열중량 분석기에서의 하수슬러지 열분해 및 촤 산화반응 특성

Pyrolysis and char oxidation characteristics of sewage sludge in a thermogravimetric analyzer

2012년 런던협약 발효와 함께 하수슬러지 해양투기의 전면 금지 등 정책 변화로 인하여 정부 및 지방자치단체는 연간 420만 톤 이상 발생하는 하수슬러지의 처리에 많은 어려움을 겪고 있다. 하수슬러지의 처리는 주로 연료화 및 비료화 등 재활용 처리가 약 57.0%로 가장 많은 것으로 나타났으며 이 밖에 건조 8.6% 그리고 소각 18.7%, 매립 13.7% 등으로 나타났다. 최근 석탄 혼소 등 하수슬러지 연료화를 통한 에너지 생산 기술이 주목받고 있으며 석탄 혼소 기술은 신재생에너지 비중을 늘리면서 석탄화력 발전에서의 CO2 배출을 저감할 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 건조 하수슬러지 연료탄을 대상으로 열중량 분석기를 이용하여 비등온 조건에서 열분해 및 열분해 결과 생성된 촤의 산화 반응 그리고 연료탄의 연소반응특성에 대하여 고찰하였다. 해당 원료의 동역학 해석을 위해 일반적으로 사용되는 등전환율 방법(Isoconversional method)를 적용하였으며 이를 통해 반응 전환율에 따른 활성화 에너지를 결정할 수 있었다.