KR101833775B1 - 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법 - Google Patents

하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법 Download PDF

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Abstract

소석회 또는 석회석으로부터 수득된 석회 분말을 물과 혼합한 후, 밀링하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리에 발포제를 혼합하여 발포하는 단계; 상기 발포된 용액에 겔레이션 용액을 혼합하여 겔화를 유도하여 구형 고형체를 성형하는 단계; 및 상기 성형된 구형 고형체를 하소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법이 제공된다.

Description

하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법{Method for preparing porous sorbent for sewagne sludge incineration gas}
본 발명은 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하수슬러지 연소가스로부터 황산화물, 미세먼지 및 중금속을 동시에 제거할 수 있는 다공성 구형 석회 흡수제 제조방법에 관한 것이다.
하수슬러지 소각에 의해 발생되는 연소가스내 포함된 SO2 제거 방법은 크게 건식법과 습식법으로 나누어지며, 습식법은 물, 알칼리성 용액 또는 슬러리를 이용하여 기상의 황산화물(SO2)을 흡수하는 방식이다. 습식법의 장점은 반응율이 높고, SO2 및 미세먼지 동시제거가 가능하다는 점이다. 그러나, 2차 오염물질의 발생이 많으며, 폐가스 처리에 따른 에너지 손실이 크며, 더욱이 장치 부식이 심하며 초기 설치비용이 건식법에 비해 상대적으로 크다.
건식법의 경우, 2차 오염물이 거의 생기지 않으며, 낮은 초기 설치비 및 경제적인 운전비용이 가능하다. 그러나, 소각로 내에 미립의 중화제 투입을 통하여 SO2 제거하더라도 상당량의 미반응된 SO2가 발생된다. 백필터 전단에 건식 처리시설을 별도로 설치하거나 백필터 후단에 세정탑을 설치하여 잔류 SO2를 제거해야 한다. 즉, 상대적으로 SO2 제거 효율이 낮다는 단점을 가지고 있다. 또한, 비산되는 미립의 흡수제가 추가적인 미세먼지로서 발생되어 2차 오염물질이 될 수 있다. 따라서, 경제적인 건식법을 적용함에 있어 제거 효율 성능 측면에서 우수할 수 있다면 하수슬러지 소각에 의한 배연가스 처리에 있어서 매우 적합할 것이다.
한편, 하수슬러지 소각에 의해 발생되는 미세먼지는 일반적으로 하수슬러지가 균일한 미세입자 크기를 가지기 때문에 미세한 비산재로 많이 발생된다. 이 때, 동시에 같이 발생되는 중금속 및 알칼리 금속 입자들이 비산재 입자에 흡착되어 대기 중으로 쉽게 방출된다. 따라서, 발생되는 분진내에 중금속 및 알칼리 금속의 농도가 높게 나타난다. 그러므로 소각에 의해 발생된 분진의 제거는 2차 오염물질인 중금속 및 알칼리 금속의 제거를 동시에 진행할 수 있다. 따라서, 습식법에 장점 및 건식법의 장점을 결합한 반건식법(석회슬러리내 가스 유입방식 또는 석회슬러리 분사방식)이 많은 연구 및 현장에서 적용되고 있다. 그러나, 역시 이 반건식방법 또한 습식법의 단점을 일부분 가진다.
1996년 런던협약에 의해 하수슬러지를 포함한 폐기물의 해양배출기준이 대폭강화되고 있으며, 이에 따른 재활용, 매립, 그리고 소각에 의한 하수슬러지 처리는 넓게 사용되고 있다. 한국은 2006년 대략 27,180 만톤의 하수슬러지가 발생되었으며, 2012년 36,530 만톤으로 하수슬러지 발생이 증가되었다. 이 중에서 하수슬러지의 소각은 2006년 16%인 것이 2012년에는 25.2%으로 증가하는 추세이다. 환경부는 2015년까지 하수슬러지 총 발생량 중에서 28%까지 소각을 증가시킬 계획으로 알려져 있다. 소각은 매우 많은 장점을 가지고 있으며, 예를 들면 부피감량, 유기오염물질의 파괴 그리고 에너지 회수가 가능하다. 하수슬러지의 소각으로 인한 의미있는 잠재성이 있음에도 불구하고 배출되는 연소가스에는 다이옥신, SO2, NOx, 미세먼지(PM) 그리고 중금속 물질이 발생되는 문제점을 가지고 있다. 일반적으로 생활 폐기물보다 하수슬러지에 황 함유량이 높음에 따라 소각 과정 중에 SO2 발생이 많이 일어나게 된다. 또한, 하수슬러지의 작은 입자로 인하여 소각에 의해 많은 미세먼지를 발생한다. 특히, 소각으로 인하여 발생되는 미세먼지는 휘발되는 중금속 및 알칼리 금속들이 흡착된 상태로 대기 중으로 함께 방출된다. 이에, 하수슬러지의 소각에 의해 발생된 미세분진 제거는 대기 중에 방출되는 중금속 및 알칼리 금속의 제거 관점에서 중요하다고 볼 수 있다. 추가적으로 하수슬러지 소각방식은 유동상 소각로가 많이 운전되고 있는데, 이것은 다단(multiple) 소각로, 회전 Kiln (rotary Kiln) 소각로에 비해 용이성 및 연료사용 등에 대해 장점을 가지기 때문이다. 그러나, 상대적으로 다른 소각방식에 비해 미세분진이 발생되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 하수슬러지 소각에 의한 발생되는 SO2의 처리뿐만 아니라 미세분진의 효율적인 처리가 필요하며, 동시 제거가 가능할 경우에 유동상 소각로부터 하수슬러지 처리에 있어 큰 장점을 가질 수 있다.
SO2와 미세먼지의 처리방법은 크게 습식 그리고 건식방법으로 나눈다. 먼저, 습식처리의 경우, SO2 및 먼지의 동시제거가 가능하여 반응율이 매우 높아 실제 현장에서 설치되어 운영되고 있다. 그러나, 폐수가 발생하고 장치부식이 심하며, 초기설치비가 건식처리에 비해 상대적으로 크다. 이에 반해, 건식처리는 2차 오염물질의 발생이 적고 초기 설치비 및 경제적인 운전비용으로 인하여 활발히 연구되고 있다. 특히, 건식처리에서는 석회 흡수제가 가장 많이 사용되고 있으며 폐기물, 예를 들면 석탄비산재, 하수슬러지 등을 혼합하여 흡수제로 제작되어 사용되고 있다. 일반적으로, 석회 흡수제는 유동층 연소로에서 직접적인 SO2 제거를 위해 가장 광범위하게 사용되고 있으며, 석회와 SO2 제거 반응은 아래와 같다.
Figure 112015071873163-pat00001

이산화탄소는 연소반응에서 의해 발생되며 동시에 SO2 반응과 함께 발생된다. 석회석 (limestone, CaCO3)을 SO2 제거를 위한 흡수제로서 사용하였을 때, 석회 소성 (calcination) 반응은 연소와 연관되어 CO2 발생을 증가시킨다. 이 때, 석회석을 SO2 포집을 위한 흡수제로서 사용함에 있어 제한적이다. 왜냐하면, 석고 (calcium sulfate, CaSO4)로 인하여 소결된 석회 흡수제 표면에 존재하는 기공이 막히게 된다. 이에, 흡수제 내부에 존재하는 CaO와 SO2 반응이 일어나지 않음에 따라 활성이 떨어진다. 결과적으로 산업 현장에서 SO2 처리를 위한 석회 흡수제의 사용하는 건식공정은 상대적으로 다른 공정(습식법, 반건식법)에 비해 효율이 낮다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 석회 흡수제를 하수슬러지 소각장에 효과적인 적용을 위해서는 SO2 제거 효율이 향상되어야 할 것이다. 더욱이, 주로 사용되는 흡수제는 입자의 형태로서 미반응 흡수제 자체가 배출되어 미세먼지 농도를 상승을 야기 시킬 수 있다. 최근에는 벌크형 다공성 필터에 촉매를 코팅하여 NOx와 SO2 동시제거에 관한 연구가 많이 보고되는 반면 SO2 와 미세분진 및 중금속 제거를 동시에 가능한 소재의 연구가 미흡하다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하수슬러지 연소가스로부터 이산화황, 미세먼지 및 중금속을 동시에 제거할 수 있는 새로운 흡수제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 소석회 또는 석회석으로부터 수득된 석회 분말을 물과 혼합한 후, 밀링하여 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리에 발포제를 혼합하여 발포하는 단계; 상기 발포된 용액에 겔레이션 용액을 혼합하여 겔화를 유도하여 구형 고형체를 성형하는 단계; 및 상기 성형된 구형 고형체를 하소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬러리를 제조하는 단계에서, 상기 석회 분말은 소석회 분말이며, 상기 발포하는 단계에서의 발포율은 4이다.
` 본 발명의 일 실시예에서, 상기 발포율은 상기 발포하는 단계에서의 기포 농도 조절을 통하여 제어된다.
본 발명은 또한 상술한 방법에 의하여 제조된 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제로서, 상기 흡수제는 상기 하수슬러지로부터 이산화황, 미세먼지 및 중금속을 동시에 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제를 제공한다.
기존에 보고된 배가스 또는 소각장 연소가스를 처리하기 위한 건식방법에서의 알칼리제 흡수제는 대부분이 분말상태로서 사용되며 특히, 분말 흡수제로 인하여 2단계에서 집진기로 포집 공정이 필요하다. 더욱이, 고상에서의 반응으로 인하여 낮은 제거 성능을 가지며 미반응된 분말 또한 비산되어 미세먼지로서 추가오염물질로 발생될 수 있다. 이에, 본 발명은 고비표면적을 가지는 일정한 크기를 가지는 구형 알칼리 흡수제를 제작하여 추가 포집공정 단계가 필요없다. 더욱이, 설치가 용이하며 교체비용 및 운전비용이 낮아 가격 경쟁력이 매우 뛰어나도록 제작하였다. 마지막으로 95 % 이상의 황산화물 제거 성능을 유지할 뿐만 아니라 높은 기체투과율을 가지도록 제작함에 따라 필터 성능을 유지하여 발생되는 미세먼지 그리고 중금속의 동시제거가 가능토록 하였다. 이에, 기존에 보고된 하수슬러지 소각장에서 발생되는 연소가스뿐만 아니라 소각장에서 발생되는 배가스내 포함된 황산화물의 효과적인 제거뿐만 아니라 미세먼지 그리고 중금속의 동시제거가 가능할 수 있는 흡수제로서 사용이 가능하다. 그러므로, 기존에 보고된 알칼리제 흡수제의 단점을 보완할 뿐만 아니라 기존에 보고되지 않는 새로운 흡수제로서 개발이 가능하였다.
또한, 본 기술의 가장 큰 특징은 수 mm 크기의 다공성 석회 구형체를 제조함에 있어 높은 비표면적 그리고 우수한 기공구조를 가짐으로서 높은 SO2 제거성능 및 미세먼지 그리고 중금속의 동시제거가 가능한 새로운 흡수제를 가진다는 것이다. 더욱이, 본 기술에서 실제 현장 하수슬러지 소각장에서 테스트를 통하여 SO2 제거 평가를 한 결과, 160시간 동안 95% 이상 유지되었으며 미세먼지 및 중금속 제거를 달성하였다. 게다가, 수 mm 크기의 성형으로 인한 소각장 현장에 용이한 설치 및 값싼 운전비용을 가짐으로서 경쟁력있는 소재로서 사용이 가능할 것으로 판단된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수제인 구형 다공성 석회의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흡수제가 사용된 흡수탑 및 제거모식도를 나타내는 도면이다.
도 3 및 4는 각각 본 발명에 따라 제조된 다공성 구형 석회 흡수제의 기공크기 분포와 이에 따른 가스 투과율 분석결과이다.
도 5는 실제 대형 하수슬러지 소각 플랜트에서 본 개발된 흡수제를 설치하여 운전시간에 따른 황산화물 제거 성능을 보여주는 도면이다.
도 6은 소각장 플랜트에서 진행되는 동안 흡수제 표층에 걸려진 먼지 크기의 분석결과이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, "~ 하는 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는, A 및 B"를 의미한다.
상술한 바와 같이 종래기술에 따르면 일반적으로 배가스 중의 황산화물(SO2) 건식 제거 방법은 배가스 중에 알칼리성 제거제를 투입하여 배가스 중의 황산화물을 상기 알칼리성 제거제와 반응시켜 제거시키며 다음 단계에서 알칼리성 제거제를 집진기로 포집하여 제거를 수행해야 한다. 대표적인 알칼리성 제거제로서는 석회석, 생석회, 소석회 그리고 중탄산나트륨 등이 있다. 종래기술의 과정을 보듯이 건식법을 적용함에 있어 분말상을 이용하기 때문에 반드시 집진기 단계에서 포집을 수행하는 단점을 가지고 있으며 항상 습식법에 비해 반응율이 떨어짐으로서 제거성능이 95% 이상을 유지하기 어렵다. 따라서, 본 발명은 일정한 크기를 가지는 수 mm 크기로서 제작함으로 기존의 소각장 현장에 설치가 용이하고 회수 또한 쉽다. 더욱이, 높은 비표면적을 가짐으로서 연소가스-흡수제간의 반응율을 높임으로서 제거 성능을 향상시켰으며, 필터로서의 성능을 가지도록 유도함에 따라 높은 기공율 및 3-D 기공구조를 가짐으로서 기체 투과율 성능 또한 향상시켰다. 이로서, 하수슬러지 연소에 의해 발생되는 황산화물 제거 및 미세먼지 그리고 중금속을 동시에 제거할 수 있는 소재로서 특징을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수제인 구형 다공성 석회의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 잘 알려진 소석회 또는 석회석 분말과 물을 혼합한 후, 밀링하여 슬러리를 제조한다. 이후, 상기 슬러리에 발포제를 혼입한 후, 발포하고, 다시 상기 발포된 용액에 겔화를 유도하는 겔레이션 용액을 혼합하고, 구형 고형체를 성형한다. 이후 이를 건조시킨 후 하소를 진행한다.
실시예
소석회 또는 석회석 분말과 물을 혼합하여 슬러리로 제작한다. 이때 제작되는 슬러리 농도는 40%으로 제작하였다.
이후, 계면활성제 SLS (sodium lauryl sulfate)을 발포제로 첨가하여 임계미셀농도에 4배를 넣는데, 본 발명의 일 실시예에서는 물리적 발포법을 사용함에 따라 슬러리 부피에 대한 발포된 슬러리의 비를 2, 3, 그리고 4배로 설정한다. 이후, 발포된 슬러리에 겔레이션 한천용액 6 중량%를 넣는다. 여기서, 바로 4 ℃ 파라핀 컬럼 용액 내에 상기 겔레이션(겔화)된 슬러리를 떨어뜨려서 구형 고형체를 성형하게 된다. 이후, 고-액분리 후, 얻어진 구형 고형체를 실온에서 24시간 동안 건조를 실시한다. 마지막으로 얻어진 침전물질을 600 ℃에서 1시간 동안 하소를 통하여 성형체를 제작하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 흡수제가 사용된 흡수탑 및 제거모식도를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 실제 하수슬러지 소각장 플랜트에 본 발명에 따른 흡수제가 흡수탑에 사용될 수 있는 것을 알 수 있다.
실험예 1
도 3 및 4는 각각 본 발명에 따라 제조된 다공성 구형 석회 흡수제의 기공크기 분포와 이에 따른 가스 투과율 분석결과이다.
도 3 및 4의 실험 결과를 정리한 결과는 하기 표 1과 같다.
다공성 석회 흡수제의 기공율, 기공크기, 비표면적 그리고 기체투과율 결과치
소재명 기공율
(%)
기공크기
(㎛)
비표면적
(m2/g)
기체투과율
(ㅧ10-10 m2)
SL-1 48 5 34.1 0.22
SL-2 55 9 45.3 0.27
SL-3 72 21 56.7 0.53
SL-4 80 130 68.5 1.12
LS-3 80 95 17.3 0.96
상기 실험예에서 SL은 원료물질이 소석회 분말인 경우이고, LS는 석회석인 경우이다. 또한 1, 2, 3, 4는 발포율, 즉, 증가된 비율을 의미한다. 여기에서 상기 발포율은 발포제 농도 또는 발포시간으로 제어된다.
상기 결과를 참조하면, 기공크기가 크게 관찰되는 흡수제 경우에서 가스투과율 또한 향상되는 것으로 나타났다.
실험예 2
도 5는 실제 대형 하수슬러지 소각 플랜트에서 본 개발된 흡수제를 설치하여 운전시간에 따른 황산화물 제거 성능을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 같은 기공율을 가지는 LS-3 (석회석으로 제작된 흡수제) 흡수제에 비해 높은 비표면적을 가지는 본 발명의 SL-4 (소석회로 제작된 흡수제)가 160시간 동안 95% 이상의 매우 높은 제거 성능이 유지되는 것을 알 수 있다.
실험예 3
도 6은 소각장 플랜트에서 진행되는 동안 흡수제 표층에 걸려진 먼지 크기의 분석결과이다.
도 6을 참조하면, 초기에 유입되는 먼지의 크기가 2㎛이하가 전체 부피에서 50% 이상을 차지하는 것으로 확인되었다. 특히, 초미세먼지(< 1㎛)도 상당히 많은 것으로 확인되었다. 이때, 황산화물 제거가 진행되는 동한 흡수탑안의 흡수제 표층에 먼지가 걸려졌으며, 크기 분포를 시간에 따라 나타내었다. 60시간 동안 진행되는 동안 2㎛이하는 8% 정도가 전체 먼지에서 차지하였으나 120시간 동안 진행되는 흡수제 표층에 25% 이상으로 미세먼지가 침적되는 것으로 확인되었다. 이에, 황산화물 제거 동안 미세먼지가 제거되는 것을 확인할 수 있다.
하기 표 2는 제거된 미세먼지의 성분 분석을 통하여 초기에 하수슬러지 내에 존재하는 중금속 함량과 함께 나타내는 결과이다.
시간에 따른 개발된 석회 흡수제 표면에 흡착된 중금속 농도 분석치
element dried sewage sludge
(mg/kg)
PM collected
at 60 h (mg/kg)
PM collected
at 120 h (mg/kg)
As 2.0 1.1 1.3
Cd 6.8 13.2 15.1
Cr 104 266 288
Cu 326 480 522
Hg 1.08 0.88 2.52
Pb 59.9 144 180
Zn 1600 2420 3245
상기 표 2의 결과로부터 특히 흥미로운 것은, 열에 의해 크게 휘발되지 않는 성질을 가지는 비소와 수은 이외에 60시간 침적되어 제거되는 중금속이 증가되는 것으로 확인되었으며, 심지어 120시간 동안 제거된 동안 먼지내에 중금속 함량은 매우 크게 증가되어 미세먼지 제거로 인하여 중금속의 제거 또한 동시에 함께 이루어지는 것을 확인하였다. 따라서, 본 흡수제를 기존의 소각장 플랜트의 큰 개조없이 간단한 흡수탑에 설치를 통하여 높은 황산화물 제거율과 함께, 미세먼지 제거와 동시에 중금속 제거가 가능하다는 것을 알 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

Claims (4)

  1. 소석회 또는 석회석으로부터 수득된 석회 분말을 물과 혼합한 후, 밀링하여 슬러리를 제조하는 단계;
    상기 슬러리에 발포제를 혼합하여 발포하는 단계;
    상기 발포된 용액에 겔레이션 용액을 혼합하여 겔화를 유도하여 구형 고형체를 성형하는 단계; 및
    상기 성형된 구형 고형체를 하소하는 단계를 포함하며,
    상기 겔레이션 용액은 한천용액이며,
    상기 발포하는 단계에서의 발포의 비율은 부피로 4배이며,
    비표면적이 68.5m2/g인 것을 특징으로 하는 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법으로,
    상기 방법에 의하여 제조된 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제는 상기 하수슬러지의 연소가스로부터 이산화황, 미세먼지 및 중금속을 동시에 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 따른 방법에 의하여 제조된 하수슬러지 연소가스용 다공성 구형 흡수제.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100353162B1 (ko) * 1999-12-16 2002-09-18 박재구 포말법에 의한 다공질 세라믹스의 제조방법
KR20090083695A (ko) * 2008-01-30 2009-08-04 케이씨코트렐 주식회사 탈황공정용 고반응 소석회를 이용한 배가스 중의 황산화물제거장치
KR20130050668A (ko) * 2011-11-08 2013-05-16 주식회사 포스코 고반응 소석회를 이용한 소결 배가스의 탈황방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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