초록 ▼

일반적으로 폐기물은 그 성상이 불균질하다. 특히 국내의 생활 폐기물은 물리적 성상, 불연물과 가연물의 혼합상태, 함수율 등에 있어서 소각처리가 되고 있는 외국의 어떤 폐기물보다 그 불균질 정도가 높다고 볼 수 있다. 따라서, 이와 같은 불균질한 생활 폐기물을 직접 소각 처리하게 되면 수분이 많은 부분에는 착화가 더디게 되어 온도의 상승이 늦고, 반면, 고분자류가 많은 부분은 급속 연소되어 과열상태에 이르게 되기도 한다. 즉, 전체적으로 고른 연소분위기를 만들기가 매우 힘든 것이다. 이는 바로 공해의 발생과 직결되는 문제이다. 또한

일반적으로 폐기물은 그 성상이 불균질하다. 특히 국내의 생활 폐기물은 물리적 성상, 불연물과 가연물의 혼합상태, 함수율 등에 있어서 소각처리가 되고 있는 외국의 어떤 폐기물보다 그 불균질 정도가 높다고 볼 수 있다. 따라서, 이와 같은 불균질한 생활 폐기물을 직접 소각 처리하게 되면 수분이 많은 부분에는 착화가 더디게 되어 온도의 상승이 늦고, 반면, 고분자류가 많은 부분은 급속 연소되어 과열상태에 이르게 되기도 한다. 즉, 전체적으로 고른 연소분위기를 만들기가 매우 힘든 것이다. 이는 바로 공해의 발생과 직결되는 문제이다. 또한 직접소각에서는 산화제의 침투를 위해 공기의 공급속도를 빠르게 해야 하고 이로 인해 분진의 비산이 심하게 된다. 이 비산 분진 중에는 미연분이 많이 잔류한 상태이므로 다이옥신의 전구물질로 작용하여 다이옥신이 생성되는 원인이 되기도 한다. 또한, 이런 직접 소각에서는 비산 분진 뿐만이 아니라 불가피하게 부분적으로 불완전 연소상태가 발생하게 된다. 이 또한 공해물질의 생성원으로 작용하게 되는 것이다. 이와 더불어 소각 후에 잔류하게 되는 비산재와 바닥재와 같은 소각재들은 다량의 중금속과 같은 유해물질을 함유하고 있어 이를 직접 매립할 경우에는 토양과 수질 오염의 원인이 되기도 한다. 본 연구의 모체인 중과제의 궁극적인 목표는 이러한 생활 폐기물 소각에서 발생하는 2차 오염 물질 즉, 소각재와 다이옥신과 같은 유해물질의 발생을 원천적으로 제거할 수 있는 새로운 생활 폐기물 처리 시스템을 개발하고자 하는 것이다. 즉, 불균질한 고함수의 생활 폐기물을 그대로 소각하는 것이 아니라 일차적으로 열분해 과정을 거쳐서 고형의 탄화물과 가연성 가스의 형태로 전환하여 이를 다시 1350℃이상의 고온으로 연소시켜서 잔류 회분을 용융/유리화시켜 소각재를 중금속 등 유해물질의 용출이 없는 안정한 고형물로 배출하여 전량 매립이 필요 없는 골재 등의 자원으로 사용하며, 이 고온 과정에서 다이옥신을 완전히 파괴하여 다이옥신의 생성이 극소화되는 폐기물 열분해 용융 기술의 개발인 것이다. 본 연구는 이 열분해 용융 기술 중 열분해 기술을 개발하는 것이 그 목적이다. 1차년도에는 열분해 용융의 핵심기반기술을 개발하는 것으로 열분해와 용융 및 열회수 기술의 개발이 한 과제로 수행되었으나, 두 기술의 비중이 매우 큰 관계로 2차년도부터는 보다 효율적인 수행을 위하여 분리되었다. 1차년도에는 실험실 규모의 열분해장치와 용융장치 및 축열식 고온 폐열 회수장치의 설계, 제작 및 운전을 통해 scale-up설계인자를 도출하였으며 이를 바탕으로 10톤/일급의 파일럿 시스템의 기본설계를 완료한 바 있다. 그러나, 연구비의 조정으로 2차년도에는 파일럿 시스템의 용량을 2.4톤/일급으로 변경함과 동시에 핵심 기반기술을 재고하여 설계 완료하고 이를 바탕으로 시스템의 일부를 제작하는 것을 목표로 수행하였다. 최종년도인 3차년도에는 본 연구의 최종 목표인 2.4톤/일 파일럿급 생활 폐기물 열분해 용융처리 시스템에 적용될 열분해장치의 제작 완료, 설치/운전 및 성능 평가를 중점적으로 수행하였다.