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오존 및 알칼리 전처리를 이용한 하수슬러지 감량화공정에서 부산물의 비료 가능성 평가
김홍석 ( Hong-suck Kim ),김병군 ( Byung-goon Kim ),문용택 ( Yong-taek Moon ),김연권 ( Youn-kwon Kim ),김지연 ( Ji-yeon Kim ) 한국환경기술학회 2009 한국환경기술학회지 Vol.10 No.2
개발된 감량화공정에서 하수슬러지를 오존 및 알칼리 동시처리에 의한 전처리로 감량화 시키는 과정에서 발생되는 감량화 공정 부산물인 struvite 및 apatite를 이용하여 부산물 비료로 사용가능성을 평가하였다. 최적의 struvite 및 apatite 생성을 위하여 Mg<sup>2+</sup> 및 Ca<sup>2+</sup> 의 최적주입량 결정을 위한 실험을 병행하여 실시하였으며, 그 결과 Mg<sup>2+</sup>:NH<sub>4</sub><sup>+</sup> 주입몰비가 2.4:1 였을때 63.0%의 NH4<sup>+</sup>-N 및 67.3%의 PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>-P 제거율을 보여 최적 주입몰비로 결정하였으며, Ca<sup>2+</sup>: PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>의 주입몰비 2.4:1에서 PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>-P농도의 약 78%가 제거되어 경제성을 고려하여 최적 주입몰비로 결정하였다. 여기에서 결정된 최적 주입몰비로 감량화공정에서 생산된 struvite 및 apatite가 비료가능성평가에 사용되었다. 감량화 공정에서 발생된 struvite 및 apatite의 비료가능성 평가는 KSMBR(D시), 농촌(J군) 및 도시(D시) 지역에 무관하게 비슷한 결과를 보여주었으며 유기물 비율이 농림부 및 환경부의 그린퇴비 및 퇴비 기준과 부산물비료 제품기준인 40% 및 25% 보다 낮아 사용이 어려운 것으로 나타났으나 도로절개지 부분에는 제한적으로 사용이 가능한 것으로 나타났다. 중금속 부분에서는 KSMBR(D시), 농촌지역 및 도시지역 모두 기준에 적합하였다. In order to perform the feasibility test on by-products of ozone and alkali pre-treatment like struvite and apatite as fertilizer, optimum dose of Mg<sup>2+</sup> and Ca<sup>2+</sup> for producing struvite and apatite and physicochemical characteristics with heavy metal concentration were performed. At mole ratio of 2.4 (Mg<sup>2</sup>+:NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) for struvite which was optimum mole ratio, NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N and PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>-P removal efficiency were 63.0%, 67.3% respectively. At mole ratio of 2.4 (Ca<sup>2+</sup>:PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>) for apatite which was optimum mole ratio, removal efficiency of PO<sub>4</sub><sup>3-</sup>-P was 78 %. By applying these optimum mole ratios, feasibility test for the use of struvite and apatite as fertilizer was performed. At physicochemical characteristics of struvite and apatite, the struvtie and apatite of KSMBR(D city), D city and J county did not meet the organic content of standard on the ministry of environment and the ministry of agriculture and forestry. However struvite and apatite of KSMBR(D city), D city and J county could be applied to road-cut as fertilizer. In case of heavy metal, all cases were meet the heavy metal standard of the ministry of environment and the ministry of agriculture and forestry.