대형폐기물 잔재물과 일회용 비닐봉지 혼합물의 고형연료화 가능성에 관한 연구

장진만 ( Jin-man Chang ) , 서승범 ( Seung-bum Seo ) , 오승진 ( Seung-jin Oh ) , 오민아 ( Min-ah Oh ) , 이재영 ( Jai-young Lee )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 237(총1페이지)

대형폐기물은 가정이나 사업장에서 배출되는 가구, 가전제품 등 개별적으로 개량이 가능하고 품명을 알아볼 수 있는 폐기물로써 처리과정에서 잔재물이 발생한다. “잔재물”은 『사업자의 자원순환 성과관리 운영 등에 관한 고시』에서 재활용량 중 실제 재활용 공정에 사용되지 않고 재활용을 위한 전처리 및 재활용 공정에서 새로이 발생되는 폐기물로, 발생된 잔재물은 주로 소각과 매립을 통해 최종 처분되고 있는 실정이다. “일회용 비닐봉지”는 1970년대 처음 개발된 이후 편의성 등에 의해 널리 사용되고 있으며, 주성분은 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene, HDPE)이다. HDPE는 재생이 불가능한 자원으로써 일회용 비닐봉지는 사용 후 소각과 매립을 통해 최종 처분되고 있다. 잔재물과 일회용 비닐봉지는 매립 처분 시 매립지 안정화를 방해하며, 소각...

TAG SRF, 대형폐기물, 일회용 비닐봉지, 고형연료

바이오오일 가스화공정에서 생산되는 합성가스의 품질향상 및 타르저감에 관한 연구

황재규 ( Jae Gyu Hwang ) , 최항석 ( Hang Seok Choi ) , 최명규 ( Myung Kyu Choi ) , 최동혁 ( Dong Hyeok Choi ) , 홍성완 ( Seong Wan Hong ) , 홍승현 ( Seung Hyeon Hong ) , 김범석 ( Beom Seog Kim )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 238(총1페이지)

바이오매스를 이용한 바이오에너지 기술은 지구온난화와 환경오염 등의 문제를 야기하는 화석연료의 사용을 저감할 수 있는 친환경 에너지로 주목받고 있다. 현재 국내 폐목재 발생량은 지속적으로 증가하여 처리 및 활용방안이 필요한 실정이다. 이러한 폐목재 처리방안의 일환으로 본 연구에서는 제재부산물인 톱밥을 급속열분해 하여 얻은 바이오오일을 가스화하여 합성가스를 생산하고, 촉매개질을 통하여 품질향상 및 타르저감에 관한 연구를 진행하였다. 고품질의 합성가스는 주로 합성천연가스 제조, FT 디젤, 메탄올, 에탄올, 수소 또는 DME등의 고부가 합성연료 생산에 활용된다. 그러나 바이오매스 기반 가스화는 합성가스 내 타르와 soot의 발생으로 인하여 기존 연소시스템을 장기간 운전 시 정제를 위한 세척, 집진 설비의 부담이 있어 빠르게 상용화가 되고 있지 못한 실정이다. 따라...

TAG 바이오오일, 촉매가스화, 타르저감, 합성가스

열분해에 따른 우분 펠릿의 특성변화

정광화 ( Kwang-hwa Jeong ) , 이동준 ( Dong-jun Lee ) , 이동현 ( Dong-hyun Lee ) , 박회만 ( Hoe-man Park )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 239(총1페이지)

최근까지도 국내 가축분뇨 연간 발생량이 증가하고 있는 추세이다. 반면에 가축분뇨 처리 관련 환경기준은 지속적으로 강화되어지고 있어서 양축 농가들의 가축분뇨 처리 관련 부담이 더욱 높아지고 있다. 예를 들면 농가에서 생산된 퇴비에 대한 부숙도에 대한 관리제도 실시가 예정되어 있어서 이에 대한 축산 농가들의 관심이 매우 높아진 상태이다. 현재 국내 축산농가에서 발생된 가축분뇨의 약 80% 정도가 퇴비화 방법에 의해 처리되고 있으므로 퇴비부숙도 관리제도는 축산농가의 분뇨처리 부담과 직결되어진다. 특히 한우농가와 젖소농가의 경우에는 농가에서 발생되는 가축분뇨가 거의 전량 퇴비화방법에 의해 처리되어지므로 그 부담이 더 크다고 할 수 있다. 현재 국내에서 가축분뇨를 자원화하는 방법으로는 퇴비화와 액비화 그리고 에너지화 방법이 적용되어지고 있다. 가축분뇨 에너지화 방...

TAG 우분, 고체연료, 펠릿, 열분해

Lab-scale 유동층 연소반응기에서의 질소저감기술 적용에 따른 질소산화물 및 미연탄소 배출특성

최영곤 ( Young-kon Choi ) , 전민규 ( Min-kyu Jeon ) , 양승재 ( Seung-jae Yang ) , 이정규 ( Chung-kyu Lee ) , 길상인 ( Sang-in Keel ) , 윤진한 ( Jin-han Yun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 240(총1페이지)

최근 고도화된 산업화로 인해 온실가스 배출량이 증가함에 따라 질소산화물 관리에 대한 관심이 집중되고 있다. 따라서 발전소 및 폐기물 소각시설의 배출허용기준 강화, 대기관리권역법 및 대기오염물질 배출총량제 시행 등 질소산화물 저감을 위한 많은 정책이 추진되고 있다. 하지만 질소산화물은 고온의 연소 과정에서 불가피하게 발생되고 매우 안정한 화학물질이기 때문에 배출 억제가 용이하지 않다. 대기환경연보에 따르면 제조업연소 또는 비산업연소와 같은 연소공정에서 배출되는 질소산화물 비율이 전체발생량의 약 32% 정도로 나타나 있다. 이 연소공정 중에는 대규모 NOx 발생 시설인 에너지산업 연소시설이 41%를 차지하고 있으며 중·소형 보일러가 많이 포함되어 있는 제조업 및 비산업 연소시설이 약 53%이고, 폐기물처리시설이 6%의 비율을 차지하는 것으로 보고되고 있다. 저감...

TAG 미분탄, 유동층연소반응기, 탈질기술, 미연탄소

NaOH 용액과 폐 알루미늄의 반응에 의한 수소가스 생산

( Weiqi Shi ) , ( Thapa Ajay ) , 이범 ( Beom Lee ) , 전항배 ( Hang-bae Jun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 241(총1페이지)

신에너지 중 하나인 수소 에너지는 많은 에너지를 발생시키며, 다양한 방법을 통해 생성할 수 있어 주목을 받고 있다. 수소는 알칼리용액과의 반응으로써 생성할 수 있으며, 본 연구에서는 폐 알루미늄과 NaOH 용액의 반응에 의한 수소가스 생산을 관찰하였다. 알루미늄 생산 공장에서 공급받은 폐 알루미늄은 잘게 자른 형태(T 4.3 μm×L 0.5 mm×W 0.5 mm)로 준비되었고 NaOH용액은 1~5 M로 제작하였다. 용액의 용량에 따른 차이를 확인하고자 용액의 용량을 60 mL, 500 mL로 하였으며 500 mL의 멸균병 내에서 반응이 진행되었다. 5 g의 폐 알루미늄과 500 mL의 1 M, 3 M, 5 M의 NaOH 용액과의 반응 시 각각 5.7 L, 5.9 L, 6.2 L의 수소가 발생되었으며 발생속도는 각각 0.1 L-H₂/...

TAG 신에너지, 폐 알루미늄, 알칼리용액, 수소가스 생산

폐 알루미늄을 통한 수소생산에서의 산용액의 영향

천아인 ( A-in Cheon ) , 양현명 ( Hyeon-myeong Yang ) , 박은정 ( Eun-jeong Park ) , 전항배 ( Hang-bae Jun )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 242(총1페이지)

지속적인 인구의 증가와 그에 따른 에너지 소비의 및 폐기물의 증가로 인해 화석연료의 고갈과 폐기물 처리가 문제점으로 대두되고 있다. 이에 따라 신재생 및 신에너지와 자원순환적인 폐기물처리의 연구가 활발히 진행되고 있으며 그중 간단하고 다양한 방법으로 생산이 가능한 수소에너지가 주목받고 있다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄과 산용액을 사용하여 수소가스를 생산함과 동시에 폐 알루미늄을 사용하여 폐기물의 재이용을 도모하였다. 실험에 사용된 폐 알루미늄은 알루미늄 생산 공장에서 공급받았으며 산용액은 HCl과 H₂SO₄를 사용하였다. HCl용액과 H₂SO₄용액은 각각 1~5 M의 농도로 준비되었으며, 폐 알루미늄은 압력을 가하여 구형으로 만든 형태로 준비하였다. 각 용액 90 mL와 10 ...

TAG 폐 알루미늄, HCl, H_2SO4, 수소가스

폐기물 유래 합성가스로부터 수소생산을 위한 HT-WGS 반응용 Co-Nb-CeO₂ 촉매의 Nb 담지량에 따른 효과

변희주 ( Hui-ju Byeon ) , 정창훈 ( Chang-hoon Jeong ) , 정대운 ( Dae-woon Jeong )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 243(총1페이지)

본 연구에서는 고온수성가스전이(HT-WGS: High Temperature Water Gas Shift; CO + H₂O → CO₂ + H₂) 반응용 Co-CeO₂ 촉매에 조촉매 Nb를 첨가하여 Nb 담지량에 따른 촉매의 특성 및 성능을 비교하였다. Nb 조촉매는 Co-CeO₂에서 촉매 활성을 현저히 증가시키고 HT-WGS 반응에서 부반응인 메탄화 반응을 억제시키는 효과가 있다. 촉매는 공침법으로 제조되었으며, 촉매 활성과 물리·화학적 특성 간의 상관관계를 이해하기 위해 BET, XRD, CO-Chemisorption, XPS, Raman, H_2...

TAG 고온수성가스전이 반응, High Temperature Water Gas Shift Reaction, Co-CeO_{2 촉매}, Co-CeO_{2 Catalyst}, Nb 담지량, Nb loading amount, 공침법, Co-precipitation Method

폐기물 유래 합성가스를 이용한 고온수성가스전이반용 Co-CeO₂ 촉매의 성능에 조촉매(La, Pr, Zr) 첨가가 미치는 영향 연구

김주환 ( Ju-hwan Kim ) , 이용희 ( Yong-hee Lee ) , 정대운 ( Dae-woon Jeong )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 244(총1페이지)

본 연구는 폐기물합성가스로부터 수소 생산을 위한 고온수성가스전이(High Temperature Water-Gas Shift)반응용 Co-CeO₂ 촉매에서 다양한 조촉매(La, Pr, Zr)를 첨가하여 조촉매가 촉매 성능에 미치는 영향을 평가하였다. Co-Promoter-CeO₂ 촉매는 선행 연구결과에 따라서 Co를 15 wt.%로 고정하였으며 조촉매를 각각 첨가하여 공침법으로 제조하였다. 제조된 Co-Promoter-CeO₂ 촉매의 물리·화학적 특성 확인을 위해 BET, XRD, TPR의 특성분석법을 사용하였다. 또한, 촉매 성능 평가를 위해 높은 기체공간속도(GHSV= 143,000 h^-1)에서 반응을 진...

TAG 고온수성가스전이반응, High Temperature Water Gas Shift Reaction, 조촉매, Promoter, 선택도, Selectivity, 수소생산, Hydrogen production

수열처리 이용한 바이오매스계 폐기물의 습식반탄화 연구

김혁진 ( Hyeok Jin Kim ) , 이유민 ( You Min Lee ) , 박찬 ( Chan Park ) , 오세천 ( Sea Cheon Oh )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 245(총1페이지)

최근 온실가스, 미세먼지 등 대기 문제들을 비롯한 환경에 대한 관심이 점차 증가하면서 화석연료를 이용한 발전소의 배출가스에 대한 규제가 증가하고 이를 해결하기 위한 방안들에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 그 중 하나가 열매의 껍질, 커피를 내리고 남은 찌꺼기 등 바이오매스계 폐기물을 혼소하는 방법이다. 하지만 바이오매스계 연료의 구조적 이질성과 낮은 에너지밀도, 경제적으로 비효율적인 운반 및 저장방법 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안 중 하나로 수열처리를 이용해 바이오매스계 폐기물을 습식분위기에서 반탄화 연구를 수행하였다. 우선, 다양한 반응 온도와 수분함량을 다르게 한 실험에서 반복 실험을 진행하였으며 조건들이 연료특성 개질에 미치는 영향과 최적조건을 고찰하기 위하여 원시료 및 수열처리를 거친 시료의 질량 수...

TAG 바이오매스, 수열처리, 연료특성

바이오 폐기물 고형연료(Bio-SRF)의 내구성 및 저장성 평가

김동주 ( Dongju Kim ) , 구재회 ( Jaehoi Gu ) , 박영수 ( Yeongsu Park ) , 홍동욱 ( Donguk Hong )  한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회), 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 [2020] 제2020권 246(총1페이지)

바이오 폐기물 고형연료(Bio-SRF)는 폐지류, 농업폐기물, 폐목재류, 식물성 잔재물, 초본류 폐기물 등 환경부 장관이 고시하는 바이오매스 폐기물을 이용하여 제조한 고형연료를 말한다. 국내 Bio-SRF의 전소 및 혼소를 이용한 발전량은 지난 5년간 5배 이상 증가하여 2018년 기준 1,782,965 MWh로써 바이오 에너지 총 발전량의 약 20%를 차지하였다. 이와 같은 수요증가세는 향후에도 유지될 것으로 예상되며 2022년 대략 2,671 MW (36개소)로 전망된다. Bio-SRF를 이용한 발전은 주로 목재펠릿과 목재칩이 사용되나 국내산 목재펠릿 생산량 및 경제성 부족으로 대부분 수입산을 사용하는 실정이며 수입 우드펠릿을 대체하기 위한 바이오 자원 개발이 요구된다. 최근에는 정부의 미이용 산림바이오매스에 대한 REC ...

TAG Bio-drying, Biomass, SRF, Storage Characteristic, Durability

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