제 2 장 특정폐기물의 처리

○ 폐기물의 처리 :

○ 폐기본 목표 : -

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Ⅰ. 처리시스템의 선택

1. 폐기물의 처리 주체별 처리시스템

1) 사업자 자신에 의한 자가 단독처리

2) 복수의 사업자에 의한 공동처리 -

- 투자액 부담 절감, 시설용지의 절약화

- 시설의 집중관리에 의한 전문 운전요원의 확보 및 기술고도화 기대가

3) 허가업자에 의한 처리 -

4) 공공단체에 의한 광역처리 -

기능 -

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2. 폐기물의 처리 특성별 처리시스템

1) 직접매립 -

2) 파쇄분리후 매립 가능 -

3) 단순소각처리 -

4) 무해화처리 -

3. 미생물학적 처리

1)

가장 경제적인 처리기술

2) 미생물은 충격부하나 유입되는 독성물질에 의해 쉽게 손상됨

→

3) 호기성처리 :

4) 혐기성처리 : 혐기성소화

5) 미생물 생장조건

ⅰ) 영양소 :

ⅱ) 용존산소 :

ⅲ) 온도 :

ⅳ) pH :

ⅴ) 독성물질: 미생물의 성장 또는 활동 방해 →

6) 미생물학적 처리가 곤란한 난분해성 유기물

ⅰ)

ⅱ)

ⅲ)

ⅳ)

ⅴ) 고도로 염소화된 탄화수소(Highly chlorinated hydrocarbon)

4. 물리화학적 처리

1) 활성탄흡착(                               )

- 액상폐기물속의 난분해성 유기물질의 제거에 좋은 처리방법

- 입상활성탄(GAC, Granular Activated Carbon)

- 분말활성탄(PAC, Pulverized Activated Carbon)

- 입상이 사용용이 → 재생 → 소각 또는 매립

* 활성탄 흡착으로 처리가 잘되는 화학물질의 특성

ⅰ)

ⅱ)

ⅲ)

2) 화학적 침전(Chemical precipitation)

- 침전가능한 유해물질을 함유하고 있는 액상 폐기물

- 특성 :

ⅰ) 시설 설치 비용은 상대적으로 낮고,

ⅱ) 운영비는 비싼 편이며,

ⅲ) 많은 양의 액상폐기물에 적용가능

ⅳ)

ⅴ)

- 운영상의 주의사항

ⅰ)

ⅱ)

ⅲ)

3) 증류(Distillation)

- 비경제적이고 에너지 소모량이 많아 유용한 물질회수의 목적에만 적용가능

- 대개 용매회수에 많이 이용

-

-

4) 스트리핑(Stripping)

- 휘발성 물질을 포함하는 액상 유해폐기물의 처리에 적합

- 흡착공정 및 타공정의 전처리로 이용

∵

- 휘발성 화합물으 스트리핑 → 대기오염 초래 → 방지시설 추가

∴ 비경적일 수도 있다

- 처리 가능성이 높은 물질 : 용해도가 낮은 할로겐 함유물 또는 방향족 화합물

ⅰ)

- 휘발성 물질이 고농도로 농축된 폐기물의 처리에 적합

- 전처리공정으로 적합, 부산물 자원회수 공정으로는 부적합

ⅱ)

- 농도가 낮은 액상폐기물의 처리에 이용

- 에너지 등 운영비와 시설비용이 상대적으로 높다

5) 용매추출(Slovent Extraction)

-

- 용매의 조건 : 비극성용매 또는 증류등의 방법으로 회수 가능

ⅰ) 용매추출에 적합한 폐기물의 특성

- 미생물에 의한

- 활성탄을 이용하기에는

-                       스트리핑하기가 곤란한 물질

예; 50,000mg/L 이상의 페놀폐수

ⅱ) 용매의 선택기준

-                  ; 높은 분배계수(Distribution coefficient)를 가지는 것

-                  ; 낮은 끓는점을 가질 것

- 물에 대한 용해도가 낮을 것

- 밀도가 물과 다를 것

6) 오존처리(Ozonation)

-

ⅰ) 대개 100ppm 미만의 저농도 유기물의 산화에 적합하며,

10,000ppm을 초과하면 타당성이 없음.

ⅱ) 타당성이 높은 물질

ⅲ) CDDs와 PCB 등에 대한 오존처리기술 상당히 유망 → 부산물이 유해하지 않다.

□□□□ 시안, 살충제의 오존처리 결과를 기초

ⅳ) 단점은 운영비가 비싸다.

* Distribution Coefficient (k)

[eqn: ## 여기서#~ C_S ~&;~용매내 ~대상~성분의 ~농도~~~~~~C_W ~;~물~또는~폐기물내 ~대상~성분의 ~농도## W_0 ~&;~추출전~물에 ~들어있는~용질의~질량 ~~~ ~~~~~~V_S ~;~rmSlovent의 ~부피## W_1 ~&;~1회~추출후~용액에 ~들어있는~용질의~질량~~~ V_W ~;~물의~ 부피#]

[eqn: 동일한 ~&방법으로# W_2 ~&=~W_0 cdot [ V_W over {(`k `cdot V_S + V_W )~} ]^2 ~ ## n번 ```반복&``` 추출할 ```경우# W_n ~&=~W_0 cdot [ V_W over {(`k `cdot V_S + V_W )~} ]^n ## 여기서~ W_2 ~&;~2회~추출후~용액에 ~들어있는~용질의~질량## W_n ~&;~n회~추출후~용액에 ~들어있는~용질의~질량##]

7) 습식산화(Wet air oxidation,                   )

□□□□

- 밀폐용기에                                                     정도의              고온, 고압을 유지하면서 air compressor로 공기를 불어넣어 유기물을 열분해,            산화분해시키는 프로세스

- 이 공정은 도시 및 일반산업폐수와 슬러지처리에 적용

- 지정(특정)폐기물의 처리에도 이용가능

- 산화분리액(BOD 900pp 정도)은 희석조정후 활성슬러지법으로 처리

- 고압산화법, 분무산화법

8) 소각(Incineration)

5. 고화처리

→

→

- 무기성 페기물에 가장 적합한 처리법

ⅰ) 장점 :

ⅱ) 단점 : 고화처리된 폐기물은 부피가 증가하므로 처분비용 및 운반비용의 증가

5.1 고화처리 목적 및 분류

1) 고화처리의 목적

ⅰ) 폐기물을 다루기 용이하게 한다

ⅱ) 폐기물 표면적 감소 →

ⅲ) 폐기물내 오염물질의 용해도 감소

ⅳ)

2) 고화처리방법에 따른 구분

ⅰ) 화학적 방법 : 폐기물내 유해성분과 고화재 사이의 화학적 반응이 주된 처리법

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-

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ⅱ) 물리적 방법 : 고화재를 이용하여 폐기물내 유해성분을 물리적으로 고립시키는                 것이 주된 처리법

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-

3) 고화재 특성에 따른 구분

ⅰ) 무기성 고형화 : 시멘트성 물질을 이용하여 오염물질과 고화재간의 화학반응을                유발시켜 무독화, 불용화시키거나 고화체 구조내에 고정화하여 환경위해                 요인 제거 → 안전매립 가능

-

ⅱ) 유기성 고형화 :

→ 유해폐기물의 무해화 및 불용성화는 안됨 → 고화체의 장기적인 안정                    성은 물리적인 안정성에 크게 의존

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- 요소, 포름알데히드, 불포화 에스테르, 아스팔트 등을 이용

- 방사성 폐기물의 안정화에 이용 → 최근 산업폐기물에 적용

5.2 고화처리방법의 개요

1) 시멘트 기초법(Cement-based Process)

- 가장 일반적인 고화처리방법이며,

- 고농도의 중금속 함유 폐기물에 적합

∵ 다원자 중금속이온 →

↑ 시멘트 혼합물에 의해

- 시멘트의 수화반응을 통해 콘크리트의 강도가 크짐

2) 석회 기초법(Lime-based Process)

- 일명 포졸란법으로 두가지 폐기물 동시처리 :

- 콘크리트와 유사한 고형물을 얻기 위해 석회와 함께 미세한 포졸란(Pozzolana)            물질을 폐기물과 섞는 방법

- Pozzolana 물질 :

3) 자가 시멘트화법(Self-Cementing Techniques)

- 배연탈황시 발생된 슬러지(Flue Gas Desulfurization Sludge, FGD sludge) 처리에           많이 이용

- 스스로 고형화되는 성질을 이용하여 개발된 기술

- FGD sludge는 CaSO4, CaSO3 다량 함유 →

→ 고형화(운반용이, 투수성 낮은 고체)

4) 피막형성법(Surface Encapsulation Techniques) -

- 건조된 폐기물을 1,2-polybutadiene과 같은 결합체(Binder)와 섞은 후 약간의 고온           에서 응고시키고, 응고된 폐기물은 Polyethylene과 같은 플라스틱으로 피막을 입           히는 방법

5) 열가소성 플라스틱법(Thermoplstic Techniques)

- 방사능 폐기물의 처분에도 사용

- 고온(130∼150℃)에서 열가소성 플라스틱과 건조된 폐기물을 혼합하여 냉각시켜           고형화하는 방법

- 열가소성 유기물질 ;

6) 유기중합체법(Organic Polymer Techniques)

- 폐기물의 고형 성분을 스폰지와 같은 유기중합체에물리적으로 고립시키는 방법

- 핵폐기물의 처리에 많이 이용 - Urea-formaldehyde법 (UF법)

- 중합된 물질은 폐기물과 화학적으로 결합하지 않고, 중합후에는 물이 남게 된다.

→

→

7) 유리화법(Glassification Techniques)

-

- 방사는 폐기물과 같은 독성이 강한 유해폐기물의 처리에 적용

8) 고화처리 방법별 장단점 비교

9) 고화처리된 폐기물의 검사

ⅰ) 물리적인 시험 : 압축강도, 투수율, 내구성, 밀도

ⅱ) 화학적인 시험 : 용출시험(공정시험법, EP법, TCLP법)