초록

도시 소각재의 재활용 가능성을 분석하기 위하여 그 추정발생량 및 재활용에 따른 경제성을 검토하였으며, 국내·외 도시 쓰레기 발생현황 및 도시 소각재의 물리·화학적 특성을 분석하였다. 도한 소각재를 이용하여 제조된 골재의 품질시험을 실시하여 소각재 골재의 품질범위를 확인하고자 하였다. 또한 골재제조에 의한 소각재의 용출저감 효과를 확인하기 위하여 소각재 골재에 대한 용출시험을 실시하였고 더불어 콘크리트/인터로킹 블록의 적용 가능성을 검토하였다.

Abstract ▼

We investigated the economic gains and losses according to the assumption occurrence, quantities, and recycling rate in order to analyse the recycling possibility of MSW incineration ash. Also, we investigated the present conditions concerning the technique, and characteristic system used for the re

We investigated the economic gains and losses according to the assumption occurrence, quantities, and recycling rate in order to analyse the recycling possibility of MSW incineration ash. Also, we investigated the present conditions concerning the technique, and characteristic system used for the recycling of MSW incineration ash.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• EXECUTIVE SUMMARY...6
• 목차...11
• Contents...20
• 표목차...31
• 그림목차...38
• 사진목차...48
• 제1장 서론...54
• 제1절 연구개발 배경 및 필요성...55
• 제2절 연구개발 목표 및 내용...58
• 1. 연구개발 목표...58
• 가. 환경개선 목표...58
• 나. 경제성 목표...59
• 다. 기술적 목표...59
• 2. 연구범위...62
• 가. 소각재의 분석...62
• 나. 비산재와 바닥재의 특성에 적합한 재활용 공정 도출...62
• 다. 최적 배합비 도출을 위한 기초 실험...62
• 라. 소각재의 성상에 따른 최적 경량골재 성형조건 확립(생산성 증진을 목표)...63
• 마. 소각재를 이용한 다공성 골재의 최적 소성조건 규명...63
• 바. 제조된 골재의 품질시험 및 환경안정성 시험...64
• 사. 소각재 골재를 이용한 경량콘크리트 2차제품 적용 시험...64
• 제2장 국내·외 기술개발 현황...65
• 제1절 국내의 소각재 처리현황 및 연구동향...66
• 1. 폐기물의 처리 현황...66
• 2. 국내의 소각재 연구동향...69
• 3. 국내 소각장 현황 및 소각재 처리현황...70
• 제2절 국외의 소각재 처리현황 및 연구동향...74
• 1. 국외의 소각재 처리 현황...74
• 가. 미국...74
• 나. 일본...74
• 다. 유럽...75
• 2. 국외의 소각재 연구동향...76
• 제3절 소각재 특성 및 처리공정...77
• 1. 소각재의 특성...77
• 2. 소각재의 처리 공정...84
• 가. 소각재의 전처리...84
• 나. 비산재의 안정화 처리 방법...85
• 다. 비산재의 처리기술의 정리...95
• 제4절 중금속의 고형화/안정화 이론...96
• 1. 고형화/안정화의 정의 및 목적...96
• 2. 유해 폐기물의 고형화 방법 및 종류...96
• 가. Lime-pozzolan 공정...97
• 나. Potland Cement Systems 공정...97
• 다. Thermoplastic Microencapaulatio 공정...100
• 라. Macroencapsulation공정...100
• 제5절 중금속의 용출...101
• 1. 중금속 용출의 메카니즘...101
• 2. 중금속 용출시험 방법...102
• 제6절 인공골재 제조 공정 및 이론...105
• 1. 인공골재의 종류와 분류...105
• 2. 인공골재의 제조이론...107
• 가. 고온 소성, 발포의 메카니즘...107
• 나. 상온경화형 인공골재 제조...108
• 3. 구상화(球狀化)이론 고찰...108
• 가. 입자의 형식...108
• 나. 팬(Pan)형, 드럼(Drum)형 성구기에 의한 입자 성장 메카니즘...109
• 4. 인공골재의 제조공정 고찰...110
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...111
• 제1절 도시/산업 쓰레기 소각재의 특성 파악...112
• 1. 소각재 및 부원료의 시료 채취...112
• 2. 분석항목...112
• 3. 분석방법...112
• 가. 비중, 입도...112
• 나. 함수율...113
• 다. pH 측정...113
• 라. 주사형 전자현미경관찰...113
• 마. 주성분 분석...113
• 바. 미량원소...114
• 사. XRD 분석...114
• 아. 용출실험...114
• 4. 분석결과...116
• 가. 소각재의 물리적 특성(비중, 함수율, pH, 입도, SEM에 의한 미세구조)...116
• 나. 화학적 특성...120
• 5. 소결...128
• 제2절 소각재를 이용한 상온경화형 인공골재 제조 기술 개발...130
• 1. 개요...130
• 2. 바닥재를 혼입한 경화체 제조...131
• 가. 사용재료...131
• 나. 실험 방법...132
• 다. 실험 결과 및 고찰...135
• 3. 비산재를 혼입한 경화체 제조...144
• 가. 사용재료...144
• 나. 실험 방법...145
• 다. 실험 결과 및 고찰...146
• 4. 소각재를 용한 상온인공골재의 제조...163
• 가. 성형 기술 확립...163
• 나. 바닥재를 이용한 상온 경화형 골재의 제조...171
• 다. 비산재를 이용한 골재의 제조...172
• 5. 소각재를 이용한 상온경화형 인공골재의 품질특성...173
• 가. 골재의 외형...173
• 나. 가경식 드럼형 성형기를 이용한 골재의 입도...174
• 다. 인공골재의 품질특성...176
• 6. 소각재의 대량처리를 위한 인공골재 제조 설비...191
• 가. 상온인공골재 제조 시스템...191
• 나. 골재 제조 시스템의 일반제원...192
• 다. 운전순서 및 주요 부속장치...193
• 7. 소결...196
• 제3절 소각재를 이용한 고온 소성법에 의한 인공골재 제조 기술 개발...197
• 1. 개요...197
• 2. 소각재를 이용한 고온소성 인공경량골재 제조...198
• 가. 재료의 선정...198
• 나. 배합비의 결정...200
• 다. 골재의 성형...200
• 라. 소성...202
• 3. 실험결과 및 고찰...209
• 가. 원료 특성 및 배합비...209
• 나. 혼합...220
• 다. 골재의 성형...223
• 라. 골재의 소성...228
• 마. 소각재를 이용한 고온소성 인공경량골재 품질...248
• 바. 부원료의 혼입에 따른 골재의 품질...252
• 사. 산화피막 형성에 의한 융착현상의 방지...256
• 아. 각종 제조 조건 변화에 따른 골재의 품질 변화...260
• 자. 제조된 골재의 용출시험에 의한 분석 결과...265
• 4. 결론...266
• 가. Formulation...266
• 나. 성형 조건...266
• 다. 소성 조건...266
• 라. 코팅제의 효과...267
• 마. 골재물성...267
• 바. 환경안정성...267
• 제4절 소각 하닥재(5∼13㎜)의 콘크리트 골재로서의 활용성 평가...268
• 1. 개요...268
• 2. 실험계획 및 방법...268
• 가. 사용재료...269
• 나. 공시체의 제작 및 양생...270
• 다. 실험방법...270
• 3. 실험 결과 및 고찰...271
• 가. 굳지 않은 콘크리트...271
• 나. 경화 콘크리트의 압축강도...272
• 4. 소결...274
• 제5절 소각재 골재를 이용한 콘크리트 압축강도...275
• 1. 개요...275
• 2. 실험계획 및 방법...276
• 가. 사용재료...276
• 나. 공시체의 제작 및 양생...277
• 다. 실험방법...279
• 3. 실험결과 및 고찰...280
• 가. 굳지 않은 콘크리트...280
• 나. 경화된 콘크리트의 압축강도...282
• 4. 소결...287
• 제6절 소각재 골재를 이용한 콘크리트의 동결융해 저항성...289
• 1. 개요...289
• 2. 실험계획 및 방법...289
• 가. 사용재료...290
• 나. 공시체의 제작 및 양생...290
• 다. 실험방법...291
• 3. 실험결과 및 고찰...294
• 가. 상온경화형 골재(LBA)를 이용한 콘크리트의 동결융해 저항성...294
• 나. 소성 골재(HAI)를 이용한 콘크리트의 동결융해 저항성...297
• 4. 소결...299
• 제7절 소각재 골재를 활용한 보도블록의 제조...300
• 1. 개요...300
• 2. 실험계획 및 방법...300
• 가. 사용재료...300
• 나. 인터록킹 블록의 제작 및 양생...301
• 다. 실험방법...303
• 3. 실험결과 및 고찰...304
• 가. 치수 및 허용오차...304
• 나. 흡수율...305
• 다. 단위용적중량...306
• 라. 휨강도...306
• 4. 소결...308
• 제8절 결론...309
• 1. 소각재의 물리·화학적 특성...309
• 2. 상온성형 인공골재의 제조...310
• 3. 고온소성 인공골재의 제조...311
• 가. Formulation...311
• 나. 성형 조건...312
• 다. 소성 조건...312
• 라. 코팅제외 효과...313
• 마. 골재물성...313
• 4. 소각 바닥재(5∼13㎜)의 콘크리트 골재로서의 활용성 평가...313
• 5. 소각재 골재를 이용한 콘크리트의 특성...314
• 6. 소각재 골재의 콘크리트의 동결융해 저항성...315
• 7. 소각재 골재를 활용한 보도블록의 제조...316
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 관련분야에서의 기여도...317
• 제1절 연구개발목표의 달성도...318
• 제2절 대외 기여도...320
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...322
• 제1절 소각재 재활용 기술 활용방안...323
• 제2절 인공경량골재 활용방안...323
• 제3절 사업추진 계획...324
• 제4절 향후의 정책 및 연구방향...325
• 1. 정책방향...325
• 2. 연구방향...326
• 제5절 개발기술의 기업화 및 상품화 계획...327
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...333
• 제1절 폐기물을 이용한 경량골재의 제조...334
• 제2절 일본에서의 소각재 재활용 동향...336
• 1. 석탄재 이용 에코마크 상품 인정...336
• 2. 비산재 이용 에코시멘트의 JIS 제정...337
• 3. 소각재 재활용 조립 소성 시스템 개발...338
• 4. 용융 파우더화 소각로 신설...340
• 5. 하수슬러지 소각재를 건축재료로 재자원화...341
• 6. NICHAS, Cr-Free 소각로 내화재 발매...342
• 7. 융용 파우더화 소각로 신설...343
• 8. 소각재를 인공 제올라이트로 가공하는 기술...345
• 9. 수열반응을 이용한 소각재 고형화 기술 개발...346
• 10. 슬러지 용융 슬래그를 건물 구조재료에 이용...347
• 11. 소각재 리싸이클 조립 소성 시스템 개발...349
• 12. 소각재의 유해물 불용화 신소재...350
• 13. 도시 쓰레기와 하수 슬러지로 콘크리트 제조...351
• 14. 자원순환형 사회를 목표로 한 재활용 기술 개발...352
• 15. 수열(水熱 ) 고화기술 무기재료에 응용기술 개발...353
• 16. 鹿島, 소각재 등을 융해?결정화하여 신도로포장재 개발...354
• 17. 도시쓰레기 소각재로 투수블록 제조...354
• 18. 도시쓰레기와 하수오니를 이용한 세라믹블록 개발...355
• 19. 쓰레기 소각재로 만든 석재, 하천 호안재에 적극적으로 이용...356
• 20. 석탄재를 활용한 세라믹 결합제...357
• 21. 일본통산성, 건설용 리싸이클재 평가법의 표준화에 착수...358
• 22. 쓰레기 소각재를 파인세라믹으로 재생하는 새로운 용융로...358
• 23. NEDO, 쓰레기와 오니를 이용한 시멘트 생산기술 확립...359
• 제3절 일본 폐기물 정책 현황 및 처리 동향...360
• 1. 폐기물 정책 현황...360
• 2. 일본의 폐기물 처리기술 현황...363
• 3. 일본의 폐기물 관리 관련 사례...364
• 가. 일반폐기물 최종처리의 적정화...364
• 나. 융용고화물의 재생이용 촉진...368
• 제7장 참고문헌...372