저온 열분해 시 발생되는 Char 특성 및 PCDDs/PCDFs 배출특성

Abstract

산업화가 가속화되고 생활수준이 향상되면서 에너지와 자원에 대한 수요가 높아지고 있다. 최근 들어 자원 및 에너지 부족 현상이 심화되면서 폐기물도 자원이라는 관점에서 접근하고 있다. 그 중 하수슬러지의 처리 방안에 대한 관심이 증대되어 결과적으로 새로운 기술과 방법들을 모색하게 되었다. 최근 하수도 보급률이 향상되어 하수처리량의 증가와 더불어 하수슬러지의 발생량도 증가하고 있다. 현재 이러한 하수슬러지의 처리는 해양투기가 71 %로 대부분을 차지하고 있고, 매립 1 %, 소각 13 %, 재이용 15 %로 처리되고 있다. 2003년 7월부터는 폐기물 관리법에 의해 육상매립이 금지되면서부터 해양 투기양이 증대되어 해양을 점점 오염시키고 있으며, 2007년 런던 협약에 의해 해양투기도 중금속 함량에 따라 점진적으로 금지되어 하수슬러지의 안정적 처리, 처분 방안, 재이용에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 하수처리장에서 발생되는 하수슬러지를 물리․화학적, 열적특성을 분석하였으며, 소형 열분해 반응기를 이용하여 온도별 열분해 특성을 분석하였다. 저온 열분해 실험 결과 400 ℃에서 발생된 Char의 발열량은 4,264 kcal/kg으로 가장 높은 열량을 나타냈고, 이 값은 고형연료품질기준의 4등급에 해당하는 연료 수치로서 연료적 가치를 가질 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 Char의 활성탄 흡착 실험결과 온도변화에 따른 뚜렷한 흡착능력은 보이지 않았지만 흡착 활성제를 통한 연구를 통해 활성탄의 대용으로도 활용 가능할 것으로 판단된다. 열분해의 반응온도가 증가 할수록 발생 가스 및 생성오일의 수율이 증가하는 경향을 보였고, 온도변화에 따른 다이옥신 분석결과 온도범위 400 ℃에서 다이옥신의 농도가 높게 나타났다.