하수슬러지 건조효율 향상을 위한 최적 수열처리 조건

최근에는 하수슬러지를 건조하여 신재생에너지로 활용하는 방안이 대두되고 있으나, 건조에 소요되는 에너지소비량이 많아 경제성에 어려움이 있다. 하지만 유기물의 가용화를 촉진하여 건조효과를 극대화하므로써 운영비용을 저감할 수 있는 수열처리기술을 통하여, 하수슬러지 내 유기물의 가용화 및 고형분말 연료화하는 기술의 보편성과 실효성이 입증될 경우 신재생에너지로 활용하는 측면에서 큰 효과가 얻을 수 있다. 본 연구에서는 수열처리기술을 통해 C시와 N시에서 발생하는 하수슬러지의 효과적이고 저비용으로 건조처리하기 위한 실험을 수행하였다. 수열처리기술은 고온과 고압 상태에서 물의 아임계수(Subcritical water) 조건을 이용하여 유기물의 분해 및 탄화를 진행하는 방법을 말하며, 다른 촉매 사용없이 빠른 시간내에 반응이 진행되고 기존의 탄화 조건인 400~500℃ 보다 낮은 온도인 약 200℃ 정도에서 반응이 이루어진다. 물은 아임계근처에서 특이한 물리적 특성을 가지게 되고 강한 용매특성을 지녀, 유기성물질을 분해하여 고분자특성을 가용화되는 저분자특성으로 변태하는 과정에서 물질의 점성을 현저히 낮추고, 아울러 물질입자의 미세화를 수반한다. 이는 물질내부의 건조가 어려운 내부수를 물질외부로 노출시킴으로서, 내부수를 표면수화하여 반응 후 건조를 용이하게 만들어 건조 비용을 낮추는 효과가 있다. 따라서, 본연구는 저비용으로 하수슬러지를 수열처리하여 기존 하수처리 건조방식보다 1/2 정도의 처리 비용 절감과 유해물질 함유량 저감과 미세분말화를 유도할 수 있는 처리기술 효과 등을 통하여 최종적으로는 화력발전소에서 석탄과의 혼합소각이 가능한 연료화 개발을 목표로 하고 있다.