비식용 원료인 Palm Acid Oil, 동물성 폐유지 등은 상대적으로 자유 지방산 함량이 높기 때문에 일반적인 염기 촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 적합하지 않다. 효소 촉매를 이용하면 염기 촉매에서 해결할 수 없는 몇 가지 문제를 해결할 수 있으며, 에너지 소비가 작고, 바이오디젤 부산물인 글리세롤 회수가 쉬우며, 자유 지방산 함량이 높은 트리글리세라이드에 대한 전이에스테르화 반응이 가능하다. 본 연구에서는 고정화 효소 촉매를 이용하여 1 ton/day 용량의 반응기에서 비식용 폐유지를 바이오디젤로 합성하였으며, 반응 공정의 변수를 최적화하였다.

지구 온난화, 석유고갈, 환경오염에 대한 해결 방안으로 수송부분에서 국제적으로 바이오연 료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 석유계 디젤과 비교해 이산화탄소 및 대기오염 물질 배출이 적고 세탄가가 높은 장점을 가지고 있다. 현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방 산 함유)를 Amberlyst-15 촉매가 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다. 다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환 율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학 적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비 해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최 대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과 반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1∼1.4 배로 상승하는 것을 확인하였 다. 교반속도의 경우 100∼900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주 지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지 나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.

In this study was analyzed substances that high contribute to odor strength degree which emitted from the painting, the plating, the casting, the rubber manufacturing, and the used oil refining facilities in Gwangju Hanam industrial complex. In order to this, we analyzed two types of nitrogen compounds, five types of sulfur compounds, thirteen types of the aldehyde, and ten types of volatile organic compounds discharged from an outlet for antipollution facilities. The results are as following high contribution rate sustances to odor strenth was ordered butylaldehyde (73.8%) ＞ acetaldehyde (17.7%) ＞ propionaldehyde (4.9%) at painting facilities. At plating facilities, it was ordered Acetaldehyde (59.0%) ＞ ammonia (19.1) ＞ hydrogen sulfide (13.1%). At casting facilities, it was ordered Hydrogen sulfide (65.9%) ＞ acetaldehyde (17.2%) ＞ sulfur dioxide(5.2%). At rubber manufacturing facilities, it was ordered i-valeraldehyde (35.0%) ＞ butylaldehyde (32.0%) ＞ n-valeraldehyde (13.3%) and at used oil refinery facilities, it was ordered Acetaldehyde (36.8%)＞ butylaldehyde (33.6%) ＞ sulfur dioxide (14.5%).

Using the waste(sand wastr and boiler ash) in fluidized bed inciverator, lightweight aggregate concrete was produced and a recycling plan was prepated. The first, the result of the leaching test shows that the waste fluid sand and boiler ash did not exceed the effluent standard. This indicates that there is no harmful effect for recycling. The second, in the lightweight aggregate test using waste fluid sand and boiler ash, the sample that combined cement, waste fluid sand, and sand showed the highest compressive strength, and the mix proportion was 10: 7: 3. Lightweight aggregate concrete that combined cement, waste fluid sand, boiler ash, and sand had a low compressive strength by and large. The third, the same results were identified in the relation between the content of SiO2 and that of Na2O. As the SiO2 content is lowered, the overall viscosity and plasticity of the concrete also decrease, which is not a good condition to form concrete. As for Na2O, as the content increases, the viscosity of the sample and the viscosity of the cement are remarkably lowered, and the strength of the finished concrete is lowered. Therefore, it was concluded that the higher the content of SiO2 and the lower the content of Na2O, the more suitable it is to mix with cement to produce concrete. Fourth, from the fluidized bed incinerator currently operated by company A in city B, a total of 14,188 tons/year were discharged as of 2016, including 8,355 tons/year of bottom ash (including waste fluid sand) and 5,853 tons/year of boiler ash. The cost for landfill bottom ash and boiler ash discharged is 51,000 won/ton, and the total annual landfill cost is 723,588,000 won/ year. Assuming that the landfill tax to be applied from the year 2018 is about 10,000 won/ton, and if there is no reduction in waste disposal charge, an additional landfill tax of 141,880,000 won/year will be imposed. Consequently, the sum total of the annual landfill cost will be 865,468,000 won/year. Therefore, if the entire amount is used for recycling, the annual savings of about 8.7 billion won can be expected.

우리나라에서 폐기물을 처리하는 방법에는 크게 매립, 소각, 재활용이 있으며 일반적으로 폐기물을 수거하여 재활용 할 수 있는 부분을 제외한 나머지는 소각한 뒤 매립을 하는 방식을 택하고 있다. 매립은 계속적인 매립지 확보에 어려움을 겪고 있으며 폐기물의 배출량이 갈수록 증가됨에 따라 예상되는 매립지의 기대수명이 점점 감축되고 있다. 이러한 상황에서 우리나라에서는 폐기물을 짧은 시간 안에 매우 안정적으로 처리할 수 있는 소각기술로 시야를 넓혀야 한다. 소각은 대부분 재활용할 수 있는 폐열 및 고형화연료를 확보할 수 있을뿐더러 매립지의 수명도 효과적으로 늘릴 수 있다. 또한 소각이 완료된 후의 소각재는 수분까지도 거의 제거된 상태이기 때문에 바로 매립이 가능한 정도에 이르렀다. 환경부에서 발행한 ‘전국 폐기물 발생 및 처리 현황(2015년도 수정본)에 따르면 소각과정에서 발생된 연소재의 일일배출량은 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 소각재를 매립하는 방법 외에 재활용할 수 있는 방안을 모색하여 매립지의 수명연장은 물론 효율적인 재활용자원으로 사용할 수 있게 만드는 것이 필요하다. 그러나 소각재는 현행 폐기물 관리법상 중금속 농도가 비교적 낮기 때문에 일반폐기물로 관리되고 있었으나 유해성 논란이 끊이질 않고 있다. 따라서, 소각재에 들어있는 유해중금속의 농도를 효과적으로 처리하여 낮추면 다른 분야에서 즉각 활용할 수 있는 좋은 재료로 사용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 소각재의 처리 실태를 알아보고 재활용되고 있는 방법들을 검토, 비교하고 현재 유동상식 소각로에서 배출되는 폐유동사의 재생골재로의 재활용 가능성에 대해 알아보았다. 추가적으로 유동상식 소각로에서 배출되는 보일러재와의 배합 가능성, 그리고 성분분석을 이용한 함유성분의 함량과 재활용 목표의 관계도 연구하였다. 이는 기존에 활용되고 있는 재활용 방법과 새롭게 이용할 수 있는 방법에서 원재료로 사용되고 있는 것들을 대체할 수 있는가에 대한 것이다. 기존에 사용되고 있는 원재료만큼의 효율이 나온다면 원가절감은 물론 폐기물 재활용, 나아가서는 자원재이용에 따른 환경문제 감소에 도움이 될 수 있을 것이라 판단된다.

In this paper, Results of mock-up test for mitigating carbonation of high volume mineral admixture concrete by spreading waste cooking oil. Concrete incorporating 60% of BS and 30% of FA with the size of 900×600×200 are discussed. Denatured Silicate paint is also applied to compare the performance. Test results indicate that the application of ERCO and DSP enhance carbonation resistance.

In previous research team had reported that the durability of carbonation is improved by filling voids due to the saponification reaction of oil and concrete. The purpose of this study was to have experimental investigation the effect of mock-up experiment on the carbonation resistance of the waste concrete admixture.

In previous research team had reported that the durability of carbonation is improved by filling voids due to the saponification reaction of oil and concrete. The purpose of this study was to have experimental investigation the effect of mock-up experiment on the carbonation resistance of the waste concrete admixture.

염색가공 공정 중 텐터 후처리 과정은 섬유에 다양한 기능성을 부여하기 위해 화학약품 처리 후 건열에 의한 섬유의 셋팅을 하는 단계로 건조에 필요한 고온의 열원이 필요로 한다. 고온의 열원에 의해 기계작동을 위한 윤활유가 증발되면서 유증기(Oil-mist)형태와 각종 첨가제에서 증발된 오염성분이 함께 배출되게 된다. 또한 열원 에너지 특성상 150~160℃ 고온의 폐열이 상당량 발생한다. 염색가공 산업의 에너지 비용은 제품가격의 상승을 가져오고 있으며 이에 따른 저인금 개발도상국간의 경쟁력 저하를 발생시키고 있어 배기되는 폐열을 회수/재이용을 하는 시스템 도입이 시급한 과제이다. 기존 텐터후단에서 발생되는 폐열을 회수하기 위한 연구사례가 있지만 배기가스 중 함유된 분진 및 폐유로 인한 열교환 모듈의 폐쇄에 따른 열교환 효율 미비로 성공적인 상용화 모델이 없는 실정이다. 이를 해결하고자 섬유업종 텐터 후단에서 발생되는 고온의 배기가스를 전단 열교환식 스크라바와 건식전기집진 기술을 접목하여 폐열 회수와 동시에 악취유발물질인 폐유를 회수하고 회수 된 폐유는 정제연료유로써 재활용 가능성을 평가하였다. 본 연구를 위해 400CMM 규모의 열교환 스크라바 건식전기집진 시설을 부산에 위치한 ‘D’사의 염색가공업체에 설치하여 폐열에너지 회수량, 폐유 회수량, 회수된 폐유의 총발열량등을 평가 하였다. 평가 기술 적용대상 업체는 합섬 섬유(폴리에스테르)원료로 해포, 염색, 가공 등의 공정을 거쳐 염색된 화학섬유를 제품으로 생산하는 염색 가공업체로 360 m3 용량의 텐터 1대를 보유 하고 있다. 기존 개발된 건식전기집진시설의 낙모와 폐유로 인한 집진모듈의 오염으로 인한 관리 어려움을 개선하기 위한 열교환식 스크라바를 적용 하여 부산 염색공단내 보급화에 성공하였다. 운전 성능 평가 결과 회수되는 폐유는 0.032 L/m3･hr으로 평균 수분량 8.1~8.2%의 양질의 폐유를 회수 하였으며 발열량은 100,444 kcal/kg으로 B-C유 발열량과 유사 하였다. 배기가스에서 회수된 폐열(에너지)회수량은 평균 발생량 대비 67%인 16 kcal/m3･hr이며 암모니아와 톨루엔의 제거효율 70%이상의 우수한 결과를 나타냈다.

현재 국내 폐유는 90% 이상이 이온정제법으로 정제되고 있으나, 회분 등을 효과적으로 제거하기가 어려워 적용할 수 있는 폐유의 한계가 있다. 따라서 상당량 재활용이 되지 않고 소각 처리되는 등의 문제점이 있으며 기존 이온정제법의 경우 수산화염이나 인사염과 같은 약품사용으로 인한 폐슬러지가 다량 발생하여 2차 환경오염을 유발시킨다. 국내의 경우 대부분의 폐유회수처리업체들이 폐유정제에 시설투자비가 적고 운전비가 적게드는 이온처리공정을 사용하고 있어 보다 효율적이고 고품질의 재생연료유 생산기술의 개발이 시급하다. 이에 본 연구에서 분리막을 이용한 처리로 기존공정을 단순화하고 처리시간을 단축시킬 수 있으며, 처리에너지 절약, 정제유 품질수준 향상, 처리안정성 확보 등 친환경적이며 경제적인 기술을 제안하고자 한다. 막분리 주처리 공정은 막분리법의 주처리 단계인 분리막조로 유입되기 전 비교적 큰 입자상 물질을 필터프레스로 고속여과 후 분리막에 여과효율을 증대하기 위한 가열조를 설치하여 폐유의 높은 점도에 의한 여과속도 및 저항을 최적화될 필요성이 있다. 화학 물질의 투입이 불필요하고 상변화 없이 가동되는 특성으로 에너지 소비량이 적은 막분리 공정으로, 친환경 공정의 설계 및 제품생산이 가능하다. 침전물 및 수분을 제거하는 전처리 공정과 처리유의 회분, 잔류탄소 등의 농도를 연료유 기준 이하로 제거하는 주처리 공정에서는 3 ~ 5 ㎛ 공극크기의 정밀여과막(MF)를 사용할 수 있다. 폐유는 일반적으로 상온에서 점도가 100 cst이상으로 분리막에 바로 적용될 경우 높은 점도에 의해 여과를 위하여 높은 압력을 필요로하며, 이는 곧 생산단가 향상과 연결되는 인자이다. 따라서 폐유의 온도를 80℃까지 승온할 시 폐유의 점도는 상온에서 보다 30%이하로 낮아져 일반적인 수용액과 유사한 정도의 점도를 가지게 되며 이를 분리막에 적용할 경우 보다 효율적인 여과공정이 가능할 것이다. 이상의 결론으로 부터 막분리공법을 이용하여 정제공정을 개선할 경우 이온정제법으로 정제가 불가능한 고농도 오염물질을 함유한 폐유를 효과적으로 분리 및 정제가 가능하여 폐유를 고품질의 정제연료유로써 생산이 가능할 것으로 판단된다.

염색업종의 텐터공정은 섬유원단의 염색공정 후 180℃ 가량의 고온에서 원단을 건조 및 열처리를 하는 동시에 섬유에 다양한 기능성을 부여하기 위해 유연제, 발수제, 대전방지제 등과 같은 화학약품처리를 병행하고 있다. 텐터시설 후단에서 발생하는 폐유의 발생원인은 섬유의 염색 후 잔류하고 있는 각종 염료물질과 유연제, 발수제, 대전방지제 등의 기능성 첨가물질, 텐터시설 내부의 회전체의 기계적인 원활한 작동을 위한 텐터오일 등이 180℃가량의 고온에서 기화에 의한 것이며, 이러한 유기물질은 수분과 함께 유증기(Oil mist) 형태로 배출되고 있다. 텐터후단 시설에서 발생하는 폐유는 회수 후 정제연료유로써 가용의 가치가 있는 것으로 알려져 있으나, 대부분의 염색업종 텐터시설 후단에서 발생하는 폐유를 회수가 되고 있지 않으며, 배기가스를 처리하기 위한 시설로 폐유의 처리효율이 낮은 습식세정시설과 활성탄 흡착시설이 병행설치 되어 있다. 기존의 처리시설은 그 처리효율이 낮을 뿐만 아니라 습식세정에 의한 다량의 고농도 난분해성 폐수를 발생시키는 등 다양한 환경문제 또한 내포하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 코로나 방전방식의 전기집진시설을 이용한 입자상 폐유의 회수를 통한 환경문제해결과 동시에 정제연료유로써의 재활용에 관한 연구가 성행하고 되고 있으며, 회수된 폐유의 정제 전 수분함량을 낮추기 위하여 건식 전기집진 방식이 더욱 합리적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 텐터후단에서 발생하는 배기가스 중 폐유의 정제연료유로 재활용을 위한 건식 전기집진시설을 이용한 회수 방안을 검토하였다. 본 연구가 진행된 곳은 대구광역시 성서산업단지공단 내 위치한 “A” 사이며, 운영되고 있는 텐터시설은 10챔버의 배기가스 발생량은 300 A㎥/min, 배기가스 온도는 140℃ 가량이다. 본 업체의 주요생산품은 ITY(Interlacing Textured Yarn), 베네치아(Venezia) 섬유 등 야드당 중량이 높은 니트(knit)류 원단이다. 회수시설의 구성은 열교환기-건식 전기집지시설-송풍기를 연속적으로 설치하였으며, 텐터시설 후단의 기존 방지시설로 연결되는 배기덕트에 가지관을 연결하여 30 A㎥/min 처리용량의 파일롯규모 시제품을 설치하여 테스트를 진행하여, 배기가스 내 수분 및 폐유 함량을 확인하였다. 열교환기를 통하여 60℃ 부근으로 냉각된 배기가스 내 수분함량은 9.99%에서 5.77%까지 낮아졌으며, 2시간동안 연속 가동하여 건식 전기집진시설에 의해 회수된 액상물질의 총량은 1.85 kg이였으며, 회수된 물질 중 수분이 전체의 76.4%, 오일성분(폐유)는 23.6%로 확인되었다. 또한 회수된 오일성분의 총발열량은 45,590 J/g(등유 45,994 J/g)으로 나타났으며, 텐터시설 후단 배기가스 중 0.12 g/A㎥이상의 폐유가 함유되어 있으며, 1대의 텐터시설에서 발생되는 총배기가스량 300 A㎥/min 기준으로 환산할 경우 시간당 2.16 kg의 폐유기용제를 회수할 수 있을 것으로 보아 향후 텐터시설 후단 배기가스로부터 폐유의 회수 후 정제연료유로 재활용이 충분한 경제성이 있을 것으로 사료된다.

In this study, PCBs and PAHs in waste oils and liquid fuel waste were analyzed. About 48 samples were collectedand analyed, for hazardous substances such as PCBs, PAHs by GC/ECD and GC/MSD. According to the analysis, seventypes of PCBs concentration was found in the range of 0.13~220.77mg/kg. The highest concentration level was foundin waste insulating and heat transmission oils (EWC 13 03 08), as 220.77mg/kg. Comparing the level of PCBs to othercountries, PCB concentration in this study was lower than that of China but higher than Japan. PAHs concentration wasin the range of ND~1,380.0mg/kg for Naphthalene, ND~1,570.0mg/kg for Phenanthrene, ND~321.2mg/kg forAnthracene, ND~44.1mg/kg for Benzo[a]pyrene, ND~80.8mg/kg for Fluoranthene, ND~14.3mg/kg for Benzo[a]anthracene and ND~8.7mg/kg for Benzo[b]fluoranthene. The concentration 7 PAH in the waste oil showed the orderof Automotive oil>Hydraulic oil>Cutting oil>Machine oil. The Benzo(a)pyrene which is known as high carcinogeniccompound was detected with low concentration. Compared to other waste from other countries, the concentration of thisstudy is higher than that of Japan and lower than that of China. The PAHs concentration was lower than Automotiveoil, Hydraulic oil, Cutting oil, Machine oil, in Spain.

Enzymatic biodiesel using lipase Novozyme-435 instead of using chemical catalyst was studied in this paper for cost reduction, increase of production efficiency and environment friendly product in this paper. In this paper the standard of biodiesel quality was met by using enzyme. The optimal reaction condition of methanol/waste oil molar ratio was 3, which 1 mol of methanol was injected at initial reaction. Then, each of 1 mol of methanol was injected at 4 hours of interval. Other reaction condition was like as follows : Reaction temperature, reaction time, agitation speed and amount of lipase were 55oC, 24 hours, 400 rpm, and 6wt%, respectively.