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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박대원
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2015
2014
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하수슬러지 발생량 증가와 처리여건 변화로 처리비가 지난 5년간 연평균 13.6% 급증하고 관련 민원이 증가하는 등 갈수록 처리가 어려워지고 있어, 효율적 처리를 위해 다양한 대책을 정부에서 마련하고 있으나, 종합적인 처리여건 검토에 의한 효율적 처리는 미진한 실정이다. 음식물류폐기물은 2013년 기준 전체 생활 쓰레기의 25.9%에 해당되는 양이 발생되었고, 재활용되고 있는 양중 85%가 사료화와 퇴비화로 처리되고 있다. 하지만 사료화 72%, 퇴비화 61%가 무상판매 되고 있다.
본 연구에서는 하수슬러지와 음식물류폐기물을 혼합한 뒤 반탄화반응을 통하여 생성된 반응물을 분석하여 고형연료로써의 가치를 파악하고자 하였다.
고정탄소의 경우 반응온도가 높아질수록 고정탄소 함량이 증가하는 경향을 보였으며 하수슬러지의 비율이 높아질수록 더 많은 양이 증가하였다. 음식물류폐기물을 제외하고 반응온도 270℃에서 약 30%의 고정탄소 함량을 보였으며, 반응온도 300℃에서 하수슬러지는 48%, 음식물류폐기물은 40%, 혼합시료는 음식물류폐기물과 하수슬러지 중간 값이 측정되었으며 대부분의 반응물들이 반응온도 270℃에서 갈탄에 해당하는 고정탄소함량을 보였다.
발열량의 경우 반응온도 240℃부터 고형연료제품기준인 3,000Kcal/Kg에 만족하는 발열량을 나타내었으며, 측정된 발열량은 초기 시료보다 약 6배 증가한 수준으로 나타났으며 혼합시료의 경우 음식물류폐기물의 비율이 높아질수록 더 높은 발열량을 얻을 수 있었다. 반탄화 반응 온도가 높아질수록 반응물의 석탄 밴드가 개선되어 초기 biomass그룹에서 Lignite 범위까지 탈수이동경로를 따라 이동하는 것을 확인할 수 있었으며, 반응온도 270℃, 혼합비율 6:4, 5:5, 4:6은 약 0.8~ 1.0로 아역청탄에 해당되는 연료비를 얻을 수 있었고, 혼합비율 2:8과 하수슬러지는 1.3과 4.2의 연료비를 얻을 수 있었다.
본 연구를 통해 얻어진 반응물의 기초물성 및 연료적 특성이 하수슬러지와 음식물류폐기물 연료화 기술 다양화에 활용이 될 것으로 사료되며, 음식물류폐기물의 제도가 변경되어 재활용 활성화를 위한 대안으로 각광받기를 기대한다.
본 연구에서는 하수슬러지와 음식물류폐기물을 혼합한 뒤 반탄화반응을 통하여 생성된 반응물을 분석하여 고형연료로써의 가치를 파악하고자 하였다.
고정탄소의 경우 반응온도가 높아질수록 고정탄소 함량이 증가하는 경향을 보였으며 하수슬러지의 비율이 높아질수록 더 많은 양이 증가하였다. 음식물류폐기물을 제외하고 반응온도 270℃에서 약 30%의 고정탄소 함량을 보였으며, 반응온도 300℃에서 하수슬러지는 48%, 음식물류폐기물은 40%, 혼합시료는 음식물류폐기물과 하수슬러지 중간 값이 측정되었으며 대부분의 반응물들이 반응온도 270℃에서 갈탄에 해당하는 고정탄소함량을 보였다.
발열량의 경우 반응온도 240℃부터 고형연료제품기준인 3,000Kcal/Kg에 만족하는 발열량을 나타내었으며, 측정된 발열량은 초기 시료보다 약 6배 증가한 수준으로 나타났으며 혼합시료의 경우 음식물류폐기물의 비율이 높아질수록 더 높은 발열량을 얻을 수 있었다. 반탄화 반응 온도가 높아질수록 반응물의 석탄 밴드가 개선되어 초기 biomass그룹에서 Lignite 범위까지 탈수이동경로를 따라 이동하는 것을 확인할 수 있었으며, 반응온도 270℃, 혼합비율 6:4, 5:5, 4:6은 약 0.8~ 1.0로 아역청탄에 해당되는 연료비를 얻을 수 있었고, 혼합비율 2:8과 하수슬러지는 1.3과 4.2의 연료비를 얻을 수 있었다.
본 연구를 통해 얻어진 반응물의 기초물성 및 연료적 특성이 하수슬러지와 음식물류폐기물 연료화 기술 다양화에 활용이 될 것으로 사료되며, 음식물류폐기물의 제도가 변경되어 재활용 활성화를 위한 대안으로 각광받기를 기대한다.
목차
I. 서 론 11. 연구배경 및 필요성 12. 연구배경 및 목적 3II. 이론적 고찰 51. 하수슬러지 특성 52. 하수슬러지의 발생 및 처리현황 73. 음식물류폐기물 특성 94. 음식물류폐기물의 발생 및 처리현황 105. 하수슬러지 및 음식물류폐기물의 재활용 기술 136. 반탄화 기술 22III. 실험 방법 241. 실험재료 242. 실험 방법 26IV. 실험 결과 및 고찰 291. 혼합비율과 반응온도에 따른 반응물의 특성 291.1 반탄화 반응물의 수분함량 변화 291.2 반탄화 반응 전·후 반응물의 TGA곡선변화 311.3 반탄화 반응물의 삼성분 분석 322. 혼합비율과 반응온도에 따른 연료성상변화 342.1 반탄화 반응물의 저위발열량 342.2 반탄화 반응 전·후의 FT-IR 비교 353. 혼합비율과 반응온도에 따른 연료특성 비교 373.1 반탄화 반응물의 석탄밴드 분석 373.2 반탄화 반응물의 연료비 383.3 반탄화 반응물의 연소성지수 393.4 반탄화 반응물의 염소성분 분석 40V. 결 론 41참고문헌 43영문초록(Abstract) 45
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