산업폐기물 또는 소각제의 용융처리공정

소개

산업폐기물 및 소각제를 처리하는 용융처리공정에 대한 종류및 장단점에 관한 레포트입니다

○ 용융처리공정
용융이란 대상물을 어느 온도 이상 가열하여 유동이 가능한 상태로 만드는 것을 말하며 용융슬래그와 용융비산재를 포함하는 배가스를 생성한다. 폐기물처리에 있어서는 주로 열분해잔재물이나 소각재를 1300℃-1600℃의 온도 범위에서 용융하게 되는데 함유되어 있던 다이옥신류는 열에 의해 파괴되며 중금속류는 일부 비산하고 나머지는 슬래그의 망상구조 내에 안정화되어 용출의 우려가 없게 된다.
용융기술은 공급되는 에너지의 공급방식과 노의 형상에 따라 분류된다. 에너지원의 종류에 따라 전기식과 석유, 석탄, 가스 등의 화석연료를 사용하는 연료식으로 나누어진다.

목차

●산업폐기물 또는 소각제의 용융처리공정
○ 용융처리공정
○ 용융처리공정의 종류 및 장 ․ 단점
1. 폐기물 용융
(1) 푸셔(pusher)로형 가스화 용융 방식
(2) 회전로(로터리킬른)형 열분해 용융 방식
(3) 유동층 가스화 용융 방식
(4) 샤프트로형 열분해 용융 방식
2. 소각재 용융
(1)IHI Ash Melting System - IHI
(2) Burner Type Ash Melting System - Hitachi Zosen
(3) 플라즈마 소각재 용융
1) KOBE STEEL, LTD.
2) KAWASAKI HEAVY INDUSTRIES, LTD.

본문내용

○ 용융처리공정의 종류 및 장 ․ 단점
1.폐기물 용융
(1) 푸셔(pusher)로형 가스화 용융 방식
국내에 가장 많이 소개된 독일의 Thermoselect 공정이 대표적인 형태로 산소를 이용한 가스화․용융 방식이다. 1992년에 이탈리아의 Fondotoce지방에서 시운전을 시작한 이공정은 고압프레스로 쓰레기를 압축시켜 열분해 통로를 통과시키면서 열분해한 후에 가스화반응로에서 산소를 이용하여 고온 상태에서 가스화하여 연료가스를 제조하고 잔류물을 용융시키게 된다. 이 과정에서 생성된 연료가스는 세정과정을 거쳐 공정 가스나 가스 엔진발전에 이용되게 된다. 이 공정의 특징은 폐기물을 압축하는 열분해 통로와 산소를 이용한 가스화용융에 있다. 산소를 이용하기 때문에 배가스의 양이 적은 장점이 있다. 반면, 산소의 저장 또는 제조시설이 필요하며, 가연성가스가 발생되기 때문에 폭발을 방지하기 위하여 산소가 과다 혼입되지 않도록 감시하는 안전장치가 필요하다.



(2) 회전로(로터리킬른)형 열분해 용융 방식
독일의 Siemens나 PKA, Noell방식 등이 이에 속한다. Siemens의 폐기물열처리공정(Thermal Waste Recycling Process)은 1984년 개발에 착수하여 Goldshoefe지방에서 88년까지 시운전을 완료하였고, Ulm에 시범공장을 10년 이상 운영하기도 하였는데, 최근에는 관련 사업을 포기하였다. 이 공정은 로타리 킬른형의 열분해로와 별도로 고온 연소로 구성되는 것을 특징으로 한다. 전처리를 거친 폐기물을 킬른에서 간접 가열하여 열분해하여 고형의 탄화물과 합성가스로 전환시키는데 가스는 후단의 연소실로 직접 이송되고 고체잔류물은 150℃ 이하로 냉각하여 금속 및 불활성 물질 등을 선별 분리한다. 고체탄소 성분 99%의 미세입자들은 보일러 및 배가스처리과정에서 포집된 먼지입자들과 혼합하여 합성가스와 함께 연소실에서 약 1300℃의 고온으로 연소시킨다. 연소온도는 재(ash)의 용융온도보다 100～150℃ 높은 온도이므로 다이옥신 등의 유기 독성물질을 충분히 파괴하며 잔류재는 용융슬래그로 된다.
이 공정은 간접가열방식의 킬른을 사용함으로 인해, 열 공급관의 부식을 감안하여야 하며, 열분해 잔류고형물을 냉각 선별하는 과정에서 현열을 손실하게 되는 문제점을 안고 있다. 이 시스템은 독일에서는 사업이 중단되었으나 일본의 三井조선이 기술을 개량하여 생산하고 있다.

참고자료

· 없음