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서울시 자원회수시설 바닥재의 재활용을 위한 전처리에 관한 연구

연구결과보고서

제출문

요약문

목차

제 1 장 연구의 필요성 및 목적
1. 연구의 필요성 18
2. 연구목적 20
3. 연구의 차별성 21

제 2 장 연구내용 및 방법
1. 연구내용 23
2. 연구방법 26
 2.1 바닥재 재활용을 위한 전처리 방법 조사 26
 2.2 효과적인 바닥재 전처리 방안 및 조건 도출 27

제 3 장 연구결과
1. 국내외 바닥재 전처리 연구현황 및 기술동향 36
 1.1 국내 바닥재 연구현황 및 기술동향 37
 1.2 국외 바닥재 연구현황 및 기술동향 40
2. 바닥재의 물리화학적 특성분석 49
 2.1 강열감량 49
 2.2 수소이온농도지수 49
 2.3 염소화합물 50
 2.4 중금속 용출시험 51
 2.5 시안화합물 55
 2.6 자원회수시설 반입폐기물의 물리적 성상 56
3. 전처리 후 바닥재의 물리화학적 특성분석 62
 3.1 자연숙성에 의한 바닥재의 전처리 62
 3.2 CO 2 강제숙성에 의한 바닥재의 전처리 71
 3.3 세정에 의한 바닥재의 전처리 81

제 4 장 결론 및 연구결과의 활용계획
1. 결론 101
 1.1 바닥재 전처리 방안 선정 및 제언 101
 1.2 제언 103
2. 연구결과의 활용계획 105

참고문헌

표목차
<표 1.1> 서울시 자원회수시설 (소각시설) 운영현황 (2010년 기준) 18
<표 1.2> 서울시 생활폐기물 및 소각재 발생현황 19
<표 2.1> 국내 연구현황 및 기술동향 조사방법 26
<표 2.2> 국외 연구현황 및 기술동향 조사방법 26
<표 2.3> 자원회수시설 별 시료채취 일시 27
<표 2.4> 바닥재의 물리화학적 특성분석 항목 28
<표 2.5> 자연숙성에 의한 바닥재 전처리 조건 30
<표 2.6> CO 2 강제숙성에 의한 바닥재 전처리 조건 30
<표 2.7> 세정에 의한 바닥재 전처리 조건 31
<표 2.8> 전처리 후 바닥재의 물리화학적 특성분석 항목 32
<표 3.1> 국내 바닥재 전처리에 관한 연구 36
<표 3.2> 국내 바닥재 전처리에 관한 기술 36
<표 3.3> 국외 바닥재 전처리에 관한 연구 37
<표 3.4> 국외 바닥재 전처리에 관한 기술 37
<표 3.5> FHWA의 아스팔트 도로포장 시 바닥재의 사용지침 40
<표 3.6> 용융처리를 통한 바닥재 재활용 추이 (일본) 41
<표 3.7> 시멘트 원료로 사용되는 폐기물 및 부산물 현황 (일본) 41
<표 3.8> 도로건설자재로 활용하기 위한 소각재 이용기준 44
<표 3.9> 프랑스의 도로건설자재로 활용하기 위한 소각재 이용기준 45
<표 3.10> 강남자원회수시설 반입폐기물의 물리적 성상 57
<표 3.11> 노원자원회수시설 반입폐기물의 물리적 성상 58
<표 3.12> 마포자원회수시설 반입폐기물의 물리적 성상 59
<표 3.13> 양천자원회수시설 반입폐기물의 물리적 성상 60

그림목차
[그림 2.1] CO 2 강제숙성 전처리 반응기 31
[그림 3.1] 일본 ㈜테크노론티아의 바닥재 재활용 공정 개요 42
[그림 3.2] 일본 ㈜Eco-Tech의 소각재 시멘트 원료화 공정 개요 43
[그림 3.3] 일본 추부 Recycle ㈜의 유용 자원회수 공정 개요 43
[그림 3.4] Eco-Cement 제조 공정의 개요 44
[그림 3.5] 독일의 바닥재 재활용 공정 45
[그림 3.6] 영국 DAY Group의 소각 바닥재 골재 생산과정 46
[그림 3.7] 바닥재의 강열감량 결과 49
[그림 3.8] 바닥재의 pH 측정 결과 50
[그림 3.9] 바닥재의 염소이온농도 측정 결과 51
[그림 3.10] 강남자원회수시설 바닥재의 중금속 용출시험 결과 52
[그림 3.11] 노원자원회수시설 바닥재의 중금속 용출시험 결과 53
[그림 3.12] 마포자원회수시설 바닥재의 중금속 용출시험 결과 54
[그림 3.13] 양천자원회수시설 바닥재의 중금속 용출시험 결과 55
[그림 3.14] 바닥재의 시안화합물 측정 결과 56
[그림 3.15] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 강열감량 변화 62
[그림 3.16] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 pH 변화 63
[그림 3.17] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 염소 변화 64
[그림 3.18] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 납 용출농도 변화 65
[그림 3.19] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 구리 용출농도 변화 65
[그림 3.20] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 비소 용출농도 변화 66
[그림 3.21] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 카드뮴 용출농도 변화 66
[그림 3.22] 자연숙성 기간에 따른 바닥재의 6가크롬 용출농도 변화 67
[그림 3.23] 자연숙성 기간에 따른 바닥재 내 시안화합물 변화 67
[그림 3.24] 자연숙성 후 강남자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 68
[그림 3.25] 자연숙성 후 노원자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 69
[그림 3.26] 자연숙성 후 마포자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 69
[그림 3.27] 자연숙성 후 양천자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 70
[그림 3.28] CO 2 강제숙성에 따른 강열감량 변화 71
[그림 3.29] CO 2 강제숙성에 따른 pH 변화 72
[그림 3.30] CO 2 강제숙성에 따른 염소 농도 변화 73
[그림 3.31] CO 2 강제숙성에 따른 납 용출농도 변화 74
[그림 3.32] CO 2 강제숙성에 따른 구리 용출농도 변화 74
[그림 3.33] CO 2 강제숙성에 따른 비소 용출농도 변화 75
[그림 3.34] CO 2 강제숙성에 따른 카드뮴 용출농도 변화 75
[그림 3.35] CO 2 강제숙성에 따른 6가크롬 용출농도 변화 76
[그림 3.36] CO 2 강제숙성에 따른 시안화합물 농도 변화 77
[그림 3.37] 강제숙성 후 강남자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 78
[그림 3.38] 강제숙성 후 노원자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 78
[그림 3.39] 강제숙성 후 마포자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 79
[그림 3.40] 강제숙성 후 양천자원회수시설 바닥재의 중금속 함량분석 80
[그림 3.41] 세정 시간에 따른 바닥재의 강열감량 변화 81
[그림 3.42] 세정 시간에 따른 바닥재의 pH 변화 82
[그림 3.43] 세정 시간에 따른 바닥재의 염소 변화 83
[그림 3.44] 세정 시간에 따른 바닥재의 납 농도 변화 84
[그림 3.45] 세정 시간에 따른 바닥재의 구리 농도 변화 84
[그림 3.46] 세정 시간에 따른 바닥재의 비소 농도 변화 85
[그림 3.47] 세정 시간에 따른 바닥재의 카드뮴 농도 변화 86
[그림 3.48] 세정 시간에 따른 바닥재의 6가크롬 농도 변화 87
[그림 3.49] 세정 시간에 따른 바닥재의 시안화합물 변화 88
[그림 3.50] 세정 후 강남자원회수시설 바닥재의 중금속 함량 88
[그림 3.51] 세정 후 노원자원회수시설 바닥재의 중금속 함량 89
[그림 3.52] 세정 후 마포자원회수시설 바닥재의 중금속 함량 89
[그림 3.53] 세정 후 양천자원회수시설 바닥재의 중금속 함량 90
[그림 3.54] 세정 고액비에 따른 바닥재 강열감량 변화 91
[그림 3.55] 세정 고액비에 따른 바닥재 pH 변화 92
[그림 3.56] 세정 고액비에 따른 바닥재 염소화합물 변화 92
[그림 3.57] 세정 고액비에 따른 바닥재 납 용출농도 변화 93
[그림 3.58] 세정 고액비에 따른 바닥재 구리 용출농도 변화 94
[그림 3.59] 세정 고액비에 따른 바닥재 비소 용출농도 변화 94
[그림 3.60] 세정 고액비에 따른 바닥재 카드뮴 용출농도 변화 95
[그림 3.61] 세정 고액비에 따른 바닥재 6가크롬 용출농도 변화 96
[그림 3.62] 세정 고액비에 따른 바닥재 시안 농도 변화 96
[그림 3.63] 세정 고액비 별 바닥재의 중금속 함량분석 (강남) 97
[그림 3.64] 세정 고액비 별 바닥재의 중금속 함량분석 (노원) 98
[그림 3.65] 세정 고액비 별 바닥재의 중금속 함량분석 (마포) 98
[그림 3.66] 세정 고액비 별 바닥재의 중금속 함량분석 (양천) 99

Contents
Chapter.1 The necessity and the purpose of this research 17
 1. The necessity of this research 18
 2. The purpose of this research 20
 3. The discrimination of this research 21
Chapter.2 Research contents and methods 22
 1. Research contents 23
 2. Research methods 26
  2.1 Survey of the pre-treatment for recycling of bottom ash 26
  2.2 Pre-treatment condition of bottom ash recycling 27
Chapter.3 Research results 35
 1. Research status and technology trends 36
  1.1 Research status and technology trends in Korea 37
  1.2 Research status and technology trends in the world 40
 2. Physico-chemical analysis of bottom ash 49
  2.1 Ignition loss 49
  2.2 pH 49
  2.3 Chloride 50
  2.4 Korean standard leaching test 51
  2.5 Cyanide 55
  2.6 Physical characteristics of waste in incineration 56
 3. Physico-chemical analysis of bottom ash after pre-treatment 62
  3.1 Weathering 62
  3.2 Carbonation 71
  3.3 Washing 81
Chapter.4 Conclusion and research utilization 100
 1. Conclusion 101
  1.1 Selection of Pre-treatment for bottom ash 101
  1.2 Suggestion 103
 2. Research utilization 105
Reference 107