침출수의 수량 및 수질변화를 평가하기 위하여 세 종류(소각재 100%, 소각재 70%+일반생활폐기물 30%, 생활폐기물 100%)의 모형매립조를 실제 기상조건하에서 운영하였다. 실험결과, 누적 침출수 발생률이 모형매립조 A와 B가 모형매립조 C보다 높은 것으로 나타났다. 모형매립조 A는 pH가 pH 9~11의 범위였으나 시간이 경과하면서 중성으로 점차 변하였다. 염소이온은 소각재를 매립한 모형매립조 A와 B가 높은 것으로 나타났으나 모형매립조 C의 경우 낮게 나타났다. 생활폐기물을 충전한 모형매립조 C의 경우 침출수내의 유기물 농도가 다른 모형매립조보다 높게 나타났다.
1990년 이후 생활폐기물보다 사업장 폐기물이 많아지면서 총 폐기물 발생량은 점차 증가하고 있는 상황이다. 날로 증가하는 폐기물을 국내 실정상 매립처리하는 것은 한계가 있으므로, 효율적인 감량화 정책으로 폐기물 발생량을 저감하고, 소각에 의한 처리가 요구된다. 그러나 폐기물 소각처리는 소각 재와 유해가스를 배출하기 때문에 많은 문제점이 있다. 특히 인체에 맹독성인 다이옥신류(polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans:PCDD/Fs)가 배출되면서 현재 사회적 문제로 크게 부각되고 있기 때문에 소각시 다이옥신을 처리할 수 있는 장치의 개발이 필요하다. (중략)
폐기물로 발생하는 제지슬러지 소각재와 하수슬러지 소각재의 재활용을 위하여 각 소각재의 물리 화학적인 특성을 조사하였으며 소각재가 가지는 포졸란 반응특성을 이용하여 시멘트 혼화재로서 활용가능성에 대하여 검토하였다. 제지 및 하수슬러지 소각재의 입도는 $10{\sim}100{\mu}$에 대부분 분포하고 있으며, 포졸란 반응물질인 $SiO_2$와 $Al_2O_3$의 함량이 45.8~51.0%이였다. 압축강도시험결과 소각재 함량이 10%일 때 비교적 높은 압축강도를 나타났으며 기공율 또한 하수슬러지 소각재를 제외하고 10%일 때 낮은 것으로 나타났다. 이 결과 제지슬러지 소각재의 경우 시멘트 혼화재로써의 재활용 가능성이 충분한 것으로 판단된다.
산업발전에 따른 인구의 증가와 대량생산은 매년 엄청난 양의 도시폐기물을 발생시키고 그 양은 매일 49,902톤에 이른다. 현재, 매일 발생량의 14.5%인 5,440톤이 소각처리되고 있는데 여기서 발생되는 소각재는 대부분 매립되어지고 있는 실정이다. 그러나 매년 그 양이 증가하고 상대적으로 매립지의 부족현상이 나타나면서, 쓰레기 소각재의 처리 문제는 환경적, 경제적으로 우리사회를 위협하는 문제가 되고 있다. 도시쓰레기 소각재는 $850{\sim}1,000$의 온도에서 쓰레기를 소각하여 발생하는 부산물로서 플라이애쉬와 바텀애쉬로 나뉘어지고, 그 주성분은 $SiO_2,\;CaO,\;Al_2O_3$등의 산화물이다. 본 연구에서는 수세공정을 거친 쓰레기 소각재를 화학적 반응에 의해 경화시켜 모르타르를 제조하고, 알칼리 활성제와 양생조건에 따른 강도발현 특성을 파악하였으며, XRD분석과 SEM-EDS 분석을 통하여 반응 생성물 및 반응 메커니즘을 분석하였다. 실험 결과, 주요 생성물은 포틀랜드시멘트의 수화생성물과 유사한 C-S-H겔 형태의 화합물이었고, ettringite 및 C-A-H 화합물도 생성됨을 확인할 수 있었다. 재령 28일의 압축강도는 고온양생 조건에서 NaOH+물유리를 알칼리 활성제로 사용한 경우 40.5MPa로 가장 높게 나타났으며 잔골재의 50%를 바텀애쉬(bottom ash)로 치환하였을 경우, 19.3MPa의 강도발현을 보였다.
우리나라의 폐기물 발생총량은 꾸준히 증가추세를 보이는 가운데, 최근 생활폐기물의 처리현황을 보면 재활용이나 소각이 매년 증가하고 있다. 쓰레기 소각율이 높아지고 대형 소각시설이 증가하면서부터 소각 후에 발생하는 도시 소각재의 처리 및 재활용의 문제가 중요한 관심사가 되고 있다. 소각재의 효과적이고 안전한 취급을 위해서는 그것의 화학적 성질에 관한 지식이 중요하다. Kirby and Rimstldt$^{[1]}$ 는 Charlotte (USA)에 소재하는 두 곳의 소각로에서 나온 Municipal Solid Waste (MSW) ash를_체계적으로 분석하여 화학적 조성에 대한 연구를 행한 바 있다. (중략)
폐기물 소각시 발생되는 각종 유해가스 및 비산회재(fly ash)는 후처리 설비에 의해 배출허용기준치 이하로 처리된 후 대기 중으로 방출되도록 환경 규제되고 있다. 그러나 포집된 비산회재(fly ash) 및 노하부 배출재(bottom ash) 내에는 미 연소된 상태로 배출된 유해성 유기물질(다이옥신, 퓨란류 등)과 중금속 성분이 함유되어 있어 이들 소각잔류물(incineration residues)을 안정화나 무해화 처리 없이 단순 매립할 경우 강우에 의해 소각잔류물 내의 유해성분이 침출됨에 따라 토양이나 지하수 등에 2차 환경오염을 일으키게 된다. (중략)
소각 또는 고온용융 등의 열처리 설비의 운전시 이로부터 예상되는 작업자 및 인근주민의 방사선 피폭을 보수적인 개념과 단순화시킨 피폭예측 식을 이용하여 산출해 보았다. 200kg/hr 용량의 소각로에 대해 발전소의 가연성 폐기물을 소각하는 경우 작업자의 피폭이 인근주민보다 훨씬 우려해야 하는 영향인자였으며 소각대상물 중의 핵종농도의 제한, 소각재 취급시 차폐의 증대 등이 요구된다. 따라서 작업자의 최대 피폭허용기준치를 기초로 폐기물내 핵종의 최대 허용 비방사능치를 계산해 보았고 각 핵종의 영향도를 제시해 보았다. 적용된 식은 각종처리 및 처분시설의 설계 및 운전전에 안전성 평가에 활용될 수 있으리라고 기대된다.
악취는 황화수소ㆍ메르캅탄류ㆍ아민류 등 기타 자극성 있는 기체상 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새로, 주로 인체 위해성 보다는 정신적 ·심리적 피해를 끼치는 감각공해이다(김덕현, 2001). 특히 암모니아는 현재 환경부에서 규제하는 8대 악취물질 중 하나로 지정되어있어 이에 대한 많은 연구가 필요한 실정이다 2001년 지정폐기물의 총 발생량은 2,820톤/일 으로 지정폐기물은 매년 증가하고 있는데 이의 상당량을 소각으로 처리하고 있다. 폐기물 처리 소각공정은 크게 쓰레기 반입부, 소각로, 가스냉각설비, 방지시설, 소각재 처리시설 등으로 분류될 수 있다. (중략)
본 논문에서는 일련의 실내실험을 통하여 하수회의 기본특성, 다짐, 압축강도, 압밀, 투수 및 CBR 특성을 분석하여 폐기물 매립장의 차수재 및 복토재 등의 건설재료로서 하수슬러지 소각재의 활용방안을 연구하였다. 특히, 하수슬러지 소각재의 치환률을 5, 10, 15, 20, 25, 30%로 변화시키면서 점토벽돌을 제작하여 품질시험을 실시하였다. 하수슬러지 소각재의 투수특성을 확보하기 위하여 혼합재로서 벤토나이트와 소석회를 사용하였다. 실험결과, 벤토나이트 혼합비가 증가함에 따라 투수계수는 감소하며 차수재로 사용가능한 투수계수가 $1{\times}10^{-7}cm/sec$ 이하로 되는 벤토나이트의 혼합비는 20% 정도로 나타났다. 일축압축시험결과 하수슬러지 소각재는 복토재의 일축압축강도 기준을 만족하는 것으로 평가되었다. 점토벽돌에 대한 품질시험 결과 하수슬러지 소각재의 치환률이 증가함에 따라 압축강도는 감소하였으며, 3종 점토벽돌의 품질기준을 만족하는 하수회의 최대치환률은 15% 정도로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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