KR20120047133A - 고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고함수 슬러지 고화방법 - Google Patents

고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고함수 슬러지 고화방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고하수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고화방법에 관한 것으로서, 알칼리제와 산화제의 반응에 의해 발생되는 중화열과 소각잔재에 다량 함유된 CaO의 흡수 및 발열작용을 이용하여 고함수 슬러지의 함수율을 저감시키고, 탈취 및 미생물이 멸균되는 고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고화방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화재는 생석회 또는 경소 백운석 중 적어도 어느 하나로 이루어진 알칼리제와 폴리실리콘 제조공정에서 부산물로 발생되는 강산성 물질인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)인 산화제와; 산화칼슘(CaO) 함량이 20%~70%인 소각잔재로 이루어진다.

Description

고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고함수 슬러지 고화방법{SOLIDIFIER OF SLUDGE WITH HIGH WATER CONTAINING RATE AND METHOD OF THE SAME USING}
본 발명은 고하수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고화방법에 관한 것으로서, 알칼리제와 산화제의 반응에 의해 발생되는 중화열과 소각잔재에 다량 함유된 CaO의 흡수 및 발열작용을 이용하여 고함수 슬러지의 함수율을 저감시키고, 탈취 및 미생물이 멸균되는 고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고화방법에 관한 것이다.
함수율이 높은 하수슬러지, 폐수 슬러지, 정수 슬러지, 준설슬러지 및 진흙슬러지는 대표적인 환경오염물질로서, 종래에는 해양투기, 매립 등의 방법으로 처리되어 왔으며, 현재 그 오염물질들에 의해 오염된 환경을 복원시키는 여러 가지 방안이 마련되고 있는 실정이다.
일례로 하루 6,000t 이상 배출되고 있는 생활하수 슬러지는 2003년 7월부터 일반 쓰레기 매립장 처리가 금지되었고, 가장 용이하게 처리했던 해양투기마저 런던 덤핑 조약으로 2012년부터는 전면 금지된다.
국토가 좁은 우리나라는 국토 주변의 환경 오염을 방지시키고 슬러지에서 발생하는 침출수에 의해 환경이 오염되지 않도록 효율적이고 안전한 처리방법이 시급히 모색되어야 한다.
현재 수도권 매립지를 비롯한 전국의 자자체에서는 고함수 슬러지의 함수율을 저감시켜 복토재, 성토재, 차수재, 뒷채움재 등 다양한 지반용 재료로 사용할 수 있는 인공토양을 제조하는 고화시설을 준비하고 있으며, 이와 관련하여 수분이 많은 슬러지의 효율적인 고화처리로 생산성, 경제성의 측면에서 우수한 고화재의 개발이 필요한 실정이다.
종래의 하수슬러지 고화재의 연구는 생석회, 시멘트 등의 강알칼리성 재료가 주로 사용되었으며, 이에 따른 악취 및 재슬러리화 등의 문제점이 야기되었고, 이를 보완하기 위해 고가의 황산 및 황산철 등의 산성재료를 추가 투입하여 암모니아 방출 저감을 꾀하였으나, 투입되는 원재료의 가격이 높아 경제성면에서 경쟁력이 부족하다. 또한, 상기 재료의 재료적 결함을 보완하기 위해 처리장치의 건조 및 양생을 보완하여 문제를 해결하려 시도하였으나, 처리과정 자체가 고비용을 유발하는 구조를 가지고 있으며, 가열 양생 플랜트의 가동은 원활치 못한 실정이다.
더욱이, 시멘트 및 생석회는 석회석(CaCO3, CaOCO2)의 CO2분해를 위한 하소공정에서 약 0.55톤, 소성 공정에서 화석 연료의 연소시 약 0.40톤의 이산화탄소가 배출되므로 결국 1톤의 시멘트 및 생석회를 생산할 때마다 약 1톤의 이산화탄소가 배출되는 재료로 대기 중 CO2 농도와 시멘트 및 생석회 생산량은 높은 상관관계를 가진다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 알칼리제와 산화제의 반응에 의해 발생되는 중화열과 소각잔재에 다량 함유된 CaO의 흡수 및 발열작용을 이용하여 고함수 슬러지의 함수율을 저감시키고, 탈취 및 미생물이 멸균되는 고함수 슬러지 고화재 및 고화방법을 제공함에 있다.
본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화재는 생석회 또는 경소 백운석 중 적어도 어느 하나로 이루어진 알칼리제와 폴리실리콘 제조공정에서 부산물로 발생되는 강산성 물질인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)인 산화제와; 산화칼슘(CaO) 함량이 20%~70%인 소각잔재로 이루어진다.
또한 상기 소각잔재는 석탄재, 제지 슬러지 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 페트롤 코크스 소각잔재, 하수슬러지 소각잔재, RDF(Refuse Derived Fuel) 소각잔재 및 RPF(Refuse Plastic Fuel) 소각잔재로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
상기 소각잔재는 비표면적이 2,500~6,000/g인 것이 바람직하다.
또한 상기 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)는 폴리실리콘 제조공정의 부산물로 발생하는 것으로서 pH가 2~3인 것이 바람직하다. 소각잔재 100중량부에 대하여 10~500 중량부 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화방법은1) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 고화재를 제조하는 단계;2) 고함수슬러지 100중량부에 대하여, 상기 고화재 5~100중량부를 혼합하는 단계; 및 3) 상기 고함수슬러지와 고화재의 혼합물을 양생하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 3)단계는 상기 혼합물을 상온 양생 또는 가열양생하여 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 3)단계는 상기 혼합물의 함수율이 60%이하가 될 때까지 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬러지는 하수슬러지, 폐수슬러지, 정수슬러지, 진흙슬러지 및 준설슬러지 중 어느 하나이거나 또는 둘 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 알칼리제와 산화제의 반응에 의해 발생되는 중화열을 이용하여 고함수 슬러지의 함수율이 급격히 낮아지는 효과가 있다.
더욱이, 경소백운석 및 생석회, 또는 소각잔재 등에 함유된 CaO의 수화반응에 의한 발열 및 흡수 작용으로 함수율 저감효과가 증대된다.
또한 pH를 약알칼리로 조절하여 암모니아 발생을 효과적으로 억제함으로써 악취저감이 가능하다.
이하, 본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화재 및 이를 이용한 고화방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화재의 구성성분 및 작용을 설명한다.
본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화재는 생석회 또는 경소 백운석 중 적어도 어느 하나로 이루어진 알칼리제와 폴리실리콘 제조공정에서 부산물로 발생되는 강산성 물질인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)인 산화제를 포함한다.
상기 알칼리제와 산화제가 고함수 슬러지에 함유된 물과 반응하게 되면 중화반응이 일어난다.
강산성 물질인 폴리실리콘 제조공정에서 부산물로 발생되는 강산성 물질인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)의 산화제와 생석회 및 경소 백운석 등의 알칼리제는 물과 접촉시 급격한 반응을 일으키며 중화열이 발생되는데, 이러한 중화열에 의해 고함수 슬러지에 포함된 수분이 증발되어 함수율이 저하된다.
또한 상기 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)는 알칼리제와의 중화반응을 일으키는 역할뿐 아니라 응집효과를 발휘하여 고함수 슬러지와 혼합시 설비에 부착되는 것을 방지하여 설비가동성을 향상시키는 역할도 한다.
상기 폴리실리콘은 태양전지에서 빛 에너지를 전기에너지로 전환시키는 작은 실리콘결정체들로 이루어진 물질로서 현대의 태양광산업의 발전과 더불어 그 생산량이 크게 늘어나고 있는 제품으로 국내에서도 관련 대기업의 사용설비가 가동되고 있다. 이러한 폴리실리콘은 규소의 탄소 용융 환원, 곧 규소에서 추출한 석영을 탄소 화합물과 혼합하여 가열하는 과정을 통하여 생산한 금속 실리콘(MG-Si)을 가용로에 투입한 뒤 모노실레인 또는 삼염화실레인과 화학적으로 반응시켜 정제된 폴리실리콘을 얻는다. 특히, 황산, 규사, 형석을 주재료로 이용하여 폴리실리콘을 제조하여 공정 부산물로 배출되는 SAS(Sodium Aluminium Sulfate)나 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)로서 pH가 3 이하의 강산성을 가진 것이 바람직하다. pH가 3이상일 경우 알칼리 물질과 중화반응이 저하되어 소정의 초기발열을 얻을 수 없다.
또한 상기 SAS(Sodium Aluminium Sulfate)나 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)와 상기 알칼리제의 혼합비율은 알칼리제 100중량부에 대하여 20~400중량부가 바람직하다. 상기 산화제가 20중량부 미만이면 중화반응이 충분히 일어나지 않아 중화열 발생량이 적을 뿐만 아니라 pH의 저하효과도 나타나지 않는다. 또한 상기 산화제가 400중량부 초과인 경우에 중화열 발생량이 적어 수분증발 효과도 기대에 미치지 못하며, pH는 급격히 낮아져 암모니아 저감효과는 나타나지만 반대로 강산성을 띄는 문제가 있다.
본 발명에 의한 고화재는 산화칼슘(CaO) 함량이 20%~70%인 소각잔재를 더 포함한다.
소각잔재에 다량 함유된 산화칼슘은 물과 반응하여 흡수, 발열 및 팽창하여 수산화칼슘이 된다. 따라서 고함수 슬러지의 함수율을 저감시킬 수 있는 것이다. 이에 대한 반응식은 아래와 같다.
CaO+ H2O->Ca(OH)2+15.6 mol-1
이러한 산화칼슘은 상기 생석회와 경소백운석 등에도 함유되어 있지만, 산화칼슘 함유량이 20%이상인 소각잔재를 활용하는 것이 원가절감과 환경적 측면에서도 바람직하다.
통상 소각잔재는 콘크리트 혼화재료로 재활용됨에도 불구하고, 위와 같이 산화칼슘이 다량 함유된 소각잔재는 흡수, 발열 및 팽창 특성이 있어 콘크리트 혼화재료로 활용이 불가능하다.
따라서 본 발명은 콘크리트 혼화재료로 활용이 불가능한 소각잔재들을 이용하는 것이다.
즉, 함수율이 높은 슬러지에 산화칼슘이 다량 함유된 소각잔재를 혼합하면, 위의 반응으로 수산화칼슘이 생성되면서 슬러지의 수분이 저감되는 것이다. 또한 역시 위의 반응으로 발생되는 열이 슬러지의 수분을 증발시키기 때문에 더욱 더 슬러지의 함수율을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 산화칼슘이 20%이상 함유된 소각잔재는 석탄재, 제지슬러지 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 페트롤 코크스 소각잔재, 하수슬러지 소각잔재, RDF 소각잔재 및 RPF 소각잔재 등이다.
석탄재는 발전소에서 많이 생성되는데, 특히, 노내 탈황방식을 갖는 발전소에서 생성되는 석탄재가 산화칼슘의 함유량이 높다. 노내 탈황방식의 경우, 석탄과 석회석을 혼합연소하기 때문에 석탄재에 다량의 Free CaO가 함유되게 된다.
이와 달리 별도의 탈황설비를 갖는 발전소에서 생성되는 석탄재는 산화칼슘이 5% 미만이다.
별도의 습식 탈황설비를 갖춘 발전소 석탄재와 노내 탈황방식에 의한 발전소 석탄재의 차이점을 표 1에 나타내었다.
항 목 별도의 탈황설비를 갖춘 발전소 석탄재 노내 탈황방식을 하는 발전소 석탄재
연소 연료 석탄(수입 유연탄) 석탄, 석회석, 폐타이어(일부발전소)
연소 온도 약 1350℃
-연소효율이 높아 경제적 발전소 운전, 석탄재 발생비율 감소 및 고품질석탄재 배출		 약 850℃
-탈탄산반응 온도범위이면서 질산화물 배출 감소
배기가스 탈황 설비 별도 습식탈황설비 구비 석회석 혼소로 탈황반응
배기가스 탈질 설비 별도 탈질설비 구비 낮은 연소온도 유지 및 보일러에 암모니아 및 기타 약품 분무
화학성분 SiO2 , Al2O3 , Fe2O3 석회석 혼소로 인해
Free CaO 성분이 높다.
유리화정도 높다 낮다
주 재활용 용도 콘크리트혼화재로 성수기
발생전량 재활용		 점토 대체용 시멘트원료,
장거리 운송을 통한 폐기물처리장 매립
콘크리트혼화재로 사용시 장점 및 문제점 - 포졸란활성으로 장기강도 증진
- 작업성개선
- 단위수량 감소(내구성, 강도 향상)
- 수화열 감소(구조물 크랙 방지)		 - Free CaO 발열반응
- 단위수량 증가(강도, 내구성 하락)
- 수화열 증가(구조물 크랙발생)
- 작업성 하락
기타 KS L 5405 적합제품 발생 가공을 해도 KS L 5405 화학성분, 물리성능을 만족하지 않음
즉, 노내 탈황방식으로 생성되는 석탄재는 산화칼슘이 다량 함유되어 있으나, 별도의 탈황장치를 갖춘 설비에서 생성되는 석탄재는 산화칼슘이 매우 적은 양이 함유되어 있다. 따라서 상술한 바와 같이, 별도의 탈황장치를 갖춘 설비에서 생성되는 석탄재는 산화칼슘이 미량 함유되어 있어 발열 및 흡수 성질이 없어 콘크리트 혼화재료로서 재활용이 가능한 것이다.
다시 말하면, 본 발명의 고화재에 이용되는 소각잔재는 CaO함량이 많은 노내 탈황방식으로 생성되는 석탄재이다.
이 때, 상기 알칼리제 100중량부에 대하여, 상기 소각잔재는 250~1,000중량부가 혼입되는 것이 바람직하다.
상기 소각잔재의 혼입량이 250중량부 미만이면 알칼리제 및 산화제의 혼입량이 상대적으로 증가하여 경제성이 부족하며, 특히, 미립분 형태인 소각잔재의 분체량이 부족함에 따라 고화재와 고함수 슬러지 혼합물의 점성이 증가하여 설비에 부착되어 설비가동성에 영향을 미친다.
또한 상기 소각잔재의 혼입량이 1,000중량부 초과이면 알칼리제 및 산화제의 혼입량이 상대적으로 감소하여 중화열 발생이 적어 수분증발효과가 감소하여 설비 가동성에 영향을 미친다.
한편, 상기 소각잔재는 연소환경에 따라 미연소탄소를 함유하게 되는데, 통상 1~20%함유한다. 이러한 미연소탄소는 다공성이어서 슬러지에 고화재가 혼입될 때 발생되는 암모니아 가스 및 중금속을 흡착하는 성질을 갖는다.
이하에서는 본 발명에 의한 고함수 슬러지 고화방법을 설명한다.
먼저, 상술한 고화재를 제조한 다음, 슬러지 100중량부에 대하여 고화재 5~100중량부를 균일하게 혼합한다. 고화재를 5중량부 미만으로 혼합하면 함수율이 충분히 저감되지 않고, 100중량부를 초과하여 혼합하면 함수율이 너무 낮아져 혼합물이 비산되고 이송 및 포설작업 등이 곤란해진다.
마지막으로 상기 슬러지와 고화재의 혼합물의 함수율이 60%이하가 될 때까지 상온양생 또는 가열양생한다.
실시예 1
경소백운석 100중량부에 대하여, pH가 2.3인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 200중량부 및 산화칼슘 함량이 42%인 RPF 소각잔재 600중량부로 이루어진 고화재를 제조하였다.
다음으로, 함수율이 83.2%인 염색폐수슬러지 100중량부에 대하여, 상기 고화재 50중량부를 혼합하여 인공토양을 제조하였다.
실시예 2
생석회 100중량부에 대하여, pH가 2.3인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 150중량부 및 산화칼슘 함량이 22%인 바이오매스 소각잔재 400중량부로 이루어진 고화재를 제조하였다.
다음으로, 함수율이 82.3%인 하수슬러지 100중량부에 대하여, 상기 고화재 30중량부를 혼합하여 인공토양을 제조하였다.
비교예 1
생석회 100중량부에 대하여, 산화칼슘 함량이 22%인 바이오매스 소각잔재 400중량부로 이루어진 고화재를 제조하였다.
다음으로, 함수율이 82.3%인 하수슬러지 100중량부에 대하여, 상기 고화재 20중량부를 혼합하여 인공토양을 제조하였다.
인공토양의 성능시험방법 및 결과
아래 표 2에 나타낸 바와 같이 함수량 측정은 KS F 2306 방법에 의해 실시하고 압축강도시험은 KS F 2343 방법에 의해 실시하였다.
실험 방법 비고
함수량 KS F 2306 흙의 함수량 측정방법
압축강도 KS F 2343 일축압축강도법
1) 함수량 변화
시간경과에 따라 상기 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 의해 제조된 인공토양의 함수율을 아래 표 3에 나타내었다. 표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 의한 고화재가 혼합됨에 따라 염색폐수 슬러지의 함수율이 83.2%였으나, 시간이 지남에 따라 함수비가 급격히 저감된다는 것을 알 수 있다. 함수율이 큰 폭으로 저감되는 것은 상술한 바와 같이, 고화재가 슬러지와 혼합되는 즉시 발열반응이 일어나고 수화반응이 동시에 진행되기 때문이다. 또한 시간이 경과함에 따라 수화물 생성 및 자연건조에 의해 서서히 함수율은 줄어드는 결과를 보여주고 있다.
실시예 2의 경우 자연 양생 1일 이후에 강한 응집성이 없어지고 수분이 약간 있는 천연흙과 같은 물리적인 상태로 전이되나 비교예 1은 여전히 슬러지 형태로 강한 응집성이 남아있으며 함수율이 높은 진흙 상태로 남아있다.
구분 개량직후 3시간 1일 3일 5일 7일
실시예1 51.9% 43.2% 41.4% 39.7% 38.0% 36.0%
실시예2 61.0% 52.1% 45.1% 43.2% 41.8% 40.9%
비교예1 61.2% 53.9% 48.3% 46.4% 45.2% 44.4%
(2) 일축압축강도의 변화
표 4는 각각 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 의해 제조된 인공토양의 일축압축강도의 변화를 나타낸 것이다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 양생 7일에 실시예 1은 1.77kgf/cm2, 실시예 2는 1.39kgf/cm2, 비교예 1은 0.47kgf/cm2의 결과를 보였다. 실시예 1 및 실시예 2는 복토재 및 성토재의 강도 기준인 0.5kgf/cm2 및 1.0kgf/cm2를 상회하는 값이며 차수재 및 다양한 지반용 재료로도 활용할 수 있는 강도 발현을 보였다. 이것은 고화재와 혼합시 흡수발열반응에 의해 수분절감 및 슬러지의 표면 개질이 일어나 입자의 단결화를 이루어 압밀 촉진 효과를 얻을 수 있어 강도를 증진시키기 때문이다. 이에 더하여 고화재의 흡수성에 의해 슬러지의 함수율이 상대적으로 낮아지며 고화재의 흡수성 및 이온교환, 포졸란 및 탄산화 반응에 의해 미립자인 점토, 콜로이드 성분이 단립화되고 이에 따라 입도분포가 변화하여 양질토로 개량되어 일축압축강도가 증가된다.
반면에 비교예 1에 산화제가 혼입되지 않은 고화재는 중화열이 발생되지 않아 초기 수분의 증발량이 적고 응집효과가 없어 설비에 부착되어 생산성이 저하되고 여전히 진흙과 같은 상태를 유지하기 때문에 일축압축강도가 발현되지 못한 것으로 판단된다.
구분 압축강도( kgf / cm 2 )
3일 7일 28일
실시예1 1.09 1.77 2.51
실시예2 1.02 1.39 2.22
비교예1 0.34 0.47 0.89
(3) 침수 전후의 일축압축강도의 변화
본 발명에 의해 제조된 인공토양을 매립지의 일일복토재로 사용할 경우, 소요의 강도를 가져야 함과 동시에 우리나라의 기후 특성인 폭우, 폭설 등의 침수에 의한 재슬러리화 현상과 강도감소 현상이 발생하지 않아야 할 것이다. 따라서 본 실험에서는 7일간 양생한 인공토양에 대해서 1일 침수 전후의 일축압축강도 변화를 조사하였다.
침수 전 후의 일축압축강도의 변화를 아래 표 5에 나타내었다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1에 의해 제조된 인공토양은 -0.08kg/cm2, 실시예 2에 의해 제조된 인공토양은 -0.11kg/cm2 강도 변화율이 나타났다. 반면, 비교예 1은 -0.26kg/cm2의 본 발명에 의한 실시예와 비교하여 큰 강도저하를 나타냈다.
이상의 결과에서 알 수 있듯이 본 발명에 의해 제조된 인공토양의 침수 전후의 일축압축강도 변화가 비교적 적은 감소율을 보였는데 이것은 슬러지가 고화처리에 의해 수화물을 생성하면서 치밀한 결정구조로 바뀌어 침수가 되어도 뚜렷한 수분의 흡수현상이 발생하지 않는 것으로 판단된다. 따라서 본 발명에 의해 제조된 혼합물을 매립지에 사용할 경우, 적설에 의한 침수에 재슬러리화나 강도저하 현상은 미미하여 매립지의 복토재로 활용하여도 우천 시 차량 및 장비의 작업에 큰 지장을 주지 않을 것으로 예상된다.
침수 전(kg/) 침수 후(kg/) 강도변화
실시예1 1.77 1.69 -0.08
실시예2 1.39 1.28 -0.11
비교예1 0.47 0.21 -0.26
(4) 중금속 용출
아래 표 6은 실시예 1에 의해 제조되는 인공토양의 중금속 용출실험 결과를 나타낸 것이다. 이를 통해 알 수 있는 바와 같이 대부분의 중금속이 용출되지 않았으며 우리나라의 폐기물용출시험법에 적용시 구리가 미량 검출되었지만 환경 기준치를 만족하는 것으로 나타났다. 이는 수화반응에서 생성되는 수화물에 의해 고착되어 결정구조 내로 중금속이 치환 또는 고정되기 때문이다. 따라서 이 모든 실험에서의 용출농도는 판정기준치보다 훨씬 낮은 수치를 나타내거나 불검출되어 슬러지를 고화 처리하여 매립지의 일일복토재로 사용하여도 중금속 용출로 인한 2차 오염은 우려되지 않을 것으로 판단된다.
유해물질
용출방법 		Cd As Pb Hg Cr 6 + Cu Org .P TCE PCE
폐기물용출시험법
(KSLP)		 기준 0.3 1.5 3.0 0.05 1.5 3.0 1.0 0.1 0.3
혼합물 N.D. N.D N.D N.D N.D 0.003 N.D. N.D. N.D.
US EPA
(TCLP)		 기준 1.0 - 5.0 0.2 5.0 - - - -
혼합물 N.D. - 0.004 N.D. N.D. - - - -
*N.D : Not Detected

Claims (8)

  1. 생석회 또는 경소 백운석 중 적어도 어느 하나로 이루어진 알칼리제 100중량부에 대하여 폴리실리콘제조공정 부산물인 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)의 산화제 20~400중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중화열을 이용한 저알칼리 고함수 슬러지 고화재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리제 100중량부에 대하여, 산화칼슘(CaO) 함량이 20%~70%인 소각잔재 250~1,000중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 중화열을 이용한 저알칼리 고함수 슬러지 고화재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소각잔재는 석탄재, 제지 슬러지 소각잔재, 바이오매스 소각잔재, 페트롤 코크스 소각잔재, 하수슬러지 소각잔재, RDF(Refuse Derived Fuel) 소각잔재 및 RPF(Refuse Plastic Fuel) 소각잔재로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이거나 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 저알칼리 고함수 슬러지 고화재.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 소각잔재는 비표면적이 2,500~6,000/g인 것을 특징으로 하는 저알칼리 고함수 슬러지 고화재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 SAS(Sodium Aluminium Sulfate) 또는 SAF(Sodium Aluminium Fluoride)는 pH가 2~3인 것을 특징으로 하는 저알칼리 고함수 슬러지 고화재.
  6. 1) 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 고화재를 제조하는 단계;
    2) 고함수슬러지 100중량부에 대하여, 상기 고화재 5~100중량부를 혼합하는 단계; 및
    3) 상기 고함수슬러지와 고화재의 혼합물을 양생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 3)단계는 상기 혼합물을 상온양생 또는 가열양생하여 수행되는 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 슬러지는 하수슬러지, 폐수슬러지, 정수슬러지, 진흙슬러지 및 준설슬러지 중 어느 하나이거나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고함수 슬러지 고화방법.
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