일반기술

열플라즈마를 이용한 소각재와 슬러지가 혼합된 폐기물의 처리방법

플라즈마를 이용하여 쓰레기를 소각처리한 후 발생하는 소각재와 폐수 슬러지를 동시에 처리하는 방법이다. 일반적인 쓰레기 소각 처리의 경우, 생활 쓰레기 1톤당 약 15~20%의 소각재가 발생하고, 소각재에는 납, 아연등 다량의 각종 유해한 중금속이 농축되어 있어 이를 그대로 매립하는 경우, 빗물이나 지하수등에 의해 중금속이 용출되어 토양과 물을 오염시키고 식물에 의해 흡수됨으로써 먹이사슬을 따라 인간을 포함한 고등 생물에 농축되는 심각한 환경오염을 나타내는 문제점이 있다. 또한, 폐수 슬러지는 각종 산업현장에서 배출되는 폐수를 일차적으로 정수처리장 혹은 폐수처리장 등을 통해 처리하는 과정에서 걸러진 찌꺼기에 해당되는 것으로서, 유해중금속, 유해한 휘발성유기화합물, 악취등을 함유하고 있다. 이는 매립 또는 해양 투기를 통해 처리되고 있으나, 앞으로는 부분 소각 후 산출 소각재를 매립하는 방법으로 처리될 것으로 보인다. 그러나, 이 또한 환경오염을 유발할 소지가 다분하고, 유해한 기체상 물질이 생성되는 등의 문제가 있다. 종래 슬러지의 무해화 처리방법은 비용문제에서뿐만 아니라 효율성에서도 적지않은 문제가 있다. 본 기술은 비용면 등에서 가장 바람직한 처리 방법인 고온에서 용융시켜 고화시키는 방법으로, 소각재와 슬러지를 동시에 열플라즈마의 고온을 이용하여 용융시키고, 급냉시키는 방법을 사용하여 슬러지를 소각 처리할 필요없이 소각재와 함께 처리함으로써 소각재 및 슬러지를 고효율적으로 처리할 수 있다.본 기술은 소각재와 폐수 슬러지를 동시에 처리할 수 있고 이를 통하여 무해화된 슬래그를 생성할 수 있는 기술이다. 즉 소각재와 슬러지의 혼합물을 열플라즈마제트장치의 반응기에 주입하여 고온으로 용융시켜 슬래그를 생성하고 용융상태의 슬래그를 급냉시켜 무정형의 슬래그를 생성하는 기술로서, 소각재 및 슬러지를 고효율적으로 처리할 수 있다. 또한 중금속의 용출에 대하여 내침출성이 있는 안정한 슬래그로 처리되어 소각재와 슬러지가 무해화되어 처리된다.슬러지와 소각재의 처리시 발생할 수 있는 유독한 기체상 물질의 발생을 억제하고, 슬러지와 소각재를 동시에 처리할 수 있으므로, 환경 오염의 염려없이 깨끗하고, 경제적으로 슬러지와 소각재를 처리할 수 있다.매립 시장의 한계로 국내 소각 및 용융 설치사업은 2005년 3500억원에서 2010년 약 8000억원까지 증가할 것으로 보인다. 이는 기존 소각설비, 소각+소각재 용융 패키지 설비, 고온가스화 용융설비, 소각장 위탁운영 사업 등이 포함된 소각 관련 사업을 총괄한 추정 시장 규모이나, 본 기술은 소각재 뿐만 아니라 슬러지를 무해하도록 동시에 처리하며 슬래그로 재활용할 수 있도록 하므로, 슬러지 처리 시장 및 재활용 시장까지 진출할 수 있을 것으로 예상된다.