• 자원리싸이클링
• /
• 제27권6호
• /
• pp.68-75
• /
• 2018

국내 순환유동층보일러(CFBC)발전소로부터 발생된 석탄재의 희토류 성분, 함량 및 분포특성을 평가하여 희토류 회수 개발 가능성을 검토하였다. 국내 CFBC발전소에서 확보한 6 종 석탄재의 희토류 함량은 82.2 ~ 311.7 ppm으로, 세계 석탄재 희토류 평균값으로 제시된 403.5 ppm에 비해 낮게 확인되었다. 희토류 농도와 Outlook coefficient값을 이용한 분석 결과, 6 종의 석탄재 모두 unpromising area (I)로 분류되었다. 현재 단계에서 석탄재의 희토류 회수를 위한 개발은 어려운 상태임을 확인하였고, 향후 석탄재 중 희토류 성분의 회수를 위해서는 critical 희토류를 주요 대상으로, 이를 농축하기 위한 전처리 및 선별 공정 개발이 필요한 것으로 확인되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.431-432
• /
• 2009

본 연구는 콘크리트용 골재 대체재로서 석탄재의 혼입률을 변화시켜 제작한 콘크리트 공시체의 충격저항성(내충격성, 내마모성 등)을 분석한 결과, 석탄재 혼입률이 증가함에 따라 내마모성과 내충격성이 감소하는 경향을 보였으며, 이를 보완하기 위하여 섬유신소재(GF, HPSF)를 혼입한 경우 내충격성이 증진된 결과를 나타내었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.901-904
• /
• 2008

화력발전소에서 연간 600만톤 이상 발생되고 있는 석탄재는 크게 플라이애시(FA), 신더애시(CA), 바텀애시(BA)로 분류되며, 그 중 플라이애시는 시멘트 원료나 혼화재 등으로 대부분 재활용되고 있고, 이에 대한 연구 또한 활발히 이루어지고 있다. 하지만 석탄재 발생량의 $10{\sim}15$%정도 차지하는 바텀애시는 대부분 단순 매립처리 되고 있어 자연환경보전, 매립지의 부족문제 해소 등을 고려했을 때 이에 대한 활용방안이 시급한 실정이다. 한편, 심각해져가는 환경문제를 해결하기 위한 일환으로 투수, 투기, 식생 및 수질정화 등의 기능을 보유한 포러스콘크리트의 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 산업폐기물인 바텀애시의 유효재활용과 포러스콘크리트의 성능향상을 위하여 석탄재 및 고분자혼합물을 혼입한 포러스콘크리트의 역학적 성능을 검토하였다. 실험결과, 포러스콘크리트의 공극률 및 투수계수는 바텀애시의 혼합비율이 증가함에 따라 증가하였지만, 폴리머의 혼입에 따라서는 감소하였다. 강도특성은 바텀애시 골재의 혼입률이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었지만, 일정량의 폴리머를 혼입하였을 때 강도가 향상되는 것으로 나타나, 석탄재를 포러스콘크리트에 활용한 2차제품 및 포장재료 등에 적용하기 위한 강도향상 재료로서 폴리머의 사용가능성을 확인하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제51권4호
• /
• pp.371-379
• /
• 2018

많은 나라에서는 화력발전소 석탄연소 잔재물로 생산되는 석탄재를 소량의 시멘트와 혼합, 저강도 콘크리트를 만들어 지반함몰지, 폐갱도, 도로관거 뒷채움재 등으로 재활용하는 방안이 석탄재의 대규모 처리방안으로 자주 검토된다. 본 연구에서는 석탄재로 저강도콘크리트를 만들어 콘크리트 내 중금속함량 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 시멘트만을 사용하는 경우와 시멘트의 반을 비산재로 대체하는 경우, 모래를 골재로 사용하는 경우, 그리고 회처리장의 매립재로 모래골재를 대체하는 경우에 대한 콘크리트 공시체를 제작하여 중금속농도 변화를 고찰하였다. 중금속 함량은 토양오염공정시험기준에 따라 이루어졌으며, 중금속함량에 가장 큰 영향을 주는 재료들도 평가하였다. 연구결과, 시멘트는 다른 어떤 재료들 보다 Cu, Pb, Zn에서 현격히 높은 중금속농도를 보였다. 이로 인하여 시멘트를 비산재로 대체할 경우 중금속 농도는 뚜렷이 낮아지는 경향을 보였다. 매립재는 전체적으로 비산재에 비하여 낮은 중금속농도를 보였지만, 모래보다는 높은 Cu 및 Ni농도와 낮은 Pb농도를 보였다. 전체적으로는 콘크리트 내 중금속농도는 각 재료의 혼합에 의하여 결정되는 양상을 보였다. 본 연구에서 제작된 공시체는 모든 조사된 항목에 있어 토양환경보전법이 정한 토양오염우려기준(1지역)보다 현격히 낮은 농도를 보였다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제29권2호
• /
• pp.37-47
• /
• 2020

베트남은 화력발전을 중심으로 한 발전용량 확보 계획을 추진 중이며, 석탄화력발전소로부터 배출되는 석탄재의 대량처리 방안 확보가 시급한 실정이다. 이 연구는 베트남에서 발생하는 석탄재 중 미연탄소 함량이 높아 재활용이 어려운 저품위 비산재의 미연탄소 함량을 국제 비산재 활용기준인 6% 미만으로 낮추는 것을 목표로 하였다. 저품위 비산재를 배출하는 발전소의 비산재 품질을 조사한 결과, 비산재의 미연탄소 함량은 5.3~23.6%로 미연탄소 함량이 높고 불규칙하였다. 공기분급과 정전선별을 적용하여 비산재를 처리한 결과, 미연탄소 함량 9.8%까지는 분급 단일공정으로, 23.6%까지의 비산재는 분급과 정전선별로 구성된 복합공정으로 미연탄소 함량을 6% 미만으로 감소시킬 수 있었다.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제11권2호
• /
• pp.99-106
• /
• 1995

기본적인 성질 평가와 많은 실내실험을 통해 우리나라에서 부산되는 석탄재는 이제 실용화 단계에 있지만, 가장 문제 제기가 되고 있는 부분은 환경적 특성 검토이다. 본 연구에서는 석탄재 발생량의 대부분을 차지하고 있는, 역학적 특성이 열악한 fly ash.를 대상으로 우리나라 환경기 준에 의하여 폐기물 분류를 분석 확인하구 매립 및 대규모 토공재 등 건설재료로 처리 또는 사용하였을 시 오염물질 배출허용기준에 의한 문제점이 있는가를 검토하기 위하여 회분식 용출시험에 의하여 수소이온농도 및 오염물질 함유량을 조사.분석해 보았다. 그 결과 fly ash는 일반폐기물로 분류됨을 확인하였고, fly ash의 PH는 오염 물질 배출허용 기준치보다 알칼리성을 강하게 띠고 있어 문제가 되고 있으나 이는 산성화된 토양을 중성화하는 토량개량재로서 fly ash의 역할을 기대할 수 있으며, 그 외에는 오염물질 배출허용 기준치에 훨씬 못 미치는 것으로 나타나고 있다. 더구나 석탄재의 열악한 역학적 특성을 개량하기 위하여 사용되는 정도의 소량의 첨가제(시멘트 또는 석회 등)에 의하여 강도 및 내구성 증가, 투수성 억제는 물론 문제가 되는 수소이온농도가 오염물질 배출허용기준(pH 5.8~8.6) 이하로 낮아져, 석탄재의 건설재료로서의 활용에 있어 환경적인 문제의 여지는 없을 것으로 여겨진다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제23권6호
• /
• pp.3-11
• /
• 2014

화력발전소 바닥재는 입자크기의 범위가 넓고 미연탄소 함량이 높아 지오폴리머의 원료로 잘 사용되지 않는다. 지오폴리머의 원료로서 바닥재가 대부분인 매립 석탄재를 대량 재활용하기 위한 가공공정을 평가하기 위하여 로드밀과 유성볼밀로 분쇄하여 지오폴리머의 강도에 미치는 영향을 알아보았다. 기계적 분쇄가 바닥재의 비정질 함량 변화에 미치는 영향은 거의 없었다. 이는 석탄재의 주요 결정질 상인 뮬라이트가 침상으로 존재하는데, 침상의 뮬라이트는 높은 강도와 인성을 갖기 때문에 비정질화되기 어렵기 때문으로 판단된다. 그러나 분쇄 효과는 입자크기를 감소시켰으며 매립 석탄재 입자의 크기 분포를 보다 균일하게 하여 알칼리와의 반응성을 증가시켰다. 로드밀은 상대적으로 입자크기의 범위를 좁게 만들었지만 입자크기 감소효과는 적었다. 그럼에도 불구하고 로드밀의 분쇄는 최대 약 37%의 압축강도를 증가시켰으며, 이는 유성볼밀의 효과와 동일하였다. 로드밀 분쇄는 매립 석탄재의 반응성을 증가시켜 지오폴리머의 원료로 대량 재활용하기에 적합한 공정이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제15권11호
• /
• pp.61-66
• /
• 2014

회사장 혼합석탄재에 대한 다양한 활용법이 개발되어 그 사용량이 외면적으로는 상당히 증대되고 있다. 그러나 예를 들어 연약지반용 배수재 등으로 활용하는 경우는 사용량이 증가할수록 회사장 석탄재에는 상대적으로 작은 입자의 함유율이 증가하는 현상이 발생함으로써 회사장 석탄재의 지반 공학적 특성은 열악해져서 재활용률은 더 이상 증대되지 못하는 한계에 이르게 된다. 본 연구에서는 회사장 석탄재 중 활용성이 낮은 세립분이 상당량 포함된 석탄재에 바인더를 사용하여 압축강도가 정해진 기준 이상 발현되게 하여 강도용 제품 등으로까지 활용할 수 있도록 하기 위하여 1) 주재료인 혼합석탄재의 다양한 입도분포에 따른 압축강도 변화, 2) 소요 압축강도의 바인더의 종류 및 혼합량 그리고 회사장 석탄재의 최적 세립분 함유 범위 등을 제시하고 있다. 바인더는 압축강도 발현 면에서 생석회보다는 시멘트가 월등히 우수하고, 강도용 제품은 물론 배수용 제품 등으로 회사장 혼합석탄재 전체 물량을 효율적으로 활용하기 위해서 선별하는 체로는 #40체가 적정하다. 또한 순수 모래와 #40체를 통과한 회사장 혼합석탄재의 혼합비율이 2 : 8 이상으로 순수 모래가 함유되게 사용함으로써 부족한 압축강도를 현저하게 증대시킬 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.32-38
• /
• 2023

본 연구에서는 매립석탄재를 활용한 유동성 채움재 실용화 기술개발의 일환으로서 매립석탄재의 입도 분포 및 미립분 함량등의 물성에 따른 유동성 채움재의 유동성 및 재료분리 저항성, 강도발현성 등의 특성을 검토하고자 하였으며, 채취된 매립석탄재의 물성 분석 결과 밀도 및 입도 분포의 특성은 상이한 것으로 나타났다. 3종의 매립석탄재를 대상으로 유동성 채움재 배합 및 특성을 평가한 결과 ACI 229R에서 규정하는 품질을 충족시키기 위한 배합조건은 상이한 것으로 나타났다. 배합요인별에 따라 유동성 채움재의 특성을 평가한 결과 매립석탄재의 입도분포 특성 및 미립분 함량에 주로 영향을 받는 것으로 확인되었으며, 조립질의 매립석탄재(PA-3)의 경우 ACI 229R에서 규정하는 요구성능을 충족시키는 배합 조건은 도출되지 않았으나, 입도 전처리를 통한 미분 함량 증가 및 세립질의 입도분포 구성을 통한 유동성 채움재의 배합성 평가에 대해 검토할 필요가 있을 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.183-189
• /
• 2017

플라이애시는 시멘트 계열 재료의 혼화재료로서 널리 사용되고 있는 재료이다. 다만, 플라이애시는 화력발전소의 석탄재를 포집하여 정제과정을 거친 재료로서 정제과정의 에너지 소모 및 유통과정에서의 품질 확보가 중요하다. 이에 본 연구에서는 플라이애시 생산과정 중 발생하는 세 가지 종류의 다른 품질의 석탄재를 대상으로 각각의 입자조건과 시멘트 페이스트 상태에서 레올로지 거동을 평가하였다. 실험결과 리젝트 애시는 작은 석탄재 입자가 응집되어 굳어진 다공질의 큰 입자로 구성되어 있었고, 그러한 이유로 시멘트 페이스트에 포함될 경우 공기량이 높게 측정되는 경향이 나타났다. 유동성 측면에서는 석탄재가 치환되는 경우 유동성이 증진되는 양상을 보였으며 특히 점도 측면에서는 입자조건에 따라 점도를 조정할 수도 있었다.