• 대한환경공학회지
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• 제30권6호
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• pp.659-665
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• 2008

본 연구는 서울특별시 소재 S 물재생센터의 하수슬러지 소각로에서 발생하는 비산재를 이용한 제올라이트 합성에 관한 것이다. 이를 위해 출발물질로서 소각비산재의 특성, 제올라이트 합성을 위한 수열반응조건, 합성된 제올라이트의 적용성을 조사하였다. 하수슬러지 소각 비산재에는 중량으로 각각 42.8%와 21.2%로 많은 양의 SiO$_2$와 Al$_2$O$_3$를 함유하고 있어, 제올라이트 합성의 출발물질로 이용이 가능하였다. 소각 비산재의 중금속 유해성 파악을 위해 용출시험과 함유량 시험을 실시하였는데, 용출시험 결과는 폐기물관리법에서 규제하는 용출기준에 비해 매우 적은 양이 검출되었으나, 함유량 시험에서는 비료관리법 상의 보통 비료 중 유기질 비료 및 부산물 비료의 중금속 위해성 기준을 초과하였다. 수열반응 결과, 주로 생성된 제올라이트는 analcime과 zeolite P1이었다. Analcime은 teflon 반응용기에서 생성되었고, 최적의 반응조건은 알칼리(NaOH)용액의 농도 1 N, 합성온도 135$^{\circ}C$, 합성시간 16시간이었다. 한편, Zeolite P1은 붕규산 유리질 반응용기에서 합성되었고, 알칼리(NaOH)용액 농도 5 N, 합성온도 130$^{\circ}C$, 합성시간 16시간에서 가장 많은 양이 합성되었다. 수열반응 후의 유해 중금속 함유량은 합성전과 비교하여 analcime 생성물에서는 비슷한 수준으로, zeolite P1 생성물에서는 약 절반 정도 감소하였다. 합성된 제올라이트의 성능은 암모늄 이온의 교환정도로서 파악하였는데, 소각 비산재에서 0$\sim$1.0 mg NH$_4{^+}$/g, analcime합성물 3.0$\sim$7.4 mg NH$_4{^+}$/g, 그리고 zeolite P1합성물에서 14.6$\sim$17.8 mg NH$_4{^+}$/g이었다. 천연 제올라이트인 clinoptilolite와 phillipsite의 암모니아 제거능력이 15$\sim$35 mg NH$_4{^+}$/g 정도인데, 본 연구에서는 zeolite P1합성물이 이 범위를 충족하였다. 이러한 관점에서 하수슬러지 소각 비산재를 이용한 제올라이트 합성은 폐기물 재활용의 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권6호
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• pp.16-24
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• 2006

본 연구에서는 소각비산재의 습식 처리에 관한 기초 자료를 얻을 목적으로 소각비산재의 물성, 황산에 의한 소각비산재의 중화과정, 황산에 의한 소각비산재의 탈염소 반응, 소각비산재와 황산의 반응에 의하여 생성한 이수석고의 결정성장 및 미립 중금속의 분리 둥에 관하여 조사하였다. 소각비산재와 황산을 반응시켜 염산을 회수하고 그 잔류물의 대부분을 차지하는 석고 성분을 선택적으로 결정성장 시켜 결정성이수석고와 중금속으로 분리하는 일련의 공정에서 100g의 소각비산재위 85g의 진한 황산을 사용하는 경우 35% 염산 52.6g, 순도가 98%이상인 결정질 이수석고 116.9g을 회수할 수 있으며, 이 과정에서 2.65g의 활성탄을 주로하는 조립불순물과 7.85g의 중금속함유 미립자들이 분리되었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.207-208
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• 2001

1990년 이후 생활폐기물보다 사업장 폐기물이 많아지면서 총 폐기물 발생량은 점차 증가하고 있는 상황이다. 날로 증가하는 폐기물을 국내 실정상 매립처리하는 것은 한계가 있으므로, 효율적인 감량화 정책으로 폐기물 발생량을 저감하고, 소각에 의한 처리가 요구된다. 그러나 폐기물 소각처리는 소각 재와 유해가스를 배출하기 때문에 많은 문제점이 있다. 특히 인체에 맹독성인 다이옥신류(polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans:PCDD/Fs)가 배출되면서 현재 사회적 문제로 크게 부각되고 있기 때문에 소각시 다이옥신을 처리할 수 있는 장치의 개발이 필요하다. (중략)

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.69-75
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• 2013

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.

• 대한화학회지
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• 제39권7호
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• pp.513-523
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• 1995

다이옥신은 환경에 미량으로 존재하며 직접, 간접적인 경로를 통해 인체로 들어와 심각한 문제를 일으키는, 화학적으로 안정하고 잔류성과 독성이 강한 오염물질이다. 쓰레기 처리를 위한 소각로 시설은 다이옥신에 대한 대기오염의 주원인으로 알려져 있는데 연소시 소각로내에서와 배기가스 제어과정 중 다이옥신이 발생되는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 쓰레기 소각로에서 연소 후 생성된 바닥재 시료를 채취하여 다이옥신과 퓨란류를 조사하였다. 시료의 전처리는 EPA방법을 개선하여 불필요한 과정을 생략하면서 높은 회수율을 유지하였고 최종 정량은 고분해능 기체 크로마토그래피/고분해능 질량분석기(HRGC/HRMS)를 이용하여 분석하였다. 바닥재 시료를 분석한 전체 다이옥신의 양은 8.05 ng/g, 퓨란은 4.75 ng/g정도이었으며 2,3,7,8-TCDD는 6.93 pg/g이 검출되었고 염소원자 가 6~7개 치환된 다이옥신과 퓨란이 가장 많이 검출되는 경향을 볼 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권5호
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• pp.36-43
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• 2001

The chlorine component in fly ash from municipal solid waste incineration ash was removed by water washing for the purpose of recycling fly ash as a raw material of ordinary portland cement. The samples were a different kind of 리y ashes using $Ca(OH)_2$and NaOH as media of wet scrubber for flue gas cleaning. The content of soluble salts of fly ash using $Ca(OH)_2$and NaOH was 32.8%, 50.1% and the content of chlorine component, 22.9% and 26.0% respectively, which was KCl, NaCl, CaC1OH mainly. When each fly ash was washed using water under conditions of a agitation speed of 300 rpm, a liquid to solid ratio of 10, most soluble salts in fly ash were dissolved within 30 minutes and the content of chlorine component in ash was diminished to the content of 4.4%, 2.O% at $20^{\circ}C$ and 1.7%, 0.8% at $50^{\circ}C$ respectively. And the main compound of residual chlorine component in ash after water washing was friedel`s salt ($3CaO.A1_2$$O_3$.$CaCl_2$.$10H2$O). From analysis results of water quality for wastewater by water washing, the components exceeding discharged wastewater standard were only Pb and Cd. But As pH was controlled to 10 with addition of $CO_2$(g) or $Na_2$$_CO3$in water, the concentration of heavy metals such as Pb and Cd was also under discharged wastewater standard.

• 유기물자원화
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• 제21권4호
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• pp.88-100
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• 2013

본 연구는 사업장폐기물 소각시설의 운영에 대한 직접 및 간접 환경영향을 전과정평가 기법으로 평가하고 개선방안을 검토한 것이다. 소각시설에서 직접환경영향은 배출되는 오염물질이 처리공정에서 처리되어 공정을 거치면서 감소하였으나, 시설의 처리운영에 따른 자원과 에너지 사용으로 간접환경영향은 증가하여 직접영향 89.1%, 간접영향이 10.9%로 나타났다. 소각시설의 공정에 따른 환경영향은 소각로-반건식반 응탑-백필터공정 순으로 나타났으며, 이는 소각로에서는 폐기물이 소각되면서 대기오염물과 소각재가 발생되기 때문이다. 영향범주별 환경영향은 지구온난화-부영양화-자원고갈 순으로 나타났으나 지구온난화가 85%이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 소각시설에서 소각열을 활용에 의한 회피효과를 검토한 결과, 스팀과 전기로 활용할 경우 각각 45.5%, 19.8%의 환경영향 저감을 얻을 수 있어, 소각로의 입지 선정 시 소각열의 효율적 활용이 중요하게 고려되어야 할 것으로 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권10호
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• pp.1109-1116
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• 2002

본 연구는 제지류를 소각 처리할 때 발생하는 각종 휘발성 유기화합물에 대한 배출농도를 분석하였다. 실험대상으로는 일상생활에서 다양한 용도로 사용되는 제지류를 A4용지류 (A4 새종이, A4 잉크젯, A4레이져), 신문용지류 (콩기름 신문, 일반 신문), 포장용 Box지, 서류봉투류, 일회용 종이컵류, 화장지류로 분류하였고, 분류된 제지류의 수분함량과 소각시 발생하는 휘발성 유기화합물농도와 소각 재 함량을 분석하였다. 제지류 소각시 발생되는 휘발성 유기화합물을 Furan계, Aldehyde계, Aromatic계, Aliphatic Alkene계, Aliphatic Alkane계, Chlorine계, Ketone계로 분류할 때 가장 많이 발생하는 VOCs로는 Furan계로서 전체 배출농도의 57.4%였고, 그 다음으로 Aromatic계 (22.8%), Aliphatic Alkene계 (14.9%)의 순으로 놀은 평균농도를 나타냈다. 발생되는 휘발성 유기화합물 중 이중 결합을 포함하는 화합물 (Aromatic계, Aliphatic Alkene계, Ketone 및 Aldehyde계)틀의 상대적인 배출비중은 전체 배출농도에 대해 약 40.8%로써, 제지류의 소각에서 발생되는 휘발성 유기화합물의 40% 이상이 대기 중의 오존, 광화적 산화물 및 스모그의 전구체로써 작용할 수도 있을 것이다. 연구 사용된 전체 혼합 제지류 소각시 휘발성 유기화합물중 대표적인 발암성 물질인 Benzene, dichlorornethane, chloroform도 각각 60.5 ug/g, 0.8 ug/g 및 0.1 ug/g 정도 발생될 수 있음을 볼 수 있었다. 따라서, 소형 소각로에서의 제지류의 소각시 상당량의 발암성물질도 배출되므로, 소형 소각로에서도 적절한 VOCs의 제어장치가 꼭 필요한 것으로 판단된다. 본 연구에서 사용된 10가지의 제지류가 가지고 있는 평균 수분함량은 7.2% 정도로써 일반적인 도시폐기물의 제지류 수분함량 (4.5~10%)에 속하는 결과를 보였으며, 평균 9.0 %의 소각잔재 (BottomAsh) 함유량을 보였다. 이러한 결과는 제지류를 소형 소각로에서 소각시 유해 휘발성유기화합물의 발생에도 불구하고, 적절한 대기오염 방지시설을 설치한다면 소각처리가 폐기물 부피감소 측면으로는 상당한 경제적 타당성을 가지고 있음을 암시한다.

• 자원리싸이클링
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• 제15권5호
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• pp.47-51
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• 2006

국내 생활쓰레기 소각시설에서 발생되는 소각재의 양은 2005년 경우 약 420,000톤에 달하고 있으며, 그중 비산재 발생량은 약 68,000톤에 달하고 있다. 비산재는 지정폐기물로 분류되어 일반적으로 고형화 및 안정화 처리 후 매립되고 있으며, 단지 발생량의 약 20%만이 재활용되고 있다. 비산재의 경우 CaO의 함량이 50%까지 이르고 있으며, 그 이유는 배가스 처리시 CaO를 기본으로 하는 물질을 다량으로 사용하기 때문이다. 본 연구에서는 비산재에 함유되어 있는 CaO를 회수하여 $CaCO_3$ 분말을 제조하기 위한 기초실험을 수행하였다. CaO를 선택적으로 용해하기 위하여 설탕용액을 사용하였으며, 기초 실험결과에 의하면 CaO용해를 위한 최적조건은 비산재 농도 10%, 반응시간 15분, 설탕농도 $10{\sim}15%$ 및 적정 pH는 $10.5{\sim}11$로 나타났다. $CaCO_3$ 분말은 회수된 CaO 용해액에 $CO_2$가스를 주입시켜 제조하였으며 회수된 $CaCO_3$ 백색도는 매우 우수한 것으로 조사되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.210-215
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• 2004

하수슬러지 소각재, 폐도자기 파편, 폐유약 및 저급점토를 이용하여 1,00$0^{\circ}C$에서 2시간 소성하여 투수블록용 다공질 세라믹스를 제조하여 제조인자에 따른 물리 $.$역학적 특성, 투수특성 및 동결음해특성을 조사하였다. 폐도자기 파편의 크기가 동일한 시편은 소성온도와 소각재의 첨가량이 증가함에 따라 부피비중과 압축강도는 증가하였으나, 기공률과 투수성은 감소하였다. 소성온도와 소각재의 첨가량이 동일한 시편은 폐도자기 파편의 크기가 증가하면 부피비중과 압축강도는 감소하고 기공률과 투수성은 증가하였다. 폐도자기 파편의 크기가 1∼2 mm이고 1,00$0^{\circ}C$에서 2시간 소성한 30A60F시편은 부피비중 2.17, 기공률 46.2%, 압축강도 221 kgf/$\textrm{cm}^2$ 및 통과전하량이 3,150 coulombs이었으며, 동결융해 저항성이 우수하여 투수블록으로 사용이 가능하였다. 투수블록 시편에 함유된 중금속은 허용기준치보다 낮아 무해하였다.