플라스틱은 경제성, 높은 기능성, 위생성, 편리성 등의 우수한 특성을 가지고 있어 매년 사용량이 크게 증가하며, 그에 따라 플라스틱 폐기물의 양도 증가하고 있는 실정이다. 2018년도 우리나라의 플라스틱 폐기물 발생량은 7,304,156 톤으로 전체 폐기물 발생량의 약 4.50%의 발생량을 보였다. 플라스틱 폐기물은 크게 매립, 단순회수, 재활용, 에너지 회수 등으로 처리되고 있으며, 매립과 소각은 침출수와 악취, 온실가스 배출 및 유독 오염물과 같은 환경오염 물질로 인하여 2차 환경오염 문제가 있어 환경적이고 유용한 자원을 회수할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 플라스틱은 열가소성수지와 ...
플라스틱은 경제성, 높은 기능성, 위생성, 편리성 등의 우수한 특성을 가지고 있어 매년 사용량이 크게 증가하며, 그에 따라 플라스틱 폐기물의 양도 증가하고 있는 실정이다. 2018년도 우리나라의 플라스틱 폐기물 발생량은 7,304,156 톤으로 전체 폐기물 발생량의 약 4.50%의 발생량을 보였다. 플라스틱 폐기물은 크게 매립, 단순회수, 재활용, 에너지 회수 등으로 처리되고 있으며, 매립과 소각은 침출수와 악취, 온실가스 배출 및 유독 오염물과 같은 환경오염 물질로 인하여 2차 환경오염 문제가 있어 환경적이고 유용한 자원을 회수할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 플라스틱은 열가소성수지와 열경화성수지로 나뉘며, 열경화성수지는 한 번 성형되면 다시 성형이 불가능한 특성으로 인하여 열분해에 적합하지 않기 때문에 열가소성 수지를 이용하였으며, 열가소성수지에서도 가장 많이 사용되어 많은 폐기물이 발생되고 열을 가하여 재활용할 수 있다고 알려져 있는 6대 범용플라스틱인 PE(HDPE, LDPE), PP, PS, PET를 이용하였다. 본 연구에서는 소각처리와 같이 폐기물의 부피감량에 효과적이고 2차 오염물질을 배출하지 않으면서 고체, 액체, 기체 생성물로 에너지를 회수할 수 있는 열분해를 통해 플라스틱 폐기물로부터 에너지 회수를 위한 자원화를 하였다. 열분해는 무산소 또는 저산소 조건에서 외부의 열을 이용하여 물질을 고체, 액체, 기체 생성물로 분해하는 열화학적공정으로 생성되는 기체 생성물은 연소가 가능한 가스연료로 전환하여 에너지를 생성할 수 있는 가연성 가스이므로 온도에 따라 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화, 플라스틱종류에 따라 혼합하여 열분해 하였을 때 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화, 촉매를 첨가하여 열분해 하였을 때 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화에 대해서 알아보았다. 플라스틱 종류와 플라스틱 폐기물의 온도에 따른 열분해의 경우 온도가 높을수록 오일의 생성량은 감소하고 가스의 생성량은 증가하는 경향을 보였으며, 가스 내 H2 함량의 경우 온도가 높아짐에 따라 가스 내 H2 함량도 증가하는 경향을 보였다. 플라스틱 종류를 1:1로 혼합하여 열분해 하였을 때 동일한 온도에서의 단일 열분해보다 오일의 생성량은 감소하고 가스의 생성량은 증가하는 경향을 보였으며, 가스 내 H2 함량의 경우 PS와 PET는 단일열분해 보다 H2 함량은 감소하였지만 PE와 PP는 증가하는 결과를 나타내었다. 플라스틱 페기물에 촉매를 중량비에 따라 첨가하여 열분해 하였을 때 첨가량이 많아질수록 오일 생성량은 많아지고 가스 생성량은 적어지는 경향을 보였으나 가스 내 H2 함량의 경우 가스 생성량과 별개로 촉매첨가량이 많아질수록 가스 내 H2 함량이 높아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 경제적으로 H2를 생성할 수 있는 최적의 온도와 적절한 혼합비, 오일 생성물의 타르를 저감하면서 H2 함량을 높이는 연구가 지속적으로 필요하다고 생각한다.
플라스틱은 경제성, 높은 기능성, 위생성, 편리성 등의 우수한 특성을 가지고 있어 매년 사용량이 크게 증가하며, 그에 따라 플라스틱 폐기물의 양도 증가하고 있는 실정이다. 2018년도 우리나라의 플라스틱 폐기물 발생량은 7,304,156 톤으로 전체 폐기물 발생량의 약 4.50%의 발생량을 보였다. 플라스틱 폐기물은 크게 매립, 단순회수, 재활용, 에너지 회수 등으로 처리되고 있으며, 매립과 소각은 침출수와 악취, 온실가스 배출 및 유독 오염물과 같은 환경오염 물질로 인하여 2차 환경오염 문제가 있어 환경적이고 유용한 자원을 회수할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 플라스틱은 열가소성수지와 열경화성수지로 나뉘며, 열경화성수지는 한 번 성형되면 다시 성형이 불가능한 특성으로 인하여 열분해에 적합하지 않기 때문에 열가소성 수지를 이용하였으며, 열가소성수지에서도 가장 많이 사용되어 많은 폐기물이 발생되고 열을 가하여 재활용할 수 있다고 알려져 있는 6대 범용플라스틱인 PE(HDPE, LDPE), PP, PS, PET를 이용하였다. 본 연구에서는 소각처리와 같이 폐기물의 부피감량에 효과적이고 2차 오염물질을 배출하지 않으면서 고체, 액체, 기체 생성물로 에너지를 회수할 수 있는 열분해를 통해 플라스틱 폐기물로부터 에너지 회수를 위한 자원화를 하였다. 열분해는 무산소 또는 저산소 조건에서 외부의 열을 이용하여 물질을 고체, 액체, 기체 생성물로 분해하는 열화학적공정으로 생성되는 기체 생성물은 연소가 가능한 가스연료로 전환하여 에너지를 생성할 수 있는 가연성 가스이므로 온도에 따라 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화, 플라스틱종류에 따라 혼합하여 열분해 하였을 때 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화, 촉매를 첨가하여 열분해 하였을 때 발생하는 생성물과 가스 생성물 내 H2 함량의 변화에 대해서 알아보았다. 플라스틱 종류와 플라스틱 폐기물의 온도에 따른 열분해의 경우 온도가 높을수록 오일의 생성량은 감소하고 가스의 생성량은 증가하는 경향을 보였으며, 가스 내 H2 함량의 경우 온도가 높아짐에 따라 가스 내 H2 함량도 증가하는 경향을 보였다. 플라스틱 종류를 1:1로 혼합하여 열분해 하였을 때 동일한 온도에서의 단일 열분해보다 오일의 생성량은 감소하고 가스의 생성량은 증가하는 경향을 보였으며, 가스 내 H2 함량의 경우 PS와 PET는 단일열분해 보다 H2 함량은 감소하였지만 PE와 PP는 증가하는 결과를 나타내었다. 플라스틱 페기물에 촉매를 중량비에 따라 첨가하여 열분해 하였을 때 첨가량이 많아질수록 오일 생성량은 많아지고 가스 생성량은 적어지는 경향을 보였으나 가스 내 H2 함량의 경우 가스 생성량과 별개로 촉매첨가량이 많아질수록 가스 내 H2 함량이 높아지는 경향을 보였다. 이를 통하여 경제적으로 H2를 생성할 수 있는 최적의 온도와 적절한 혼합비, 오일 생성물의 타르를 저감하면서 H2 함량을 높이는 연구가 지속적으로 필요하다고 생각한다.
Plastics have excellent characteristics such as economical efficiency, high functionality, hygiene, and convenience, so the amount of plastic waste increases greatly every year, and accordingly, the amount of plastic waste is increasing. In 2018, Korea's plastic waste generation amounted to 7,304,15...
Plastics have excellent characteristics such as economical efficiency, high functionality, hygiene, and convenience, so the amount of plastic waste increases greatly every year, and accordingly, the amount of plastic waste is increasing. In 2018, Korea's plastic waste generation amounted to 7,304,156 tons, accounting for about 4.50% of the total waste generation. Plastic waste is largely treated by landfill, simple recovery, recycling, energy recovery, etc., and landfill and incineration have secondary environmental pollution problems due to environmental pollutants such as leachate, odor, greenhouse gas emission and toxic pollutants. There is a need for a way to recover resources. Plastics are divided into thermoplastic resins and thermosetting resins, and thermosetting resins are not suitable for thermal decomposition due to the property that once molded, they cannot be molded again, so thermoplastic resins were used. Six general-purpose plastics known to be recyclable by adding PE (HDPE, LDPE), PP, PS, and PET were used. In this study, as in incineration treatment, it is effective in reducing the volume of waste and is used as a resource for energy recovery from plastic waste through pyrolysis that can recover energy as solid, liquid, and gaseous products without emitting secondary pollutants. Pyrolysis is a thermochemical process that decomposes substances into solid, liquid, and gaseous products using external heat under oxygen-free or low-oxygen conditions. Because gaseous products are combustible gases that can generate energy by converting them into combustible gaseous fuels. Changes in the H2 content in the product and gas product generated depending on the temperature, the change in the H2 content in the product and gas product when pyrolysed by mixing according to the type of plastic, and the product and gas product generated when pyrolysis by adding a catalyst The change in the H2 content was investigated. In the case of pyrolysis depending on the plastic type and the temperature of plastic waste, the higher the temperature, the lower the amount of oil produced and the higher the amount of gas produced. Showed a tendency to do. When the plastics were mixed in a 1:1 ratio and pyrolyzed, the amount of oil produced was decreased and the amount of gas was increased than that of single pyrolysis at the same temperature. Although the content decreased, PE and PP showed an increase. When the catalyst was added to plastic waste according to the weight ratio and pyrolyzed, the more the amount added, the higher the amount of oil produced and the less the amount of gas produced. There was a tendency for the H2 content to increase. Through this, I think that it is necessary to continuously study to increase the H2 content while reducing the optimum temperature for economically generating H2, the proper mixing ratio, and the tar of the oil product.
Plastics have excellent characteristics such as economical efficiency, high functionality, hygiene, and convenience, so the amount of plastic waste increases greatly every year, and accordingly, the amount of plastic waste is increasing. In 2018, Korea's plastic waste generation amounted to 7,304,156 tons, accounting for about 4.50% of the total waste generation. Plastic waste is largely treated by landfill, simple recovery, recycling, energy recovery, etc., and landfill and incineration have secondary environmental pollution problems due to environmental pollutants such as leachate, odor, greenhouse gas emission and toxic pollutants. There is a need for a way to recover resources. Plastics are divided into thermoplastic resins and thermosetting resins, and thermosetting resins are not suitable for thermal decomposition due to the property that once molded, they cannot be molded again, so thermoplastic resins were used. Six general-purpose plastics known to be recyclable by adding PE (HDPE, LDPE), PP, PS, and PET were used. In this study, as in incineration treatment, it is effective in reducing the volume of waste and is used as a resource for energy recovery from plastic waste through pyrolysis that can recover energy as solid, liquid, and gaseous products without emitting secondary pollutants. Pyrolysis is a thermochemical process that decomposes substances into solid, liquid, and gaseous products using external heat under oxygen-free or low-oxygen conditions. Because gaseous products are combustible gases that can generate energy by converting them into combustible gaseous fuels. Changes in the H2 content in the product and gas product generated depending on the temperature, the change in the H2 content in the product and gas product when pyrolysed by mixing according to the type of plastic, and the product and gas product generated when pyrolysis by adding a catalyst The change in the H2 content was investigated. In the case of pyrolysis depending on the plastic type and the temperature of plastic waste, the higher the temperature, the lower the amount of oil produced and the higher the amount of gas produced. Showed a tendency to do. When the plastics were mixed in a 1:1 ratio and pyrolyzed, the amount of oil produced was decreased and the amount of gas was increased than that of single pyrolysis at the same temperature. Although the content decreased, PE and PP showed an increase. When the catalyst was added to plastic waste according to the weight ratio and pyrolyzed, the more the amount added, the higher the amount of oil produced and the less the amount of gas produced. There was a tendency for the H2 content to increase. Through this, I think that it is necessary to continuously study to increase the H2 content while reducing the optimum temperature for economically generating H2, the proper mixing ratio, and the tar of the oil product.
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