| 초록 |
슬러지는 80% 가량의 수분을 함유하고 있기 때문에 저장, 운송 및 처리에 많은 제약이 따르고 있다. 특히 슬러지의 수분은 미세 기공속에 자리잡고 있거나 약한 결합 또는 미생물 세포 안에 갇혀있는 상태로 존재하기 때문에 기계적인 방법으로 탈수할 수 있는 한계를 70% 정도도 잡고 있다. 슬러지에 열을 가하여 수분을 증발시키는 열에 의한 건조는 물의 증발잠열이 크기 때문에 상대적으로 많은 양의 에너지가 소요된다. 이러한 단점을 극복하고 슬러지에 포함된 수분을 열을 가하지 않고 효과적으로 분리해 내기 위한 기술로서, Emanual이 Triethylamine(TEA)과 물의 혼합물의 역한계용액(reverse critical solution)성질을 이용하여 수분을 포함한 고형물로부터 수분을 제거하는 방법을 제시한 이후 많은 연구자들에 의해 다양한 방법이 연구되고 있다. 특히 Murphy는 수분을 많이 함유한 갈탄을 저비점 용매를 이용하여 상온에서 수분의 제거하는 기술을 개발하였으며, 이 기술을 Dickey등이나, Shuey 등은 슬러지를 포함한 고 함수 물질을 건조시키는 기술에 적용하였다. 이상의 방법들은 함수율을 65% 정도까지 낮추는데 그치고 있어, 그다지 큰 효과를 얻지 못하였다. 그러나 마이크로 에멀젼의 낮은 표면장력, 저점도 등의 특성을 슬러지의 탈수에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 그 결과 1. AOT 계열의 계면활성제에 대한 마이크로 에멀젼 영역에서 슬러지의 수분 제거 효율이 70% 가량으로 매우 높게 나타남을 알 수 있었다. 이 결과는 마이크로 에멀젼의 표면장력이 물의 표면장력보다 훨씬 적기 때문에 미세 기공 속에 포함된 수분을 쉽게 고형분과 분리시킬 수 있음을 보여주고 있다. 2. 온도별 탈수 효과는 30℃에서 가장 높음을 볼 수 있었다. 그러나 이 결과는 온도에 의한 영향보다는 계면활성제의 농도에 의한 영향으로 판단된다. 3. 회분식 실험을 기초로 하여 20 kg/hr 용량의 연속장치를 설계하고 설치하였으며, 슬러지 및 오일의 공급의 원활성, 여과 장치의 연속 사용 가능성, 여과액의 분리 및 회수 등을 고려하여 가동하였다. 가동 결과 슬러지의 함수율은 27.3%, 21.8%, 22.7%로 낮아져 탈수 효율이 매우 높게 나타남을 알 수 있었다. |
