도시폐기물의 화학적 특성 11조 : 김문학 200468012 박노영 200468021 박대연 200668014
차 례 도시폐기물의 화학적 특성이란? 4성분 분석(proximate analysis) 3. 재의 융점 4. 폐기물 성분의 원소분석 5. 폐기물 성분의 에너지 함량 6. 필수 영양물질과 미량 원소 7. 고찰 8. 참고문헌
1.도시폐기물의 화학적 특성이란? 도시폐기물을 구성하고 있는 성분의 화학적 조성에 대한 자료는 폐기물의 중간처리 및 자원화 공정을 평가하는데 중요하다. 예를 들면, 소각 가능성은 폐기물의 화학적 조성 에 달려있다. 전형적으로, 폐기물은 일부 수분이 함유되어 있는 가연성물질(semimoist combustible)과 불연성 물질 (noncombustible material)의 혼합물이라고 생각할 수 있다.
2. 4성분분석(proximate analysis) <도시폐기물의 가연성 성분에 대한 4성분 분석의 항목> 수분(105℃에서 1시간 가열했을 때의 질량 손실) 휘발성 가연분 (뚜껑을 덮은 도가니에서 950 로 강열 후 추가적인 무게감소) 고정탄소(fixed carbon, 휘발성분이 제거된 남아있는 가연성 잔재물) 회분(열린 도가니에서 연수 후 잔재물의 무게)
3. 재의 융점 정의 : 재의 융점은 폐기물 소각으로부터 생긴 재가 용융되었다가 응고되어 고형물인 클링커(clinker)를 형성시키는 온도 클링커가 생성되는 대표적인 융점의 범위 -> 1100℃에서 1200℃
4. 폐기물성분의 원소 분석 고형물의 원소분석은 전형적으로 C(탄소). H(수소), O(산소), N(질소), S(황), 회분에 대한 비율을 결정하는 것이다. 원소분석 결과는 도시폐기물내 유기물의 화학적 조성을 파악하는데 이용된다. 생물학적 처리에 있어서 적합한 C/N비를 얻기 위하여 폐기물의 적정혼합을 결정하는데도 이용된다.
도시 쓰레기 성분에 따른 원소 분석치(건조기준 중량(%)) 성 분 원 소 분 석 치 (wt.%) C H O N S ash 음식물쓰레기 48.0 6.4 37.6 2.6 0.4 5.0 종이류 43.4 5.8 44.3 0.3 0.2 6.0 플라스틱류 60.0 7.2 22.8 - 10.0 섬유 40.0 2.2 3.2 가죽 8.0 11.6 0.0 고무 69.7 8.7 1.6 20.0 나무류 49.5 42.7 <0.1 1.5 유리,광물 0.5 0.1 98.9 금속 4.5 0.6 4.3 90.5
5. 폐기물 성분의 에너지 함량 도시폐기물내의 유기성분의 에너지 함량은 계산에 의해 결정할 수 있다. (1) 열량계로 실규모 보일러의 사용, (2) 실험실 단열열량계(laboratory bomb calorimeter)의 사용, (3)원소의 조성을 아는 경우 계산에 의해 결정할 수 있다. 현재 대부분의 유기성분의 에너지 함량은 단열열량계 시험 결과에 근거한다.
단열 열량계에 의한 방법 건조된 쓰레기를 2mm이하로 분쇄한 후 일정량을 취하여 열량계 에서 연소시켜 발열량을 측정. 이때 분석하는 과정에서 약간의 수분이 다시 흡수되므로(1~4%) 건조기준을 측정할 시료의 수분함량을 다시 측정해서 보정하여 야 정확한 건조기준(dry base) 발열량을 얻을 수 있다. 이렇게 하 여 각 성분별 건조기준 발열량을 구하고 건조폐기물의 발열량과 생폐기물의 발열량을 식에 의하여 계산한다.
이상과 같은 측정법은 쓰레기를 성분별로 분류하여 단일 성분 시료를 열량계로 측정하여 생폐기물의 고위발열량을 추산한 것이다 이상과 같은 측정법은 쓰레기를 성분별로 분류하여 단일 성분 시료를 열량계로 측정하여 생폐기물의 고위발열량을 추산한 것이다. 분류하기 전의 혼합된 폐기물은 건조하여 열량계내에서 건조기준의 고위발열량을 측정한뒤 다음싱에 의해 직접 측정할 수 있다.
폐기물성분의 에너지 함량결정에 사용되는 실험실 단열열량계
6. 필수 영양 물질과 미량원소 도시폐기물의 유기물은 퇴비, 메탄, 에탄올과 같은 생물학적 처리공정의 원료로 이용될 수 있기 때문에, 폐기물 내 필수 영양물질이 어떻게 최종적으로 사용되는가를 평가하는데 중요하다.
필수 영양물질 및 미량 원소
참고 문헌 폐기물처리공학(남궁완,이동훈 공역) 폐기물처리개론(황재석,오세천,정순형,권홍기) 물리적, 화학적 특성 논문 (이건주교수님) 네이버(www.naver.com) 다음(www.daum.net) 구글(www.google.co.kr)