Abstract
Bottom ash and fly ash from municipal solid waste incineration facilities are composed primarily of mineral matrix including heavy metals and organic matters unburned.These materials are disposed of in specially engineered landfill or in landfill with municipal solid waste. or used for construction applications. However. as leaching of heavy metals and toxic organics from ash. it results in a second environmental pollution. Therefore. vitrification techniques using fossil fuel. electric arc. plasma. and so on are developing for treatment and reutilization of ash. In this paper. to obtain the fundamental design data for vitrification. ash and slag from melting process were characterized by elementary analysis. melting temperature analysis. TGA/DTA. X-ray fluorescence analysis. and X-ray diffraction analysis. It was found that the melting temperature and the production of slag were related to inorganic composition of ash. Especially. fly ash including a lot of alkali metals and chlorides did not form slag with amorphous structure like a glass. Thus. to make an amorphous slag containing the alkali metals and chlorides. fly ash should be blended and melted below 30% of $Na_20+K_20+CI+SO_3 $ in ash including plenty of slag elements such as Si. Ca. AI. Mg. etc.
도시쓰레기 소각로에서 발생되는 바닥재와 비산재에는 중금속을 포함한 무기물질과 미연분으로 구성되어 있으며. 현재 소각재는 전용 매립지나 도시쓰레기와 혼합하여 매립 처분하거나 또는 토목 및 건설자재로써 활용하기도 한다. 그러나 소각재에 포함되어 있는 중금속과 유해 유기물질의 용출에 의해서 2차적 인 환경오염을 일으킬 수 있으므로, 다양한 에너지원을 이용하여 안정화시킬 수 있는 용융처리 방법이 개발되고 있다. 본 연구에서는 소각재의 용융을 위한 기초적인 정보를 얻기 위해서 원소분석, 용융온도 분석, 열중량 분석, XRD 분석, XRF 분석을 통해서 소각재와 용융물질의 특성을 평가하였다 소각재에 함유되어 있는 무기물질의 조성에 따라서 용융온도와 슬래그의 형성에 큰 차이를 나타내며, 특히 알칼리금속과 염소물질이 다량으로 포함되어 있는 비산재의 경우에는 적절한 슬래그가 형성되지 않았다 이러한 현상은 유리화 또는 슬래그화될 수 있는 Si와 Ca, AI, Mg 등의 물질이 많이 포함되어 있는 물질과 혼합하여 용융시키면 해결할 수 있으며, 비산재를 $Na_2O+K_2O+Cl+SO_3$의 합이 30%이하가 되도록 바닥재나 기타 물질과 혼합하여 용융시키면 비결정형의 적절한 유리질 슬래그를 얻을 수 있었다.