[논문]고형연료(SRF)시설로 반입되는 폐기물의 영향 및 유해성물질 등에 관한 연구

이승원; 김상훈; 이상석; 김정권

doi:10.5322/jesi.2018.27.2.91

Abstract ▼ AI-Helper

This study carried out first a component survey on the domestic waste shipped into a waste disposal facility in B city, and then heavy metal analysis of each component according to the SRF standards. Based on this, this study explored the problems with domestic waste and measures to improve them. Th...

This study carried out first a component survey on the domestic waste shipped into a waste disposal facility in B city, and then heavy metal analysis of each component according to the SRF standards. Based on this, this study explored the problems with domestic waste and measures to improve them. The results are as follows. The result of the survey of physical components show that paper accounted for the largest proportion with 20.5 %~59.9 %, metals (including batteries) among incombustibles accounted for 0.0~8.3 %, other inorganic substances, glass and ceramics accounted for 0.0~43.7 % and 0.0 %~19.6 % respectively. However, the proportion of coated viny and plastics, which have high lead and cadmium content, was rather high with 2.9 %~30.9 %. This suggests the possibility that actual concentration of lead and cadmium within SRF is likely to be higher. Among the 15 components contained in the waste brought into the waste disposal facility, 10 components (food waste, textiles, vinyl, plastics, wood, rubber and leather, paper, metals, electronic substrates, and nail polish) were analyzed according to assay samples (approximately 0.1 g and 0.3 g). The result of analysis shows that the amount of Cd and Pb detected in coated vinyl for 0.109 g of assay sample was 98.6 mg/kg and 20.6 mg/kg respectively; 117.0 mg/kg and 29.0 mg/kg respectively for 0.313 g of assay sample. This is high contents exceeding the Cd standard. As for wooden component, the amount of Pb was 480.0 mg/kg for 0.3 g of assay sample. This suggests that there always exists the possibility of exceeding the exposure level of heavy metals (Cd and Pb) in SRF as long as coated wood and vinyl plastics with high contents of Pb and Cd are shipped into the waste disposal facility; and the local government and the residents need to work hard to improve the situation including development of the machine to sort electronic substrates and batteries for separate collection of the waste of coated vinyl and plastics within domestic waste.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 B시 폐기물처리시설로 반입되는 생활폐기물의 성상조사를 실시하였으며, 이를 토대로 SRF에서 발생되는 중금속 농도의 유입경로를 조사하였다.

제안 방법

본 연구에서는 B시 폐기물처리시설로 반입되는 생활폐기물의 성상조사를 실시하였으며, 이를 SRF기준에 맞게 각 성상별로 중금속 분석하였다. 이에 따라 현재 반입되고 있는 생활폐기물의 문제점 및 개선방안에 대하여 연구하였으며, 그 결과는 아래와 같다.

대상 데이터

본 연구는 B시 연료화시설 및 발전시설로 반입되는 30개의 수거업체를 대상으로 약 2개월(2016년 4월 11일 ~ 6월 10일)간 물리적 성상조사를 실시하였으며,수거업체의 경우 사업장 생활폐기물 7곳, 생활폐기물 및 사업장생활폐기물이 혼입된 14곳, 생활폐기물 9곳으로 분류하여 실시하였다.

성능/효과

1) 물리적 성상분석의 경우 종이류가 전체적으로 26.6%~39.3%로 봉투 내 반입비율이 가장 높았으며,불연물 중 금속류(건전지포함)가 2.0%~2.4%, 기타 무기물류 및 유리 도자기류가 각각 7.5~12.4% 및 3.7%~5.4% 비율로 발생되었다. 그러나 일반적으로 납 및 카드뮴 함량이 높은 코팅된 비닐·플라스틱의 경우 4.
2) 반입폐기물 중 15항목의 성상 중 중금속 분석이 가능한 10항목(음식물류, 섬유류, 비닐류, 플라스틱류, 나무류, 고무·가죽류, 종이류, 금속류, 전자기판,매니큐어)을 분석시료량에 따라(약 0.1 g 및 0.3 g) 분석한 결과 코팅된 비닐류에서 시료량 0.109 g일 때 Cd 및 Pb가 98.6 mg/kg 및 20.6 mg/kg이 검출되었으며,0.313 g에서는 117.0 mg/kg 및 29.0 mg/kg으로 Cd 기준치를 초과하는 고함량이 검출되었다. 또한 나무류에서는 Pb가 약 0.
에 업체별 3성분 결과를 나타내었다. 수분의 경우 생활, 사업장생활계폐기물 업체 평균에서 34.9%로 높게 조사되었다. 생활, 사업장생활폐기물 업체가 생활페기물 및 사업장생활계폐기물 업체보다 비교적 수분이 높게 나타내었다.

후속연구

3) 이는 이후 Pb 및 Cd 함량이 높은 코팅된 나무류 및 비닐·플라스틱류가 반입되는 한 계속해서 SRF의 중금속(Cd 및 Pb) 허용기준은 초과될 가능성이 언제나 존재하며 생활폐기물 내 존재하는 코팅된 비닐·플라스틱류 분리수거를 위한 전자기판, 건전지의 선별기의 개발 등 지자체의 노력과 주민들의 노력이 필요할 것으로 판단된다.
4) 실제 분석을 진행할 수 있는 시료량에 따라 분석 결과는 달라질 수 있는 특징이 있어 시료 샘플링 시 다수의 포인트에서 측정을 하여 결과 값에 대한 산술평균 및 오차범위 등을 설정하여 중금속 농도를 계산하는 방법이 오차를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	폐자원 에너지화사업은 무엇인가?	물질을 재활용 후 잔존하는 폐기물을 매립장에 매립하는 대신, 폐기물이 가지고 있는 열량적인 가치를 에너지 생산에 이용하는 “폐자원 에너지화사업”에 대한 국가적 차원에서의 필요성이 강조되고 있으며, 이에 대한 사업이 활발히 진행되고 있다(Chang, 2013). 이러한 폐기물 에너지 자원 이용이 비교적 초기부터 진행되어온 선진국의 경우, 폐기물의 에너지 이용을 위하여 예전의 Negative sorting(필요한 물질만을 선별)을 거쳐 현재는 선별기술의 발달과 더불어 Positive Sorting(이용 가능한 물질을 최대한 선별)으로 발전하여 가고 있으며, 이러한 추세는 에너지 수입국인 국내에서도 점진적인 폐기물 에너지화 확대에 대한 필요성으로 나타나고 있다(Kim, 2014).
	고형연료 원료인 사업장 및 생활계종량제 폐기물의 문제점은 무엇인가?	그러나 고형연료 원료인 생활계종량제 폐기물 및 사업장 종량제 폐기물의 경우 원단위에서의 분리수거 부족 등으로 인해 연료로써 적합하지 않은 음식물찌꺼기류 등의 혼입으로 인해 저위발열량이 낮아지고,불연물류(특히 건전지, 전자기판 등)의 혼입으로 인해 생산된 SRF에 중금속 농도가 높은 문제점을 나타내고 있다. 또한 현재 실증설비 중 고형연료제품 생산시설과 RDF발전(연소)시설을 하나로 통합하여 처리하는 시설에서 발생하는 고형연료는 ��자원의절약과재활용촉진에관한법률�� 별표 7에서 고형연료제품의 품질기준을 적용하고 RDF발전(연소)시설에서의 배출가스 기준 역시 적용하는 부분에서는 법적으로 문제의 소지가 있을 가능성이 존재한다(The ministry of environment, 1995).
	폐기물에 관한 세계적인 흐름은 무엇인가?	현재 소각 이외에 폐기물에너지화 기술 중 상용화가 진행 중인 기술은 고형연료화 기술이다(Lee, 2013). 이와 관련하여 2016년도 ��자원의절약과재활용촉진에관한법률��에서는 고형연료제품을 생활계폐기물을 이용한 RDF(Refuse Derived Fuel), 폐비닐 및 플라스틱을 이용한 RPF(Refuse Plastic Fuel),폐타이어를 이용한 TDF(Tire Derived Fuel)와 폐목재를 활용한 WCF(Wood Chip Feul) 등 4가지 형태로 구분하여 사용 하도록 규정하고 있었으나, 고형연료 제품의 사용의 활성화를 위해 최근 법 개정을 통해 일반 SRF, BIO-SRF로 구분하여 사용하도록 규정하고 있다(The ministry of environment, 1995). 현재 국내 외에서 활발한 정책 추진에 따라 고형연료제품으로 활용이 가능한 대상 폐기물의 종류 확대사용 및 보급 등의 필요성이 중요하게 인식되고 있다. 이에 따라 그 수요가 증가할 전망이며, 이러한 세계적인 흐름에 맞추어 국내에는 에너지원으로 활용이 가능할 것으로 보이는 사업장일반폐기물 등의 다양한폐기물을 이용한 고형연료제품 생산 및 활용 등에 대한 관심과 실증사업이 늘어나고 있다(Sudolwonlandfill site management corporation, 2006).

참고문헌 (8)

Chang, M. H., 2013, Combustion characteristics of different types of solid recovered fuel, Master Thesis, Seoul University, Seoul, Korea.
Kim, J. W., 2014, A Study on utilization of waste incineration for energy resource expansion, Master Thesis, Pohang University of science and technology, Pohang, Korea.
Kang, S. H., 2011, Effects of raw refuse composition RDF on gasification characteristics in a fluidized bed, Master Thesis, Seoul University, Seoul, Korea.
Lee, H. H., 2013, A Comparison study on the carbonization process and Refuse Derived Fuel(RDF) using Life Cycle Assessment(LCA), Master Thesis, Inje University, Inje, Korea.
Sudolwon landfill site management corporation, 2006, A Study on the instruction of system and economic value of solid recovered fuel.
The ministry of environment, 1995, Act on the promotion of saving and recycling of resources.
The ministry of environment., 2016, The white paper of environment.
The ministry of environment., 2017, Waste treatment testing standards.

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