초록 ▼

인구의 증가와 산업의 발달로 인한 천연자원의 채취로 자원은 고갈되어 가고 있으며, 환경파괴는 자원의 고갈과 더불어 심화되어 가고 있다. 이에 세계의 각국은 환경적으로 무해한 환경친화적 폐기물 처리가술 및 날로 심가해져 가는 도시폐기물과 산업폐기물의 양을 원천적으로 감량화 할 수 있는 새로운 기술에 대한 필요성을 실감하고 있다.
발생 폐기물 중 특히 고분자 폐기불들은 다른 어느 폐기물보다도 수집이 용이하고, 폐기물의 처리 및 재활용 측면에서 에너지원으로의 이용에 대한 많은 연구결과 가치를 인정받고 있다. 특히 무산소 열분해방식은

인구의 증가와 산업의 발달로 인한 천연자원의 채취로 자원은 고갈되어 가고 있으며, 환경파괴는 자원의 고갈과 더불어 심화되어 가고 있다. 이에 세계의 각국은 환경적으로 무해한 환경친화적 폐기물 처리가술 및 날로 심가해져 가는 도시폐기물과 산업폐기물의 양을 원천적으로 감량화 할 수 있는 새로운 기술에 대한 필요성을 실감하고 있다.
발생 폐기물 중 특히 고분자 폐기불들은 다른 어느 폐기물보다도 수집이 용이하고, 폐기물의 처리 및 재활용 측면에서 에너지원으로의 이용에 대한 많은 연구결과 가치를 인정받고 있다. 특히 무산소 열분해방식은 환원성분위기 하에서 이루어지며 열분해로 인하여 발생된 생성기체를 응축시켜 오일을 회수하게 된다. 또한 응축되지 않은 생성기체는 연료로서 사용이 가능하고 열분해 잔류물도 무연연료, 카본블랙, 활성탄 등으로 활용이 가능하며, 배출기체나 분진 등의 대기오염물질의 발생량이 적기 때문에 환경적으로 안정하며, 자원의 에너지화면에서 바람직하다고 사료된다.
가연성 폐기물의 처리방법으로 소각로에 의한 연소방법이 가능하나 폐타이어, 폐고무류 등은 연소시의 공해물질로 인하여 직접연소는 불가능하다.
열분해 방식에 의한 폐타이어 및 폐고무의 처리시 종류별, 운전조건별 열분해 가스의 발생, 연소 및 배가스 처리에 대한 연구는 많이 이루어져 있으나 실제로 이들을 활용한 연속식 플랜트에 대한 연구는 미흡하다.
시설농업에서 폐타이어 재활용은 폐타이어를 건류소각 하므로써 그 열로서 온실난방을 시도한 바 있으나 설치비용이 고가일 뿐만 아니라 고온의 소각열로 인한 시설장치의 내구성 및 원료공급문제에 부딪혀 크게 보급되지 못하였다. 1999년도 면세유 공급량은 2,449천$k\ell$로 이중 시설농업 난방유로 사용되는 경유, 중유공급량은 1,724천$k\ell$가 되며 이중 약 70%가 시설농업 난방유로 사용된다. 면세경유의 가격은 IMP시대에는 리터당 약 700원을 정점으로 근래에는 350원으로 안정되어 있으나 난방비용은 여전히 농업경영비에서 30%정도의 큰 비율을 차지하고 있으며, 총경영비에서 난방비가 차지하는 비용이 지속적으로 증가하여 경유대체 연료의 개발이 시급한 실정이다.
본 연구는 산업체에서 발생되는 폐타이어, 폐고무류 등의 가연성 폐기물로부터 에너지를 회수하기 위한 방법으로 소규모의 파일롯 플랜트를 제작 및 설치하여 무산소하에서 저온열분해하여 발생되는 가스를 응축시켜 시설농업 난방용 오일을 생산함으로서 오일 대체연료로 활용하기 위한 것이며, 폐타이어 오일의 경유대체 연료로서의 가능성, 경유버너에서 연소상태 및 난방성능 등을 경유와 비교시험하는 데 있다.

Abstract ▼

This study was conducted in order to develop a pyrolysis technology for waste tire oil production which includes development of pyrolysis treatment facility for waste tire and feasibility study of the tire oil evaluating the tire oil in terms of fuel and combustion qualities. Followings are major re

This study was conducted in order to develop a pyrolysis technology for waste tire oil production which includes development of pyrolysis treatment facility for waste tire and feasibility study of the tire oil evaluating the tire oil in terms of fuel and combustion qualities. Followings are major results produced by this project.
Development of pyrolysis facility for waste tire
1. Prototype pyrolysis facility, VCR, was built which incorporated a tire scrap feeder, a continuous type rotating furnace of low temperature, a multi-staged tire gas condenser and a remains discharger.

목차 Contents

• 최종보고서 ...1
• 표지 ...2
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...10
• CONTENTS ...12
• 목차 ...14
• 제1장 서론 ...16
• 제2장 열분해 기술 ...18
• 제1절 열분해의 특성 ...19
• 1. 열분해(Pyrolysis)의 정의 ...19
• 2. 열분해의 특징 ...20
• 3. 열분해 반응의 유형 및 열분해 방식의 종류 ...20
• 4. 상용화 기술의 분석 ...22
• 제2절 고분자 물질의 열분해에 의한 오일화 기술 ...28
• 1. 폐플라스틱 촉매 열분해 ...28
• 2. 폐타이어/폐고무 열분해 ...31
• 제3절 경제성 분석 ...34
• 제3장 VCR 개발 ...35
• 제1절 열분해 시설 공정 ...36
• 제2절 배출시설 및 부대시설의 설계 ...42
• 1. 열분해로 설계 ...42
• 2. 응축기 설계 ...43
• 3. 기타설비 설계 ...46
• 제3절 VCR의 주요공정 ...47
• 1. 폐타이어 전처리 과정 ...47
• 2. 투입장치 ...48
• 3. 잔유물 배출장치 ...49
• 4. 열분해로 ...51
• 5. 다단식 응축장치 ...52
• 6. 결론 및 요약 ...53
• 제4장 복합류의 연소실험 ...54
• 제1절 재료 및 방법 ...55
• 1. 폐타이어 오일의 특성 ...55
• 2. 동점도 ...55
• 3. 연소특성 ...56
• 제2절 결과 및 고찰 ...58
• 1. 성분과 발열량 ...58
• 2. 동점도 ...59
• 3. 화염크기 ...60
• 4. 배기가스 ...64
• 제3절 결과 및 요약 ...66
• 참고문헌 ...67
• 부록 I. VCR ...68
• 1. VCR 사양 ...69
• 2. 주요장치사양 ...71
• 3. 운전요령 ...75
• 4. 정비요령 ...78
• 5. 원료(연료)회수량 및 연간관리비 ...80
• 부록 II. 경유와 복합류의 분사 사진 ...81