초록 ▼

1. 최종목표
폐비닐의 유화처리를 위해 년간 3,000톤(전처리 전 폐비닐 중량 기준)을 처리할 수 있는 상용유화설비 시스템을 개발하는 것을 최종 목표로 하고 있으며 단계별 목표는 범위는 다음과 같다.
- 연속식(Flow-Type)의 유화장치 및 후처리장치
(전처리 되지 않은 폐비닐의 3,000ton/year) 상용설비의 설계
- 용융로 제작 및 성능평가
- 1, 2차 분해로 제작
- 후처리설비 제작 및 성능평가
- 전처리설비, 유화설비, 후처리설비 연계 시운전 및 성능평가
- 유화설비의

1. 최종목표
폐비닐의 유화처리를 위해 년간 3,000톤(전처리 전 폐비닐 중량 기준)을 처리할 수 있는 상용유화설비 시스템을 개발하는 것을 최종 목표로 하고 있으며 단계별 목표는 범위는 다음과 같다.
- 연속식(Flow-Type)의 유화장치 및 후처리장치
(전처리 되지 않은 폐비닐의 3,000ton/year) 상용설비의 설계
- 용융로 제작 및 성능평가
- 1, 2차 분해로 제작
- 후처리설비 제작 및 성능평가
- 전처리설비, 유화설비, 후처리설비 연계 시운전 및 성능평가
- 유화설비의 성능평가
- 잔류물의 성분분석 및 열량분석, 배기가스의 성분분석 및 배출량 분석
- 정제연료유의 성분분석

3,000톤/년 상용화 폐비닐 전처리 시스템의 개발
- 전처리의 공정설계 보완 및 핵심장치의 보완설계 개발
- 상용화 전처리시스템의 성능평가
- 상용화 전처리시스템의 성능 보완

2. 개발내용 및 결과
가. 개발된 상용유화설비의 폐비닐 처리량은 멀칭용 비닐로서 200 kg/hr 처리
가 가능하였다. 이는 하루에 최대 4,800 kg/24hr의 폐비닐 처리 가능한 용량이다.
나. 폐비닐에서 연료유로 전환되는 수율은 투입 비닐의 상태에 큰 영향을 받으며, 분석결과 멀칭용 비닐의 경우 전처리 된 폐비닐에서는 약 70% 정도의 수율이 보이는 것으로 나타났다.
다. 폐비닐 유화설비의 가동중에 발생하는 대기오염 물질은 방지시설을 거친 후 기준치 이하로 측정되어 상용설비에서는 대기오염 방지시설이 필요한 것으로 나타났으며, 치명적인 다이옥신은 기준치 이하로 측정되었다.
라. 생활계 쓰레기의 경우 설비의 변경이 필요하며, 수거 후 분리과정에서 비닐 외에는 제거하여야만 적용이 가능한 것으로 나타났다.
마.년간 3,000톤 처리규모의 폐비닐 전처리 시스템의 구축
- 전처리시스템의 상용화 설계, 전처리의 공정설계 보완
- 전처리시스템 핵심장치의 보완설계 개발
바. 파쇄 및 선별, 건조장치의 개발
- 파쇄용 커터의 구조 및 형상 결정
- 처리용량에 따른 파쇄용 커터의 폭 크기 결정
- 선별장치의 방식 설계 및 실험
사. 문제점 분석 및 보완, 시스템의 성능평가
- 개발된 전처리 시스템을 시범업체에 설치하여 테스트
- 압축파쇄기, 중절파쇄기의 문제점 분석 및 보완
- 중절파쇄시 절단된 폐비닐이 스크린 망으로 떨어지지 않았으며 스크린망의 직경을 8cm에서 20cm로 확장하여 해결하였다.
- 폐비닐을 중절파쇄기로 이송시 물건이 옆으로 떨어지는 문제점 보완
- 건조기의 속도저하, 모터와 풀이의 비율을 24 : 164로 수정하여 해결함
- 압축파쇄기, 중절파쇄기, 세절파쇄기에 대한 성능실험, 매우 양호함

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
- 관련 산업의 활성화 및 고용효과 발생(폐비닐 수거, 전처리, 정제연료유 산업,수요업체)
- 에너지 회수라는 측면과 함께 소각처리에 따른 유해 배출가스 및 소각 잔재물 등의 환경오염을 최소화한 친환경적인 폐비닐의 처리 기술 확보
- 폐기물에서 에너지 확보를 위한 획기적인 기술의 확보.
- 현재 처리되지 못하고 있는 농촌용 멀칭용 폐비닐의 자원화
- 2차 오염의 최소화가 가능한 자원재생 산업의 활성화
- 해외 수출 유망
4. 적용분야
- 처리필름 및 플라스틱의 오일화, 자원화 등을 통하여 기업화를 추진하여 막대한 양의 누적 폐비닐을 처리할 수 있음으로 폐비닐처리의 기업화 전망이 밝다고 볼수 있으며, 연구개발 시점부터 참여기업에 기술을 이전 공동개발을 추진함으로서 참여기업이 상당한 기술을 보유하고 있음.
- 영농 폐비닐의 연료화 사업, 촉매 사업, 폐비닐 전처리 사업 등

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 지역산업기술개발사업 보고서 초록 ... 2
• 표지 ... 4
• 목차 ... 5
• 제Ⅰ장 서 론 ... 7
• 제1절 기술개발의 목적 및 중요성 ... 7
• 1. 농업용 폐비닐의 발생 및 재활용 현황 ... 7
• 2. 기술개발의 배경 ... 12
• 3. 폐플라스틱 발생 및 처리 현황 ... 13
• 4. 국내 • 외 관련기술의 현황 ... 17
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 24
• 제 1 절 기술개발 목표 및 범위 ... 24
• 1. 1차년도 ... 24
• 2. 2차년도 ... 25
• 제 2 절 기술개발 내용 ... 26
• 1. 기술개발 내용 ... 26
• 제3절 상용유화설비 설계 및 제작 ... 31
• 1. 버킷엘리베이터 ... 31
• 2. 투입 저장조 ... 33
• 3. 진동 공급기 ... 34
• 4. 촉매 투입장치 ... 37
• 5. 연속공급기 ... 41
• 6. 용융로 ... 45
• 7. 1, 2차 분해로 ... 54
• 8. 1, 2차 잔사배출장치 ... 63
• 9. 1, 2차 분해반응장치 ... 65
• 10. 응축기 ... 66
• 11. 전열장치(Ceramic Fiber Heater) ... 70
• 12. 유류저장 탱크 ... 71
• 13. 질소공급기 ... 73
• 14. 자동냉각기(칠러, Chiller) ... 76
• 15. 유류 여과기(Oil Filter) ... 78
• 16. 유수 분리기(Oil-Water Separator) ... 78
• 17. 자동 제어반 ... 79
• 제 3 장 상용유화설비(3000톤/년)의 성능평가 및 분석 결과 ... 81
• 제 1 절 성능평가 ... 81
• 1. 설비의 운전 성능평가 ... 81
• 2. 생산된 정제연료유의 성분 분석 ... 89
• 3. 잔사(ash)의 성분분석 및 활용가능성에 대한 분석 ... 90
• 4. 생활 배출 쓰레기(비닐분)에 대한 적용가능성 실험 ... 91
• 5. 대기 오염 물질 ... 93
• 제 2 절 기대효과 ... 106
• 제 4 장 결론 ... 107
• 제 1 절 결론 ... 107
• 제 2 절 향후계획 ... 108