국내 하수처리장에서는 방류수에 총인 규제의 강화에 대응하기 위해 응집제와 여과 혹은 가압 부상 등의 방법을 이용하여 인을 물리·화학적으로 처리고 있으며, 사용되는 응집제는 주로 황산반토, PAC(poly aluminum chloride)등을 이용되고 있다. 그리고 처리 과정에서 발생되는 슬러지(이하에서는 총인 슬러지라고 함)는 별도로 탈수하거나 처리장의 여건에 따라 소화 슬러지와 통합하여 탈수하여 처분되고 있는 실정이다. 총인 슬러지에는 다량의 알루미늄과 인이 함께 함유되어 있으며, D시 하수처리장에 발생되는 총인 슬러지를 대상으로 하여 분석한 결과, 알루미늄이 150~220g/kg, 총인이 16~23g/kg정도 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 함유량은 다량의 응집제를 사용하는 정수 공정에서 발생되는 슬러지의 알루미늄 함유량(110~140g/kg)에 비해서도 높은 값임을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서는 D시의 하수처리장 중에서 총인 슬러지를 별도로 탈수 처리하고 있는 처리장의 슬러지를 대상으로 비료의 원료로 사용할 수 있는 인과 응집제로 재사용을 위한 알루미늄의 회수를 위한 기초적 조건을 검토하고 회수한 응집제의 인의 회수능과 분리 회수한 인의 순도에 대한 검토를 실시하였다. 회수한 응집제의 경우는 황산반토와 유사한 인의 제거능을 보였으나, Hydroxylapatite의 형태로 회수한 인의 경우는 알루미늄과의 완전한 분리가 이루어지지 않아 중량 단위로 인에 비해 3배 이상의 알루미늄이 되어 있는 것으로 나타났지만, 총인 슬러지에 있어서 인의 함유량이 알루미늄의 약 10배 정도임을 감안한다면, 약 70%의 알루미늄을 제거한 알루미늄과 결합되어 있을 가능성이 높은 Hydroxylapatite를 얻을 수 있었다.

산업단지에 입주한 업체에서 발생되는 폐수는 업종별로 성상이 다양하고 같은 성분이라도 수십배의 함량차이를 보이고 있어 대부분의 산업단지 폐수종말처리장에서는 안정적인 처리 효율을 유지하기 위해 업체별로 개별 처리한 처리수를 폐수종말처리장으로 유입시켜 처리하고 있는 실정이다. 따라서 폐수 발생 업체들은 폐수를 생물학적 방법, 물리･화학적인 방법을 이용하여 폐수를 처리하고 있으며, 화학적 처리 방법을 채택하고 업종이 많은 것으로 알려져 있다. 주를 이루고 있다. 한편 폐수 처리 과정에서 발생되는 슬러지는 자체 처리하는 경우도 있지만, 대부분 탈수 처리한 후에 지정 페기물 해당 여부에 따라 상이한 방법에 의해 위탁 처분되고 있다. 그러나 이러한 폐수 처리 과정에서 발생되는 슬러지의 성상에 대해서는 지정 폐기물 해당 여부를 판단하기 위한 자료만 있으며, 지정 폐기물 기준 항목 이외의 성분에 대한 다양한 정보와 축적된 자료가 전무하여 발생 슬러지에 대한 체계적으로 관리하기에는 한계가 있다. 따라서 산업단지내 업종별 발생 슬러지의 특성을 파악하고 이들 슬러지 관리 체계의 구축을 위한 기초적 자료를 확보하기 위해 대구지역 S 산업단지내에 입주하고 있는 폐수 발생 업체 중 18업체(6개 업종)에 대해 원수, 처리수 및 슬러지를 채취하여 그 성상을 비교･검토하였다. 연구 대상 업체에 대한 슬러지를 조사･분석한 결과, 염색 업종은 상대적으로 알루미늄의 함량이 높은 것으로 나타났으며, 일부 업체는 100g/kg을 상회하였다. 특히 도금 업종에서는 300g/kg을 상회하는 업체도 있는 것으로 나타났다. 철은 조립 금속 업종에서 가장 많이 함유된 것으로 나타났으며, 칼슘의 함유량은 대부분의 업종에서 높게 나타났다. 그리고 석유 화학 업종이 타 업종에 비해 인의 함유량이 높은 것으로 나타났다, 검토한 업종별 슬러지에서 100g/kg을 상회하는 함유량을 보인 성분은 알루미늄, 철, 크롬, 칼슘이었다. 알루미늄, 철, 칼슘은 대부분 폐수의 처리 과정에서 투입된 응집제에서 기인된 것으로 판단되며, 크롬은 도금 업종에서 배출된 것으로 나타났다.

Three hundred thousand tons per year of water works sludge are produced in Korea. End disposal of the sludge is mainly based on recycle such as supplementary material for cement kiln, raw material for construction materials and fill material. The dry clarifier sludge organic content is about 30% and the major elements determined are aluminum(about 14%), iron(about 4%), potassium(1.8%), and manganese(0.5%). The recovery of coagulant has high economic advantage and recommended as a suitable treatment option for the disposal of water works sludge. Chemically, coagulant(aluminum) recovery from the water works sludge is a simple process. This process is however, somewhat complicated by pH control in the mixture of dewatered clarifier sludge and sulfuric acid solution. Also, the thickened water works sludge(TWS), which is withdrawn from the bottom of the thickener in water works plant, is difficult to dewater. In addition coagulation is used to remove total phosphorus(T-P) from municipal wastewater in oder to strengthening discharge water quality standard for T-P in municipal wastewater treatment plant(MWTP). Nevertheless it has the drawback of producing a large amount of sludge which together with the coagulants such as alum and polyaluminum chloride used to treat T-P in municipal wastewater increases the operating cost. Reject water originates from the dewatering of digested sludge in the MWTP. It contains heavy metals and large amounts of nutrients such as phosphorus and nitrogen. Traditionally, reject water is recycled back to the main flow line on of the MWTP. Although this method seems to be simple, it also has its drawbacks. First of which is the increase in the load of the MWTP as the reject water characteristics is very much different from the normal municipal wastewater. The objective of this study is to investigate the effectiveness of thickened water works sludge as an adsorbent of phosphorus from the reject water. In this study, batches of experiments were conducted to investigate the effect of dosage of TWS for reject water on its phosphorus adsorption properties. Increasing the TWS dosage to 30%(vol/vol), T-P and COD of reject water decreased to 55% and 20% respectively. Experimental results show that the potential of the TWS as coagulant in phosphorus and organic matter immobilization, thus converting they from rejector water to a useful material in pollutant control.

Since water works sludge have a high aluminum content, recycling aluminum has become a significant environmental issue. Generally, the method of recovery of aluminum from water works sludge are acid digestion, alkalization, ion exchange and membrane separation. However aluminum hydroxide may be dissolved in strong acidic and alkaline media due to its amphoteric nature. So, the traditional acidification and alkalization methods still being explored. Chemically, aluminum recovery from the water works sludge is a simple process. The acid digestion is however, somewhat complicated by pH control in the mixture of dewatered water works sludge (DWS) and sulfuric acid solution. Under strong acidic condition, probe of pH meter, which is a key part of a pH meter, can be easily damaged. Also it is not easy to control pH during the process of mixing DWS and acid solution because high concentration of total solid are present in the mixture. Furthermore, the moisture content of DWS is very serious change. Most of the previous studies have mainly focused on the adsorption properties of dewatered alum sludge; little attention has been put on how to improve its phosphorus adsorption capacity. In this study, batches of experiments were conducted using DWS, artificially controlling moisture content (64~78%), to investigate the effect of concentration of sulfuric acid on pH of the sludge for pH control without pH meter in the coagulants recovery process. The water content of DWS was measured in 30 minutes using Infrared Moisture Determination Balance (FD 660, Kett). Experimental results show that the concentration of sulfuric acid for acidification of DWS is higher with higher water content of that.