고체폐기물의 연료기술화 (RDF)Chapter 1. 폐기물 Chapter 2. 고체연료화기술 (RDF) Chapter 3. RDF 공정 및 처리기술 Chapter 4. 국외 RDF 현황 및 발전가능성 목 차쓰레기 · 연소재 · 폐유 · 폐산 · 폐알칼리 · 동물의 사체 등 사람의 생활이나 사업활동에 필요 없게 된 물질 발생 주체에 따라 ' 생활폐기물 ' 과 ' 사업장폐기물 ' 로 구분되는데 , 사업장폐기물 이외의 것을 생활폐기물이라 하며 , 공장 · 공사작업장 등 사업장에서 발생되는 것을 사업장폐기물이라고 한다 . Chapter 1. 폐기 물 폐기물의 정의NIMBY 현상 Not In My Back Yard : 내가 사는 곳에 폐기물처리장 등 혐오 시설이 들어서는 것을 원하지 않는다 . 환경오염 토양 , 지하수의 오염 폐기물이 부패되어 발생하는 악취와 지구온난화 가스의 발생 자원의 낭비 폐기물을 처리하는 공정에 있어서 많은 양의 에너지를 소모 폐기물 처리의 문제점화석연료의 고갈 1900 년도에 시작된 산업혁명으로 화석연료의 사용이 급속도로 증가됨에 따라 현재 화석연료의 고갈 위험이 대두되고 있다 . 환경오염문제 연료의 사용에 따라 발생되는 폐기물의 발생이 각종 환경오염을 야기시키고 있다 . 대체연료에너지의 필요성RDF 는 Refuse Derived Fuel 의 줄임말로써 폐기물가공연료라고 한다 . 가공하지 않은 폐기물 자체를 연료라고 말하기도 하지만 , RDF 는 도시폐기물에서 재활용물질을 골라내고 금속이나 유리 같은 불에 타지 않는 물질을 제거한 뒤 종이 · 목재 · 플라스틱 같은 가연성 물질을 잘게 부수고 압축하여 적당한 크기로 만든 연료를 말한다 . Chapter 2. RDF RDF 의 정의철 , 캔 등의 비 가연성 물질을 제외한 쓰레기 PVC( 염화비닐수지 ) 종이 , 플라스틱 , 목재 , 섬유 , 음식물 RDF 의 원료RDF(Refused Derived Fuel) 주요 성상 Shape : 원형 , 길이 30~100mm, 직경 50mm Heating value : 3500 kcal/kg 이상 Moisture : 10% 이하 Ash : 20% 이하 Chlorine : 2% 이하 Sulfur : 0.6% 이하RDF 제조과정 모식도최종 RDF 형상 - 배합차이에 따라 다름 첨가물 비율 (%) 플라스틱 60 톱밥 5 혼합물질 20 종이 15 첨가물 비율 (%) 플라스틱 30 톱밥 10 혼합물질 20 종이 40 첨가물 비율 (%) 플라스틱 50 톱밥 10 혼합물질 20 종이 20분류 제조방법 RDF-1 폐기물로 배출된 상태의 것 RDF-2 폐기물을 파쇄하여 6 인치 메시스크린을 중량비로 95% 통과하는 것 RDF-3 폐기물을 분쇄하여 금속 , 유리 기타의 유기물을 선별한것으로서 2 인치 메시스크린을 중량비로 95% 통과하는 것 RDF-4 폐기물을 분쇄가공하여 10 메시스크린 (2mm) 을 중량비로 95% 통과하는 것 RDF-5 폐기물을 분쇄하여 펠렛 , 큐브 , 조개탄 모양으로 압축한 것 RDF-6 폐기물을 액상연료로 가공한 것 RDF-7 폐기물을 기체연료로 가공한 것 Classify of RDF★한국 RDF 풀질기준 ( 참고 )MT(Mechanical Treatment) 폐기물을 기계적으로 단순 압축하는 방식 . BT(Biological Treatment) 폐기물을 생물학적으로 처리하는 방식 MBT MT 와 BT 를 조합한 방식 ( 세계적으로 채택 ) RDF 연료화 방식RDF 처리공정도 (MBT)기술적 측면 검증된 기술 자원절약효과 폐기물 감량 환경적 측면 온실가스 배출 최소화 메탄가스 회수 가능 유기자원의 처분량 감소 발열량 저감 경제적 측면 공사비 절약 운영관리 비용 감소 신규매립장 조성 효과 MBT 시설도입의 효과원주 RDF 생산시설 익산 혼합 폐플라스틱 유화시설 고려 자동화 플랜트 Cosco 국내의 대표적 RDF 시설 참고 : www.kac.co.kr Chapter 3. RDF 공정 및 처리 기술원주시 생활 폐기물 처리 시설 설비시설 : 80 톤 / 일 (RDF 생산량 : 40 톤 / 일 ) 공정 : 폐기물투입 - 선별 - 파쇄 - 건조 분쇄 - 성형 - 최종 RDF Plant 특성 지역특성을 고려한 RDF PLANT 설계 안정적 연소에 적당한 RDF 제조 전 공정의 자동화로 최소 인원으로 운전 소각시설에 비해 토지 이용효율이 높음 전 공정을 밀폐형으로 제작 ( 먼지 , 악취 비산방지 RDF 특성 - 크기 : 직경 15mm, 길이 30~50mm - 발열량 : 4,500Kcal - 염소 함유량 : 1.0~1.5% - 수분 : 4~7%국내 RDF 처리과정 - 고려 자동화 PLANT- 쓰레기를 150-250mm 정도의 크기로 파쇄 축과 일체형의 회전날과 프레임과 일체의 고정날로 구성 PLC 제어기능 3 가지 유형의 회전날 작동 방법으로 파쇄 파 쇄 기1 차 자력 선별기 쓰레기 중 철 성분을 제거 속도조절 가능건조기 쓰레기를 수분함유물 1% 미만으로 건조 직렬식 건조방법으로 고효율 살수시설 장착으로 화재발생 대비 비상용 impelier 부착으로 건조효율 극대화풍력선별기 쓰레기 중 불연물을 비중차에 의해 선별 1 차 선별 후 불연물과 함께 배출 가능성이 있는 가연물을 재차 선별하여 선별 효율을 극대화 완전 밀폐형으로 쓰레기 및 분진 비산방지 센서부착으로 안전운전분쇄기 선별된 쓰레기를 성형에 적합한 크기인 25mm 이하로 분쇄 지속 V- roter type 으로 저소음 4 면 칼날형으로 4 회 사용가능 유압식 pusber 로 분쇄효율 극대화2 차자력선별기 쓰레기 중 철 성분을 제거 속도조절 가능비금속선별기 건조 , 선별 및 분쇄되어 나오는 쓰레기의 철 및 비철금속을 선별 완전 밀폐형 저장선별방식2 차사이로 최대 6ton 분량의 파쇄쓰레기 저장가능 적체방지 센서부착 취출 스크류의 속도조절로 정량공급기로의 이송량 조절 가능성형기 건조 , 분쇄된 쓰레기를 직경 15mm 정도의 고향연료로 성형 악취가 발생하지 않고 전력소모가 적도록 제작Chapter.4 국외 RDF 현황 및 발전 가능성쓰레기 매립지의 최소화 인간이 살아가면서 생길 수 밖에 없는 쓰레기는 대부분이 매립 된다 . 이를 최소화 할 수있다 . 미래에 대한 무한한 가치를 가진다 . 쓰레기를 고형 연료로 만들어 화석연료를 대체 할 수있기에 환경오염방지에 많은 도움이 된다 . 지속 순환형 환경 산업이다 . 우리나라는 국토면적당 환경오염이 OECD 국가중 최상위권에 속한다 . 따라서 RDF 산업은 이러한 문제에 대해 해결 방안이 될 수 있다 . 발전 가능성끝{nameOfApplication=Show}
-흡광 광도법(아스코르빈산 환원법)-?측정 원리시료중의 유기물을 산화분해하여 모든 인 화합물을 인산염()형태로 변화시킨 다음 인산이온이 몰리브덴산암모늄과 반응하여 생성된 몰리브덴산인암모늄을 아스코르비산()으로 환원하면파란색의 몰리브덴블루를 생성한다. 이 때, 파란색 용액의 흡광도를 880nm에서 측정하여 총 인을 정량하는 방법이다. 정량범위는 25mL, 발색시 0.001~0.025 P mg(즉 0.041~1ppm)이며, 표준편차는 10~2%이다.시료 제조과황산칼륨()용액과황산칼륨(질소함량 0.0005%이하인 것) 20g을 물에 녹여 500mL로 한다.몰리브덴산암모늄-아스코르빈산 혼액(발색시약)몰리브덴산 암모늄 4수화물6g과 주석안티몬칼륨0.24g을 물 300mL에 녹이고 황산(2+1) 120mL와 술퍼민산암모늄5g 을 넣어 녹인 다음 물을 넣어 500mL로 하고 여기에7.2% L-아스코르빈산용액100mL을 넣어 섞는다.?시약을 넣는 순서가 바뀌지 않도록 한다.황산(2+1)제조100mL기준증류수 33mL를 취하여 황산 67mL를 서서히 가하고 표선을 맞춘다.7.2% L-아스코르빈산용액 100mL제조L-아스코르빈산 7.2g을 물에 녹여 100mL로 한다.인산염인 표준원액 100ppm기준미리 105~110℃에서 건조한 인산이수소칼륨(표준시약 :) 0.439g을 정밀히 달아 물에 녹여 정확히 100mL로 한다.표준액 제조(5ppm) 200mL기준표준원액 10mL를 취하여 200mL로 한다. or ⑤을 20배 희석 시킨다.시료의 전처리(1) 시료 50mL를 분해병에 넣는다(2) 과황산칼륨 용액(4W/V) 10mL를 넣어 마개를 닫고 섞는다.(3) 고압증기멸균기에 넣어 가열한다(4) 약 120℃가 될 떄부터 30분간 가열분해를 계속한다.(5)분해병을 꺼내 방낸한다.?바탕 시험액 제조 : 물 50mL + 4%10mL -> 15분간 방치분석 방법⑴ 전처리한 시료의 상등액 25mL를 취하여 마개있는 시험관에 넣는다.⑵ 몰리브덴산암모늄-아스코르빈산 혼액 을 2mL넣어 흔들어 섞는다.⑶ 20~40℃에서 15분간 방치한다.⑷ 이 용액의 일부를 층장 100mm흡수 셀에 옮겨 검액으로 한다.⑸ 따로 물 50mL를 취하여 시료의 시험방법에 따라 시험(바탕시험액)⑹ 바탕시험액을 대조액으로 하여 880nm에서 검액의 흡광도를 측정⑺ 미리작성한 검량선으로부터 총 인 의 양을 구한다.⑻ 농도를 산출전처리한 시료의 상등액이 탁할 경우 880nm에서 흡광도측정이 불가능할 경우유리 섬유여지로 여과한 여액을 사용 710nm에서 재 측정시약조제시 아스코르빈산은입자가 매우 작아 가루가 날리므로 조심 시약을 방치할 경우에는 파라필름으로 밀폐.? 검량선 작성및 미지시료 농도 산출⑴ 바탕시험액으로 사용하는 증류수와 인산염인 표준액(0.005mg-P/mL) 1-20mL를 단계적으로 취하여100mL용량 플라스크에 넣는다.⑵ 물(증류수)을 넣어 표선을 채운다.⑶ 이 액 25mL식 을 마개있는 시험관에 넣는다.⑷ 시료의 시험방법에 따라 시험⑸ 인의 양과 흡광도와의 관계선을 작성-----------------------------------------?작성 방법 - 예구 분x[mg/L]y(흡광도)xyx²y²ST10.006250.1840.001153.9 x 10??0.0339ST20.01250.3370.004211.56 x 10?⁴0.11357ST30.01880.5020.009443.53 x 10?⁴0.252ST40.0250.6740.016856.25 x 10?⁴0.454합계0.062551.6970.03170.0011740.8537-대조셀의 흡광도를 0으로 해주는 경우① ST1(mg) =② ST2(mg) =② ST3(mg) =④ ST4(mg) =함수 형태 : Y=Ax+BA =B =검량선으로 미지시료의 X를 구함(X 는 시료 속의 인의 양)Y=26.3596x+0.012