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Struvite 결정화를 이용한 하수슬러지내의 인 자원 회수에 관한 연구
Recovery of Presource from Sewage Sludge by a Struvite-forming Method

최원준    (한국에너지기술연구원 온실가스연구단   ); 박규만    (한국산업기술시험원 환경기기팀   ); 윤배근    (부산대학교 환경공학과   ); 김민철    (한국농촌공사 환경지질처   ); 오광중    (부산대학교 환경공학과  );
  • 초록

    본 연구는 struvite 형성 방법을 이용하여 하수슬러지 내에 함유되어 있는 인을 효율적으로 회수하는 것을 목적으로 하였다. 산의 종류에 따른 인 용출 실험결과, HCl에 비하여 $H_2SO_4$ 가 2.65배 높은 효율을 나타내었으며, Mg 원과 온도에 따른 struvite 생성물의 침전율은 $25^{\circ}C$ 에서 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$ 를 Mg원으로 사용한 경우에 97.4%로 가장 높게 나타났다. 또한, 인 회수 과정에서 Fe, Al, Zn 등에 의한 부반응이 일어났으며, 이를 해결하기 위하여 pH 7에서 인 화합물의 침전을 유도하여 부반응 공침전 물질을 다량 제거시킬 수 있었다. Struvite 형성 방법을 통한 최종 인 회수율은 82.99%로 순도 높은 struvite 생성물을 회수할 수 있었다.


    The objective of this study is to efficiently recover phosphorus contained in sewage sludge by a struvite-forming method. The performances were evaluated under various operating conditions(elution with the kind of acid, Mg-compound and temperature) in order to reach the optimum conditions of struvite-forming. As a result, as an elution solution, the elution efficiency of $H_2SO_4$ was 2.65 times higher than that of HCl. Also, the precipitation efficiency of struvite was the highest (97.4%) in case of using $MgCl_2{\cdot}6H_2O$ as Mg-compounds at $25^{\circ}C$ . However, the side reaction by Fe, Al and Zn appeared in process of phosphorus recovery. To solve some problems caused by side reacton, large quantities of co-precipitation materials produced by side reaction were removed by precipitating phosphorus compounds in pH 7. Consequently, the recovery efficiency of phosphorus by a struviteforming method was 82.99%, and purity of the recovered struvite product was high.


  • 주제어

    인회수 .   하수슬러지 .   용출.  

  • 참고문헌 (14)

    1. Nicolas J., “Recyling of removed phosphorus”, Office International de I’Eau, CEEP, January-April(2001) 
    2. 원성연, 박승국, 이상일, “Struvite 결정화에 의한 질소 및 인의제거,” 대한환경공학회지, 22(4), 599-607(2000) 
    3. Legeros, R. Z., and Legeros, J. P., “Phosphate minerals in human tissues”, Phosphate Minerals, Springer-verlag, Berlin, 351-385(1985) 
    4. Carlidll, C., and Wheatley, A., “Metal phosphate speciation during anaerobic digestion of phosphorus rich sludge,” Proceedings of the 8th International Conference on Anaerobic Digestion, 1, 131-140(1997) 
    5. 임정아, 윤정효, 박선호, “THM 형성 영향인자에 의한 THM 농도예측 및 고도정수처리 공정에의 적용,” 대한상수도학회지, 11(4), 126-132(1997) 
    6. 폐기물관리법, 환경부(2008) 
    7. Norbert, J., and P pel, H. J.,“ Phosphate release of sludge from enhanced biological P-removal during digestion,”Proceedings of IAWQ 17th Biennial International Conference, 1, 167-174(1994) 
    8. Borgerding, J., “Phosphate deposits on digestion systems,” J. Water Pollut. Control Fed., 44, 813-819(1972) 
    9. Steen, I., “Phosphorus availability in the 21st century: Management of a nonrenewable resource,”Phosphorus and Potassium, 217, 25-32(1998) 
    10. 조원실, 윤성준, 라창식, “Struvite 결정화에 의한 축산폐수로부터 질소?인 자원의 재생,” 동물자원지, 45(5), 875-884(2003)     
    11. 김종오, 정종태, 김학균, “Struvite 결정화를 이용한 혐기성 발효액의질소와인제거,” 한국지반환경공학회지, 7(6), 5-12(2006) 
    12. 강동현,“ 침전법에 의한 폐수중의 철이온 제거에 관한 기초 연구”, 한국자원리싸이클링학회지, 2(2), 16-21(1993) 
    13. Snoeyink, V. L., and Henkins, D., Water Chemistry, John Wiley & Sons, Inc (1980) 
    14. Buchanan, J. R., Mote, C. R., and Robinson, R. B., “Struvite control by chemical treatment,” Amer. Soc. Agri. Eng., 37(4), 1301-1308(1994) 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Kim, Seong-beom ; Lee, Wontae 2016. "Characterization of Granular Fertilizer Produced by Fly Ash from a Sewage Sludge Incinerator" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 38(10): 574~579     
    2. Lee, Da-Young ; Lee, Chang-Gu ; Kim, Dae-Woon ; Park, Sang-Hyen ; Kweon, Ji-Hyang ; Lee, Sang-Hyup 2016. "Study on Heavy Metal Desorption and Recovery of the Carbon Foam used in Industrial Plating Wastewater Treatment as Adsorbent" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, 38(11): 627~634     

 저자의 다른 논문

  • 윤배근 (1)

    1. 2009 "매립공사 시 비산먼지 발생량 및 AERMOD를 이용한 영향예측에 관한 연구" 韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences 35 (4): 304~314    
  • Oh, Kwang-Joong (68)

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