KR20110104261A - 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법 - Google Patents

저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법은 중금속류를 자원화하는 것이 가능하고 다이옥신의 발생이 방지되어 효과적으로 환경을 보호하는 것이 가능하다.

Description

저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법{ Processing method of heary metals and Dioxins of incinerated ashes in low temperature }
본 발명은 소각재의 무해화를 위한 저온도하에서 수행되는 전처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 소각재의 저온도에 있어서 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리에 관한 것이다. 본발명은 최종적으로 매립처분된 도시쓰레기의 일반소각재가 우수나 해수에 침심되어도 중금속류나 다이옥신류가 침출수와 함께 유출되는 것이 아닌 소각재의 처리방법에 관한 것이다.
매일 배출되는 일반 폐기물의 가정쓰레기는, 1일 1인당 1킬로그램씩 발생된다고 전해진다. 일본에서는 자치단체가 매일 수집하여 소각장에서 소각시키고 있다. 1200℃의 고온에서 소각시켜 소각재로 만들고, 이와 같은 소각재에도 유해물이 잔류하게 되므로, 1200도의 온도에서 소각재를 용융시키고 있다. 용융되어 생성된 슬래그라고 불리는 물질은 이용가치가 작고, 다이옥신을 열분해하여 처리할 뿐이므로, 기본물질인 중금속류는 처리되지 않고 있다. 중금속의 처리는, 유해중금속을 전부 제거할 것인가, 안정금속으로 변환시킬 것인가 즉 지하자원과 동일한 유황의 화합물로 할 것인가이다. 에스엔씨 공법은 후자의 황화물로 바꾸어 안정화하고 불용성 화합물로 하여 무해화하고 있다. 산화열분해에서는 처리가 불가능하다, 이는 CO2 나 중금속류를 배기시켜 대기오염을 확산시키기 때문이다.
도시쓰레기 일반소각재(비산재, 주재)의 대부분은, 최종적으로는 매립처분되고 있다. 이들은 우수나 해수에 침식되는 과정에서 공존하고 있는 폐기물등에 의하여 여러가지 변화를 받으며 중금속류나 비산재에 합유되어 있는 다이옥신류가 침출수와 함께 유출되는 것이 예상되고 있다. 중금속류는 산화물이 염화물로 되어 있어, 비교적 물에 용해가 쉬운 금속화합물로 되고, 다이옥신은 수용성물질은 아니나, 조금씩 물에 용출된 경우의 환경오염의 관점에서 처리방법의 확립이 필요하다.
본 발명은 도시쓰레기의 일반 소각재의 무해화를 위한 전처리방법을 제공하는 것이다. 본 발명은, 도시쓰레기의 일반 소각재로부터 장래에 걸쳐서 중금속류나 다이옥신류로부터 환경을 오염시키는 것이 아닌 안정화된 시멘트계의 자재를 만드는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 중금속을 함유한 이종금속의 혼합물인 소각재를 효율적으로 상호 분해시켜, 중금속염류를 촉매로서 이용하여 금속염을 용해하여 분리하고, 그 때에, 결정화시키는 것에 의해 안정화하는 방법(이하 「SNC공법」이라고 약칭한다.)을 개발하였다. 상기 개발된 방법에서는, 소각재에 시멘트와 함께 에트린카이트의 작용에 의한 고화만이 아니고, 킬레트 작용에 의한 안정고화를 위하여 나트륨, 칼륨, 질소, 붕소, 칼슘 등을 이온상태로 함유하는 유해물질안정화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 소각재의 안정화방법을 발명하였다.
본 발명에 따른 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법은 중금속류를 자원화하는 것이 가능하고 다이옥신의 발생이 방지되어 효과적으로 환경을 보호하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 처리방법을 실시하는 소각재의 리사이클플랜트의 플로시트를 도시한 도면이다.
본 발명은 중금속을 함유한 이종금속의 혼합물인 소각재를 효율적으로 상호 분해시켜, 중금속염류를 촉매로서 이용하여 금속염을 용해하여 분리하고, 그 때에, 결정화시키는 것에 의해 안정화하는 방법(이하 「SNC공법」이라고 약칭한다.)을 개발하였다. 상기 개발된 방법에서는, 소각재에 시멘트와 함께 에트린카이트의 작용에 의한 고화만이 아니고, 킬레트 작용에 의한 안정고화를 위하여 나트륨, 칼륨, 질소, 붕소, 칼슘 등을 이온상태로 함유하는 유해물질안정화제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 소각재의 안정화방법을 발명하였다.
산화물, 수산화물, 황산화물, 황화물, 인화물 등, 각각의 금속에 의하여 안정화한다. As,P 등은 CaO와 반응하여 안정화합물이 된다. 알칼리금속과 알칼리토류 금속 이외의 금속의 수산화물〔Cu(OH)2,Al(OH)2,Zn(OH)2,Pb(OH)2,Fe(OH)2 등〕은 물에 용해되기 어려운 화합물로 된다.
또한, 소각재는 염기도 CaO/SiO2 가 높고, 서냉, 수냉에 의해 결정화하는 성질이 있고, 급랭하면 유리질로 된다. 즉, 물에 용해되기 어려운 성질로서 안정화하거나 안전한 물질로 생성되는 것이다. 반응하여, 원소는 전기적으로 양성으로 되기 쉬운 것과 음성으로 되기 쉬운 것이 있어, 음양의 조합이 어우러져서 안정한 화합물이 생성된다. 많은 금속원소는 양성의 원소이고, 비금속원소는 음성의 원소이고, 그 조합으로 생성되는 화합물(염류)은 양성분과 음성분으로 이루어진, 단염, 복염 및/또는 착염이다.
귀금속으로 불려지는 금속 이외의 금속은 단체(單體)로서 산출되지 않는다. 알칼리금속은 수중에서 이온으로 되어 존재한다. 많은 금속은 이온화 경향이 있고, 산용액에서 용출되게 된다. 원소는 태양에너지와 지구내부의 지각에너지에 의해 암석, 대기, 해수로 변성작용을 통하여 순환하고 있는 것으로서, O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg과 대부분 규산염으로 이루어져 있다. 다른 화합물의 종류로서는 할로겐화물, 탄산염, 황화물, 산화물, 수산화물, 황산염, 초산염, 인산염, 비산염, 붕산염 등의 어느 것도 이온성 화합물의 성질을 갖고 있다. 할로겐화물이나 황화물, 산화물은 음성의 원소가 단독으로 음이온으로 되고, 양이온과 결합이 가능한 것이고, 그 외의 화합물은 어느 것도 음성의 원소가 산소와 결합하고 있어, 옥소산 이온으로 되어, 양이온과 결합하여도 가능한 것이다. 양이온은 염화물이온(Cl-), 황화물이온(S2 -), 산화물이온(O2 -) 등, 옥소산이온은 탄산이온(CO3 2 -),인산이온(PO4 3 -),수산화이온(OH-), 비산이온(AsO4 3 -), 초산이온(SO4 2 -), 붕산이온(BO3 3 -), 질산이온(NO3 -), 규산이온(SiO4 4-)이 예시된다.
이들 이온이 화합물을 구성하고 있는 것이므로, 이 이온성 화합물의 양이온, 음이온 각각의 용해가능량을 용해도로 규정되어, S2 - 나 SO4 2 -, CO3 3 - 는 금속이온과 반응하여 난용성(難溶性)의 화합물을 만든다. 그러나 물은 강한 배위자(配位子)이므로 금속원소이온이 배위되기 쉬워, 많은 금속착체(金屬錯體)는 물에 용해되면 바로 아쿠아착체(錯體)(aqua complex)로 변해 버린다.
수용성물질을 난용성물질로 바꾸는 것이 필요하지만, 이 때문에 고온·고압을 이용하는 것은 경제성이 결여된 방법이다. 촉매작용에 의한 금속반응을 촉진시키거나, 또한, 이온반응에 의한 물질구성이 일으나기 쉽기 때문에, 분말화에 의한 반응표면적을 확대하여, 반응분위기에 공간상태 등 외기와 절연된 탈산소상태의 공간에서 일정온도 및 일정시간 유지한다. 촉매로 되는 물질은 기체, 액체, 고체를 불문하고 다종다양하다. 금속촉매는 금속의 표면적이 작으므로 촉매로서는 효율이 나쁘므로, 금속을 미세하게 분말로 하여 사용하여 표면적을 확대시킨 상태로 이용되고 있다. 즉, 이들의 촉매에 의한 성분을 함유하는 소각재를 분쇄하여 입도(粒度)를 작게하여 처리하면, 결과적으로, 촉매로 되는 성분도 표면적이 증대되어 촉매활성이 크게 된다.
촉매는 주성분으로서, 산화철(Fe3O4),조촉매로서 산화칼륨(K2O)(0.5~1.5%),알루미나(Al2O3)(2~4%),산화칼슘(CaO)(1~3%),실리카(SiO2)(0.2~1%),산화마그네슘(MgO)(2~4%) 등을 이용하고 있다. 촉매의 작용에 의해 난용성의 화합물을 형성한다. 주된 반응은 황화반응이다.
촉매는 견고한 공유결합의 화합물을 원자해리시키지 않으면 안된다. 이 때문에 분자의 해리흡착이 필요하다. 예를 들면, 암모니아 합성의 경우, N2→N+N으로 되어 있으므로, K+1/2N2→KN이다. 이러한 작용을 담당하는 것이 K가 원자이고, N≡N의 한쪽의 N이 KN의 화학흡착으로 선행하면 동시에 원자해리된 다른 N이 Fe원자에 이끌려져 FeN을 형성하여, 한쪽의 알루미나에 산점상(酸点上)에서 원자해리된 H와 FeN의 N이 결합된다.
칼륨의 한가지의 중대한 역할은, 그 염기성에 있다. 산점(酸点)의 산강도를 중화시켜 약하게 하는 것에 의해 생성물의 탈리를 용이하게 하여 합성의 흐름을 좋게 한다. 이 산점이 촉매의 활성점에서 원자부족의 상황에 있어, 전자수용능력이 있다. 이 것은 반응분자의 반응자리(位)가 공여형 전자라면, 반응기질은 용이하게 산점에 흡착되는 것이므로, 반응기질이 촉매표면에 흡착해리되면 표면상에서 기질끼리의 원자 또는 원자단이 교환된다. 전자부족상황에서는, 용이하게 부가결합되어 있지만, 불안정한 상태에 있기 때문에, 반응을 일으키기 쉽다. 즉, 전자공여형의 그룹에 전자수용적 기질이 있으면, 당연히 전자의 과부족을 상호 보충하게 되어, 화학적 공유결합이 성립되어 반응의 반복이 수행되는 것이다.
이러한 것을 전제로한 소각재에 대하여 다시 설명한다. 소각재는 일반적으로 함수율이 높고, 중금속 등을 많이 함유하고 있기 때문에, 수경성 시멘트에 의한 고화가 너무도 어렵다. 이 고화의 저해요인을 해결하고 금속의 무해화와 함께 유기질화합물의 경화를 촉진시키기 때문에 건류와 감산소분위기에 의한 연소에 의하여 저해요인을 제거한다.
시멘트는 물과 반응하여 수화물의 결정을 석출하고, 이들이 서로 결합되어 고화되는 것으로, 그 수화물결정은 상온에서 안정되어 있다. 주요성분은 석회분(CaO)이고, 다음으로 규산분(SiO2)이고, 이들의 함량은 전체의 88%이다. 다음에 알루미나성분(Al2O3), 철분(Fe2O3), 황산뿌리(SO3) 등으로 이루어져 있다. 이들의 화학성분은 간단하게 산화물로서 존재하는 것은 아니고, 화합물로서 존재하고, 물과 반응하여 수화물을 생성한다. 즉 수경성 경물(硬物)로서 존재하는 것이다.
보통의 포틀란트시멘트에 있어서, 그 수화강도를 지배하는 광물은 일반적으로 Alite로 호칭되는 3CaO,SiO2, 및 Belite로 불리는 2CaO,SiO2 이고, Alite와 Belite가 전체의 76%를 점유한다. 이들의 어느 것도 석회분(CaO)과 규산분(SiO2)과의 화합물이고, 물과 접촉하여 다음의 여러 형태의 반응으로 수화물결정으로 된다.
2Ca3SiO5 + 6H2O = Ca3Si2O7·3H2O + 3Ca(OH)22Ca2Si4 + 4H2O = Ca3Si2O7·3H2O + Ca(OH)2
이들 수경성 규산석회염은 수화반응의 속도나 결정시의 메카니즘에 차이는 있지만, 어느 것도 결과적으로는 3CaO·2SiO3·3H2O라고 하는 형태의 규산석회염수화물을 형성하는 점에서 일치한다. 한편, 이외의 주요화합물로서, 알루미나가루(Al2O3)를 함유하는 형태로 3CaO·Al2O3(알루민산3석회) 및 4CaO·Al2O3 ·Fe2O3 (알루민산철산4석회) 등이 있지만, 이들은 물과 반응하여 3CaO·Al2O3·6H2O 라는 형태의 결정을 석출한다. 여기서 황산뿌리(SO3)이 존재하면 알루민산석회염수화물은 SO3 와 결합되어 무기의 복염(複鹽)을 생성한다. 이것이 일반적으로 시멘트퍼틸스라고 호칭되는 에틀린가이드(3CaO·Al2O3·3CaSO4·3H2O)이다. 이 에틀린가이드는, 시멘트에 있어서 중금속을 봉입하는 결정이다. 1분자중에 32분자나 되는 물을 결정구조의 단위로서 보유하고 있지만, SO3 의 공급이 없으면 3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O 로 변하여 이와 같은 컨버젼에 의해 구조체의 밀도변화, 유리수의 발생에 의해 결합력을 약화시킨다.
본 발명에 따른 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법은, 수집된 쓰레기는 외기와 차단된 실내로 운반하고, ①덮개부착피드에 투입한다. ②피드의 중간에서는 해쇄하면서 기정(旣定)의 치수이외의 조대물은 제거되고 탈수장치를 경유한다. ③호퍼에 집적한다. ④외기와 차단된 덕트의 속을 지나고, ⑤알루미늄이나 철분을 선별한다. ⑥선별된 가연쓰레기는 파쇄기에서 파쇄된다. ⑦덕트를 경유하여 2차호퍼(회전식 드럼)에 접적되고, 첨가제를 적량으로 첨가한다. ⑧호퍼에 연통된 회전드럼이 가연쓰레기를 적량으로 교반기에 이송시킨다. ⑨재차 자력선별된 철분을 채집한다. ⑩열풍발생기에 이송시키고 건조한 가연물은 ⑪분쇄기에서 흡인시키고 분쇄하여 입자를 3나노미터이하로 자른다. ⑫입자로 절단된 가연물은 탄화로에 송부된다. ⑬냉각된 제품으로 집하된다. 회분으로 남은 소각재는, 소각재처리플랜트에 의해 환원촉매처리되고, 뉴파트로서 생성된다.
본 발명의 생성물(이하,'뉴파트'라고 한다)은, 잠재수경성을 갖고, 알칼리 또는 황산염 등의 자극(刺激)작용에 의해 수경성을 발휘한다. 화학성분으로 표시되는 염기도의 치(CaO + Al2O3 +MgO)%/SiO2%가 1.35~1.45 정도이다. 포틀란트시멘트와 비교하면 1% 정도 염기도가 낮고, 수화력도 낮다. 이 때문에 포틀란트시멘트와 소각재를 혼합분쇄하여, 수화성과 경화성을 높인다. 포틀란트시멘트의 배합비율은 시멘트의 10~30%정도로 소각재에 혼합되어 있는 화합물의 구성비와 분말도의 상이에 의해 뉴파트의 성질도 다르게 된다.
또 뉴파트는 물과 탄산가스에 의한 반응이 아니므로, 시멘트와 같이 풍화되어 고결되어 버리는 것은 아니다. 뉴파트는 함유성분의 성분비에 의하여 반응의 격렬하고, 알루미나나 마그네시아가 칼슘가루에 비교하여 비상식적으로 높기 때문에, 반응속도가 빠르고 팽창계수도 높게 된다. 사용목적에 따라, 팽창계수가 필요하지 않으면, 고화를 충점(充点)으로 고려하면, 석고와 염화암모늄의 조정으로 팽창은 정지된다. 시멘트보다도 조암성이 강하고 장기강도가 큰 것은, 시멘트에 의한 수화에 의하여 발생되는 수산화칼슘, 소각재의 화합물이, 재료나이(材令) 28일 전후에 재반응하기 때문에, 소각재의 잠재수경성이 발휘되어, 수화가 촉진되어, 시멘트의 수화력을 보조하기 때문에, 장기에 걸쳐서 강도가 증진된다. 따라서 초기강도(재료나이 3일 ~ 7일)는 시멘트보다도 낮은 값을 나타낸다.
뉴파트는, 해수, 하수, 지하수의 구조물에 강하다. 콘크리트구조물이 파괴되기 쉽게 되는 것은, 황산염이 콘크리트중의 Ca(OH)2 와 화합하여 황산칼슘(CaSO4)을 만들고, 다시 알루민산3석회수화물(3CaO Al2O3 nH2O)와 결합하여, 시멘트퍼틸스로 되기 때문이다. 뉴파트는 팽창계수가 크고, 반응이 초기에 종료되기 때문에, 경화물중의 Ca(OH)2 가 적어지고, C3A도 적어지기 때문에, 역으로 저항성이 보다 크게 나온다. 뉴파트는 표면활성력이 크기 때문에 고화에 필요한 기포능력과 분산능력이 우수하고, 유동성이 있고, 이러한 면이 어우러져서, 시멘트의 수화반응을 촉진시킨다.
다이옥신의 열분해처리 플라이애시를 저산소분위기에서 가열처리하는 것을 고려하면, 플라이애시의 산화분위기에서의 가열(250~400℃)에 의해 각종 금속화합물의 촉매작용으로부터 다이옥신이 생성되는 것과 표리일체를 이루고 있다. 즉, 플라이애시 가열을 산소결핍하의 저산소분위기에서 수행하는 것에 의해, 다이옥신류의 탈염소화/수소화가 발휘되는 것이다. 이러한 것을 전제로 하는 절대조건으로서, 다음의 것이 고려되어 진다. ■산소결핍상태의 유지 : 외기와 절연된 탈산소상태의 공간에서 가열 ■일정온도의 유지 : 가열온도는 400℃~600℃로 유지한다 ■체류시간 : 40분~60분의 건류(乾留)시간을 유지한다 ■냉각후배출 : 소정시간경과후, 탈산소상태에서 온도를 80℃이하로 내린다.
다이옥신의 생성과 분해다이옥신의 생성구조는, 도시쓰레기를 소각하는 연소과정에서 열역학이나, 반응속도, 분자의 전자상태에 의하여 반응기구나 처리장치에서 발생하고, 타지 않은 미연소분의 잔류탄소, 산소 및 염화물(금속염화물 등)의 반응에 의하여 유기염소화물의 생성으로부터 되는 것이다.
소각로에 있어서는, 염화비닐계 플라스틱의 소각, 수용성염소의 배가스 중의 CO2,SO2 와의 반응에 의해서 염화수소의 발생이 발견되지만, 대량의 탄화수소(CnHm)가 발생하고, O2와의 접촉에 의해, 탄산가스(CO2)와 물(H2O)로 분해된다. 그러나 불완전연소에 의해 다이옥신이나 전구체의 발생도 있을 수 있다.
연소에 수반하여 발생하는 C2 나 C4 의 화합물이, 염산과 산소로부터 고온에서 생성하는 염소가스나 금속염화물에 의해 촉매반응으로 염소화되어, 클로로에틸렌이나 클로로아세틸렌계의 화합물을 경유하여 클로로벤젠이 생성된다. 클로로벤젠은 히드록실라디칼(OH)이나 산소, 그 외의 연소배기가스와 반응하여 클로로페놀이나 클로로페녹실라디칼로 되고, C2 나 C4 의 화합물과 결합하여 폴리클로로모노벤조디옥신이나 폴리클로로모노벤조푸란, 또는 다이옥신이 생성된다.
이들 다이옥신류의 발생억제나 배출저감에 있어서는, 소각로내에서의 연소프로세스, 배출구에서 배가스처리장치까지의 열회수, 가스냉각과정 그리고 배가스처리장치에 관한 더스트를 중심으로 한 대기오염물질의 제거 등에 의하여 억제된다. 다이옥신류는 완전연소에 의해 발생억제가 가능하고, 연소와 배가스처리과정에서 불완전연소물을 발생시키지 않으면 다이옥신류의 발생의 염려는 없다.
완전연소를 위하여, 배출된 소각재를 다시 연소시키고, 불연물을 제거하고, 연소킬른에 의한 연소가스온도를 일정하게 유지시켜 충분한 가스의 체류시간으로 킬른내에서의 충분한 가스교반, 2차공기와의 혼합하는 것에 의하여, 연소가스중의 미연소탄소, 탄화수소 등의 물질을 감소시키는 것이다.
다음에 입자를 100메시로 하여 표면적을 확대하고, 감산소분위기의 소결킬른에 투입한다. 킬른내의 화학반응은 촉매반응이고, 자유에너지가 감소되어, 반응속도가 높은 라디칼이 생성되고, 연쇄기구에 의하여 기상으로 확산시켜 반응이 촉진된다. CaO,K2O,AL2O3,SiO2 등 라디칼의 반응에 의해 고체표면의 흡착이나 온도변화에 의해 반응기체와 접촉, 표면에 촉매기능을 갖는 물질을 합성하는 것에 의해 활성점의 높은 촉매로 된다. 산화분위에서는 다이옥신류는 전구체물질로부터 비산재(飛灰) 중의 염화물이나 탄소를 촉매로하여 300℃ 부근에서 많이 생성되지만, 환원분위기에서 450℃ 이상으로 가열하면, 촉매작용에 의해 분해가능하다. 우선, 탈염산반응이 발생되고, 그 후에 환원되고, 탈염소화/수소화의 처리로 된다. 이 건류상태의 가운데에서 암모니아(NH3)가 배출되고, 그 환원력에 의해 NOx를 억제하는 것이 가능하다. 동시에 중금속류의 안정화처리도 시행된다.
(실시예) 본 발명의 상세를 실시예에 의거하여 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예1은 도 1에 도시되었다. 저온도에서의 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법을 실시하는 소각재의 리사이클 플랜트 플로우시트에 따라서, 도시쓰레기의 일반소각재(비산재, 주재)를, ■산소결핍상태의 유지(외기와 절연된 탈산소상태의 공간에서 가열), ■일정온도의 유지(가열온도는 400℃~600℃로 유지한다), ■체류시간(40~60분의 건류시간을 유지한다), ■냉각후배출(소정시간경과후, 탈산소상태에서 온도를 80℃이하로 내린다) 하도록 처리하였다. 제조된 제품의 성분분석을 표1 ~ 표3에 나타내었다.
(단위:중량%)
원소명 2월19일 2월20일 2월21일 2월22일 2월23일 2월24일 2월26일 2월27일 2월28일 2월29일 3월01일
Na 3.627 4.157 3.653 3.668 3.48 7.475 4.776 6.383 5.942 7.027 4.038
Mg 2.892 2.892 3.221 2.822 2.686 3.75 2.667 3.646 3.712 3.330 2.610
Al 12.37 13.21 12.31 12.27 12.09 12.85 13.88 13.17 13.26 13.76 13.64
Si 16.19 16.89 16.13 15.40 15.63 15.38 16.26 15.83 16.54 16.56 15.71
P 2.278 2.506 2.152 2.167 2.028 2.270 2.062 2.124 1.965 2.142 2.238
S 2.185 1.908 2.077 2.572 2.408 1.910 1.984 2.189 2.074 1.885 2.084
Cl 8.442 6.741 9.560 9.185 9.459 7.265 7.469 6.834 7.125 6.644 7.825
X 5.067 4.382 5.341 5.220 5.427 3.587 3.775 3.730 3.886 3.866 4.010
Ca 36.02 35.46 33.53 36.08 35.57 34.37 34.6 35.27 34.18 32.76 36.04
Ti 2.082 2.048 2.051 2.123 2.192 1.889 2.155 2.032 2.072 2.023 2.048
V 0.031 0.361 0.044 ND ND 0.062 0.100 0.059 0.044 0.039 0.052
Cr ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND
Mn 0.103 0.107 0.088 0.149 0.159 0.254 0.283 0.271 0.238 0.234 0.237
Fe 7.509 8.539 8.626 6.637 7.607 7.808 8.420 7.238 7.642 8.542 7.781
Cu 0.313 0.326 0.396 0.380 0.312 0.354 0.412 0.371 0.450 0.389 0.461
Zn 0.875 0.777 0.992 0.986 0.946 0.760 0.833 0.836 0.856 0.796 0.964
Pb ND ND ND 0.314 ND ND 0.302 ND ND ND 0.259
(단위 : 중량%)
성분 2월19일 2월20일 2월21일 2월22일 2월23일 2월24일 2월26일 2월27일 2월28일 2월29일 3월01일
NaO2 4.686 7.953 4.699 4.793 4.534 9.423 6.029 8.089 7.522 8.715 5.153
MgO 2.310 4.412 2.562 2.280 2.164 2.924 2.082 2.857 2.906 2.553 2.059
Al2O3 22.39 86.19 22.19 22.48 22.08 22.71 24.57 23.39 23.54 23.91 24.4
SiO2 16.62 144.2 16.49 16.00 16.19 15.41 16.32 15.95 16.65 16.32 15.93
P2O3 5.001 3.011 4.706 4.182 4.491 4.864 4.423 4.574 4.228 4.514 4.852
SO2 2.094 2.199 1.982 2.493 2.328 1.786 1.858 2.058 1.949 1.735 1.973
Cl 4.045 30.01 4.562 4.452 4.571 3.397 3.497 3.213 3.346 3.057 3.704
K2O 5.853 11.71 6.144 6.099 6.322 4.043 4.261 4.226 4.392 4.288 4.575
CaO 24.17 673.8 22.28 24.48 24.07 22.50 22.68 23.21 22.48 21.1 23.88
TiO2 1.663 2.249 1.631 1.716 1.766 1.472 1.682 1.592 1.622 1.551 1.615
VO2 0.025 0.001 0.034 0 0 0.047 0.077 0.045 0.034 0.029 0.04
CrO3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Mn2O3 0.142 0.006 0.121 0.209 0.221 0.341 0.382 0.367 0.322 0.31 0.322
Fe2O3 10.28 33.81 11.76 9.191 10.51 10.43 11.29 9.720 10.25 11.23 10.52
CuO 0.188 0.054 0.237 0.231 0.189 0.208 0.242 0.219 0.265 0.23 0.273
ZuO 0.523 0.359 0.590 0.596 0.569 0.443 0.486 0.490 0.501 0.456 0.569
PbO 0 0 0 0.164 0 0 0.152 0 0 0 0.132
합계 100 1000 100 100 100 100 100 99.99 100 100 100
계량항목 계량결과 단위 계량방법
탄소 1.5 % 고주파연소적외선흡수법
SiO2 29.2 % JISM8852
Al2O3 14.8 % JISM8220
Fe2O3 4.32 % JISM8252
CaO 21.0 % JISM8804
MgO 3.64 % JISM8804
K2O 2.07 % JISM8853
Na2O 4.46 % JISM8853
SO3 1.13 %
(* 상기의 수치는 반올림 되었으므로 100% 정확하게 떨어지지는 않는다)
도시쓰레기의 일반소각재로부터 장래에 걸쳐서 중금속류나 다이옥신류에서 환경을 오염시키지 않는 안전한 시멘트계의 자재를 제조하는 것이 가능하다.
제품화된 탄화물은 부활공정으로 부활되고, 좋은 품질의 활성탄이 생성된다. 뉴파트는, 일반 폐기물을 탄화시킨 후에 남은 연소가스(소각재)로서, 이들의 소각재는 중금속류나 그 외의 다른 유해성 물질이 함유되어 있을 가능성이 있으므로, 소각재 무해화처리 플랜트에서 처리하여 잠재 자원으로서 유효하게 이용하지 않으면 안된다.
본 발명에 따른 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법은 일반 제조공장에서 반복적으로 수행될 수 있는 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.
1. 덮개부착피드 2. 공급크레인 3. 호퍼
4. 제1자선기 5. 스크린 6. 제2자선기
7. 분쇄기 8. 제1킬른 9. 1차밀
10. 1차고화제공급기 11. 제2킬른 12. 킬른용사이크론설비
13. 킬른용백필터설비 14.킬른용배풍설비 15.제3자선기
16.원료탱크 17. 밀 18. 분쇄원료탱크
19. 혼합계량기 20. 2차고화제공급기 21. 믹싱기
22시멘트탱크 23. 제품공급탱크

Claims (2)

  1. 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법은,
    수집된 쓰레기는 외기와 차단된 실내로 운반하고, 덮개부착피드에 투입하는 단계,
    피드의 중간에서는 해쇄하면서 기정(旣定)의 치수이외의 조대물은 제거되고 탈수장치를 경유하고 호퍼에 집적시키는 단계,
    외기와 차단된 덕트의 속을 지나고, 알루미늄이나 철분을 선별하는 단계,
    선별된 가연쓰레기는 파쇄기에서 파쇄되는 단계,
    덕트를 경유하여 2차호퍼(회전식 드럼)에 접적되고, 첨가제를 적량으로 첨가시키는 단계,
    호퍼에 연통된 회전드럼이 가연쓰레기를 적량으로 교반기에 이송시키는 단계,
    재차 자력선별된 철분을 채집하는 단계,
    열풍발생기에 이송시키고 건조한 가연물은 분쇄기에서 흡인시키고 분쇄하여 입자를 3나노미터이하로 자르는 단계,
    입자로 절단된 가연물은 탄화로에 송부되고 냉각된 제품으로 집하되는 단계,
    회분으로 남은 소각재는, 소각재처리플랜트에 의해 환원촉매처리되고, 뉴파트로서 생성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법
  2. 소각재의 무해화를 위한 전처리로서, 배출된 소각재를 외기와 절연된 탈산소상태의 공간에서,400℃ ~ 600℃의 온도를 유지하여 처리하고, 40 ~ 60분의 시간을 유지하여 처리하며,
    처리 전에 미리 소각재를 분쇄하여 표면적을 확대시키며,
    처리 전에 미리 소각재를 거의 10메쉬정도로 하며,
    처리는 제1킬른 및 제2킬른을 조합시켜서 사용되고,
    처리 후에 탈산소상태에서 온도를 180℃±10로 내리는 것을 특징으로 하는 저온도로 수행되는 소각재의 중금속류 및 다이옥신류의 처리방법
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