가스화와 소각 용융 조건에서 생성된 슬랙의 재활용성 분석

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석탄 및 하수슬러지 내에 함유된 무기물질을 환경적 측면에서 안정적인 물질로 재활용하기 위해서는 회재의 형태가 아닌 슬랙의 형태로 발생시키는 것이 한 방법이다. 가스화 반응에서 생성된 석탄 슬랙과 소각ㆍ용융과정에서 생성된 하수슬러지 슬랙의 특성을 분석하여, 재활용 측면에서 살펴보았다. 급냉을 시킨 슬랙들은 잘게 쪼개진 수 mm크기로 발생되었고, 함유된 미연탄소분은 모두 0.15% 이하였으며 슬랙의 구조는 대부분 무결정형인 특징을 보여주고 있었다. 분석 결과를 보면, 석탄 슬랙과 하수슬러지 슬랙 모두 중금속 성분이 용출되는 양은 국내기준치의 10배나 엄격한 일본기준보다도 훨씬 낮아서 재활용 물질로 활용하는 데에 문제가 없음을 알 수 있었다. 슬랙 내에 함유된 중금속 농도에서는 큰 차이가 있었는데, 향후 중금속 함량규제가 도입될 경우에는 두 슬랙 원료의 혼합 활용을 통해 중금속 함량 조절도 가능할 것이다.

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In order to utilize inorganic components in coal and wastewater sludge as an environmentally stable material, slag-forming is considered as one of the suitable methods better than producing as an ash. Coal slag that was produced by gasification as well as the slag made from wastewater sludge by incineration or melting process have been analyzed with the viewpoint of recyclability. Slags produced by water quenching exhibited a cracked shape that has a size of few millimeters with sharp edges. Slags contain the unburned carbon content below 0.15％ and expose mostly amorphous structural characteristics. Analysis results in the extraction of heavy metal compounds demonstrate that both slags from coal and wastewater sludge could be utilized as a safe recycle material even with a Japanese environmental regulation that is ten times more stringent than the current Korean standard. Slags from coal and wastewater sludge show significant differences in contents of each heavy metal compound. Since the future trend of environmental regulation shifts to the control of total content for each heavy metal compound, proper mixing of slags that contain different heavy metal contents might be an option for manufacturing recycle materials.

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