슬러지 탈수, 탈수시험법

131-4-5. 하수처리시설에서 찌꺼기 탈수의 필요성, 탈수방법 및 탈수시험법에 대하여 설명하시오

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답 1. 슬러지 탈수의 필요성

- 슬러지 함수율 감소 → 부피 감소 → 최종 처분 시 취급 및 처리 용이

- 슬러지 처리비용 감소 : 소각, 건조, 퇴비화 등 후처리시설의 용량과 처리비 절감

- 소각 시 발열량 증가 : 보조연료 사용량 절감

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답 2. 슬러지 탈수방법

1) 감압탈수기(진공여과, Vacuum Filter)

- 미세기공의 여과포로 둘러싸인 원통에 슬러지 투입 → 진공 후 회전 → 탈수

- 장점 : 구조 및 운전 간단

- 단점 : 설치면적 넓음, 여포교환 및 여포 세정수 필요, 소비전력 높음

2) 가압탈수(Filter Press)

- 여실의 여포 사이에 슬러지 투입 → 유입실린더에 의해 탈수판 가압 → 탈수

- 장점 : 함수율 낮고 고형물 회수율 높음

- 단점 : 설치면적 넓음, 여포 교환 필요, 응집제 사용량이 많음

3) 여과포 탈수기(Belt Press)

- 벨트와 롤러를 이용하여 압력 → 상하의 여포압축에 의해 탈수

- 장점 : 운전이 간단하고 유지관리 용이, 처리용량이 커서 대규모 처리장에 적합

- 단점 : 여포 교환 필요, 약품비 및 여포세정수 필요

4) 원심탈수기(Screw Decanter)

- 슬러지에 약품 첨가 후 중력가속도의 2,000 ~ 3,000G 정도의 원심력 회전 → 탈수

- 장점 : 구조 간단, 운전 및 유지관리 용이, 고농도 농축 가능, 설치면적 적게 소요

- 단점 : 고속회전으로 인한 내부 스크류의 주기적 점검 필요, 소요동력 높음

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답 3. 슬러지 탈수시험법

1) 탈수시험법 중 슬러지의 탈수능 측정종류 및 목적

- 비저항계수를 측정하는 Buchner Funnel 시험

- 진공여과기의 운전자료를 제공하기 위한 Filter Leaf 시험

- 약품투여량 결정을 위한 모세 흡입시간을 측정하는 CST(Capillary Suction Time) 등

2) 탈수능 측정 CST(Capillary Suction Time) 특징

- Buchner Funnel 시험, Filter Leaf 시험은 숙련된 기술과 시간이 요구되는 반면에 CST 시험은 시험법이 간단하고, 측정시간이 짧으며, 비저항계수와 상관관계가 높아 널리 이용됨

- 여과지에 슬러지를 놓고 모세관 흡입압력에 의해 여액을 얻는데 걸리는 시간 측정, 슬러지 탈수능(약품종류, 약품량)을 평가하는 시험으로, 약품이 첨가된 슬러지 시료를 여과지를 통해 중력과 모세 흡입압으로 여과

3) 탈수능 측정 CST 실험방법

- 모세관 인력에 의해 슬러지로부터 액체를 끌어들이는 여과지 위에 놓인 실린더에 슬러지를 주입하여 이 용액이 10mm를 흐르는 시간을 측정하여 기록(probe가 부착된 timer 장치 사용)

- CST는 슬러지 여액이 모세관 흡입현상으로 흘러나와 10mm 이동하는데 소요되는 시간으로 정의되며, 시간이 짧을수록 탈수가 잘되는 것 의미

- CST값은 여러번 측정하여 평균값 사용, 실험의 일관성을 위해 시료의 부피는 일정하게 유지

- 비약품 첨가 슬러지의 CST는 200초 이상이나, 약품 첨가 슬러지의 CST는 10초 미만

[슬러지 탈수, 탈수시험법, CST)

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