환경공학실험 | Sludge 탈수

 

 

 

실험 배경

급수 보급율 및 급수량 증가에 따라 정수처리공정의 부산물로 슬러지 발생량이 증가되고 있으며, 정수능력 1000㎥/day이상의 수도사업시설이 수질환경보전법상 폐수배출업소로 지정되어 있다. 정수 슬러지는 사용된 응집제 등에 의해 점액성, 난 탈수성이며 그 처리가 문제가 되고 있다. 슬러지의 처리는 함수율 저하를 의미하고, 운반이 가능하게 위해서는 함수율을 70%, 매립을 위해서 50%이하로 하는 것이 적절하다고 제안되고 있으며, 일반적으로 기계적인 탈수방법이 적용되고 있다.

 

탈수성에 영향을 미치는 인자는 고상 즉 입자특성과 액상 특성으로 대별되며 입자특성으로는 크기, 모양, 분포, 표면전하, 응집정도 및 구조, 휘발성 고형분 함량, 결합수량 등이 거론되며 액상 특성으로는 점도, 이온강도, pH 등이 거론되고 있다. 특히 상수 슬러지의 경우에는 5㎛이하의 입자의 함량, [Si]/[Al]비 등도 제시되고 있다.

 

탈수성을 나타내기 위해서는 주로 케잌 내의 공극을 흐르는 액체의 수리적 저항으로 인식되는 비저항이 사용되며, 입자분포 및 비표면적이 탈수성을 결정하는 가장 중요한 인자라고 평가되고 있다. 그러나 저류 등에 의한 슬러지 액상 특성 변화가 입자특성 및 탈수성에 큰 영향을 미치며, pH 및 전기전도도의 변화가 표면전하 특성의 변화를 야기하여 비저항 값에 중대한 영향을 미친다고 보고 되고 있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 4～5시간 전 유기고분자 응집제를 분말형의 경우 용해시킨 후 적당히 희석한다.

 

2) 항온,항습실에 보관되어 있는 정수장 슬러지를 미리 준비한다.

 

3) 알맞은 크기의 GF/C와 여포를 준비하여 증발접시와 함께 105℃에서 2시간 건조 후 데시케이터에서 30분 방냉 후 무게를 단다.

 

4) 준비된 슬러지를 조심스럽게 섞어 각 비이커에 50㎖씩 담는다.

 

5) 슬러지를 교반시키는 상태에서 희석된 유기고분자 응집제를 주입량을 달리하여 천천히 주입한다.

 

6) 가압탈수장치이 압력을 3㎏/㎠로 설정한다.(P값)

 

7) 가압탈수장치의 여과부분에 천조각-여과지-천조각의 순으로 올려놓고 준비한 슬러지를 붓는다.

8) 가압을 하기 전 중력에 의해서 떨어지는 여액이 없을 때 까지 기다린 후 가압과 동시에 시간에 따라 여액의 부피를 측정한다.(V, t/V → b값)

 

9) 여액이 더 이상 떨어지지 않을 때 가압을 멈추고 슬러지 케익과 여과지 및 여포를 조심스럽게 증발접시 위에 담아서 105℃에서 2시간 건조 후 데시케이터에서 30분 방냉시킨 후 무게를 단다.(w값)

 

10) 받아진 여액의 온도를 측정한다.(u값)

 

11) 측정된 값들로부터 각각의 조건에 따른 비저항계수를 비교한다.

※ 여과면적을 4.5㎝로 가정(A값)

 

 

 

[환경공학실험]Sludge 탈수 레포트