KR100510047B1 - 고로를 이용한 소각회 다이옥신 분해방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소각로, 소결로 및 기타 전기로 등에서 배출되는 소각회에 함유되어 있는 다이옥신을 분해하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 미분석탄 100중량부에 대하여 200메쉬 이하의 소각회를 15중량부 이하 혼합한 혼합물을 고로의 미분석탄 취입설비를 이용하여 고로의 연소영역에 분사시키는 것을 포함하여 이루어진다.

본 발명은 소각회의 다이옥신을 고로의 연소영역을 이용하여 매우 경제적이며 완벽하게 분해할 수 있는 효과가 있다.

Description

고로를 이용한 소각회 다이옥신 분해방법{Destruction method of dioxins contained in incineration ashes using blast furnace}

본 발명은 소각로, 소결로 및 기타 전기로 등에서 배출되는 소각회에 함유되어 있는 다이옥신을 분해하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철공정인 고로를 이용함으로써 경제적이며 완벽하게 소각회에 함유되어 있는 다이옥신을 분해하는 방법에 관한 것이다.

쓰레기를 소각시킬 때 발생하는 소각회내에는 독성이 극히 강한 다이옥신이 다량 함유되어 있으며, 이의 처리가 최근 긴급한 현안이 되고 있다. 상기 다이옥신은 열적, 화학적으로 매우 안정하기 때문에 분해가 용이하지 않은 특징을 갖고 있다.

소각회 내에 함유되어 있는 다이옥신을 분해하기 위한 종래기술로는 일본 공개특허공보 평2-131174호 및 평6-142637호가 있다.

상기 일본 공개특허공보 평2-131174호는 소각회를 700℃ 이상의 고온에서 처리하는 기술이다. 또한, 일본 공개특허공보 평6-142637호는 소각회에 알카리 수용액 및 분산제를 가하여 100~350℃로 가열하는 기술이다.

그러나, 상기 종래기술들은 소각회를 처리하기 위한 설비를 신설하여야 하므로, 추가적인 비용이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소각회의 다이옥신을 철강공정인 고로의 연소영역을 이용하여 매우 경제적이며 완벽하게 분해시켜 무해화하는 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 미분석탄 100중량부에 대하여 200메쉬 이하의 소각회를 15중량부 이하 혼합한 혼합물을 고로의 미분석탄 취입설비를 이용하여 고로의 연소영역에 분사시키는 것을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

고로의 연소영역은 2000℃ 이상의 고온이며, 특히 고환원성 분위기를 유지하는 특징을 갖고 있다. 따라서, 본 발명에서는 소각회를 상기 고로의 연소영역 내로 분사시킴으로서 다이옥신을 포함하는 유기물질을 완벽하게 분해시키고 소각회의 무기성분은 그대로 용융시켜 슬래그로 배출시키는데 특징이 있다.

또한, 대부분의 고로의 경우 연료로 사용하는 미분석탄을 상기 연소영역내로 분사취입하는 설비를 갖추고 있기 때문에 별도의 추가설비 없이 소각회의 다이옥신을 처리할 수 있는데 특징이 있다.

처리대상인 소각회는 우선 이물질을 제거한 후, 200메쉬 이하로 체분리하여 미분석탄 100중량부에 대하여 15중량부 이하 혼합하여 고로의 미분석탄 취입설비를 이용하여 고로의 연속영역 내로 분사한다. 이때, 필요시 수분함량을 5% 이하까지 건조시키는 공정을 추가하는 것도 가능하다.

상기 소각회의 입도를 200메쉬 이하로 조절하는 이유는 일반적으로 고로에 취입되는 미분석탄의 입도가 200메쉬 이하이기 때문이다. 즉, 미분석탄 취입설비가 200메쉬 이하의 미분석탄을 취입하도록 설계되는 것이 일반적이므로, 본 발명의 소각회도 200메쉬 이하로 입도를 조절하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 소각회, 특히 비산재의 경우 별도의 분쇄없이도 상기 조건을 만족시키나, 안전한 사용을 위해서는 사전에 200메쉬 이하로 체분리하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편 소각회를 미분석탄 100중량부에 대하여 15중량부를 초과하여 혼합하게 되면 고로 연소영역 내의 온도가 2000℃ 이하로 떨어져 고로조업이 원활하게 이루어지지 못하므로, 상기 소각회 혼합량은 미분석탄 100중량부에 대하여 15중량부 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

이후, 고로의 연소영역 내로 분사된 소각회에 함유된 다이옥신과 같은 유기물은 2000℃ 이상의 고온에서 순간적으로 분해, 연소되며, 소각회 내의 무기회성분은 용융되어 고로 슬래그로 배출되어 재활용된다.

본 발명에서 이용하는 고로의 연소영역은 초고온을 유지할 뿐만 아니라 고환원성 분위기이기 때문에, 소각회와 같은 물질이 도입될 경우 완벽한 분해 및 용융이 손쉽게 일어나며 산화성 연소분위기에서 발생할 수 있는 다이옥신의 재합성 문제 또한 발생하지 않는다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

[실시예]

미분석탄 100중량부에 대하여 5중량부의 소각회를 혼합하여 고로의 연소영역 내로 분사하였다. 상기 소각회는 200메쉬 이하로 사전에 체분리한 것을 사용하였으며, 다른 처리는 하지 않았다. 이때, 상기 소각회의 다이옥신 함유량은 7600pg TEQ/g이었다(pg는 피코그램, TEQ는 독성등가량(Toxicity Equivalent Quantity)을 나타냄).

다이옥신 배출량 조사를 위해 고로가스를 채취하여 소각회를 혼합한 미분석탄 분사 전, 후의 다이옥신 농도를 측정하였으며, 슬래그 또한 분사 전, 후에 채취하여 다이옥신 함량을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.

구분	고로가스내 다이옥신 농도(ng TEQ/N㎥)	슬래그내 다이옥신 함량(pg TEQ/g)
소각회를 혼합한 미분석탄 첨가전	0.002	0
소각회를 혼합한 미분석탄 첨가후	0.002	0
- ng는 나노그램을 의미함

상기 표 1로부터, 소각회 내의 다이옥신은 고로 연소영역 내에서 완벽하게 분해되었음을 알 수 있었다. 고로가스 중에는 아주 미미한 다이옥신 농도가 측정되었으나, 이는 소각회를 혼합한 미분석탄 분사 전에도 가지고 있던 것으로, 소각회의 고로내 도입시 소각회에 함유되어 있던 다이옥신은 완벽하게 분해되었음을 알 수 있었다.

이후, 미분석탄 100중량부에 대하여 소각회를 15중량부를 초과하여 혼합한 혼합물을 고로의 미분석탄 취입설비를 이용하여 고로의 연소영역에 분사시켰으나, 고로 연소영역의 온도가 2000℃ 이하로 저하되는 것이 확인되었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 소각회의 다이옥신을 고로의 연소영역을 이용하여 매우 경제적이며 완벽하게 분해할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 미분석탄 100중량부에 대하여 200메쉬 이하의 소각회를 15중량부 이하 혼합한 혼합물을 고로의 미분석탄 취입설비를 이용하여 고로의 연소영역에 분사시키는 것을 포함하여 이루어지는 고로를 이용한 소각회 다이옥신 분해방법.