• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3246-3252
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• 2009

최근 들어 지속적인 폐기물 발생량의 증가와 화석 연료 고갈 문제를 해결하기 위해 폐기물을 이용한 열에너지 회수에 대한 관심이 증가 하고 있다. 에너지 회수를 위한 폐기물 처리공정으로 소각이 가장 많이 이용되고 있으나 소각 시 발생되는 대기오염물질을 처리하기 위한 공정 설계 및 설치비용이 많이 소요된다. 본 연구에서는 화학공정을 모사하는 software인 Aspen plus를 이용하여 실제 산업폐기물 소각로와 배가스처리 공정을 모사해 보았다. 소각공정은 폐기물 연소를 위한 1차 연소와 2차 연소, urea를 이용하여 $NO_x$를 환원시키는 SNCR공정과 연소시 발생하는 에너지 회수를 위한 스팀 생산 공정으로 구성되어 있다. 연소시 발생하는 산성가스(HCl, $SO_2$)를 제거하기 위하여 슬러리 상태의 $Ca(OH)_2$를 주입하였으며 산성가스 중화시 생성되는 부산물과 ash는 bag filter에서 제거하는 것으로 모사 하였다. 모사결과는 실제 산업폐기물 소각로의 배가스 처리 효율과 비교적 잘 일치하였으며 또한 장래 배가스 처리 시스템의 효율을 예측하는데도 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(2)
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• pp.45-48
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• 2001

• 자원리싸이클링
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• 제16권3호
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• pp.19-26
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• 2007

도심지에서 발생하는 생활폐기물들은 재활용 가능한 목재나 iron 등을 분리시킨 후 소각장으로 보내지기 때문에 자기류나 유리류 그리고 가장 많은 양을 차지하고 있는 가연성 물질로 존재하게 된다. 하지만 소각 전 분리 공정에도 불구하고 생활폐기물에서의 iron의 함유량은 약 $3{\sim}11%$에 달하고 있다. 이러한 iron은 소각로에서 소각 처리될 경우 약 $1000^{\circ}C$의 온도(로의 내부 온도)에서 산화반응에 의해 표면에 산화물 층을 형성하게 된다. 소각된 바닥재는 water-cooling냉각 처리를 통해 냉각되며 물과 접촉한 iron 표면의 산화물 층은 심한 붕괴가 일어나 부식작용이 더욱 활발히 일어나며 많은 양의 ferrous material($Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$)을 생성하게 된다. 이러한 iron과 ferrous material은 산화 환원 작용에 의해 부피변화를 일으키기 때문에 시멘트 골재 등으로의 재활용 시 많은 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 소각 바닥재를 이용하여 각 입도별 자력선별에 따른 ferrous material의 분리 특성에 대해 연구하였다. 그 결과 전체 바닥재의 약 18.7%(ferrous product; $Fe_3O_4,\;Fe_2O_3,\;FeS_2$, iron)가 자력선별(자력세기:3800gauss)에 의해 분리 되었으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 ferrous product의 87.7%가 분포하였다. iron의 경우 전체 바닥재의 약 3.8%의 함유량을 보였으며 1.18mm이상의 입도에서 전체 iron의 99%이상이 존재하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
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• pp.65-68
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• 1999

A plasma melting system to vitrify ny ash from MSW(Municipal Solid Waste) incinerator has been operated in SHI(Samsung Heavy Industries) since 1996. Waste feeding rate was 200kg/hr. with maximum working power of 500㎾. Because of high melting temperature of fly ash, bottom ash was used as an additive to decrease melting temperature. Data analysis for discharged slag shows volume reduction up to 30% and no leaching of heavy metals such as Pb, Cd, Cr which were an obstacle for landfill and recycle. Atmospheric pollution gas like nitrogen oxides, carbon monoxide, and PCDD/PCDF were restrained below the regulatory limit.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.168-174
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• 2006

A pilot scale (200kg/hr) pyrolysis melting incineration system is designed and constructed in Korea Institute of Industrial Technology. The incineration process is composed of pyrolysis, gas combustion, ash melting, gas stabilization, waste heating boiler, and bag filter. For each unit process, experimental approaches have been conducted to find optimal design and operating conditions. Especially, a pyrolysis is very important process in that it is a way of energy recirculation and minimizing the waste products. This paper presents major results of the most efficient operating conditions in a pilot scale pyrolysis melting incinerator.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.213-220
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• 1993

본 논문에서는 해마다 수 십만 개씩 발생되는 폐타이어의 열적 처리 방법인 건류 소각 처리 방법에서 발생되는 이차 오염 물질을 정량하여 폐타이어의 안전한 최종 처리 방법까지 고찰하였다. 건류-소각처리 방법에서 발생되는 배기 가스에서 이차 독성 오염 물질을 화학 평형 모델을 응용하여 예측하였고 실질적인 잔류 물질인 건류재와 소각재에서 유기성 독성 물질과 중금속을 정량하였다. 건류재에서는 폐타이어의 불완전 연소에 따른 유기성 이차 오염 물질이 다량 포함되어 있는 반면에 소각재에서는 납과 카드뮴과 같은 중금속 화합물의 함량이 높았다. 건류재 및 소각재의 안전한 최종 매립을 위하여는 서로 다른 전처리 방법이 요구된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 The 6th International Symposium of East Asian Resources Recycling Technology
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• pp.659-663
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• 2001

In Japan, the municipal solid waste, which amounts to 50 million tons, is generated every year and most of it is incinerated. The bottom and fly ashes are disposed to the registered disposal areas under the provisions of The Waste Disposal and Public Cleaning Law. Especially, as the fly ash from the municipal waste incineration (the primary fly ash) contains heavy metals (lead, zinc, etc) and dioxins, it cannot be disposed directly without decontamination, such as moiling, cementation, chelating and dissolving processes provided in the law. However, these procedures for decontamination, except melting, are not enough for dioxins. Even in case of melting, the fly ash from the process (the secondary fly ash) contains high concentration of heavy metals (e.g., Zn; 1-20%, Pb; 1-10%). For these reasons, Metal Mining Agency of Japan (MMAJ), a governmental organization, started a four-year project to develop the treatment technologies of these fly ashes in 1999. The purpose of the project is to establish the integrated technologies to recover the valuable metals from, and to decontaminate, the primary and secondary fly-ashes in the practical scale by utilizing the existing metallurgical processes and facilities, along with the energy saving and the reduction of the environmental impact.

• 대한환경공학회지
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• 제38권2호
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• pp.96-99
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• 2016

본 연구에서는 국내 생활하수슬러지의 소각시 발생되는 폐기물 중 소각재를 자원화하기 위하여 비산재의 구성성분을 분석하였다. 본 연구에서는 도시지역에서 발생되는 하수슬러지만 소각하는 소각장의 비산재를 대상으로 분석하였다. 기초 물성을 분석하기 위하여 pH와 수분함량, 구성성분, 입자크기 및 표면분석을 실시하였으며, 자원 재활용 여부 판단을 위하여 중금속 분석을 실시하였다. 분석 결과 pH는 평균 6.2, 수분함량은 측정 전/후 5%를 나타냈다. T-N과 $T-P_2O_5$의 경우 각각 3%와 24.5%가 함유된 것을 확인하였다. 이를 통해 도시지역 하수슬러지의 소각 비산재에는 다량의 $T-P_2O_5$가 함유된 것을 알 수 있었다. 입자의 평균 크기는 836 nm이었다. XRD (X-ray diffraction)를 측정한 결과, 비산재가 $P_2O_5$, CaO, MgO, $K_2O$ 등의 구성원소를 가지는 것을 확인하였다. 폐기물공정시험기준에 따라 중금속 분석을 한 결과 지정폐기물 분류기준을 초과하는 항목은 없었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제19권4호
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• pp.51-58
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• 1993

The integrated solid waste management for Seoul Metropolitan city can be established on the basis of the following hierarchy of priorities: 1. Efforts for source reduction should be propelled by both government and citizens to achieve the effects of resource conservation. The adequate production and consumption which are environmentally amenable and sustainable can be induced by the reasonable imposition of deposit money for waste treatment to one-time use products. To accomplish source reduction effectively, the induction of legal and institutional regulation of producer and consumer participation is requisite. 2. For resource recovery, wastes generated should be recycled as far as practicable. Community residents are responsible to separate discharge, the authorities concerned have responsibility of separate collection, and recycling industry should be assissted through tax reduction and financing. Resource separation facilities can be constructed at Kimpo Metropolitan landfill site for wastes not separately collected due to some unavoidable circumstances. 3. Garbage should be composted. Garbage is uneconomical for incineration, because it has high moisture content and low calorie, thus there is no reason for the incineration of garbage even though garbage is classified into combustibles. Composting facilities can be located at sites which are not densely populated and easily accessible to transportation, for example, Kimpo Metropolitan landfill site. Compost produced can be managed by the authorities for the use of fertilizer to a green tract of suburban land and farms. 4. Nonhazardous combustible wastes not recyclable can be utilized for thermal recovery at the incinerators which are completely equipped with pollution control devices. According to the trend of local autonomy and the equity principle of local autonomous entities, incineration facilities of minimal capacity required can be constructed at each districts of Seoul Metropolitan city which have organized local assembly. In case of Yangcheon district, the economically combustible waste quantity is about 260 tons/day which exceeds 150 tons/day, the incineration capacity of existing facility. But, from now on, waste quantity can be reduced substantially by the intensive efforts of citizens for source reduction and recycling and the institutional support of administrative organizations. Especially, it is indispensable for the government to constitute institutional and technological bases that can recycle paper and plastics form 43% of waste generated. A good time for constructing of incineration facilities for municipal solid waste can be postponed to the time that pollution control technologies of domestic enterprises are fully developed to satisfy the standards of air pollution prevention, because the life expectancy of Kimpo Metropolitan landfill site is about 25 years. Within this period, institutional improvements and technological advancements can be attained, while the air qual. ity of Seoul Metropolitan city can be ameliorated to the level to afford incineration facilities. 5. For final disposal, incombustibles and ash are landfilled sanitarily at Kimpo Metropolitan landfill site.

• 유기물자원화
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• 제17권3호
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• pp.91-99
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• 2009

본 연구에서는 하수슬러지와 사업장폐기물의 혼합소각을 위한 폐기물특성 및 운전특성을 살펴보고 향후 하수슬러지와 사업장폐기물의 혼합소각에 관한 기초자료를 제시하고자 하였다. 본 사업장폐기물은 플라스틱류가 42.55% 로 종이류(11.92%) 보다 3배 이상의 조성을 나타내었다. 하수슬러지와 사업장폐기물을 부피비로 3 : 7로 혼합한 폐기물의 삼성분은 수분함량이 16.3%, 가연분과 회분 함량은 각각 70.5%와 13.2%을 나타내었으며, 습윤저위발열량도 4,513kcal/kg으로 함수율 15%인 하수슬러지와 사업장폐기물(플라스틱류 약 43% 및 종이류 약 12% 함유)의 3 : 7 혼합소각이 가능할 것으로 예상된다. 혼합폐기물을 $700^{\circ}C$로 소각할 경우 SOx와 NOx 농도는 최소화할 수 있었으 나 다이옥신 등 유해가스 발생면에서 볼 때 $950^{\circ}C$로 소각하는 것이 더 바람직할 것으로 사료되며, 이를 위해서는 $Ca(OH)_2$의 적정사용이 검토되어야 할 것으로 판단된다.