KR101786310B1 - Detoxification method of chrysotile using alkaline solution - Google Patents
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Abstract
알칼리성 용액을 이용한 백석면의 무해화 방법을 제공한다. 상기 백석면의 무해화 방법은 소각 폐기물, 황 및 수산화칼슘을 포함하는 석면 무해화 용액을 제조하는 단계 및 석면 무해화 용액 내에 백석면을 반응시켜 무해화 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 상온, 상압의 조건에서 토양, 슬레이트, 석면보드 내 함유된 백석면을 무해화 처리할 수 있으며, 이와 동시에 소각 폐기물을 사용한 석면 무해화 용액을 제조함으로써 저비용으로 소각 폐기물을 재활용 할 수 있다. A method for detoxifying a whitewash using an alkaline solution is provided. The method for detoxifying the whitewash comprises the steps of preparing an asbestos detoxifying solution containing incineration wastes, sulfur and calcium hydroxide, and performing a detoxification treatment by reacting the whitening surface in the asbestos detoxifying solution. According to the present invention, it is possible to detoxify the white stones contained in the soil, the slate, and the asbestos board under normal temperature and normal pressure conditions, and at the same time, the waste incineration can be recycled at a low cost by manufacturing the asbestos- have.
Description
본 발명은 석면에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 백석면의 무해화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to asbestos, and more particularly, to a method for detoxifying a whitewash.
석면(Asbestos)은 길이 5μm 이상, 길이 대 폭의 비가 3:1 이상의 가늘고 길게 산출되는 함수규산염 광물을 총칭하는 상업적인 용어로 미국 산업안전보건연구원과 산업안전보건청에 의해 정의되었다. 석면은 불연성, 단열성, 내구성, 유연성 등 유용한 특성을 갖고 있어 수세기 동안 다양한 분야에서 상업적인 원료로 사용되었다. 석면은 사문석 계열의 백석면과 각섬석 계열의 갈석면, 청석면, 안소필라이트 석면, 트레모라이트 석면, 악티노라이트 석면이 그 종류이다. 사문석 계열 석면의 결정구조는 기본적으로 전하가 중성인 1:1 층으로 구성되어 있고, 각섬석 계열은 SiO4 사면체들이 결합한 복쇄형(Double chain)의 결정구조로 이루어져 있다. 상업적 제품에 이용되어 온 석면은 이들 석면 종류 중 백석면이 90% 이상을 차지한다.Asbestos is defined by the Occupational Safety and Health Administration and the Occupational Safety and Health Administration as a commercial term collectively referred to as elongated hydrosilicate minerals with a length to width ratio of at least 5 μm and a ratio of length to width of at least 3: 1. Asbestos has useful properties such as nonflammability, insulation, durability, and flexibility, and has been used as commercial raw material in various fields for many centuries. Asbestos is a type of white stone of the serpentine type, a gallstone of the amphibolite type, a zeolite, anthophyllite asbestos, tremolite asbestos, and actinolite asbestos. The crystal structure of serpentine-type asbestos is basically composed of a charge-neutral 1: 1 layer, and the amphibole series consists of a double chain crystal structure in which SiO 4 tetrahedra are combined. Asbestos, which has been used in commercial products, accounts for more than 90% of these asbestos species.
1970년대 후반부터 석면에 대한 노출로 인해 석면폐, 폐암, 악성중피종 등과 같은 질병을 유발시킨다는 인체 위해성이 밝혀지면서 1987년 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소에서는 석면을 1급 발암물질로 지정하였으며, 국내에서도 고용노동부고시(제2008-26호)로 석면을 발암물질로 지정했다. Since the late 1970s, exposure to asbestos has been shown to cause human diseases such as asbestosis, lung cancer and malignant mesothelioma. In 1987, the World Health Organization (WHO) International Cancer Institute designated asbestos as a first- In Korea, asbestos has been designated as a carcinogen by the Notice of Ministry of Employment and Labor (No. 2008-26).
슬레이트는 대표적인 석면 함유 건축물/폐기물로, 슬레이트를 예로 들 수 있다. 슬레이트는 80% 내지 90%의 시멘트와 10% 내지 20%의 석면으로 구성되어 있으며, 국내에서는 한국슬레이트와 금강 두 회사에서 슬레이트 제품 대부분을 공급하였다. 농촌 지붕개량 사업으로 사용된 슬레이트의 양은 정확히 파악할 수 없으나, 당시 보도 자료에 의하면 73년부터 76년까지 연간 3,500만매가 판매되었고, 77년 3,200만매, 78년 3,000만매 등으로 서서히 감소하다가 80년대에 1,800만매가 판매되었다고 한다. 현재에도 전국적으로 주택과 공장, 축사 등에 사용되었던 슬레이트가 많이 남아 있으며 점차 노후화되어 가고 있다. 슬레이트는 상기에서 언급했던 것과 같이 시멘트와 석면으로 구성되어 있는데 시간이 경과함에 따라 시멘트의 구성 성분인 수산화 칼슘(Calcium hydroxide)은 물에 녹으며, 석면은 주변 환경으로 방출되고 있다.Slate is a typical asbestos-containing building / waste, for example, slate. Slate is made up of 80% to 90% cement and 10% to 20% asbestos. In Korea, most of slate products were supplied from Korea slate and Kum river. Although the amount of slate used for the rural roof improvement project can not be determined accurately, according to the press release at that time, it was sold 35 million copies annually from 73 to 76 years, gradually decreased to 32 million in 1977 and 30 million in 78, It is said that 18 million copies were sold. Currently, there are many slats used in houses, factories, and housings nationwide, and they are gradually becoming obsolete. As mentioned above, the slate is composed of cement and asbestos. Over time, calcium hydroxide, a component of cement, dissolves in water and asbestos is released into the surrounding environment.
종래의 석면 처리방법은 주로 석면 함유 폐기물을 폴리에틸렌 용기를 이용하여 지정 폐기물 매립장에 매립, 복토하고 있다. 하지만, 이러한 방법은 매립지의 포화 상태 도달과 더불어 추후 풍화에 의한 주위 환경으로 노출 가능성의 문제점이 있다. 또한, 염산, 황산과 같은 강산을 이용해 백석면 내 포함된 Mg을 용출시켜 석면의 구조를 붕괴시키는 화학적 방법은 강산의 독성 문제와 고비용이라는 단점이 있기 때문에 이에 대한 보완책이 필요한 상황이다.Conventional asbestos disposal methods mainly contain asbestos-containing wastes in a polyethylene waste disposal site. However, this method has a problem of exposure to the surrounding environment due to weathering as well as reaching the saturated state of the landfill. In addition, the chemical method of disintegrating the asbestos structure by dissolving Mg contained in the whitewash using strong acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid has a problem of toxicity of strong acid and a high cost, so a complementary measure is needed.
따라서, 석면을 함유한 폐기물의 경제적, 환경적 측면을 고려한 처리 기술 개발이 필요하다. 또한, 현재 석면의 상업적인 사용은 금지되었지만, 지질학적으로 석면이 산출되는 모암(자연발생석면)의 풍화에 의해 토양 내 석면이 잔류하게 되면서 주변환경으로의 비산 피해가 보고되고 있다. 국내의 경우, 석면 오염 토양에 대한 정화방법은 생물학적 처리방법, 물리적 처리방법, 고형화/안정화 방법 그리고 열적 처리방법 등이 있다. 하지만, 국내 폐석면광산 토양과 석면함유가능물질 광산지역 및 주변 토양 오염 복원의 대부분은 석면으로 오염되지 않은 토양으로 오염토양을 덮는 '복토'의 방식을 적용시키고 있다. 하지만, 복토는 효율성이 낮고 집중호우 등으로 인한 토양 유실로 추가적인 오염 발생 가능성이 있으므로 토양 내 함유된 석면의 근본적인 제거가 필요한 상황이다.Therefore, it is necessary to develop treatment technology considering the economic and environmental aspects of waste containing asbestos. In addition, commercial use of asbestos has been banned, but asbestos remains in the soil due to the weathering of natural rocks (naturally occurring asbestos), where geological asbestos is produced, and the damage to the surrounding environment has been reported. In Korea, purification methods for asbestos contaminated soils include biological treatment methods, physical treatment methods, solidification / stabilization methods, and thermal treatment methods. However, most of the restoration of soil pollution in the mining area and surrounding soil of domestic waste asbestos mine soils and asbestos - containing materials is applying the 'soil' method of covering contaminated soil with asbestos - contaminated soil. However, since the soil is low in efficiency and there is a possibility of additional pollution due to the soil loss due to heavy rainfall, it is necessary to fundamentally remove the asbestos contained in the soil.
한편, 소각에 의해 발생하는 소각재의 경우, 산업기술의 발달과 생활수준의 향상으로 생활폐기물의 발생이 증가하면 소각재의 발생량 또한 증가하고 있다. 국외의 경우 소각재는 시멘트 원료, 도로기충재, 보도블럭 등으로 재활용되고 있지만, 국내에서는 소각재 대부분이 매립 처분되고 있기 때문에 이에 대한 재활용 방안 연구가 필요한 상황이다. On the other hand, in the case of incineration ash produced by incineration, the incidence of incineration ash is also increasing as the incidence of municipal waste increases due to the improvement of industrial technology and living standard. In the case of overseas, the ash is recycled as cement raw material, road repair material, and sidewalk block. However, since most of the ash is disposed in landfills in Korea, it is necessary to study the recycling method.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 토양, 슬레이트, 석면보드 내 백석면의 무해화 처리와 동시에 소각 폐기물의 재활용 방법을 제공함에 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [7] The present invention provides a method for recycling waste incineration as well as a harmless treatment of soil, slate, and white asbestos in an asbestos board.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 석면 무해화 방법을 제공한다. 상기 석면 무해화 방법은 소각 폐기물, 황 및 수산화칼슘을 포함하는 석면 무해화 용액을 제조하는 단계 및 상기 석면 무해화 용액 내에 백석면을 반응시켜 무해화 처리하는 단계를 포함할 수 있다. In order to accomplish the above object, one aspect of the present invention provides a method for harmless asbestos. The asbestos detoxification method may include a step of preparing an asbestos detoxifying solution containing incineration waste, sulfur and calcium hydroxide, and a step of detoxifying the asbestos detoxifying solution by reacting the whitening surface.
상기 소각 폐기물, 황 및 수산화칼슘을 포함하는 석면 무해화 용액을 제조하는 단계는, 소각 폐기물을 분쇄하는 단계, 상기 분쇄된 소각 폐기물, 황, 수산화칼슘 및 증류수를 혼합한 알칼리성 용액을 교반시키는 단계 및 상기 교반된 알칼리성 용액을 후처리하는 단계를 포함할 수 있다. The step of preparing the asbestos detoxifying solution containing the incineration waste, sulfur and calcium hydroxide comprises the steps of crushing the incineration waste, stirring the alkaline solution containing the crushed incineration waste, sulfur, calcium hydroxide and distilled water, Followed by post-treatment of the alkaline solution.
상기 황은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 비율로 혼합되는 것일 수 있다. The sulfur may be mixed in a proportion of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkaline solution.
상기 수산화칼슘은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 0.5 내지 5 중량부의 비율로 혼합되는 것일 수 있다. The calcium hydroxide may be mixed at a ratio of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkaline solution.
상기 후처리는 압열멸균기(Autoclave)를 사용하여 100℃ 내지 150℃의 온도 및 0.1 MPa 내지 0.5 MPa의 압력으로 10분 내지 30분동안 유지하는 것일 수 있다. The post-treatment may be carried out using a autoclave at a temperature of 100 ° C to 150 ° C and a pressure of 0.1 MPa to 0.5 MPa for 10 minutes to 30 minutes.
상기 알칼리성 용액 내에 백석면을 반응시켜 무해화 처리하는 단계는 상온, 상압 조건에서 이루어지는 것일 수 있다. The step of reacting the alkaline solution with the whitish surface to detoxify may be carried out at normal temperature and atmospheric pressure.
본 발명에 따르면, 상온, 상압의 조건에서 토양, 슬레이트, 석면보드 내 함유된 백석면을 무해화 처리할 수 있으며, 이와 동시에 소각 후 발생되는 소각재를 사용하여 석면 무해화 용액을 제조함으로써 저비용으로도 소각 폐기물을 재활용 할 수 있다. According to the present invention, it is possible to detoxify the whitewash surface contained in the soil, slate, and asbestos board under normal temperature and normal pressure conditions, and at the same time to produce the asbestos detoxified solution using the incineration ash generated after the incineration, Waste can be recycled.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백석면 무해화 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 X선 회절 분석기(XRD, X-ray diffraction) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따른 편광 현미경(PLM, Polarized light microscope) 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 분석 결과이다.
도 5은 본 발명의 실험예 2에 따른 X선 회절 분석기(XRD, X-ray diffraction) 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 편광 현미경(PLM, Polarized light microscope) 분석 결과이다.
도 7은 본 발명의 실험예 2에 따른 투과전자현미경(Transmission electron microscope, TEM) 분석 결과이다.1 is a flowchart illustrating a method for detoxifying a whitewash according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the results of X-ray diffraction (XRD) analysis according to Experimental Example 1 of the present invention.
3 shows the result of a PLM (Polarized Light Microscope) analysis according to Experimental Example 1 of the present invention.
4 is a scanning electron microscope (SEM) analysis result according to Experimental Example 1 of the present invention.
5 is a graph showing the results of X-ray diffraction (XRD) analysis according to Experimental Example 2 of the present invention.
6 shows the results of a PLM (Polarized Light Microscope) analysis according to Experimental Example 2 of the present invention.
7 is a transmission electron microscope (TEM) analysis result according to Experimental Example 2 of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, the invention includes all modifications, equivalents and substitutions that are consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 백석면 무해화 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for detoxifying a whitewash according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 먼저, 소각 폐기물인 바닥재(Bottom ash)가 준비될 수 있다. 상기 바닥재는 분쇄(Grinding)된 형태일 수 있다. 이에 상기 바닥재의 표면적이 넓어져 제조될 석면 무해화 용액 내에서 반응이 촉진될 수 있다. 상기 분쇄된 바닥재의 크기는 75 μm 이하일 수 있다. Referring to FIG. 1, a bottom ash, which is an incineration waste, may be prepared. The flooring may be in the form of a grinding. As a result, the surface area of the bottom material is widened and the reaction can be promoted in the asbestos-free ash solution. The size of the ground flooring may be less than 75 [mu] m.
한편, 황(Sulfur), 수산화 칼슘(Calcium hydroxide) 및 증류수를 포함하는 알칼리성 용액이 준비될 수 있다. 상기 알칼리성 용액에 상기 분쇄된 바닥재를 넣어 석면 무해화 용액을 제조할 수 있다. 상기 석면 무해화 용액은 pH가 10 내지 10.6일 수 있다. On the other hand, an alkaline solution containing sulfur, calcium hydroxide and distilled water may be prepared. The asbestos-free detoxifying solution can be prepared by adding the ground flooring to the alkaline solution. The asbestos detoxifying solution may have a pH of 10 to 10.6.
그 다음에, 상기 석면 무해화 용액을 140rpm 내지 160rpm의 조건에서 40시간 내지 56시간 동안 충분히 교반시킬 수 있다. 이로써, 상기 석면 무해화 용액 내의 상기 바닥재에 포함된 원소의 용해 및 용액 내 화학 반응이 촉진될 수 있다.Then, the asbestos-detoxifying solution can be sufficiently stirred for 40 to 56 hours under the condition of 140 rpm to 160 rpm. Thus, the dissolution of the elements contained in the asbestos-free asbestos-containing flooring material and the chemical reaction in the solution can be promoted.
상기 석면 무해화 용액 내의 상기 황은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부의 비율로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 수산화칼슘은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 0.5 내지 5 중량부의 비율로 혼합될 수 있다. The sulfur in the asbestos detoxifying solution may be mixed in a proportion of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkaline solution. The calcium hydroxide may be mixed at a ratio of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkaline solution.
그 다음에, 상기 교반이 완료된 상기 석면 무해화 용액에 후처리를 수행할 수 있다. 상기 후처리는 압열멸균기(Autoclave)를 사용하여 100℃ 내지 150℃의 온도 및 0.1 MPa 내지 0.5 MPa의 압력 조건으로 10분 내지 30분동안 유지하는 것일 수 있다. 상기 후처리는 1회 이상 수행될 수 있다.Thereafter, the asbestos detoxifying solution in which the agitation is completed can be post-treated. The post-treatment may be carried out using a autoclave at a temperature of 100 ° C to 150 ° C and a pressure of 0.1 MPa to 0.5 MPa for 10 minutes to 30 minutes. The post-processing may be performed one or more times.
보다 구체적으로, 상기 후처리는 116 내지 126의 온도 및 0.1 MPa 내지 0.3 MPa의 압력으로 18분 내지 22분동안 유지하는 것일 수 있다. 상기 후처리는 2회 수행될 수 있다.More specifically, the post-treatment may be maintained at a temperature of 116 to 126 and a pressure of 0.1 MPa to 0.3 MPa for 18 minutes to 22 minutes. The post-processing may be performed twice.
그 다음에, 상기 석면 무해화 용액에 백석면이 함유된 토양 또는 슬레이트 조각을 반응시켜 형태 및 화학 조성의 변화를 통하여 상기 백석면을 무해화 처리 할 수 있다. 이때, 상기 무해화 처리는 상온, 상압 조건에서 이루어질 수 있다. 상기 상온이란 25℃를 의미하며, 상압은 1atm을 의미한다. 이는 백석면을 열처리하였을 경우 고온의 열에너지 사용에 따른 비용의 문제점을 보완하는 효과를 발휘할 수 있다. 또한 상기 무해화 처리는 15일 내지 25일 후 완료될 수 있다. Then, the asbestos-detoxifying solution is allowed to react with soil or slate pieces containing a whitish surface to detoxify the whitestone surface through changes in shape and chemical composition. At this time, the detoxification treatment may be performed at normal temperature and atmospheric pressure. The normal temperature means 25 ° C, and the normal pressure means 1 atm. This can compensate for the problem of the cost due to the use of high-temperature thermal energy when the white stone is heat-treated. The detoxification treatment may be completed after 15 to 25 days.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실험예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. It should be understood, however, that the following examples are intended to aid in the understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
<제조예><Production Example>
석면 asbestos 무해화Harmless 용액 제조 Solution preparation
분쇄기(Pulverizer)를 이용하여 분쇄된 바닥재를 100g을 준비하였다. 그런 다음, 황 20g, 수산화칼슘 10g 및 증류수 1000mL을 상기 바닥재 100g와 함께 1L의 보틀(bottle)에 주입하여 석면 무해화 용액을 제조하였다. 100 g of ground ground material was prepared using a pulverizer. Then, 20 g of sulfur, 10 g of calcium hydroxide and 1000 mL of distilled water were injected into a 1 L bottle together with 100 g of the above-mentioned bottom material to prepare an asbestos detoxifying solution.
그런 다음, 상기 석면 무해화 용액을 150rpm으로 48시간 동안 충분히 교반하였다.Then, the asbestos-detoxifying solution was sufficiently stirred at 150 rpm for 48 hours.
상기 교반이 완료된 용액을 압열멸균기를 사용하여 121℃, 0.1MPa, 20분 조건으로 2회 처리하였다.The stirred solution was treated twice at 121 占 폚, 0.1 MPa, and 20 minutes using a thermo-sterilizer.
<실험예 1><Experimental Example 1>
석면 asbestos 무해화Harmless 용액을 이용한 토양 내 백석면의 Of the white stones in the soil 무해화Harmless 처리 process
전술된 제조예를 통하여 제조된 상기 석면 무해화 용액 20mL에 75 μm 이하로 분쇄한 백석면 함유 토양 1g을 반응시킨 후, 토양 내 백석면의 광물학적 특성 변화를 관찰하였다. The mineralogical characteristics of the whitewashed soils were investigated after reacting 1 g of the whitewashed soils crushed to 75 μm or less in 20 mL of the asbestos-free solution prepared above.
대조군으로 상기 석면 무해화 용액과 반응시키지 않은 토양 내 백석면의 광물학적 특성도 분석하였다. As a control, the mineralogical characteristics of the whitewashed soils which were not reacted with the asbestos detoxification solution were also analyzed.
상기 백석면 함유 토양은 국내 사문암 지역의 풍화 지대에서 채취하여 실험에 이용하였다. 상기 백석면 함유 토양은 반응 표면적을 넓히기 위해 아게이트와 유발로 분쇄한 뒤 200mesh 표준체를 이용하여 체질하였다.The whitewashed soils were collected from the weathered areas of domestic serpentinites and used for experiments. The soil containing the whitish surface was sieved with agate and induction to broaden the reaction surface area and sieved using a 200 mesh standard.
<실험예 2><Experimental Example 2>
석면 asbestos 무해화Harmless 용액을 이용한 슬레이트의 Of the slate 무해화Harmless 처리 process
백석면 함유 토양 대신 5cm ⅹ 5cm 크기의 슬레이트를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일하게 실험하였다. The same experiment as in Experimental Example 1 was carried out except that a slate having a size of 5 cm × 5 cm was used instead of the soil containing whitish surface.
도 2는 본 발명의 실험예 1에 따른 X선 회절 분석기(XRD, X-ray diffraction) 결과를 나타낸 그래프이다. 분석의 정확성을 위하여 실험 후 상청액을 제거한 잔류 고형 시료(토양)를 원심분리기(Centrifuge)를 이용하여 3000rpm 에서 5분 동안 3회 반복 세척 과정을 거쳐 얻은 시료를 건조하여 분석하였다.2 is a graph showing the results of X-ray diffraction (XRD) analysis according to Experimental Example 1 of the present invention. For the accuracy of the analysis, the residual solid sample (soil) from which the supernatant was removed after the experiment was washed and centrifuged three times at 3000 rpm for 5 minutes using a Centrifuge.
도 2를 참조하면, 상기 석면 무해화 용액과 반응시키지 않은 대조군은 백석면(Chrysotile, 이하 C)과 질석(Vermiculite, 이하 V)으로 구성되어 있었다. 하지만, 상기 석면 무해화 용액과 반응한 실험군은 백석면의 주 회절선의 세기가 감소하였으며, 질석의 주 회절선이 사라짐과 함께 부산물로 황(Sulfur, S)과 황산칼슘(Calcium sulfate)이 형성됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 2, the control group not reacted with the asbestos-free solution was composed of Chrysotile (C) and vermiculite (V). However, in the experimental group reacted with the asbestos-free asbestos solution, the intensity of the main diffraction line of the white stone surface decreased, and the main diffraction line of the vermiculite disappeared, and it was confirmed that sulfur (S) and calcium sulfate .
도 3은 본 발명의 실험예 1에 따른 편광 현미경(PLM, Polarized light microscope) 분석 결과이다. 3 shows the result of a PLM (Polarized Light Microscope) analysis according to Experimental Example 1 of the present invention.
도 3을 참조하면, 단일 편광 하에서 DSO를 이용하여 분산염색 색상을 확인하였다. 그 결과, 대조군의 경우 토양 내 백석면은 고유분산염색 색상인 수평방향에서 자홍색, 수직 방향에서 파랑색이 관찰된 반면, 실험군의 경우 수평, 수직 방향에서 모두 담청색으로 변하는 광학적 특성의 변화를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3, DSO was used to confirm the dispersion dye color under a single polarized light. As a result, in the case of the control group, the whitish surface of the soil showed magenta color in the horizontal direction and blue color in the vertical direction, which are the intrinsic disperse dye colors, whereas the experimental group shows the change of the optical characteristics that change to blue color in both the horizontal and vertical directions .
도 4는 본 발명의 실험예 1에 따른 주사전자현미경(Scanning electron microscope, SEM) 분석 결과이다. 이는 광물의 외형과 화학조성을 확인하기 위함이다.4 is a scanning electron microscope (SEM) analysis result according to Experimental Example 1 of the present invention. This is to confirm the appearance and chemical composition of minerals.
도 4를 참조하면, 대조군의 경우에는 섬유 다발 형태의 백석면과 그의 화학적 조성으로 Mg, Si 및 O을 나타냄을 알 수 있다. 반면, 실험군의 경우, 광물의 표면은 섬유의 형태가 변형되면서 고르지 않은 굴곡진 형태를 보였으며, 화학 조성 역시 Mg, Si, O, Ca 및 S을 나타냄으로써 무해화가 이루어짐을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that in the case of the control group, Mg, Si and O are represented by the whitish surface in the form of a fiber bundle and its chemical composition. On the other hand, in the case of the experimental group, the surface of the mineral showed an uneven bending shape due to the deformation of the fiber shape, and the chemical composition also showed Mg, Si, O, Ca and S as harmless.
또한, 석면 무해화 용액과 반응 후 형성된 부산물은 황 결정과, 백석면에서 용출된 Mg이 황산칼슘(Calcium sulfate)내에 소량 포함되어 있음을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the asbestos-free solution and the by-product formed after the reaction contain a small amount of sulfur crystals and Mg eluted from the white stone surface in the calcium sulfate.
도 5은 본 발명의 실험예 2에 따른 X선 회절 분석기(XRD, X-ray diffraction) 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the results of X-ray diffraction (XRD) analysis according to Experimental Example 2 of the present invention.
도 5를 참조하면, 슬레이트는 백석면(Chrysotile), 방해석(Calcite), 수산화칼슘(Calcium hydroxide)으로 구성되어 있다. 석면 무해화 용액과 반응한 슬레이트의 경우 백석면의 주 회절선의 적분 강도가 현저히 감소하였으며, 수산화칼슘의 주 회절선이 사라지고 방해석 광물만이 확인되었다. Referring to FIG. 5, the slate is composed of chrysotile, calcite, and calcium hydroxide. In the case of the slate reacted with asbestos - free solution, the integral intensity of the main diffraction line of Baekseok - myeon was remarkably decreased, and the main diffraction line of calcium hydroxide disappeared and only calcite mineral was confirmed.
도 6은 본 발명의 실험예 2에 따른 편광 현미경(PLM, Polarized light microscope) 분석 결과이다. 6 shows the results of a PLM (Polarized Light Microscope) analysis according to Experimental Example 2 of the present invention.
도 6을 참조하면, 단일 편광 하에서 DSO를 이용하여 분산염색 색상을 확인하였다. 그 결과, 대조군의 경우 토양의 백석면의 고유분산염색 색상인 수평방향에서 자홍색, 수직 방향에서 파랑색이 관찰된 반면, 실험군의 경우 수평, 수직 방향에서 모두 담청색 또는 주황색으로 변하는 광학적 특성의 변화를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, DSO was used to confirm the dispersion dye color under a single polarized light. As a result, in the case of the control group, magenta color in the horizontal direction and blue color in the vertical direction, which are the intrinsic dispersion color of the whitish surface of the soil, were observed, whereas in the experimental group, the change in the optical characteristics changing to blue or orange in both horizontal and vertical directions .
도 7은 본 발명의 실험예 2에 따른 투과전자현미경(Transmission electron microscope, TEM) 분석 결과이다. 이는 광물의 내부 구조와 화학 조성을 확인하기 위함이다.7 is a transmission electron microscope (TEM) analysis result according to Experimental Example 2 of the present invention. This is to confirm the internal structure and chemical composition of minerals.
도 7을 참조하면, 실험군의 경우 형성된 부산물 또한, 백석면이 함유된 토양의 화학적 처리에 의해 형성된 부산물과 같이 슬레이트에 포함된 백석면에서 용출된 Mg이 황산칼슘(Calcium sulfate) 내에 소량 포함되어 있음을 확인하였다. Referring to FIG. 7, it can be seen that the by-product formed in the experimental group also contains a small amount of Mg dissolved in the white stone bed contained in the slate, such as a by-product formed by the chemical treatment of the soil containing the whitish surface, Respectively.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (6)
상기 석면 무해화 용액 내에 백석면을 반응시켜 무해화 처리하는 단계를 포함하고,
상기 석면 무해화 용액을 제조하는 단계는,
소각 폐기물을 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 소각 폐기물, 황, 수산화칼슘 및 증류수를 혼합한 알칼리성 용액을 교반시키는 단계; 및
상기 교반된 알칼리성 용액을 후처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 후처리는 압열멸균기(Autoclave)를 사용하여 100℃ 내지 150℃의 온도 및 0.1 MPa 내지 0.5 MPa의 압력으로 10분 내지 30분동안 유지하는 것인 백석면의 무해화 방법. Producing an asbestos detoxifying solution comprising an incineration waste, sulfur and calcium hydroxide; And
Treating the asbestos-detoxifying solution with a whitish surface to detoxify the asbestos-
Wherein the step of preparing the asbestos-
Crushing the incineration waste;
Stirring the alkaline solution obtained by mixing the pulverized incineration waste, sulfur, calcium hydroxide and distilled water; And
And a step of post-treating the agitated alkaline solution,
Wherein said post-treatment is maintained at a temperature of from 100 DEG C to 150 DEG C and a pressure of from 0.1 MPa to 0.5 MPa for 10 minutes to 30 minutes using a autoclave.
상기 황은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 1 중량부의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 백석면의 무해화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the sulfur is mixed at a ratio of 1 part by weight per 100 parts by weight of the alkaline solution.
상기 수산화칼슘은 상기 알칼리성 용액 100 중량부에 대해 0.5 중량부의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 백석면의 무해화 방법.The method according to claim 1,
Wherein the calcium hydroxide is mixed at a ratio of 0.5 part by weight with respect to 100 parts by weight of the alkaline solution.
상기 알칼리성 용액 내에 백석면을 반응시켜 무해화 처리하는 단계는 상온, 상압 조건에서 이루어지는 것인 백석면의 무해화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of reacting the white stone surface in the alkaline solution with the detoxifying treatment is carried out at normal temperature and atmospheric pressure.
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