국내의 폐기물 발생량은 2013년 기준 약 1억 4천만톤이고, 이중 소각처리된 폐기물은 약 8백만톤으로 6%정도로 나타났다. 많은 연구를 통해 비산재의 재활용률은 80%에 이르렀으나, 바닥재의 경우 일부를 제외한 대부분이 매립되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐기물 소각 시 발생하는 소각재중 바닥재의 건설재료로서 재활용가능성을 평가하기 위해 기본물성 및 역학시험을 수행하였다. 국내 3곳의 생활폐기물 소각장에서 발생된 바닥재를 채취하여 소각방식에 따라 화격자 소각방식으로 처리하는 소각장에서 채취된 바닥재를 시료 A, B로 분류하고 열분해 용융방식으로 소각된 바닥재를 시료 C로 구분하였다. 시료의 화학적 조성을 분석하기 위해 XRF 분석을 실시하였다. 성분분석결과 일반적인 조립질 지반과 비교하여 SiO2 함량이 낮고, CaO 함량이 높은 것으로 나타남에 따라 바닥재를 다른 재료와 혼합하는 경우 화학반응에 대한 영향을 고려해야 한다. 체가름 시험, 비중시험, 상대밀도시험을 실시하여 물리적 특성을 파악하였으며, 역학적 특성을 분석하기 위해 투수시험, 다짐시험, 직접전단시험을 실시하였다. 각 시험에서 도출된 결과는 표 1에 정리하였다. 생활폐기물 소각 바닥재는 통일분류법에 의해 양입도(A, C 시료)와 빈입도(C 시료)의 모래로 분류되는데 사질토와 유사한 경향을 보인다. 비중의 경우 일반 모래(2.6~2.8)와 비교하여 열분해용융 소각방식에서 큰 비중을 가지는 것으로 나타나는데, 이는 고온에서 용융된 슬래그(바닥재)의 영향 때문인 것으로 판단된다. 투수계수는 일반적인 사질토의 범위에 속하며, C 바닥재가 약 15배 이상 투수성이 큰 것으로 나타나 유효입경의 크기에 따른 영향보다는 소각방식에 따른 입자의 형상 및 간극의 분포에 의한 영향을 받는 것으로 판단된다. 바닥재의 다짐특성은 일반적인 조립토의 경향과 일치하며, A 및 B 시료와 비교하여 C 시료의 최대건조단위중량이 크고 최적함수비는 작은 경향을 보인다. 바닥재의 강도특성은 일반적인 사질토와는 다른 경향을 나타내는데, 이는 소각방식의 영향과 원 재료가 가지고 있던 물리적 특성의 복합적인 요인에 의한 차이로 판단된다.
Recycling of bottom ash which is the part of the non-combustible residues of waste combustion is very important for saving energy and resource recycling. In this research, we tried to develop recycling method for the bottom ash as the roadbase, the layer of aggregates under the paved layer of a road. We first removed ferrous and non-ferrous metals from the bottom ash with a 20 mm mesh strainer. After grinding ceramics and glass using jaw crusher, we mixed them with the bottom ash, and then they were further finely grounded up to the particle size less than 150 mm with ball mill. XRD analysis of the final ground material showed that the main ingredients were CaO, SiO2, Al2O3, P2O5, Fe2O3 and MgO. Also there were some heavy metals such as Cu2+, Pb2+ and Cr6+ in it. To make roadbase out of the processed bottom ash, we mixed it with purified sludge, pink kaolin (from Hadong, Gyeongnam, Korea), and silica sludge, and fired in an electric kiln at 1150 ~ 1200oC. Finally, the usefulness of the roadbase made of bottom ash was analyzed by testing absorption rate, crystallizing and strength as well as indoor California Bearing Ration (CBR) test, abrasion test, sand reduction test. The developed material from recycling the wasted bottom ash satisfied the requirement of roadbase properties.
Chlorine content in the MSW incineration ash and coal is a critical factor in considering the design and operation of incinerator and power plant et al. because HCl gas emitted from the plants causes not only air pollution but also the corrosion of plant. Chemical method for the determination of chlorine content in the solid samples is the most common approach, but it is mostly applied to the determination of low concentration of chlorine content in the sample. So standard method is needed to measure the high concentration of chlorine content of solid samples. Eschka method which is based on the ASTM (D 2361-85) can be used to determine chlorine content in coal, but it is not sure that it can be applied to measure the high concentration of chlorine content of solid samples. For this, determination of chlorine contents by Eschka method was carried out by using pure reagents having high chlorine content, and the results were compared as the basis of theoretical and experimental values. Also MSW bottom and fly ashes, PVC and coals were selected for determination of chlorine content by Eschka method. Eschka method with potentiometric titrator can be measured high concentration of chlorine contents by controlling titrant's concentration. Based on the test results of various kinds of solid samples, the Eschka method is more recommended in the measurement of chlorine content in MSW incineration ashes and coals.