각종 도장산업에서 발생하는 paint sludge는 대부분 소각후 매립 또는 건조과정을 거쳐 단순 무기재로서 재활용되어지고 있다. paint sludge의 양은 매년 증가하는 추세이고 이에따라 국내외에서는 paint sludge를 보다 가치가 높은 유기재로서 재활용하는 방안이 연구되어지고 있다. 따라서 재활용공정 중 필수공정인 건조방법을 이전과는 다른 방법등을 도입하여 paint sludge내 활성기를 보존하고 함유수분을 효율적으로 제거하기 위하여 효과적인 연구방법을 찾는데 연구의 목적이 있다.
본 연구에서는 문헌연구를 통하여 건조온도를 낮추는 효과를 기대할 수 있는 물리적 방법인 감압건조법과 paint sludge에 첨가제를 첨가하여 건조효율을 높일 수 있는 화학적 첨가제를 첨가한 방법을 건조방법에 적용하여 실험하였다. 또한 화학적 첨가제 첨가 후 전처리로서 수분산시킨후 감압여과하는 공정을 추가하여 실험하였다.
감압건조법을 이용하여 활성기 잔존을 위한 최적의 조건을 온도별, 압력별 건조효율 비교실험을 통하여 80℃, 60mmHg로 결정한 후 각 첨가제별 건조효율을 비교하였다. 4가지 첨가제 중 bentonite가 24시간 건조 후 함수율 2.38%로 가장 높은 효율을 나타냈었다. 또한 전처리를 행한 경우 magnesium chloride, sodium hydrogen carbonate 및 bentonite는 paint sludge 입자내 수분을 흡습하여 여과시 시간을 길게 진행하여도 기존의 함수율보다 낮은 함수율을 얻었다. Calcium oxide경우 감압여과 30분 처리 후 감압건조를 실시한 결과 첨가량이 증가할수록 높은 효율을 나타내었으며 첨가량 5%일때를 제외하고 10%, 20%, 30%일때 모두 4시간안에 5%이하의 함수율을 얻을 수 있어 감압건조만으로 이루어진 공정에 비해 절반정도의 시간을 단축할 수 있었다. 첨가제량에 따른 경제성과 재활용시 영향을 미칠 가능성을 고려하여 첨가제량은 10%정도가 적절한 것으로 판단된다.
Paint sludge내 활성을 고려한 건조방법에 관한 연구
활성기의 손실여부는 FT-IR spectrum을 사용하여 -COOH, -OH 및 -NH_(2)기가 건조후 paint sludge powder내에 존재하고 있음을 확인하였다. 활성기의 존재로 인하여 paint sludge의 물성을 유지한 고기능성 재료로의 재활용이 가능할 것으로 예상되며 실제 공정에 적용할 경우 좀 더 많은 연구가 필요할 것이라 사료된다.
Most of the paint sludge that is derived in the paint industry is buried after incineration. Only a few amount of them recycled as an inert inorganic filler in the fine powder form by the process of being dried or after incineration. The purpose of this study is to find out the effective method that can dehydrate and preserve active radical in efficiency.
We made the experiment on the method of decompression drying which can lower the temperature of drying as a physical method, the method of a chemical addition which can rise the efficiency of drying.
In the study, bentonite was the most excellent in the dehydrating efficiency to show the final water content of 4.5% in 10 hours, and sodium hydrogen carbonate, magnesium chloride, calcium oxide, raw paint sludge followed bentonite in order to of efficiency, when we decided 60mmHg, 80℃ as the best suited condition for the survival of active radical. We measured the loss of active radical by using FT-IR spectrum and confirmed the existence of -COOH, -OH and NH_(2) radicals in paint sludge.
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