혐기소화액 탈수 효율 최적화를 위한 응집약품 대체 가능성 평가 연구

Abstract

본 연구는 유기성 폐자원 처리 과정에서 발생하는 혐기성 소화액의 탈수 효율을 높이기 위한 기존 응집제인염화제2철(FeCl3)의 문제점을 해결하고 대체 약품의 가능성을 평가하고자 한다. 염화제2철은 강한 부식성으로설비 수명을 단축시키고, 탈리액의 pH를 낮춰 후속 처리 공정에 부담을 주는 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 문제 해결은 혐기성 소화 공정의 안정성과 경제성을 확보하는 데 필수적이다. 실험실 및 파일럿 규모테스트를 통해 폴리황산제2철(Polyferric Sulfate, PFS)과 폴리머의 단독 및 혼합 투입 성능을 평가했다. 그 결과, 폴리황산제2철 20.6%와 폴리머 300ppm을 혼합 투입하는 조건이 탈수 케이크 함수율 70%를 달성하며 가장 효과적인것으로 나타났다. 이 약품 조합은 기존 염화제2철 사용 대비 약품 비용을 48% 절감할 수 있는 것으로 예상된다. 연속 운전 테스트에서는 약품 변경 후에도 안정적으로 함수율 70% 이하를 유지했지만, 여과판에 탈수 케이크가고착되는 현상이 확인되어 주기적인 세척이 필요함을 시사한다. 또한, 혐기성 소화액에 공기를 주입하여 전기전도도를 낮출 경우 여과 시간을 40∼50% 단축하고 응집제 투입량을 20∼30% 절감할 수 있는 잠재적 효과를 확인했다.