KR20200039627A - 폐활성탄을 이용한 친환경 고체연료의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

일반적으로 정수처리용 폐활성탄은 대부분 매립처리하여 토양환경에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 포화되어 가고 있는 매립지 선정을 위한 대체부지 선정에도 많은 문제점들을 발생시키고 있으며, 폐기처분될 폐활성탄을 재활용하는 방법으로 사용되는 열적 재생 방법은 따른 대기오염 문제와 재생 수율의 저하, 운전비용의 증대, 관리의 번거로움 등으로 재생처리하여 재사용하기에는 많은 어려움이 있다. 이와 같이 폐활성탄 재생처리에는 높은 재생처리비용, 재생활성탄의 성능저하, 대기오염문제나 최종처분을 위한 매립지 문제 등과 같은 환경문제들을 발생시키고 있는데, 이러한 문제점들을 해결하고자 폐기처분될 정수장 폐활성탄을 친환경 대체연료 형태의 고체연료로 재활용하는 방법으로써 최종처분될 폐활성탄을 단독으로 사용하거나, 무연탄 또는 역청탄을 적정 비율로 투입하고, 강도 향상을 위한 점결제를 혼합하여 성형하여 제조함으로써, 친환경적이며 고발열량을 가진 조개탄 및 펠렛 형태로 사용목적에 합당한 고체연료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

폐활성탄을 이용한 친환경 고체연료의 제조 방법{Manufacturing methods of eco-friendly solid fuel by wasted activated carbon}

본 발명은 폐활성탄을 친환경 고체연료로 재활용하는 방법에 관한 것으로써 사용완료되어 폐기처분되는 정수장 폐활성탄을 사용 용도에 따라 무연탄, 역청탄 및 갈탄을 일정 비율로 혼합하고, 점결제인 피치, 황토, 점토, 회분, 물유리, 벤토나이트, 전분 및 당밀을 첨가한 후에 배합 및 성형하여 조개탄 및 펠렛 형태의 고체연료로 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 사용완료되어 폐기처분될 정수장 폐활성탄을 친환경 대체연료 형태의 고체연료로 재활용하는 방법으로써 좀 더 구체적으로는 최종처분될 폐활성탄을 단독으로 사용하거나, 무연탄 또는 역청탄을 적정 비율로 투입하고, 강도 향상을 위한 점결제를 혼합하여 성형하여 제조함으로써, 친환경적이며 고발열량을 가진 조개탄 및 펠렛 형태로 사용목적에 합당한 고체연료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 일반적으로 정수처리용 폐활성탄은 대부분 매립처리하여 토양환경에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 포화되고 가고 있는 매립지 선정을 위한 대체부지 선정에도 많은 문제점들을 발생시키고 있다. 그리고 폐기처분될 폐활성탄을 재활용하는 방법으로는 폐활성탄의 흡착된 유기물을 가열분해시키고 중금속을 분리하여 재생하는 방법이 있으나, 열적 재생에 따른 대기오염 문제와 재생 수율의 저하, 운전비용의 증대, 관리의 번거로움 등으로 재생처리하여 재사용하기에는 많은 어려움이 있다. 이와 같이 폐활성탄 재생처리에는 높은 재생처리비용, 재생활성탄의 성능저하, 대기오염문제나 최종처분을 위한 매립지 문제 등과 같은 환경문제들을 발생시키고 있는데, 이러한 문제점들을 야기시키고 있는 폐활성탄을 에너지자원으로 재활용함으로써 해결하고자 한다.

본 발명은 폐기처분하는 정수장 폐활성탄의 처리와 관련하여 종래의 매립처리 또는 열적 재생의 문제점들을 해결하고 에너지자원으로써 재활용하기 위해 개발된 방법으로 폐활성탄을 에너지 자원으로 재활용하여 부가가치를 창출할 수 있도록 하고, 재활용과정을 통해 폐활성탄을 친환경적이며 고열량의 고체연료로 변환시킬 수 있는 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 폐활성탄을 재활용하기 위해 역청탄이나 무연탄 그리고 점결제를 적정비율로 혼합하여 재활용한 고체연료의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명을 통해 얻어질 수 있는 효과로는 매립처분되어야 할 폐활성탄을 재활용함으로써 폐활성탄을 최종처리하기 위해 파생될 수 있는 매립지 문제 및 환경오염문제를 해결할 수 있으며, 에너지 자원으로 활용하며, 부가가치의 자원으로 개발가능하다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 일반적으로 수분함량을 약 10 중량% 정도로 함유하고 있는 폐활성탄을 사용 용도에 따라 발열량을 조절하기 위하여 무연탄, 역청탄 또는 갈탄의 보조가연성 물질과 점결제를 적정 비율로 투입한 후 배합하고 적절한 크기로 성형하여 고체연료로 재활용하는 방법을 특징으로 한다. 점결제로는 점결성이 있는 유기 및 무기물질들을 사용할 수 있는데, 주로 황토, 점토, 회분, 물유리, 벤토나이트, 피치, 전분 및 당밀이 사용될 수 있다.

본 발명으로 개발된 폐활성탄을 이용한 고체연료의 조성은 산업용 고형연료으로는 폐활성탄 45~100 중량%와 유연탄 0~60 중량%의 비율로 투입하여 배합하여 조개탄 및 펠렛 형태로 성형시켜 만들어지며, 일반내수용 고체연료는 폐활성탄 40~100 중량%, 무연탄 0~50 중량%와 점결제 10~20 중량%를 투입하고 배합하여 조개탄 및 펠렛 형태로 성형시켜 제조되는 고체연료의 조성을 포함한다.

폐활성탄을 이용한 고체연료의 조성비에 따른 발열량을 비교한 값은 표 1에는 폐활성탄, 무연탄과 점결제를 일정 비율로 혼합한 경우의 발열량을 나타내고 있으며, 표 2에는 폐활성탄과 무연탄을 일정 비율로 혼합한 경우의 발열량을 나타내었다.

종류	폐활성탄(중량%)	무연탄(중량%)	점결제(중량%)	발열량(kcal/kg)
1	40	50	10	4,800
2	50	40	10	5,100
3	60	30	10	5,400
4	70	20	10	5,700

종류	폐활성탄(중량%)	무연탄(중량%)	점결제(중량%)	발열량(kcal/kg)
1	30	70	필요 시 적정량 첨가	5,950
2	40	60		6,100
3	50	50		6,250
4	60	40		6,400

상기, 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 통해 개발된 폐활성탄을 재활용한 고체연료는 제조비용이 저렴하여 매우 경제적일 뿐만 아니라, 발열량은 높으나, 연기가 발생하지 않으며, 긴 연소성능을 가지고 있어서 기존 제품들과 비교하여 유용한 에너지원으로 가치를 가지고 있기 때문에 가정용, 음식점, 비닐하우스, 공장 등 다양한 산업 분야에 적용 가능하다. 또한 매립이나 재생 등 폐활성탄 처리에 의해 파생될 수 있는 환경오염문제를 해결할 수 있으며 고부가가치 연료로 사용 가능하다.

Claims (3)

1. 산업용 고형연료는 수분함량이 약 10 중량% 정도인 폐활성탄 40~100 중량%와 갈탄, 유연탄 0~60 중량%로 배합하여 조개탄 및 펠렛 형태로 성형시켜 제조되는 폐활성탄을 이용한 친환경 고체연료의 제조 방법.
2. 일반내수용 고형연료는 수분함량이 약 10 중량% 정도인 폐활성탄 40~100 중량%, 무연탄 0~50 중량% 및 점결제 10~20 중량%를 투입하고 배합하여 조개탄 및 펠렛 형태로 성형시켜 제조되는 폐활성탄을 이용한 친환경 고체연료의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서, 사용되는 점결제로는 피치, 회분, 황토, 점토, 물유리, 벤토나이트, 전분 및 당밀을 포함하여 제조되는 폐활성탄을 이용한 친환경 고체연료의 제조 방법.