
소음 (db) 69.7 65.2 50.8 65.8 63.0 64.4 61.9
측정위치 건조로 부지 경계선:※
비산먼지 사용: High Volume Air Sampler※
< 4-30 주변 경 염도 결과>
주 진 경 보건연( : ( ) )
참( 3.3 76-81 )
또한 본 실 연 시 가동 에 주변 취 결과 ( 4-31),
본 연 비 가동시 취 생 거 없 것 단 었다.
항 목 차1 차2 차3 평균
본 건조설비는 가동안함 회 측정(2 ) 6.69 10 - 8.35±2.34
본 건조설비 가동 회 측정(3 ) 6.69 10 6.69 7.79±1.91
< 4-31 주변 취 결과>
단 수( : )
- 69 -
또한 하수슬러지 건 과 에 진 생 도 하 하여 본 진
공 건 실 연 시 에 함수 하 건 한 건 슬러지 시1% B
직 열 건 비 함수 지 건 한 건 슬러지 건 학 나8%
학과에 학 미경 하여 하 다 그림 각 건. 4-21
슬러지 습 같 한 결과 다.
진공 건 비 건 한 건 슬러지 경우 크 가 하고 진
생 없 것 단 었다 또한 하수슬러지 내 수 거.
하여 취 생 없었 수 미만 낮고 미량1%
재하므 보 시에도 염 가 것 나타났다 에 직.
열 건 건 한 건 슬러지 크 가 다 하고 진 생하
것 단 었 건 에 도 수 남 어 취가 생하고, 8%
보 시 가 것 나타났다.
진공유중건조설비로 건조한
하수슬러지
직접열풍건조로 건조한
하수슬러지
그림< 4-21 건 술별 건 슬러지 사진 동 비> ( )
- 70 -
사업4.8 CDM
진공 건 비 통해 하수슬러지 건 하여 생산 건 함
량 열량 고 질 연료 생산할 수 생산
건 연료 체가 가 하므 향후 사업 연계가 가 하CDM
다.
진공 건 통해 하수슬러지 건 시 탄 가 득량 산
한 결과 같다4-32 .
건조슬러지
생산량톤 일21.3 /
건조슬러지
에너지량
톤 일 일 년 톤21.3 / x 330 / x 4,151kcal/kg x 1000kg/ =
2.9x1010 년kcal/
잉여에너지량 2.9x1010 년kcal/ x 0.35 = 1.0x1010 년kcal/
원유대체효과1.0x1010 년 배럴kcal/ ÷ 9,267kcal/L ÷ 158.9L/ =
배럴 년6,791 /
석유환산 (ton) 1.0x1010 년kcal/ ÷ 107 년kcal/TOE = 1,000 TOE/
탄소배출권
년 톤1,000 TOE/ x 3.883 CO2 톤/TOE = 3,883 CO2 년/
톤3,383 CO2 년 톤/ x 14.34 EUR/ CO2 년= 48,512 EUR/ =
원 년73,118,742 /
석탄의 이산화탄소 배출계수 톤- : 3.883 CO2/TOE
출처 환경부 경제살리기와 기후변화대응을 위한 폐기물에너지화 종합( : , 2008.5.
대책 p14)
탄소배출권 거래가격 톤- : 14.34 EUR/ CO2
출처( : www.pointcarbon.com 원), (1EUR=1,507.23 )
< 4-32 탄 가 득량 하수슬러지 처리> (100 / )
탄 득량 계산하 해 본 연 실 연 시 운 결과 통
한 에 지사 량 계산하 다 계산 한 가 다 과 같다. .
처리 량 하수슬러지1. : 100 /
슬러지 함수2. : 80%
건 함수3. : 1%
- 71 -
건 매체 함4. : 5%
건 열량5. : 4,151kcal/kg
건 에 에 지 보 러 감 한 실 연료사 량
계산하 다 또한 매체 수 하여 매체 리하 다 탄. .
득가 에 지량 건 에 지에 건 공 에 사
에 지 한 여에 지만 계산하 다 여에 지량 에 지.
수지에 계산 건 계산하 다 하수슬러지 건 시35% . 100
생산 건 슬러지 다21.3ton/ .
계산에 하 하루 하수슬러지 건 하여 건4-32 100
하여 건 공 열원 사 하고 남 건 연료 체할
연간 럴 원 체할 수 가 탄 득6,791
연간 만원 가량 다48,512EUR , 73 .
건 생산 건 열량 낮고 공 에 에
지가 많 생산 건 에 가연료가 필 하 러한 경우 탄
사업 연계가 가 하다 그러나 진공 건 경우 생산.
건 열량 고 건 공 에 에 지가 어 생산
건 열량 열량보다 많 므 탄 사업
연계가 가 한 것 단 었다.
- 72 -
결5
하수슬러지 해 가 지 에 하수슬러지2012
상처리 해 각 고 탄 건 등 다 한 고 다, , , .
하수슬러지 건 하여 연료 하 슬러지 건 술 개
가상승 지 난 가 등 해 진행 고 다 하수.
슬러지 건 술 직간 건 건 건, , ,‧
진공 건 등 다 한 술들 개 고 다, .
진공 건 술 슬러지 합한 후 진공 상태에 과
비 차 하여 슬러지 건 하 술 다 본 연 에 하수.
슬러지 건 하여 연료 하 상 술 진공 건 술에
한 실 실험 통해 술 검 하 그 결과 다 과 같다.
매체□
폐식 커 매체 한 결과 건 슬러지, C , ,
함수 매체 별 건 에 큰 차 가 나타나지1.9%
나 폐식 가가 고 커 상 에 고체 재하여 열, , C
필 하므 수 에 가 없 가격도 비 한,
매체 하 다.
진공 건 공□
매체 에 상 없 함수 하 지 슬러지 건 가 가 하2%
매체 수 하 함수 낮 하 건, 0.2% ,
함 내 었다3% .
도 식 하여 슬러지 매체 합비 1:1.3 1:1.0→
낮 매체 량 감 고 건 량 향상하 다 또23% 15% .
한 열 수 하여 슬러지 건 시 스 사 량1 1.05 0.8→
낮 에 지 사 량 감하 다24% .
- 73 -
진공 건 술 합평가□
질수지○
슬러지 함수 건 슬러지 함수 함 가 하여80%, 1%, 5%
시간 가동 실 시 에 한 질수지 수립한 결과 시간당30 / (24 ) ,
하수슬러지 건 시 건 슬러지가 생산 었고1,250kg 266kg
수 생량 매체 보 해 하 것 나타났다997kg , 13kg .
에 지수지○
함수 하수슬러지 하여 함수 열량80% 29.27 1%, 4,151
건 슬러지 생산하 에 지량kcal/kg 6.39 17,377,248
생산에 지량kcal(593,688kcal/ ), 26,524,890 kcal(906,214kcal/ )
여에 지 생산 가 한 것 산9,147,642kcal(312,526kcal/ )
었다.
경○
본 연 진공 건 실 연 시 상 경(30 / )
한 결과 건 공사비 포함한 시 비 시 량 당 억, , 1 1
원 산 었다 운 비 비 편 한 결과 건 슬러지 연료탄. , ( )
연료 사 하 경우 운 비 원 편 원 산50,770 / , 49,228 /
었고 연료 사 하 경우 운 비 원 편, LNG 83,464 / ,
원 산 었다 재 매립지 수수료 원72,328 / . (23,328 / )
할 경우 편 보다 운 비가 경 보 지 것,
나타났다.
상 시 규 하 시 비 수가 가 하고 경
보 수수료 산 하 다 그 결과 시 량 진. 200 /
공 건 시 시 비 건 공사 포함하여 억원 운, 1 / ,
비 하수슬러지 연료탄 연료 사 할 경우 원 연GR 44,688 / , LNG
료 사 할 경우 원 산 었다 산 하여 본 결과70,518 / . IRR ,
하수슬러지 수수료가 원 상 수 만 시58,000 /
- 74 -
키 것 나타났다.
또한 규 비에 단 건 공 단 건 공200 / 3 4
하여 폐열 수 비 가할 경우 하수슬러지 수수료가 원49,000 /
상 경우 수 만 시키 원 경우 시 비80,000 /
수 간 어 사업 보 것 었다5 .
경○
진공 건 술 폐 상태 운 므 취 산 ,
취 포집량 어 각처리가 한 것 단 었다 본 연 실.
연 시 에 수 수 리 비 집가 상 처리
후 연계처리가 필 하 다.
본 실 연 통하여 시간 가동 규 진공 건30 / (24 )
술 한 하수슬러지 건 연료 가 할 수 었다.
향후 상 시 에 하 해 규 한 scale-up
검 할 필 가 건 과 에 생하 수 연계처리가,
어 운 경우 허 내 처리할 수 수처리공 갖 어
할 것 사료 다.
- 75 -
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