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고형화 처리는 유해폐기물에 의한 환경오염의 방지나 폐기물의 취급개선을 목적으로 한다. 슬러지의 고형화는 탈수케이크에 고화제를 첨가하여 슬러지의 물리적 성상, 화학적 성상을 개선해 최종 처분의 작업 능률의 촉진, 중금속류 등 유해 물질의 무해와, 안정화를 도모하는 것이다. 고형화 처리는 슬러지가 유해성 물질을 일정량 초과 함유하여 최종 처분지에서 제2차 오염원으로 제기될 때 시행한다. 슬러지의 고형화처리를 할 경우 슬러지를 다루기 용이하고, 슬러지 표면적의 감소에 따른 폐기물 성분의 유출을 감소시킬 수 있고, 슬러지 내의 오염물질의 용해도를 감소시키고, 유해한 슬러지인 경우 독성을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 고형화 처리는 적용 폭이 넓지만 일반적으로 무기성 페기물에 가장 적합하며, 대표적인 고형화처리방 법에는 콘크리트 고형화(탈수케이크), 아스팔트 고형화(소각회), 플라스틱 고형화(소각회), 소결(소각회), 용융(소각회 및 탈수케이크)등이 있다. 고형화 공정은 고화체를 생산하기 위해 사용되는 고화재료의 특성에 따라 크게 무기성 공정과 유기성공정으로 나누어진다. 유기성 고화재료는 대개 소수성(hydrophobic)의 특성을 가지고 있으므로 유기독성물질에 적합하고 비용이 비싸기 때문에 방사성폐기물과 같이 유해성이 매우 높은 경우에만 한정적으로 이용되고 있다. 무기성 고화재료는 일반적으로 시멘트 반응성을 가지고 있어 적절한 함수율의 중금속류가 포함된 무기성 슬러지 고형화에 적합하다.

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