2005년 1월 1일부로 음식물 쓰레기의 직매립이 금지됨으로 인해 재활용에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다. 기존의 음식물 쓰레기의 재활용 방법인 음식물 쓰레기의 사료화나 퇴비화의 문제점이 도출되면서 새로운 음식물 쓰레기 처리방법의 적용이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기 탄화로의 설계 및 운전기초 자료를 확보하는데 그 목적을 두고 연구를 수행하였다. 음식물 쓰레기 중 물리적조성 비율이 높은 야채류, 과일류, 곡류에서 7종의 시료와 혼합음식물 쓰레기를 대상으로 ...
2005년 1월 1일부로 음식물 쓰레기의 직매립이 금지됨으로 인해 재활용에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다. 기존의 음식물 쓰레기의 재활용 방법인 음식물 쓰레기의 사료화나 퇴비화의 문제점이 도출되면서 새로운 음식물 쓰레기 처리방법의 적용이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기 탄화로의 설계 및 운전기초 자료를 확보하는데 그 목적을 두고 연구를 수행하였다. 음식물 쓰레기 중 물리적조성 비율이 높은 야채류, 과일류, 곡류에서 7종의 시료와 혼합음식물 쓰레기를 대상으로 공업분석, 원소분석, 발열량 분석 등을 통해 기초 물성을 조사하였으며, 저온(300, 400, 500, 600℃)에서 탄화 실험을 수행하여 음식물 쓰레기의 탄화특성을 알아보고자 하였다. 탄화방식은 질소를 1ℓ/min 으로 반응기에 정량 공급함으로써 불활성 분위기를 유지 하였으며, 전기로를 이용한 간접가열 방식으로 300~600℃의 온도범위에서 실험을 실시하였다. 이때 음식물 쓰레기의 저온 탄화특성 및 휘발분/촤의 분율, 생성가스의 조성 및 염소의 거동을 살펴보았다. 음식물 쓰레기의 탄화반응은 500~600℃에서 주로 일어났으며, 음식물 폐기물의 탄화부산물인 촤와 휘발분의 온도 증가에 따른 분포비는 600℃이내에서 탄화가 완료되어 일정한 비율을 유지하고 있음을 알 수 있었다. 음식물 쓰레기 중 탄화 생성가스 조성 분석 결과, H_(2), CO_(2), C_(2)H_(4), C_(2)H_(6), CH_(4), CO, C_(3)H_(8), 및 C_(4)H_(10)등이 주성분을 이루고 있으며, 온도가 증가함에 따라 CO_(2)의 비율은 감소하는 반면 H_(2), CO, CH_(4)등의 가연성 가스 성분이 증가하는 경향을 나타내었다. 탄화 시 염소의 열적 거동은 대부분 촤 및 타르로 전환되어 일정한 비율을 나타내었으며, 가스 생성물중 HCl 형태로 배출되는 염소의 양은 비교적 극히 적었다. 향후 연구 과제는 음식물 쓰레기의 탄화시 반응속도 및 더 다양한 조건에서 실험을 실시하여 실제 공정에 더욱 근접한 데이터를 얻기 위한 연구가 수행되어야 할 것으로 보인다.
2005년 1월 1일부로 음식물 쓰레기의 직매립이 금지됨으로 인해 재활용에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다. 기존의 음식물 쓰레기의 재활용 방법인 음식물 쓰레기의 사료화나 퇴비화의 문제점이 도출되면서 새로운 음식물 쓰레기 처리방법의 적용이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 음식물 쓰레기 탄화로의 설계 및 운전기초 자료를 확보하는데 그 목적을 두고 연구를 수행하였다. 음식물 쓰레기 중 물리적조성 비율이 높은 야채류, 과일류, 곡류에서 7종의 시료와 혼합음식물 쓰레기를 대상으로 공업분석, 원소분석, 발열량 분석 등을 통해 기초 물성을 조사하였으며, 저온(300, 400, 500, 600℃)에서 탄화 실험을 수행하여 음식물 쓰레기의 탄화특성을 알아보고자 하였다. 탄화방식은 질소를 1ℓ/min 으로 반응기에 정량 공급함으로써 불활성 분위기를 유지 하였으며, 전기로를 이용한 간접가열 방식으로 300~600℃의 온도범위에서 실험을 실시하였다. 이때 음식물 쓰레기의 저온 탄화특성 및 휘발분/촤의 분율, 생성가스의 조성 및 염소의 거동을 살펴보았다. 음식물 쓰레기의 탄화반응은 500~600℃에서 주로 일어났으며, 음식물 폐기물의 탄화부산물인 촤와 휘발분의 온도 증가에 따른 분포비는 600℃이내에서 탄화가 완료되어 일정한 비율을 유지하고 있음을 알 수 있었다. 음식물 쓰레기 중 탄화 생성가스 조성 분석 결과, H_(2), CO_(2), C_(2)H_(4), C_(2)H_(6), CH_(4), CO, C_(3)H_(8), 및 C_(4)H_(10)등이 주성분을 이루고 있으며, 온도가 증가함에 따라 CO_(2)의 비율은 감소하는 반면 H_(2), CO, CH_(4)등의 가연성 가스 성분이 증가하는 경향을 나타내었다. 탄화 시 염소의 열적 거동은 대부분 촤 및 타르로 전환되어 일정한 비율을 나타내었으며, 가스 생성물중 HCl 형태로 배출되는 염소의 양은 비교적 극히 적었다. 향후 연구 과제는 음식물 쓰레기의 탄화시 반응속도 및 더 다양한 조건에서 실험을 실시하여 실제 공정에 더욱 근접한 데이터를 얻기 위한 연구가 수행되어야 할 것으로 보인다.
The objectives of this research are to investigate physical, chemical, and thermal characteristics of food wastes for basic engineering informations of carbonization system for the treatment of food waste. Using food wastes, several kinds of experiments are carried out, which are proximate and ultim...
The objectives of this research are to investigate physical, chemical, and thermal characteristics of food wastes for basic engineering informations of carbonization system for the treatment of food waste. Using food wastes, several kinds of experiments are carried out, which are proximate and ultimate analysis of food waste, carbonization of food waste and effect of temperature on chlorine content among char, gas and tar during carbonization of food waste. The major conclusions in this study are as follows: 1. At the carbonization experiment of food waste, main reactions are occurred at the temperature ranges of about 400~600℃. Temperature is more important than reaction time, considering the operating conditions of carbonization system. 2. The yields of total volatiles obtained in the carbonization of food waste are increased with increasing temperature. 3. The major gas components are consisted of H_(2), CO, CH_(4), CO_(2), C_(3)H_(8) and C_(4)H_(10). These combustible gases could be used as an energy source. 4. The chlorine contents of raw sample are distributed into char, tar and gas as HCl during carbonization. Most of chlorine contents are distributed into the char and tar, and the amount of HCl is about 200ppm at this experimental conditions.
The objectives of this research are to investigate physical, chemical, and thermal characteristics of food wastes for basic engineering informations of carbonization system for the treatment of food waste. Using food wastes, several kinds of experiments are carried out, which are proximate and ultimate analysis of food waste, carbonization of food waste and effect of temperature on chlorine content among char, gas and tar during carbonization of food waste. The major conclusions in this study are as follows: 1. At the carbonization experiment of food waste, main reactions are occurred at the temperature ranges of about 400~600℃. Temperature is more important than reaction time, considering the operating conditions of carbonization system. 2. The yields of total volatiles obtained in the carbonization of food waste are increased with increasing temperature. 3. The major gas components are consisted of H_(2), CO, CH_(4), CO_(2), C_(3)H_(8) and C_(4)H_(10). These combustible gases could be used as an energy source. 4. The chlorine contents of raw sample are distributed into char, tar and gas as HCl during carbonization. Most of chlorine contents are distributed into the char and tar, and the amount of HCl is about 200ppm at this experimental conditions.
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