초록 ▼

1. 소각재 채집서울특별시의 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생한 소각재를 바닥재와 비산재로 각각 채취하여 중금속 오염농도를 분석하였다. 소각재의 조성 분석을 위해 사용된 방법은 IC (Ion Chromatohraphy), EDAX (Energy Dispersive X-ray), ICP (Inductively Coupled Plasma)방식 등이다.

2. 소각재의 유리화 에너지 분석소각재의 조성을 분석한 결과 Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Fe, Zn, Pb, Cd, As, Ni, Cr,

1. 소각재 채집서울특별시의 도시 생활 쓰레기 소각 후 발생한 소각재를 바닥재와 비산재로 각각 채취하여 중금속 오염농도를 분석하였다. 소각재의 조성 분석을 위해 사용된 방법은 IC (Ion Chromatohraphy), EDAX (Energy Dispersive X-ray), ICP (Inductively Coupled Plasma)방식 등이다.

2. 소각재의 유리화 에너지 분석소각재의 조성을 분석한 결과 Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Fe, Zn, Pb, Cd, As, Ni, Cr, Hg, Cu 등이 소량으로 존재함을 알 수 있었다. Si와 Al은 각각 약 12wt$\%$ 및 5wt$\%$로써 두가지 원소를 합하면 약 17wt$\%$가 된다. 이들 두 가지 원소는 본 연구의 연구 목표인 중금속 이온의 유리화에 핵심적인 역할을 하게된다.

3. 용융로 설계 및 제작 등은 영역 최적화를 기본 개념으로 하여 전기 저항 발열체를 이용하여 소각재 용융료를 설계 제작하고, 바닥재와 비산재 및 그 혼합물에 대하여 각각 용융 시험을 실시하였다. 특히 용융 작업 중 휘발될 것으로 예상되는 무기물과 중금속을 포집하기 위하여 고온용 중금속 필터를 제작하여 장착하였다. 필터에 걸러진 무기원소들은 다음과 같다. Zn 0.14 wt$\%$, Cr 0.0048 wt$\%$는 바닥재의 각 성분 함유량의 20$\%$, 10$\%$에 해당되는 양으로써 상당한 양이 휘발되고 있음을 보여준다.

4. 용융체의 재료 화학적 특성X-ray 회절 분석결과 완벽한 유리화가 되었음을 알 수 있다. XRD 분석 결과 측정된 2 Theta 범위 안에서 결정체의 peak을 관찰 할 수 없고, 기저 신호 준위에서 신호와 잡음비가 크며, Fourier transformed wave가 관찰되므로 완벽한 유리화가 된 것으로 판단한다.

5. 용융체의 용출주요 중금속 성분에 대한 환경 규제농도는 Cu(구리) 3mg/l 이하, Pb(납) 3mg/l 이하, Cr+6(6가크롬) 1.5mg/l, Cd(카드늄) 0.3mg/l, As(비소)1.5mg/l, Hg(수은) 1.005mg/l, 이며 본 연구에서는 비산재와 바닥재를 혼합하여 유리화시킴으로써 중금속 이온들을 안정화 시켰으며, 용출시험 결과 검출이 되지 않거나 규제치 이하였다.

Abstract ▼

1. Collection of Incineration Ashes
The bottom ash and fly ash of the incineration ashes from wastes of Seoul city were collected and the pollution density of the contained heavy metal ions were analyzed. The methods used to analyze the ashes were, IC (Ion Chromatography), EDAX(Energy Dispersive

1. Collection of Incineration Ashes
The bottom ash and fly ash of the incineration ashes from wastes of Seoul city were collected and the pollution density of the contained heavy metal ions were analyzed. The methods used to analyze the ashes were, IC (Ion Chromatography), EDAX(Energy Dispersive X-ray), and ICP (Inductively Coupled Plasma)

2. Analysis of the Vitrification Energy of the Ashes
Analysis of the Vitrification Energy of the Ashes Analysis of the components of the ashes showed the at Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Fe, Zn, Pb, Cd, As, Ni, Cr, Hg, Cu, etc. were existent in a small amount. Si and Al were 12 wt$\%$ and 5 wt$\%$, respectively, and both together yields 17 wt$\%$. These two play akey role in vitrification of heavy metal ions, which is the main objective of this research

3. Design and Fabrication of Furnace.
Optimization of equi-temp. area was the principle to design and fabricate the furnace using electric resistance heaters. Melting experiments were performed on bottom ashes and fly ash their mixtures, respectively. Especially to collect in organics and heavy metals which were anticipated to volatize, a high temp. heavy metal filter was fabricated and installed.
In organics which were collected in the filter were Zn 0.14 wt$\%$, and Cr 0.0048 wt$\%$, which corresponds to 20$\%$ and 10$\%$ of the total bottom ashes implying that a considerable amount volatizes.

4. Material Chemical Characteristics of Molten Slag
X-ray diffraction analysis showed perfect vitrification. XRD analysis showed on crystal peak over the 2 Theta range, the S/N ratio was large at the ground signal level, and Fourier transformed wave were observed which implies perfect vitrification.

5. Solubility of Molten Slag
Environmental regulation density for principal heavy metal ions are Cu3 mg/l, Pb3 mg/l, Cr+6 1.5 mg/l, and Hg 0.005 mg/l In this research, bottom ash and fly ash were mixed and vitrified to stabilize the ions and the ions were detected in the dissolvingexperment to be none or only less than the regulation density.

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...20
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황...26
• 제 1 절. 고형화/안정화 기술...30
• 제 2 절. 유리화 기술...33
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과...38
• 제 1 절. 유리화의 이론적 고찰...38
• 제 2 절. 소각재의 물리 화학적 특성...63
• 제 3 절. 용융로 설계 및 제작...82
• 제 4 절. 용융체의 재료 화학적 특성...101
• 제 5 절. 소각재 용융체의 재활용 검토...117
• 제 6 절. 중금속 안정화 기구 해석...121
• 제 7 절. 용융법의 경쟁력...124
• 제 4 장. 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...126
• 제 5 장. 연구개발결과의 활용계획...128
• 제 6 장. 참고문헌...130