초록 ▼

본 연구는 소각재 용융슬래그를 원료로 제올라이트를 합성할 수 있는 일 5톤 생산 용량의 상용플랜트 상세 설계를 완료하고, 생산된 합성제올라이트를 이용한 기능성 제품을 개발하여 폐기물의 소각 및 용융처리를 활성화 하는데 목적이 있다. 이를 위하여
1) 소각재로부터 용융슬래그를 제조할 때에 제올라이트 합성 조건에 적합한 최적조업조건을 확보 하였다.
2) 용융슬래그를 이용한 제올라이트 합성법을 개발하고 semi-pilot scale(0.2톤/일급)의 제올라이트 합성장치를 제작하여 제올라이트 합성공정 및 운전기술의 최적조건을 찾

본 연구는 소각재 용융슬래그를 원료로 제올라이트를 합성할 수 있는 일 5톤 생산 용량의 상용플랜트 상세 설계를 완료하고, 생산된 합성제올라이트를 이용한 기능성 제품을 개발하여 폐기물의 소각 및 용융처리를 활성화 하는데 목적이 있다. 이를 위하여
1) 소각재로부터 용융슬래그를 제조할 때에 제올라이트 합성 조건에 적합한 최적조업조건을 확보 하였다.
2) 용융슬래그를 이용한 제올라이트 합성법을 개발하고 semi-pilot scale(0.2톤/일급)의 제올라이트 합성장치를 제작하여 제올라이트 합성공정 및 운전기술의 최적조건을 찾았다. 또한 상용화(5톤/일급) 제올라이트 합성 및 설비의 기본 및 상세설계 자료를 확립하였다.
3) 제올라이트를 이용한 기능성 제품의 제조 및 현장 적용성 평가를 수행하였다.
① 적조구제용 “제오플럭(Zeofloc)”을 개발하고 현장 살포 시험을 하였다.
② 오폐수 처리용 biomedia인 “EnZeo-BM”을 개발하고,
③ EnZeo-BM의 질소□인 및 유기물 제거 실험과 현장적용 시험을 수행하였다.
4) 기타 고부가성 제품으로의 활용연구로 제오플럭을 이용한 남조류 제거와 EnZeo-BM을 이용한 VOCs 제거연구를 하였다.
5) 이상의 결과에서 본 연구는 환경자원의 재순환 측면에서 이상적이며 상업화 가능성이 높은 것으로 판단된다.

Abstract ▼

It was performed to achieve final objectives of this study as follows:
1. Establish the optimum operation condition.
- Gravimetric separation of heavy metals from melting slag
- Glassy structure of slag
- Fractions of $Al_2O_3$, $SiO_2$ and CaO in ash
2. Construc

It was performed to achieve final objectives of this study as follows:
1. Establish the optimum operation condition.
- Gravimetric separation of heavy metals from melting slag
- Glassy structure of slag
- Fractions of $Al_2O_3$, $SiO_2$ and CaO in ash
2. Construction of 0.2 ton/day scale synthesis equipment of zeolite & Calculate and draw the basic and detailed designs for 5ton/day scale commercial plant
- Manufacture of 0.2 ton/day scale synthesis equipment
- Optimization & Commercialization for the process of zeolite synthesis
?Though alkaline hydrothermal activation processes, Na-A type of zeolite was synthesized from the melting slag of the incinerated ash
?Finding optimal conditions in synthesis process
?Development of synthesis method using Al source and other sources
- Basic and detail designs for 5 ton/day scale commercial plant
?Basic design : balance, P&ID, equipment list and spec., Instrument schedule
?Detailed design : RFQ, mechanic drawing, basic drawing package, Specifications
3. Zeofloc preparation and equipments set-up for field tests
- Development of Zeofloc produced from synthesis zeolite and several additives as a agent for red tide organisms removal
- Construct of 6㎥/hr spray capacity Zeofloc mixing/spray system
- Verification experiment for the quality and safety of Zeofloc from field-testing in Go-sung near the sea
4. EnZeo-BM fabrication and Development of process for removal of nitrogen and phosphorus in sewage and wastewater
- Development of EnZeo-BM made from synthesis zeolite, PE and trace additives, and has complex structure
- Purification of nitrogen, phosphorus and organics in sewage and wastewater by using EnZeo-BM as biomedia
- Test or field application and Evaluation/Commercialization of the products
- Construct of the removal process of nitrogen and phosphorus in sewage and wastewater
5. Development of other high value-added products from synthesis zeolite
- Study on VOCs removal by using Biotrickling filter with EnZeo-BM media
- Test for removal of green algae in river and lakes by using the Zeofloc
- Test for removal characteristics of organic matters in sewage and wastewater by using the process with EnZeo-BM media
6. Evaluation of economical efficiency and commercialization of process of zeolite synthesis and high value-added products manufacture

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...9
• CONTENTS ...15
• 목차 ...17
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...29
• 1. 연구의 배경 및 목적 ...29
• 2. 연구개발의 최종목표 및 연구범위 ...30
• 3. 연구개발 추진체계 ...32
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...33
• 1. 제올라이트 합성 ...33
• 2. 적조구제기술 개발 ...34
• 3. 생물학적 질소?인 제거공정 ...39
• 4. 본 과제를 통한 연구결과의 차별성(독창성) ...45
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...46
• 1. 소각재 용융 최적화 및 용융슬래그 제조 ...46
• 2. 0.2톤/일급 제올라이트 합성장치 설계?제작 및 용융슬래그 제조 ...73
• 3. 5톤/일급 제올라이트 합성장치 설계 ...123
• 4. 제올라이트 특성제어법 ...147
• 5. 적조제거용 제오플럭(Zeofloc)제조 및 장치 설계?제작 ...167
• 6. 제오플럭을 이용한 적조구제 현장적용 및 최적조업 조건 ...178
• 7. EnZeo-BM 제조장치 및 공정 개발 ...200
• 8. EnZeo-BM을 이용한 질소?인 제거공정 개발 ...207
• 9. 합성제올라이트를 이용한 기타 고부가 제품 개발 ...244
• 10. 경제성 평가 및 사업성 검토 ...297
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...309
• 1. 연구개발목표 달성도 ...309
• 2. 연구결과의 대외 기여도 ...310
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...311
• 1. 추가연구 및 연구개발 결과 활용 ...311
• 2. 타 연구에의 응용 ...311
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...312
• 참고문헌 ...313
• 부록 ...330
• 1. 제올라이트 합성 장치 설계도면 및 specification ...330
• 2. 기능성 제품 제조 공정의 경제성 평가 ...365
• 3. 특정연구개발사업 연구결과 활용계획서 ...386