[논문 자료]고온 고압 조건에서의 난분해성 액상폐기물 분해 특성

 

 

고온 고압 조건에서의 난분해성 액상폐기물 분해 특성

Decomposition Characteristics of Non-Degradable Liquid Waste

under High Temperature and High Pressure Conditions

 

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지정폐기물은 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지, 먼지, 슬러지, 감염성폐기물 등이며, 이 중에서 많은 부분이 폐산, 폐알칼리, 폐유, 폐유기용제, 폐합성수지 등 액상지정폐기물이다. 이와 같은 액상지정폐기물을 적절히 분해하기 위해 먼저 액상지정폐기물에 대하여 밀도, 삼성분, 원소분석,발열량 등물리화학적 특성을 분석하고 0.3톤/일급의 고온고압시스템을 설계하였으며, 반응온도는 1,200∘이상, 압력은 최대 4 kgf/cm2(g)조건에서 실험을 수행하였다.

 

폐유의 평균 밀도값은 0.93 g/mL. 폐유기용제는 0.93 g/mL, 폐합성수지는 0.91 g/mL이었으며, 삼성분과 원소분석 결과 폐유기용제는 수분 54.34%, 회분 3.35%, 가연분 42.31%이었고, 탄소 29.73%, 수소 3.82%, 산소 5.94%, 질소 2.31%, 황 0.51%이었다. 폐유의 평균 저위발열량은 8,294 kcal/kg, 폐유기용제의 경우 7,462 kcal/kg, 그리고 례합성수지는 5,809 kcal/kg으로 나타났다.

논문출처 -  https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO200709906250847

 

액상례기물 중 유해물질의 분해 특성을 보기 위해 대상 폐기물에 혼합한 톨루엔, TCE 그리고 톨루엔이 고온에서 분해될 때 발생하는 벤젠 3가지 물질에 대해 고온 고압 처리 전후의 양으로 각물질의 DRE를 비교한 결과, 상압조건에서 벤젠 99.73%, 톨루엔 99.73%, TCE가 99.95% 이었으며 가압조건에서 벤젠99.97%, 톨루엔 99.82%, TCE가 99.99%으로 나타나 가압조건이 상압조건보다 유해물질의 분해율이 향상된 결과를 보였다. 본 실험결과 TCE/톨루엔 혼합물의 DRE는 99.73% 이상으로 매우 높게 나타나 유해물질이 적절히 분해됨을 확인할 수 있었다.

 

nes., CWT+35‰＋Anes., NWT＋15‰+Anes. 및 CWT+15‰＋Anes.의 8개 실험구를 2반복으로 설정하여 경북울진∼부산까지 약 400 km (6시간)를 차량수송하였다. 수송용기는 스티로폼상자(66×42×20 cnn)로서, 여기에 해수 3 L와 액화산소를 넣은 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 혈액의 성상 및 분석항목은 수송전ㆍ후에 채혈하여 비교하였다. 수송전 hematocrit는 22.2±3.8%에서 수송후 NWT＋35‰에서 15.3＋3.9%, CWT＋35‰은 16.7±3.0%, NWT+15‰구에서는 19.2±1.8%로 낮아졌으며, CWT+15‰구는 20.9±3.6%로 수송전과 차이가 없었다. 한편 NWT＋15‰＋Anes.구는 17.8±0.9%, CWT＋15‰＋Anes.구는 14.5±1.5%로 낮아졌다. Cortisol은 수송전 2.4±0.1 ng/ml로부터 CWT＋35‰구는 16.7±12.8 ng/ml, NWT＋35‰구는 47.9＋19.8 ng/ml, NWT＋15‰구는 43.5±13.9 ng/ml, CWT＋15‰구는 26.1±8.3 ng/ml, NWT＋15‰+Anes.구는 61.7±3.3 ng/ml, CWT+15‰+Anes.구는 86.1±19.0 ng/ml로 높아졌다.

 

Glucose는 수송전 74.2±32.6 mg/dl로부터 NWT＋35‰구는 197.9±27.5 mg/dl, CWT＋35‰구도 272.1±29.9 mg/dl로 유의하게 높아졌다. Na/sup +/의 수송전 농도는 163.5±0.6 mEq/L로부터 NWT＋35‰구와 CWT＋35‰구는 각각 175.3±1.2 mEq/L, 190.0±5.0 mEq/L로 높아졌으며, 다른 실험구에서는 차이가 없었다.

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초고온•초고압 반응기

 초고온•초고압 반응기는 초고온 상태에서 화학, 수열, 촉매 반응이나 바이오 매스 처리 등을 수행할 수 있는 반응기입니다.

일신의 초고온•초고압 반응기는 높은 안정성과 함께 사용자편의성이 좋고 완벽한 배관처리가 가능합니다.

열처리, 산업 가열 시스템, 화학 및 석유화학, 항공 분야에 많이 접목되어 사용되어집니다.

 

 

• 원리 및 적용분야

- 원리

기말이 유지되는 Vessel에 샘플(하수슬러지, 제지슬러지, 음식폐기물, 폐목재, 저석탄, 저급유)를 장압하고 유지시간, 온도, 혼합이 이루어 지도록 RPM을 설정한다. 가스 퍼지 후 승온(가열)과 동시에 포화수증기압 등 분위기를 조성하여 열수탄화 또는 바이오매스 연료를 생성하며, 공정 조건에 따라 배출가스(수소, 일산화탄소, 메탄 등) 생성된 가스를 포집하여 가스벼려 분리한다.

 

- 적용분야

기말이 유지되는 Vessel에 샘플(하수슬러지, 제지슬러지, 음식폐기물, 폐목재, 저석탄, 저급유)를 장압하고 유지시간, 온도, 혼합이 이루어 지도록 RPM을 설정한다. 가스 퍼지 후 승온(가열)과 동시에 포화수증기압 등 분위기를 조성하여 열수탄화 또는 바이오매스 연료를 생성하며, 공정 조건에 따라 배출가스(수소, 일산화탄소, 메탄 등) 생성된 가스를 포집하여 가스벼려 분리한다.

 

환경	환경 오염 물질을 열수 탄화 과정을 통한 환경 오염의 방지
	Fischer-Tropsch Reaction 공정을 통한 바이오 디젤(알코올 등)이나 휘발유 등 친환경적 신연료 생산

 

※ 수백만년의시간을 거치면서석 탄과갈탄이 만들어지는 자연적인 탄화과정을 초고온·초고압반응기를 통하여 토양의 유기물을 빠르게 열수탄화처리하여 친환경적 연료를 생산, 비교적 낮은 온도로 반응을 진행시킬 수 있기 때문에 미래 지향적인 기술이며, 국내에는 현재 초기단계에 머물러있는 실정.

 

 

 

 

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