소각재 처리 기술

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소각재 처리 기술에 대한 보고서 자료입니다.

목차

■ 소각재 처리 기술
Ⅰ.소각재의 발생과 처리 방안

▶ 소각재 처리 방안

Ⅱ.최신 소각기술 동향

본문내용

0%
-전기집진재
-백필터재
· pH 10∼11
·CaO 30∼60%
-전기집진재
-백필터재
· pH 10∼11
·CaO 30∼60%
시 스 템
처 리 능 력
50~8,000 kg/hr
(방식에 따라 상이)
50~4,000 kg/hr
50~4,000 kg/hr
50~500 kg/hr
50~2,000kg/hr
물 질 수 지
무 해 화
· 용융슬래그로부터 중금속 용출은 없음
· 비산재에 함유된 고농도의 다이옥신류 분해 가능
· 장기적으로 중금속 염류의 용출 가능성
· 다이옥신류 분해 안됨
· 염류의 용출은 있지만 중금속의 용출위험은 비교적 적음
· 다이옥신류 분해안됨
· 장기적으로 중금속 용출가능성 있음
· 다이옥신류 분해 안됨
· 중금속의 용출은 탄산염전환율에 의존
· 탈수처리한 처리잔사는 장기적으로 용출위험이 있음
·다이옥신류는 분해안됨
안 정 화
-장기간 안정성 유지
-시멘트의 첨가량이 적고 양생기간이 짧으면 균열 붕괴
- 시멘트 고화법에 비교하여 안전성 있음
- 장기적으로 침출 가능
-안정도는 불용화
방법에 따라 다름
-탄산염의 화학적 안정도에 의존
-산성우에는 대부분 무효
감 용 감 량
-1/5∼1/6
-0.9∼1.0배
-1/25∼1/3
(시멘트, 물 포함)
-1.4∼1.5배
-1/3∼1/4
(킬레이트, 물 포함)
-1.3∼1.4배
-1/3∼1/4
-0.3∼0.5배
-1/4∼1/5
-0.5∼0.6배
(탈수 후)
폐수처리장치
-세정수 0.5㎥/톤
-세정수 0.5㎥/톤
-불필요
-추출액처리
:중금속
-염류의 처리
-재오수전용폐수처리가 필요
기타 장치
-용융비산재 처리장치
-집진장치
-가연성 가스검지기
-가연성 가스검지기
-가연성 가스검지기
<표 3> 소각재 처리방법의 비교
Ⅳ. 맺음말
국내에서 소각재를 재활용하는 것은 저온 방식으로 시멘트 벽돌 제조에 일부 사용되며 고온용융 방식으로 소각로를 운전하여 재활용이 가능한 인조모래를 제조한 바가 있다.
소각재를 그대로 용출실험을 한 결과 크롬의 경우 기준치보다 많이 나와서 지정폐기물로 처리해야할 경우가 있다. 시멘트나 유리고화체의 분쇄시료로 용출 실험을 한 결과 실험 범위에서 기준을 만족시키고 있다. 이는 시멘트 고화의 경우 작업성을 만족시키는 범위에서 고화체를 제조하였기에 가능하다고 보여진다. 중금속을 첨가하여 실험한 시멘트 고화체의 용출실험 결과 As, Cr, Pb의 순으로 용출량이 줄어들었다. 소각재를 용융처리한 고화체는 소각재에 유리를 첨가하지 않아도 용출률이 시멘트 고화체보다 낮고 용융에 따른 부피 감소로 감용률 4(부피감소효과 400%)에 이른다. 또한 고온 용융 방식으로 제조된 인조 모래도 중금속 용출률이 기준치의 1/100 수준으로 재활용이 가능하다. 따라서 소각재는 처리방법에 따라서 벽돌 등으로 재활용 및 인조 모래의 제조에 이용될 수 있다.
소각장에서 발생되는 소각재의 처리에 있어 국내외적으로 많은 연구가 진행이 되었으나, 국내에서는 아직 적절한 방법을 찾지 못하고 있어 시급히 대책이 요구되어진다. 소각처리가 아직 시작단계인 국내 실정으로 볼 때 소각재에 대한 대책 없이 무리하게 소각장을 건설하는 것은 분명히 문제가 아닐 수 없다.
우선 소각재를 자원화회수시설에서 비산재와 바닥재로 철저히 구분하여 관리하여야 한다. 바닥재는 프랑스 등 유럽의 예에서 보았듯이 철분제거 공정과 체분리 공정을 거친 후에 둑, 제방, 주차장 지반, 도로지반 등으로 직접 이용이 가능할 수 있다. 소각재의 중량기준으로 90% 정도를 차지하고 있는 바닥재에 대한 재활용 방안을 우선적으로 선결과제로 해결하여 계속 증가되고 있는 소각재량을 최대한 줄여야 할 것이다. 바닥재에 대한 macroscopic 및 microscopic 구조특성에서 보았듯이 대부분이 화산암 구성 성분과 유사하고 매우 단단한 고밀도를 갖고 있을 뿐만 아니라 중금속의 함유량도 매우 적고, 중금속을 함유하고 있다고 하여도 안정적인 광물질을 형성하고 있는 내부구조에 고정화/안정화되어 있어서 건축자재로서 튀어난 특성을 갖고 있다고 하겠다.
국내에서 생성되고 있는 바닥재를 보면, 미연소된 캔종류와 철 및 유리등이 상당량 포함되어 있어 지저분한 상태로 배출되고 있다. 이의 재활용을 위해서는 우선 이러한 이물질들을 분리 제거하는 시스템이 설치되어야 한다. 철캔류등은 자석을 이용하여 분리하는 기술이 일반적으로 널리 이용되고 있다.
비산재의 처리를 위하여는 미국과 유럽을 중심으로 개발되고 상용화되고 있는 시멘트 고화법과 일본을 중심으로 개발되고 상용화 시점에 있는 용융고화법의 적용을 적극적으로 고려하여야 한다. 국토가 협소하고 NIMBY 현상으로 신규매립장 건설이 어려운 국내의 상황을 고려해 볼 때, 시설비 또는 운전비는 높으나 소각재량을 대폭 감소시키고 Slag에 중금속 고정화를 통한 안정화의 우수성 등의 장점이 있어 위해 적용이 필요한 시설이다.
지정폐기물을 고형화하여 매립하는 경우 압축강도 기준설정을 제안하고자 한다. 일본의 경우 일축압축강도가 10kg/cm2
으로 되어 있고, 미국의 경우 50psi (3.5kg/cm2)으로 설정되어 있다. 우리나라의 경우 과거 일본과 같이 10kg/cm2으로 규정되었다가 용출조건만 맞으면 되는 것으로 개정되었으나, 매립지내의 pH 조건과 분해조건의 변화 등을 고려해 볼 때, 압축강도의 설정이 필요하다고 사료된다. 압축강도가 10kg/cm2이상이 될 경우 용출농도를 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 안정한 처리가 가능한 것으로 알려져 있다.
지정폐기물을 고형화하여 건설자재등으로 재활용하는 경우 그에 따른 각 기준에 맞도록 연구개발 적용되어야 한다. 예로서 시멘트 벽돌의 경우 압축강도가 80kg/cm2이상되어야 한다. 또한 압축강도 뿐만 아니라 수분흡수율, 열전도도등을 고려하여야 하고, 사용후 파쇄하여 재이용하는 등 사후 환경영향평가에 이르기 까지 여러 가지를 고려하여야 할 것이다.
지금까지 무분별하게 처리관리되어 온 소각재에 대한 위해성과 환경인식의 차원에서부터 근본적인 대책수립이 요구되어 지며, 고형화를 통한 재활용 방법이나 용융법을 통하여 소각재에 대한 완벽한 관리를 통하여 환경유해성이 없는 방법으로 진행되어야 할 것이다.

키워드

소각재처리기술,   연소가스,   쓰레기,   용융고화법,   약품처리법 및 산 추출법 등,   최신 소각기술