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해양보호 정책으로 런던협약에 의해 우리나라도 2014년부터 국내 하수슬러지의 해양투기가 전면 금지되었다. 이를 대응하기 위해 국내에서는 SRF, RDF 및 바이오 연료를 개발 중에 있지만 2차 대기오염물질의 발생 또는 고비용 저효율의 낮은 발열량을 보이고 있다. 그리고 2차 대기오염물질의 발생 또는 고비용 저효율의 낮은 발열량을 보이고 있다. 추가적으로 신기후체제의 대응을 위해 2015년 파리협정에 의해 전 세계는 온실가스 감축을 목표로 하고 있다. 이를 대응하기 위해 국내 발전시설 ...

해양보호 정책으로 런던협약에 의해 우리나라도 2014년부터 국내 하수슬러지의 해양투기가 전면 금지되었다. 이를 대응하기 위해 국내에서는 SRF, RDF 및 바이오 연료를 개발 중에 있지만 2차 대기오염물질의 발생 또는 고비용 저효율의 낮은 발열량을 보이고 있다. 그리고 2차 대기오염물질의 발생 또는 고비용 저효율의 낮은 발열량을 보이고 있다. 추가적으로 신기후체제의 대응을 위해 2015년 파리협정에 의해 전 세계는 온실가스 감축을 목표로 하고 있다. 이를 대응하기 위해 국내 발전시설 RPS 의무 할당 제도를 시행했지만 수입산 목재펠릿에 대부분을 의존하고 있습니다. 이로 인해 연간 2천억 원 이상의 국부가 유출되고 있다. 그리고 국내 환경 보호정책으로 2018년 가축분뇨법이 시행됨에 따라 가축분뇨의 자원화 및 적정한 처리 방법이 필요하다. 이에 따라 공공처리 및 자체 처리시설을 통해 대응하고 있지만 이 또한 고비용 저효율, 자체처리 시설 미설치로 인한 무허가 살포가 문제점으로 지적되고 있다. 마지막으로 최근 이슈화되고 있는 커피박은 매년 커피 수입량 증가로 그 발생량은 증가하고 있다. 발생되는 커피박은 커피의 99.8 %에 해당되며 이 또한 적절한 처리방법 및 대응이 미흡하여 년 350억 이상의 처리 비용이 들고 있다. 이렇듯 정부의 대응은 미미한 실정으로 보였다. 이를 위해 유기성 폐기물의 저비용 고효율 에너지 자원화 기술개발이 필수적이다.
본 연구에서는 아산시의 하수 및 가축분뇨 처리장에서 처리된 슬러지 케잌과 아산시 D사의 전문커피점에서 커피박을 제공 받아 연구를 진행하였다. 이를 연료화 시키기 위해 건조공정은 필수이다. 유중건조 공법을 적용하여 발열량 5,000kcal/kg, 함수율 10 % 이내, 회분함량 25 %이내를 만족시키는 고형연료의 대량생산 공정을 확립하고, 제조한 고형연료의 특성 고찰 및 성분 분석을 진행하였으며, 현재 화력발전소에서 사용하고 있는 연료와의 성능비교 와 CO 및 CO2 발생량을 비교하여 제조한 고형연료의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 대량생산을 고려하여 기름의 사용량을 최소화 하고자 하였다. 그리고 실험 결과의 오차를 줄이기 위해 기름의 증발량을 가열 온도 별 시간에 따라 측정하였다. 다음으로 기름/폐기물의 최적 무게 비율 및 온도 선정 연구를 진행하였다. 이를 위해 시간에 따른 함수율 변화와 시간에 따른 복합악취 발생량을 측정하였다. 마지막으로 기름/폐기물의 무게 비율에 따른 성형도 연구를 통해 최적 무게비율 및 적정 함수율을 찾았다. 이렇게 제조된 고형연료의 특성 고찰을 위해 발열량 측정 및 공업분석을 진행하였다. 습식법과 열중량분석기를 이용한 공업분석의 비교를 통해 유기성 폐기물 및 유중처리 시료의 적용 가능 여부를 확인하였다. 다음으로 시료의 건조 전 후의 SEM을 이용한 표면 관찰을 통해 폐기물 내부의 수분 증발 공정을 육안으로 확인하였다. 또한, 열중량분석기를 이용하여 제조한 고형연료의 TG 및 DTG 곡선을 통해 열적특성을 고찰하였다. 다음으로 유중건조 시 발생되는 복합악취, 암모니아, 황화수소, TVOC를 측정을 하였다. 그리고 EDS를 이용한 성분분석을 진행하였다. 마지막으로 연소 시 환경오염의 원인이 될 수 있는 CO와 CO2의 발생량을 열중량분석기와 GC장비를 이용하여 측정하였다. 화력발전소의 현장연료와 제조한 고형연료의 비교를 통해 제조한 고형연료의 신뢰성을 확보하였고 제조한 고형연료의 단일 사용 가능성을 확인하였으며, 나아가 각 연료의 고찰한 특성을 통해 효율적인 연료 사용처를 제시하였다.

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