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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 하진욱
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 순천향대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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런던협약으로 인해 국내 하수슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 새로운 육상처리 방법의 기술개발이 절실히 필요하며, 파리협정의 신 기후체제에 대응하기 위한 RPS제도(신재생에너지 의무할당제도)가 시행됨에 따라 석탄연료를 대체할 수 있는 신재생에너지의 개발 또한 시급한 상황이다. 본 연구에서는 천안시 병천 하수종말처리장에서 열건조 공정을 거친 후 탄화 공정으로 주입되기 이전의 슬러지 열풍건조물을 시료로 이용하였으며, 이를 ‘열건조물’이라 지칭하였다. 열건조물에 유중건조 기술을 적용하여 발열량 4,200kcal/kg 이상, 함수율 5% 이내, 회분함량 35% 이내를 만족시키는 고형연료의 대량생산 공정을 확립하고, 현재 화력발전소에서 사용 중인 연료와의 성능비교를 통해 제조한 고형연료의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 대량생산을 고려하여 기름 사용량을 최소화 하고자 하였으므로 ‘기름/열건조물의 최적비율선정 연구’를 수행하고, 그 결과를 추후 진행되는 연구에 적용하였다. 결과물의 특성을 평가하기 위하여 130℃, 160℃, 190℃의 온도조건에서 ‘기름증발량 측정 연구’ 및 ‘열건조물의 유중건조’를 수행하였으며, Calorimeter와 TGA 장비를 이용하여 고형연료의 성능을 측정하였다. 또한 휴대용 Odor-meter를 이용하여 유중건조 중 Odor, NH3, H2S 및 TVOC의 발생농도를 측정하고, SEM-EDS 장비를 이용하여 유중건조 전·후의 표면특성 관찰 및 성분분석 연구를 수행하였다. 그 결과 기름과 열건조물의 무게비를 4:1로 고정하고, 160℃의 건조온도에서 5분 이내로 처리하는 것을 최적공정조건으로 선정하였다. 장비분석결과 발열량 4,449kcal/kg, 함수율 2%, 회분함량 33%로 목표치를 만족하는 값이 측정되었고, 기타 중금속성분은 측정되지 않았다. 또한 본 연구에서 제조한 고형연료의 신뢰성을 확보하기 위해 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구를 진행한 결과 현재 사용 중인 현장연료보다 대체로 우수한 성능을 나타내었다.
목차
표 목차 Ⅲ그림 목차 Ⅳ국문 요약 Ⅴ제 1 장 서론 1제 1 절 연구 배경 11. 제도적 배경 12. 기술적 배경 1제 2 절 연구 목표 2제 2 장 연구 이론 3제 1 절 하수슬러지의 정의 3제 2 절 하수슬러지의 특성 41. 하수슬러지의 구조 42. 하수슬러지의 종류 53. 하수슬러지의 물리·화학적 특성 6제 3 절 하수슬러지의 발생 및 처리현황 10제 4 절 하수슬러지의 건조 111. 하수슬러지의 건조 특성 112. 슬러지 건조 방법 123. 유중건조법 13제 3 장 연구 방법 14제 1 절 연구 장비 및 시료 141. 연구 장비 142. 연구 시료 17제 2 절 연구 방법 181. 콩기름/열건조물 최적비율 선정 연구 182. 콩기름 증발량 측정 연구 193. 최적건조시간 선정 연구 214. 제조한 고형연료의 특성고찰 연구 215. 제조한 고형연료의 성분분석 연구 216. 화력발전소 현장연료와의 성능비교 연구 22제 4 장 연구 결과 23제 1 절 연구 결과 및 고찰 231. 콩기름/열건조물 최적 비율 선정 결과 232. 콩기름 증발량 측정 결과 243. 최적건조시간 선정 결과 254. 제조한 고형연료의 특성고찰 결과 265. 제조한 고형연료의 성분분석 결과 306. 화력발전소 현장연료와의 성능비교 결과 33제 5 장 결론 36참고문헌 37부록 38ABSTRACT 41
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