초록 ▼

연구의 주된 공정은 생활폐기물을 각각의 성상에 맞게 자원화, 감량화 한후 재활용하는공정 및 설비의 개발이다. 반입된 쓰레기는 파쇄 후 자석선별에 의해 금속류가 재이용되고 BMP는 생물학적인 처리(퇴비화)를 거쳐 안정화한 후 매립되고, 가연성폐기물은 대체연료로 전환되어 시멘트공장의 조연료로 사용된다. 연차별 연구목표 및 실적은 다음과 같다.
연료실험결과
본 연구는 도시지역 생활쓰레기에서 얻어진 가연성폐기물(재생연료)을 대상으로 펑가하였다. 많은 부분을 차지하는 가연성 쓰레기의 처리는 시멘트 소성로를 이용하였다. 동해시에서

연구의 주된 공정은 생활폐기물을 각각의 성상에 맞게 자원화, 감량화 한후 재활용하는공정 및 설비의 개발이다. 반입된 쓰레기는 파쇄 후 자석선별에 의해 금속류가 재이용되고 BMP는 생물학적인 처리(퇴비화)를 거쳐 안정화한 후 매립되고, 가연성폐기물은 대체연료로 전환되어 시멘트공장의 조연료로 사용된다. 연차별 연구목표 및 실적은 다음과 같다.
연료실험결과
본 연구는 도시지역 생활쓰레기에서 얻어진 가연성폐기물(재생연료)을 대상으로 펑가하였다. 많은 부분을 차지하는 가연성 쓰레기의 처리는 시멘트 소성로를 이용하였다. 동해시에서 배출되는 40톤/일을 파쇄 및 혼합 등 전처리과정을 거쳐 팰릿으로 제작하여 쌍용양회 동해공장 1호 소성로에 1.5톤/시간을 투입하여 실험하였다.


배출가스의 유해성
○ 측정오염물질의 농도
시멘트 소성로가 정상가동한 경우와 생활쓰레기를 투입한 경우 소성로에서 배출되는 먼지 등 각각 11개 항목의 배출오염물질농도를 측정하였으나 모두 배출허용기준 이내로 나타났다. 증가된 항목은 일산화탄소, 질소산화물 등이었으며 염소성분도 미량이 검출되었으나 대기오염으로 인한 영향은 미세할 것으로 판단된다.
○ 다이옥신(Dioxin)
본 연구에서는 다이옥신류에 대한 배출농도를 실측할 수는 없었으나, 국립환경연구원에서 측정된 자료를 인용하면 대형 소각시설(시설용량 50톤/일이상)은 평균 0.368ng $TEQ/Nm^3$, 중·소형 소각시설(시설용량 50톤/일 미만)은 55.001ng $TEQ/Nm^3$, 정상운전 중의 시멘트 소성로는 0.020ng $TEQ/Nm^3$으로 환경기준(현재 0.5ng $TEQ/Nm^3$)의 4% 수준에 불과하였다. 시멘트제조공정에서 소성로 내부의 소성온도는 1,450℃이상의 고온이며, 1,000℃이상에서의 가스 체류시간이 5초 이상이므로 생활쓰레기를 투입할 경우 시멘트 소성로에서 배출되는 다이옥신류로 인한 피해는 미세할 것으로 판단된다.
소성로 운전자료 및 시멘트 품질
○ 소성로 운전자료
생활쓰레기 투입·소각으로 인한 시멘트 제조공정의 변화를 평가하기 위하여 시멘트 소성로가 정상가동한 경우와 생활쓰레기를 투입한 경우의 원료투입량, 연료사용량, 소성온도, 크링카온도 등을 비교하였으나 큰 차이가 없었다. 그리고, 생활쓰레기에서 얻어진 가연성연료의 비율을 1.5%에 그쳐 에너지 절감효과는 미미한 것으로 나타났으나, 향후 건조 및 균질화과정을 거쳐 18,000kj/kg의 발열량을 유지할 경우 20%내외까지 사용량을 증대할 수 있어 상당한 에너지대체효과를 나타낼 것으로 예상된다.
○ 시멘트 품질
생활쓰레기 투입·소각으로 인한 소각잔재물이 시멘트 제품에 미치는 영향도를 평가하기 시멘트 소성로가 정상가동한 경우와 생활쓰레기에서 얻어진 연료를 투입한 경우 각각 크링카의 응결시간, 압축강도 및 Modulus 등을 비교하였으나 모두 KS 기준에 적합하였고, 서로 큰 차이가 없었다. 따라서, 시멘트 소성로에 재생연료를 사용하더라도 시멘트 제품의 품질에 미치는 영향은 미세할 것으로 판단된다. 시설운영을 위한 물리적 조건
○ 보관 및 운반을 위한 기준
본 연구에서는 생활폐기물에서 선별된 가연성 폐기물을 직경 16mm, 길이 40mm의 팰릿으로 만들어 $25m^3$ 적재용 박스에 담아 이송하여 실험하였다. 재생연료를 보관, 사용하고자 하는 경우 화재의 위험성과 수분으로부터의 보호설비가 필수적이지만 사용처인 시멘트공장에서는 재생연료를 보관, 투입할 전용설비를 설치하여야 한다.

Abstract ▼

In order to design how to treat MSW by each municipality, they must be suffered from lack of land to use Landfill. Korean EPA has changed the main treatment method from landfill to incineration plant, it also should face severe obstacle by neighbourhood near of the plant. So this study reviewed what

In order to design how to treat MSW by each municipality, they must be suffered from lack of land to use Landfill. Korean EPA has changed the main treatment method from landfill to incineration plant, it also should face severe obstacle by neighbourhood near of the plant. So this study reviewed what kind of treatment would be suitable for korean(asian) situation instead of landfill and incinerator. MBT(Mechanical and biological Treatment) is one of the solution which was develop ed by EU and united States during these decades. Through the mechanical(shredding and sorting) and biological(Aerobic on anaerobic) treatment, MSW would be converted second fuel which can be used Kiln in the cement factory and Power plant.

목차 Contents

• 제출문 ...1
• 요약문 ...2
• SUMMARY ...14
• CONTETNS ...15
• 목차 ...16
• 제1장 서론 ...19
• 제1절 연구개발의 목적 ...19
• 1. 환경적측면 ...19
• 2 . 경제적측면 ...19
• 3 . 수출산업화 ...20
• 제2절 연구개발의 필요성 및 범위 ...20
• 1 . 기술개발의 중요성 ...20
• 가. 우리나라의 폐기물처리 현황과 문제점 ...20
• 2. 문제점 해결방안 제시 ...25
• 가. 통합자원화 개념 ...25
• 나. 사업화대상 생활폐기물 선정 ...26
• 3. 기술개발의 의의 ...27
• 가. 국내적용가능성 ...27
• 나. 국외기술현황 ...28
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...30
• 제1절 국.내외 관련분야에 대한 기술개발 현황 ...30
• 1. 국내 ...30
• 가. 매립기술 ...30
• 나. 소각기술 ...32
• 다. 퇴비화기술 ...34
• 라. 분리.선별기술 ...34
• 마. 폐기물 연료 생산기술 ...35
• 2. 국외 ...35
• 가. 독일의 수집운반체계와 재활용 개념 ...35
• 나. 일본의 자원순환형 법체계 ...38
• 제2절 연구개발과정에서의 수집한 기술내용 ...40
• 1. 이론적기술내용 ...40
• 가. 문헌연구 ...40
• 2. 출장 및 자문을 통해 습득한 기술내용 ...50
• 가. MBA 일반현황 ...50
• 나. 사례별 폐기물 관리현황 ...57
• 다. 유럽내 MBA 공정적용현황 ...61
• 라. 한국 및 아시아시장의 적용공정 ...62
• 마. 방문시설 주요현황 ...63
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...76
• 제1절 이론적 연구 ...76
• 1. 선진국과 생활폐기물처리현황비교 ...76
• 가. 연구개요 ...76
• 나. 쓰레기 발생 및 매립량 비교 ...76
• 제2절 연구내용 ...85
• 1.매립지 반입 성상조사 실험 ...85
• 가. 시료채취방법 ...85
• 나. 물리적 조성 ...86
• 다. 삼성분 분석 ...93
• 라. 에너지특성 분석 ...97
• 2. 연료화제품에서의 유해요소(Cl 및 인산) 저감기술개발 ...99
• 가. 시멘트공장의 일반적인 이해 ...99
• 3. 연료화공정에서의 Cl 저감기술의 개발 ...107
• 가. 생활폐기물중 Cl의 존재형태에 대한 파악 ...107
• 나. 생활폐기물의 분류 및 기본물성조사 ...108
• 제3절 시설운영실적 ...113
• 1. 경산 pilot plant운영관련 ...113
• 가. pilot 운전형황 및 실적...113
• 나. 가연성 폐기물 연료화 연구 ...122
• 다. 연구 2차년도 생물학적 처리공정 변경 ...124
• 라. 최종감량률 및 결과분석 ...125
• 2. 동해시 pilot plant ...127
• 가. 사업의 배경 및 목적 ...127
• 나. 공사개요 ...127
• 다. 처리시설 설계주안점...128
• 라. 처리공정계획 ...129
• 마. 소요사업비 ...129
• 바. 사업의 효과 ...130
• 3. 동해 처리시설 기본계획 ...131
• 가. 동해시 폐기물 발생 및 처리현황 ...131
• 나. 공정인자 및 공정 검토 ...131
• 다. 환경오염 방지시설 ...134
• 라. 현황기초조사...140
• 마. 관련법규검토...140
• 4. 동해시설 토목분야 ...141
• 가. 토목공사 개요 ...141
• 나. 배치계획 ...143
• 다. 구조계획...144
• 5. 동해시설 건축분야 ...146
• 가. 건축공사 개요 ...146
• 나. 건축계획 ...147
• 다. 건축구조계획...150
• 라. 건물별 구조계획...154
• 6. 동해plant 기계분야 ...156
• 가. 설계기준 ...156
• 나. 설비목록 ...158
• 다. 소각 전처리설비 ...161
• 라. 유기성 퇴비화 설비(생물학적 안정화 설비)...165
• 마. 연료화 설비 ...172
• 7. 전기.계장분야 ...175
• 8. 시운전 결과 및 종합평가 ...179
• 제4절 위탁과제 ...181
• 1. 인천대학교 ...181
• 2. 세명대학교 ...188
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...192
• 제1절 연도별 연구목적 ...192
• 1. 평가방법 및 평가항목 ...192
• 2. 연차별 주요사업내용 ...195
• 제2절 연구개발의 달성도 ...196
• 1. 연구목표대비 결과비교표 ...196
• 2. 생활폐기물을 가연성인자로 사용할 경우의 공정규격 구성인자 검토 ...197
• 3. 가연성 연료의 공정규격 및 연구방향 ...199
• 4. 종합 평가 ...199
• 5. 사업화 방안 ...199
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...204
• 제1절 추가연구의 필요성 ...204
• 1. 연구결과 문제점 ...204
• 2. 추가연구 필요부분 ...204
• 3. 추가연구방향 ...204
• 제2절 연구내용의 타 연구 응용방안 및 기업화 추진방안 ...205
• 1. 타 연구와의 연계방안 ...205
• 2. 사업화 전략 및 시장분석 ...206
• 제6장 참고문헌 ...213
• 위탁과제보고서 ...216