초록
유기성 슬러지의 직접 매립 금지와 가까운 장래에 해양투기가 금지될 전망이므로 발생되는 슬러지의 적절한 처리에 대한 발전된 기술의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 슬러지 건조기술 중 하나인 폐유를 활용하여 하수슬러지를 유중 건조시키는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이 공정의 기본 원리는 오일을 가열함으로써 형성되는 급격한 압력변화에 의해 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 증발하도록 하는 것이다. 일련의 건조 실험 결과, 건조온도, 건조시간, 오일종류, 슬러지 형상 등 중요한 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 오일로 폐식용유를 사용한 경우 건조시간에 따른 수분함유량 변화는 건조시간 10분이 지나면서 현저히 감소하기 시작하여 14분 이후에는 건조온도에 관계없이 수분함유량이 5% 이내로 감소하였다. 유중 건조 온도는 120$^{\circ}C$에 비해 140$^{\circ}C$ 이상에서 수분 증발이 급격히 증가한 것으로 나타났다. 그러나 140$^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 슬러지 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 것으로 나타났는데 이는 단위체적당 표면적의 증가에 기인하는 것이다. 오일 종류의 변화에 따른 영향을 살펴보면 폐 엔진오일을 사용한 경우 점도가 증가함에 따라 폐식용유에 비하여 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 140$^{\circ}C$ 이상에서는 120$^{\circ}C$에 비하여 건조시간이 경과함에 따라 수분 증발이 비교적 크게 증가하는 결과를 나타내었다. 그러므로 폐오일의 종류에 관계없이 건조온도는 140$^{\circ}C$ 이상으로 유지하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.
Considering the severe regulation associated with sludge treatment such as direct landfill and ocean dumping, there is no doubt in that an advanced study for the proper treatment of sludge is urgently needed in near feature. As one of viable method for sludge treatment, fry-drying of sludge by waste oil has been investigated in this study. The fundamental mechanism of this drying method lies in the phenomenon of rapid moisture escape in the sludge pore toward oil media. This is caused by the severe pressure gradient formed by the rapid oil heating between sludge and oil. As part of research effort of fry-drying using waste oil, a series of basic study has been made experimentally to obtain typical drying curves as function of important parameters such as drying temperature, drying time, oil type and geometrical shape of sludge formed. Based on this study, a number of useful conclusion can be drawn as following. The fry-drying method by oil immersion was found quite effective in the removal efficiency of sludge moisture, in general, the moisture content decreases significantly after 10 minutes and the whole moisture content was less than 5% after 14 minutes regardless of the drying temperature. The increase of oil temperature up to 140$^{\circ}C$ favors significantly for the removal of moisture but there was no visible difference above 140$^{\circ}C$. As expected, the decrease of diameter in sludge was efficient in drying due to the increased surface area per unit volume. Further, the effect of oil property by the change of oil type was noted. To be specific, for the case of engine oil the efficiency was found to be remarkably delayed in moisture evaporation compared with that of vegetable oil due to the increased viscosity of engine oil. It produced a result of increasing the evaporation of moisture largely relatively high in the drying temperature over 140$^{\circ}C$ compared with the drying temperature 120$^{\circ}C$ drying temperature as the drying time passed. Accordingly, the drying temperature is considered desirable as keeping over 140$^{\circ}C$ regardless of a sort of used oil.
