Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association (유기물자원화)

Korea Organic Resources Recycling Association (유기성자원학회)
권호 표지

Pyrolysis Characteristics of Sludge Discharged from Paper Mill Process

제지공정에서 발생하는 슬러지의 열분해 특성

  • Ko, Jae-Churl (Research Center for Clean Technology, Korea Polytechnic University) ;
  • Kim, Seung-Ho (Dept. of Env. Disaster Prevention Eng., Kangwon National University) ;
  • Park, Young-Koo (Dept. of Env. Disaster Prevention Eng., Kangwon National University) ;
  • Jeon, Jea-Yeoul (Dept. of Env. Disaster Prevention Eng., Kangwon National University) ;
  • Kim, Jin-Ho (Center for Research Facilities, Kangwon National University) ;
  • Park, Joon-Seok (Dept. of Env. Disaster Prevention Eng., Kangwon National University)
  • 고재철 (한국산업기술대학교 청정공정&소재연구소) ;
  • 김승호 (강원대학교 환경방재공학과) ;
  • 박영구 (강원대학교 환경방재공학과) ;
  • 전제열 (강원대학교 환경방재공학과) ;
  • 김진호 (강원대학교 공동실험실습관) ;
  • 박준석 (강원대학교 환경방재공학과)
  • Received : 2009.03.11
  • Accepted : 2009.03.22
  • Published : 2009.03.31
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Abstract

This research was conducted to evaluate pyrolysis characteristics of the sludge discharged from paper mill process with sintering temperature. The sludge was composed of 70.72% of moisture, 9.52% of volatile solids, and 19.76% of ash, respectively. The sludge contained high 66.40% of $Fe_2O_3$ and CaO(15.80%), $Al_2O_3$(9.42%), and $SO_3$(3.75%) components, and minor $SiO_2$, $Na_2O$, and $Cr_2O_3$ were also contained in it. The other components except $Fe_2O_3$ and $Cr_2O_3$ were slightly decreased with increase of sintering temperature. Specific surface area of the sludge before sintering was $130m^2/g$ and ones after sintering at $400^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$ were $114m^2/g$ and $33m^2/g$ respectively. Specific surface area of sludge was decreased with increase of sintering temperature. From the result of TG-DTA, it was shown that weight of the sludge was decreased by moisture and organic loss until $600^{\circ}C$ and decreased by volatilization of metal components and additional combustion of carbon until $800^{\circ}C$.

본 연구는 제지공정에서 발생하는 슬러지의 소성온도에 따른 열분해 특성을 파악하기 위하여 실시되었다. 제지슬러지의 수분, 가연분 및 회분 함량은 각각 70.72%, 9.52%, 19.76%로 나타났다. 제지슬러지에는 $Fe_2O_3$가 66.40%로 가장 많이 함유되어 있었으며, CaO(15.80%), $Al_2O_3$(9.42%), $SO_3$(3.75%)와 그 밖에 $SiO_2$, $Na_2O$, $Cr_2O_3$ 등도 미량 함유되어 있었다. 소성 전 보다 소성 후 그리고 소성온도가 증가함에 따라 $Fe_2O_3$ 와 $Cr_2O_3$를 제외한 다른 원소들의 상대적 함유량은 약간씩 감소하였다. 소성 전 제지슬러지의 비표 면적은 $130m^2/g$이었으며, $400^{\circ}C$와 $700^{\circ}C$에서 소성한 슬러지의 비표면적은 각각 $114m^2/g$와 $33m^2/g$으로 소성온도가 높아짐에 따라서 비표면적 값이 감소하였다. 열중량 분석 결과 $600^{\circ}C$까지는 결합수와 유기물 분해에 의한 중량 감소가 나타났으며, $800^{\circ}C$ 이후에는 금속들의 휘발 및 미연탄소분 연소에 의한 중량감소가 나타났다.

Keywords

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