유성 슬러지 처리용 CPAM 파우더

다른 유형의 양이온성 폴리아크릴아마이드 응집제(무기 응집제, 음이온성 폴리아크릴아마이드(아팜), 비이온성 폴리아크릴아마이드(NPAM) 등)와 비교했을 때, 양이온성 폴리아크릴아마이드 응집제(CPAM)는 슬러지 감소에 고유한 장점을 가지고 있으며, 이는 주로 슬러지 특성에 대한 적응성과 고효율 응집 및 탈수 기능에서 비롯됩니다. 

슬러지 처리제로서 분말 CPAM의 구체적인 장점은 다음과 같습니다. 

1. 강력한 전하 호환성, 슬러지의 음전하 특성에 적응 

슬러지 내 박테리아나 유기물 조각과 같은 콜로이드 입자는 일반적으로 표면에 음전하를 띠며, 음전하 밀도는 비교적 높습니다. 슬러지 CPAM 분자 사슬의 양이온기(예: 4차 암모늄기)는 슬러지 입자의 음전하와 직접 중화시켜 입자 간의 정전기적 반발을 빠르게 제거하고 응집을 촉진할 수 있습니다. 

반면, 음이온성 폴리아크릴아미드(아팜)는 음전하를 띠어 슬러지 입자를 밀어냅니다. 양전하가 높은 특정 슬러지에만 적용할 수 있습니다. 비이온성 폴리아크릴아미드(NPAM)는 전하를 띠지 않고 분자 사슬의 가교 효과에만 의존하기 때문에 슬러지 CPAM보다 응집 효율이 훨씬 낮습니다. 

무기 응집제(팩, 염화제이철 등)는 전하를 중성화할 수 있지만, 전하 밀도가 낮고 작용 범위가 제한적이어서 높은 음전하를 띤 슬러지에는 효과가 좋지 않습니다. 

2. 더욱 안정적인 플록 구조, 탁월한 탈수 성능 

슬러지 감량화의 핵심은 수분함량을 95%-99%에서 60%-80%로 줄이는 것이며, 탈수 효율은 슬러지 CPAM의 구조적 강도에 따라 달라집니다. 

전하 중화에 기반하여, 슬러지 처리용 분말 CPAM의 장쇄 분자는 으아아아 가교 효과(으아아아)를 통해 여러 입자를 적절한 기공 구조를 가진 크고 조밀한 플록으로 연결합니다. 이러한 플록은 높은 기계적 강도와 강한 전단 저항성을 갖습니다. 판형 여과 및 원심 탈수와 같은 기계적 처리 과정에서 쉽게 파괴되지 않으며, 유리수와 간극수를 효율적으로 포집하여 빠른 분리를 가능하게 합니다. 

무기 응집제에 의해 형성된 플록은 일반적으로 느슨하고 부서지기 쉽습니다(예: PAC에 의해 형성된 플록은 높은 함수율과 큰 압축성을 가짐). 탈수 후 여과 케이크의 함수율은 여전히 비교적 높습니다(보통 80%). APAM이나 NPAM에 의해 형성된 플록은 비교적 크지만, 전하 중화 작용이 부족하여 구조적 안정성이 낮고 탈수 과정에서 재용해("redissolution")되기 쉬워 잔류수가 많이 발생합니다. 

3. 더 낮은 복용량, 더 높은 감소 효율 

양이온성 폴리아크릴아미드 응집제인 분말 CPAM은 슬러지 처리제로서 일반적으로 분자량이 100만에서 1000만 사이입니다. 단일 분자 사슬은 많은 입자를 연결할 수 있으며, 양이온성 그룹의 표적화가 강력합니다. 따라서 슬러지 단위당 투입량은 무기 응집제보다 훨씬 적습니다(일반적으로 무기 응집제의 1/10~1/100 수준). 예를 들어, 생활 슬러지 1톤을 처리하려면 분말 CPAM 슬러지 처리제의 투입량은 0.1~1kg 정도인 반면, 팩 슬러지 처리제의 투입량은 5~20kg 정도입니다. 

낮은 투여량은 약제 비용을 절감할 뿐만 아니라 과도한 약제(무기 응집제의 염 잔류물 등)로 인해 추가된 고형물을 감소시켜 슬러지 부피의 반발을 방지하고 진정한 고효율 감소를 달성합니다.

4. 특히 탈수하기 어려운 슬러지에 대한 적용 범위가 더 넓습니다. 

슬러지의 탈수 난이도는 유기물 함량 및 점도(과잉활성슬러지, 소화슬러지 등 유기물 함량이 높고 점도가 높아 탈수하기 어려운 슬러지에 속함)와 밀접한 관련이 있습니다. 

슬러지 CPAM은 유기물 함량이 높고 음전하가 높은 탈수 곤란 슬러지에 대한 적응성이 우수합니다. 양이온기는 단백질이나 다당류와 같은 유기물의 음전하 기(예: 카르복실기 및 히드록실기)와 결합할 수 있습니다. 동시에, 장쇄 분자는 점성 슬러지 콜로이드층을 관통하여 응집을 강화할 수 있습니다. 무기 응집제는 이러한 슬러지에 대한 효과가 미미하며(유기물에 의해 쉽게 포집되고 불활성화됨), 아팜/NPAM은 전하 작용이 부족하여 슬러지의 콜로이드 안정성을 파괴하는 효과가 제한적이어서 환원 효과가 제한적입니다. 

5. 후속 치료 부하 감소, 최종 감소 강화 

분말 CPAM으로 처리한 슬러지 필터 케이크는 수분 함량이 낮고 부피가 작으며 단단함이 높은 특성을 가지고 있습니다.

 운송 중에는 이동 횟수를 줄일 수 있습니다(예를 들어, 수분 함량을 90%에서 70%로 줄이면 부피는 약 60% 감소합니다). 

매립하면 보관 공간을 절약할 수 있습니다. 소각 시에는 에너지 소비가 감소합니다(수분 함량이 10% 감소할 때마다 소각 발열량은 약 15% 증가합니다). 퇴비화 시에는 숙성 주기가 단축됩니다(미생물 활동에 대한 수분의 저해가 감소합니다). 이와 대조적으로 무기 응집제로 처리한 슬러지는 잔류 염분이나 느슨한 구조로 인해 후속 처리 어려움(매립지 불투과층의 부식, 소각로의 스케일링 등)이 증가하는 경우가 많습니다. 

슬러지 감량화에 있어 CPAM의 핵심 장점은 전하 타겟팅, 고효율 응집 능력, 그리고 슬러지 특성에 대한 폭넓은 적응성입니다. 특히 수분 함량 감소, 용적 감소, 그리고 후속 처리 효율 향상 측면에서 무기 응집제 및 기타 유형의 폴리아크릴아마이드보다 월등히 우수합니다. CPAM은 현재 도시 및 산업 슬러지 감량화에 가장 널리 사용되는 고효율 응집제입니다.

산업별 속성

기타 속성

공급 능력

리드타임

정부와의 사업 허가

유해화학물질