화력발전소 바닥재의 중금속 및 미연탄소 분포 특성 연구 = A Study on Distribution and Characteristics of Heavy Metals and Unburned Carbon in Bottom Ash of Coal-Fired Power Plant

국문 초록 (Abstract)

화력발전소 바닥재로부터 중금속 및 미연탄소를 제거하여 활용 가능성을 평가하는 목적으로 H 화력발전소 바닥재의 중금속 및 미연탄소 분포 특성 연구 실시하였다. 중금속 함량을 분석한 결과, Cr이 5.26 mg/kg으로 1지역 우려기준을 초과하고 있었다. 자력분리에 따른 바닥재 시료 특성을 알아본 결과, 철분은 주로 적철석과자철석의 형태로 존재하고 있었다. 비중에 따라 바닥재내에 미연탄소를 분석한 결과, 비중 2.1 이상에서는 미연탄소가 나타나지 않았으며, 비중이 낮아질수록 미연탄소 함량이 많아지는 것을 알 수 있었다. 바닥재내에 중금속형태를 알아보기 위해 중액선별을 실시한 결과, 침강물에서 티탄철석, 적철석, 자철석, 황화니켈, 황철석 등이존재하는 것을 확인하였고, SEM/EDS결과, Cr이 황철석에 고용되어 있는 것을 알 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The distribution and characteristics of heavy metals and unburned carbon in bottom ash from the coal-fired power plant have been investigated. The purpose of this study is to evaluate the recycling application of bottom ash after removal of heavy metals and unburned carbon. When the bottom ash was analyzed by the Standard Method of the Soil Environment Conservation, the concentration of Cr was 5.26 mg/kg, exceeding the warning standard (5 mg/kg). According to the magnetic separation, it found that iron was present in the form of magnetite or hematite. The result of unburned carbon concentration according to the specific gravity, showed that the concentration of unburned carbon increases as the specific gravity decreases. After Heavy-liquid separation was performed to identify the minerals of heavy metals, the sinks were then analyzed by the XRD method. The sinks mainly consist of ilmenite, hematite, magnetite, nickel sulfide, pyrite. From the result of SEM/EDS analysis, it found that chromium is contented in pyrite.

참고문헌 (Reference)

1 최영익, "화력발전소 Bottom Ash 재활용을 위한 물리특성 및 광물조성에 관한 연구" 한국환경기술학회 14 (14): 479-485, 2013

2 김진만, "통계적 방법에 의한 바텀애쉬를 사용한 경량기포콘크리트의 최적배합 결정" 한국콘크리트학회 21 (21): 3-11, 2009

3 안양규, "비산회로부터 회수한 미연탄소분의 전자현미경을 이용한 특성분석" 한국분석과학회 15 (15): 567-573, 2002

4 고태훈, "바텀애쉬의 유해물질 함량 측정 및 용출특성 평가연구" 한국지반환경공학회 11 (11): 77-83, 2010

5 Noo, S. S., "Purification of Unburned carbon in coal ash using Electrostatic Seperation" 28 : 140-145, 2001

6 Lee, S. H., "Pollution characterization of Bottom ash in Coal-Fired power plant" 170-172, 2013

7 Kepco, "KEPCO in Brief"

8 Freeman, E., "Interactions of carbon-containing fly ash with commercial air-entraining admixtures for concretes" 76 (76): 761-765, 1997

9 Nam, J. H., "Distribution of Heavy metal and Unburnt Carbon in Bottom ash of Coal-fired Power plant" 68-72, 2014

10 박완신, "Coal Bottom Ash를 혼입한 포러스콘크리트의 성능향상 및 적용성에 관한 연구" 한국폐기물자원순환학회 28 (28): 392-400, 2011

11 KEPID, "Bottom ash emission trends by year"

12 박선영, "Bottom Ash를 활용한 기능성 바닥재 개발을 위한 물성평가 연구" 한국주거환경학회 10 (10): 107-115, 2012

13 Cho, M.S., "An Experimental study on the mechanical properties of Foamed concrete Using the Bottom ash of Fine Aggregate" Han seo University 2008

14 Lee, J. H., "An Experimental Study on the Properties of Concrete using the Bottom ash as a Part of Fine Aggregate" 21 (21): 359-362, 2001

15 Song, O.Y., "A Study on the Recovery of Unburned Carbon from Municipal Solid Waste Fly ash" Ho Seo University 2003

16 Jeong, J.H., "A Study on Physical Characteristics of Interlocking Block with the Bottom Ash" Chung-Ang University 2001

17 Lim, J.W., "A Study on Development of a High Strength Pozzolanic Cement Mortar with Use of Bottom Ash" Chung-Ang University 2002

18 Ha, B. H., "A Study on Concrete Characteristic with Use of Fly Ash to Remove Unburnt Carbon by Flotation Process" 1 (1): 386-396, 1999