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하수중 인제거를 위한 정석탈인반응의 정석재로서 소각분말 용융슬래그의 이용 가능성 평가

Feasibility of Powdered MSWI Ash Melted Slag as a Seed Crystal of crystallization reaction for the Removal of Phosphorus from Sewage

  • 발행 : 2013.03.30

초록

본 연구는 대부분 매립되어지고 있는 생활폐기물자원회수시설(소각장)에서 발생한 소각재 중 바닥재를 용융하여 정석탈인법의 정석재로 사용하기 위한 연구로 용융은 $1,100^{\circ}C$에서 용융한 뒤 0.35mm 이하의 것을 사용하였다. 실험의 결과 인농도 10mg/L 이하의 인공하수의 경우 90%이상의 제거율을 얻을 수 있었으며 인농도를 변화시키면서 실험에 적절한 인농도를 100 mg/L로 결정하였다. 초기 인농도 100 mg/L, 칼슘이온농도 50 mg/L, pH 8의 인공하수에 분말 용융슬래그 1%(W/V) 주입하여 정석탈인반응에서 인제거를 방해하는 것으로 알려진 알카리도의 영향실험을 하였는데, 알카리도가 증가하면서 그 반응속도도 느려지는 것을 확인할 수 있었다. 반응 온도의 영향 또한 동일한 방법으로 실험하였으며 $15{\sim}35^{\circ}C$의 범위에서 반응 속도 상수값을 구한 결과 온도가 증가하면서 반응속도가 증가하는 것을 볼 수 있었다.

This study is a fundamental research to test the applicability of powdered MSWI(Municipal Solid Waste Incinerator) ash melted slag as a seed Crystal for crystallization reaction. Powdered ash melted slag was melted at $1100^{\circ}C$ and ground to lesser than 0.35mm. According to the result of the tests, calcium, enough for crystallization reaction, was eluted from powdered ash melted slag. Moreover, sample(Phosphorus concentration is under 10 mg/L), more than 90% of Phosphorus can be removed. So we rectify the Phosphorus concentration to 100 mg/L. Alkalinity, being well known that it interferes crystallization reaction, effect was studied for synthetic solution(100 mg/L initial Phosphorus concentration, 50 mg/L calcium, pH 8, 1% powdered ash melted slag dosage). For this result, we know that Phosphorus removal is hindered by alkalinity. In addition, the effect of reaction temperature was performed at the same method. The reaction velocity was increased through raising the reaction temperature.

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참고문헌

  1. "전국 폐기물 발생 및 처리현황 2011", 환경부. (2012).
  2. 환경부, " 08 대형 생활폐기물소각시설 운영현황", 환경부. (2009).
  3. 유영석, "소각재 용융슬래그의 건설자재 활용기살 개발 연구보고서", 한국건설기술연구원. (2004).
  4. Yim, S. B., "Original Paper : Removal Characteristics of Nitrogen and Phosphorus by Struvite Crystallization using Converter Slag as a Seed Crystal", korean society of environmental engineers, 32(9), pp. 879-886. (2010).
  5. Kim, E.H., Hwang, H.K., Yim, S.B., "Phosphorus removal characteristics in hydroxyapatite crystallization using converter slag", J. Envion. Sci Health, 41, pp. 2531-2545. (2006). https://doi.org/10.1080/10934520600927740
  6. Kim, S. W., Kim, C. G., Shin, H. G. and Seo, J. K., "A study on the phosphorus removal from sewage by powdered MSWI ash melted slag", Journal of korean society of urban environment, 8(1), pp. 45-53. (2008).
  7. Andrew, D. E., Lenore, S.C., Eugene W. R., Arnold, E.G.,"Standard method for the examination of water and wastewater," 21th Edition, APHA, AWWA, WEF. (2005).
  8. W. Moerman., M. Carballa., A. Vandekerckhove., D. derycke.,W. Verstrate., "Phosphate removal in agro-industry: Pilot-and full-scale operational considerations of struvite crystallization," Water Res., 43, 1887-1892. (2009). https://doi.org/10.1016/j.watres.2009.02.007
  9. Y. Tang., X. Guan., J. Wang., N. Gao., M. R. McPhail., C.C. Chusuei., "Fluoride adsorption onto granular ferric hydroxide: Effects of ionic strength, pH, surface loading, and major co-existing anions," J. Harzard. Mater., 171, 774-779. (2009). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.06.079
  10. Feruson, F., Jenkins, D., Stumm, W., "Calcium phosphate precipitation in wastewater treatment", Water Research, Vol. 67, No 107, pp. 279-289. (1970).