아임계수, 수열처리 후 분말성잔재물 특성

아임계수, 수열처리 후 분말성잔재물 특성

* 소수성(물을 빨아들이지 않는 성질)을 갖는 분말성잔재물(입자크기;석탄가 루 이하)

* 단, 주사바늘/기타 금속물. 타이어 조각/가죽/고무류/조개껍질/굴껍질/동물 뼈 등은 별도의 조건(250도/3.5mph 이상)에서 분말화

* Cf)초임계(374도/22.5mph 이상)에서는 금속물질도 분해,

* 지표 깊은 곳에서(높은 온도/압력), 에텔화 된 물(높은 칼로리와 강한 산 을 띈 수소이온과 수산화 이온으로 분리된 상태의 물)에 의해, 금속물질 들 이 종류별로(금/구리 등) 분해/분리되어 광맥/광상을 형성함.

* 이를 이용하여, 374도/100mph의 조건애서 규소를 이용하여 얇은 수정박막 을 생성하는 인공수정체를 얻기 위한 실험이 진행되고 있음. 이 기술의 응 용으로 순도 높은 그래핀/플로렌을 얻어 낼 수 있음.

(소수성 분말 특징 및 혼합물질사용 연소 유익성 사례)

1. 건조가 빠르다.

자연 상태하에서 24시간을 놓아 두면 대기습도 이하로 건조 됨(함수율 10% 이하). 시간의 경과와 함께 공기와 접촉하면서 점차로 온도가 올라가
고, 자연발화 됨(석탄가루와 유사)

2. 칼로리가 높다.

자연 건조후의 잔재물은 석탄의 발열량과 유사한 높은 칼로리를 갖는 좋
은 연료가 된다.

Cf) 석탄에 분말성 소재를 약 10%를 섞어 혼합연소 하였을 때(일본의 태
평양세멘트 킬른로에서);

1)호주산 석탄가루(발열량 6000Kcal(연소효율 92% 이상)

한국의 발전소에서는 인도네시아산의 4800-5000kcal의 석탄(연소효율 87%
이상을 사용)만의 연소 시에는, 공중체류 중인 비산거리가 4m정도(1400도
의 연소공간; 완전연소 구간; 플라이 애쉬)였음. 즉, 바닥으로 떨어져 낮은
온도에서 연소되는(불완전 연소) 바텀애쉬(소각재)의 양이 약 8% 정도로
나옴.

2) 10% 혼합연소 실험; 공중체류 시간과 비산거리가 늘어나(6m) 연소효율
이 97%로 높아져, 최종처리하는 매립량(소각재는 매립. 온난화 가스발생
의 원인)이 약 50% 줄어 듬.

3) 처리분말만의 단독연소에서는 불완전연소물(소각재)이 1% 미만

4) 소각 시의 이산화탄소 배출량이 적다

탄소발생계수; 석탄 3, 경유 2.7, LNG 1.6, 소수성 분말 1.7, 따라서, 아임계처리와 일반소각방식을 병행할 경우, 단순 소각과 비교하여 탄소배출량을 40% 이상 줄일 수 있게 된다.

(분말의 특성)

악취가 나지 않는다; 소수성이므로 물과 접촉하여도 커피를 볶은 것과 같은 정도의 냄새만을 풍긴다.

토양 내에서도 빠르게 분해된다; 별도로 처리한 임업/농업/축산 잔재물 분말과 섞어 땅속에 묻을 경우(일본의 이토츄그룹과의 공동실험에서; 탄소중립 구현을 위한), 토양 미생물들이 식물계 분말과 섞여 있는 의료폐기물처리분말(저분자화 된 비닐/플라스틱계 수지의 분말이 포함된)에도 서서히 적응되면서 분해를 시작하고, 약 45일 정도에서 완전 분해해 내었음. Cf)일반 비닐/플라스틱계 폐기물들은 땅 속에서 수백년이 지나도 분해가 진행되지 않는다.

따라서, 아임계처리 후의 잔재물들을 이용하여 지렁이/귀뚜라미/구더기/바퀴벌레 등의 사육이 가능하고, 이들 사육물을 가축 및 어류양식장 등의 사료로 사용한다면, 사료용 곡물 생산에서 나오는 막대한 탄소배출량을 줄일 수 있게 된다.

따로, 플라스틱계 폐기물만을 분리하여 단독으로 처리하면 질 좋은 재생 플라스틱원료를 얻어낼 수 있을 것이다.

Cf) 2026년부터 재생플라스틱 20% 혼합 의무 사용, 2030년부터는 30%. 따라서 판매가격도 계속 오르고 있는 추세임. 2024년 톤 당 90망원 정도에서 올해 중순경에는 100만원 돌파할 것이고, 2026년도 이후에는 재생플라스틱으로 사용할 수 있는 폐플라스틱의 양이 제한되어 있으므로, 레진(140만원)가격보다 높아질 것으로 예상됨. LG화학, SK 에너지솔루션 등이 이 사업분야에 진출 시작.

아임계처리 분말의 경우, 처리과정에서 소각로의 문제점으로 지적되는 다이옥신(주원인 Cl), 미세먼지(K, Ca), 유해 중금속(카드뮴)을 제거할 수 있어, 대기오염을 줄일 수 있다.

한국은 처리물을 소각장으로 보내어 연소 후의 소각물을 매립최종처리하
도록 하고 있으나, 일본의 경우에는, 자체 보일러용 연료로 사용이 가능하
고, 남는 열로는 스팀을 만들어 병원 내 또는 처리장 등의 난방용 스팀으
로 공급이 가능하다.