연구자료 276 (플라즈마 하수슬러지처리) 플라즈마 기체화 기술에 의한 도시하폐수 슬러지 처리

목차

1. 하폐수 슬러지와 플라즈마 기체화
2. 하폐수 슬러지의 플라즈마 처리 시스템
3. 하폐수 슬러지 플라즈마 처리와 발생기체
4. 하폐수 슬러지의 플라즈마 처리와 타르 생성
5. 하폐수 슬러지의 플라 즈마 처리와 고형부산물 생성
6. 하폐수 슬러지의 플라즈마 처리와 물질수지
7. 하폐수 슬러지의 플 라즈마 처리와 에너지 수지
8. 결론
9. 참고문헌
10. 기술보문

본문내용

[요론]
도시하폐수 슬러지의 처리와 처분은 20세기에는 퇴비화에 초점이 주어져왔지만, 화학비 료의 환경친화적 계발로 인해 그 용처가 부족한 실정이므로, 신재생 에너지원로서의 용 도를 개발하지 않으면 아니 된다. 대도시와 지방중소 도시의 도시하폐수 슬러지를 건축 폐-바이매스, 정원 폐-바이오매스, 농산물 폐-바이오매스, 수초 폐-바이오매스, 도시정원 폐-바이오매스, 잡초와 잡목과 삼림 폐-바이오매스 등과 혼합해 조개탄 등으로 개발해 농어촌 온실재배장의 가온 연료나 전국의 에너지 빈곤층의 월동 연료로 값싸게 공급하 는 대안을 폐기물재활용 관련 중소기업이 모색해야 한다. 동시에 지방 중소도시의 도시 하수 슬러지를 1단의 기체화 열분해 공정과 2단의 플라즈마 열분해 공정으로 연계시켜 신재생 에너지원으로 창출하는 대안도 모색할 수 있다. 더욱이 기체화 열분해 공정의 새로운 촉매 개발과 플라즈마 열분해 공정의 성능과 효율의 향상은 중소도시 하폐수 슬러지의 처리와 처분의 이정표라고 할 수 있다.
[keywords: 하수슬러지처리, 슬러지가스화, 플라즈마기체화, 플라즈마오니처리, 펠렛화, 유동상열분해, 유동상가스화], 발생로가스

1. 하폐수 슬러지와 플라즈마 기체화
현대산업사회의 도시하폐수 처리장에서는 도시고형폐기물로서의 하폐수 슬러지(sewage sludge)가 다량으로 생성되고, 하폐수 슬러지의 발생량 증가와 더불어 하폐수 슬러지 처 리를 위한 인프라도 확장 및 확대되고 있다. 대부분의 도시하폐수 처리장에서 생성되는 하폐수 슬러지를 도시고형폐기물의 일부분으로서 에너지를 회수하거나 안정화 처리를 하고 있다. 도시하폐수 슬러지로부터 에너지를 회수 처리하는 기술로서는 대부분이 이 미 실용화되어 있는 호기성 및 혐기성 소화처리 프로세스를 이용하고 있다.
도시하폐수 슬러지를 탈수 처리한 후에는 퇴비화하여 농업에 이용하거나 소각 처리 및 열 처리하여 에너지를 회수하고 있다.

참고 자료

Yue, Y., et al., “Efficiency of sewage sludge biochar in improving urban soil properties and promoting grass growth”, Chemosphere, 173, 2017, pp.551~556.
Agon, N., et al., “Plasma gasification of refuse derived fuel in a single-stage system using different gasifying agents”, Waste Manage., 47, 2016, pp.246~255.
Chaves, L.I., et al., “Small-scale power generation analysis: downdraft gasifier coupled to engine generator set”, Renew. Sustain. Energy Rev., 58, 2016, pp.491~498.
Materazzi, M., et al., “Performance analysis of RDF gasification in a two stage fluidized bed-plasma process”, Waste Manage., 47, 2016, pp.256~266.
Herzel, H., et al., “Sewage sludge ash – a promising secondary phosphorus source for fertilizer production”, Sci. Total Environ., 542, 2016, pp.1136~1143.
Molino, A., et al., “Biofuels and bio-based production via supercritical water gasification of peach scraps”, Energy Fuels, 30, 2016, pp.10443~10447.
Cheng, Y., et al., “Experimental study on coal tar pyrolysis in thermal plasma”, Plasma Chem. Plasma Process, 35, 2015, pp.401~413.
Morrin, S., et al., “Two stage fluid bed-plasma gasification process for solid waste valorisation: technical review and preliminary thermodynamic modelling of sulphur emissions”, Waste Manage., 32, 2012, pp.676~684.
Heidenreich, S., Foscolo, P.U., “New concepts in biomass gasification”, Prog. Energy Combust. Sci.., 46, 2015, pp.72~95.
Materazzi, M., et al., “Reforming of tars and organic sulphur compounds in a plasma -assisted process for waste gasification”, Fuel Process. Technol., 137, 2015, pp.259~268.
Ong, Z., et al., “Cogasification of woody biomass and sewage sludge in a fixed-bed downdraft gasifier”, AIChE J., 61, 2015, pp.2508~2521.
Karmakar, M.K., et al., “A review on the fuel gas cleaning technologies in gasification process”, J. Environ. Chem. Eng., 3, 2015, pp.689~702.
Samolada, M.C., Zabaniotou, A.A., “Comparative assessment of municipal sewage sludge incineration, gasification and pyrolysis for a sustainable sludge-to-energy management in Greece”, Waste Manage., 34, 2014, pp.411~420.
Fabregat, A., et al., “Biogas production from sewage sludge and microalgae co-digestion under mesophilic and thermophilic conditions”, Renew. Energy, 75, 2015, pp.374~380.
Smol, M., et al., “The possible use of sewage sludge ash (SSA) in the construction industry as a way towards a circular economy”, J. Clean. Prod., 95, 2015, pp.45~54.
Speidel, M., et al., “A new process concept for highly efficient conversion of sewage sludge by combined fermentation and gasification and power generation in a hybrid system consisting of a SOFC and a gas turbine”, Energy Convers. Manage., 98, 2015, pp.259~267.
Zhou, H., et al., “A review of dioxin-related substances during municipal solid waste incineration”, Waste Manage., 36, 2015, pp.106~118.
Asadullah, M., “Biomass gasification gas cleaning for downstream applications: a comparative critical review”, Renew. Sustain. Energy Rev., 40, 2014, pp.118~132.
Materazzi, M., et al., “Tar evolution in a two stage fluid bed – plasma gasification process for waste valorization”, Fuel Process. Technol., 128, 2014, pp.146~157.
Safa, S., Soucy, G., “Liquid and solution treatment by thermal plasma: a review”, Int. J. Environ. Sci. Technol., 11, 2014, pp.1165~1188.
Striugas, N., et al., “An evaluation of performance of automatically operated multi-fuel downdraft gasifier for energy production”, Appl. Therm. Eng., 73, 2014, pp.1151~1159.
D’Alessandro, B., et al., “The IPRP(Integrated Pyrolysis Regenerated Plant) technology: from concept to demonstration”, Appl. Energy, 101, 2013, pp.423~431.
Fabry, F., et al., “Waste gasification by thermal plasma: a review”, Waste Biomass Valorizat., 4, 2013, pp.421~439.
Kaminska-Pietrzak, N., Smolinski, A., “Selected environmental aspects of gasification and co-gasification of various types of waste”, J. Sustain. Min., 12, 2013, pp.6~13.
Cao, Y., Pawłowski, A., “Sewage sludge-to-energy approaches based on anaerobic digestion and pyrolysis: brief overview and energy efficiency assessment”, Renew. Sustain. Energy Rev., 16, 2012, pp.1657~1665.
Kelessidis, A., Stasinakis, A.S., “Comparative study of the methods used for treatment and final disposal of sewage sludge in European countries”, Waste Manage., 32, 2012, pp.1186~1195.
Lin, H., Ma, X., “Simulation of co-incineration of sewage sludge with municipal solid waste in a grate furnace incinerator”, Waste Manage., 32, 2012, pp.561~567.
Manara, P., Zabaniotou, A., “Towards sewage sludge based biofuels via thermochemical conversion – a review”, Renew. Sustain. Energy Rev., 16, 2012, pp.2566~2582.