초록 ▼

개발 목적 및 필요성
ᄋ 자동집하시설의 무게계량 종량제 시현
- 음식물류폐기물 종량제 사업의 효과를 극대화하기 위해서는 개별 계량이 가능한 RFID 투입구의 적용, 적정한 수수료 부과에 따른 일반폐기물로의 혼합 배출 방지, 체계적인 도시통합폐기물관리시스템과의 연계성 강화 등이 필요함
- 현재 자동집하시설이 설치된 지역은 종량제 봉투 없이도 RFID 방식으로 투 입구에 쓰레기 투입이 가능하며, 기존 설치된 투입구에 무게를 인식하는 간단한 장치를 접목함으로써 진정한 종량제 개념을 실현할 수 있으며,
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개발 목적 및 필요성
ᄋ 자동집하시설의 무게계량 종량제 시현
- 음식물류폐기물 종량제 사업의 효과를 극대화하기 위해서는 개별 계량이 가능한 RFID 투입구의 적용, 적정한 수수료 부과에 따른 일반폐기물로의 혼합 배출 방지, 체계적인 도시통합폐기물관리시스템과의 연계성 강화 등이 필요함
- 현재 자동집하시설이 설치된 지역은 종량제 봉투 없이도 RFID 방식으로 투 입구에 쓰레기 투입이 가능하며, 기존 설치된 투입구에 무게를 인식하는 간단한 장치를 접목함으로써 진정한 종량제 개념을 실현할 수 있으며,
- IT기술을 적용한 유비쿼터스 시스템과 연계 가능하여 체계적인 배출원 관 리 및 종량제 근거한 수수료 체계를 확립할 필요성이 있음
ᄋ 자동집하시설 내 악취 제어 필요성
- 기존 집하시설에서 주로 사용되고 있는 활성탄 처리방식은 교체비용 등 유지관리비용이 많이 들고, 오존/UV 등은 대량고속 공기이동에 대처가 어려 워, 약액세정식은 용량이 부족하여 제대로 처리를 하지 못하고 있는 실정임
- 이에 따라 자동집하시설에 개량화한 최적화된 탈취기술개발이 필요함

연구개발 결과
ᄋ 자동집하시설용 종량제 투입구 개발
- 기존 자동집하시설을 이용한 배출 쓰레기 무게 즉정이 가능한 투입구를 개발하기 위하여 투입구에서 표시되는 중량 값의 신뢰성이 확보될 수 있도록 정밀한 로드셀 및 인디케이터를 개발함
- 개발된 종량제 투입구는 테스트베드 지역(송도 풍림아이원2단지아파트) 내 2개 지점에 lset(일반쓰레기 투입구/음식물쓰레기 투입구/공기흡입구) 씩 설치하였고, 1년간 운영하면서 정기점검 및 운영관리함
- 로드셀 내구성 테스트 결과 0점 일치 및 중량측정 정밀도 만족, 무게측정 정밀도 0.1kg 달성
ᄋ 자동집하시설용 U-종량제시스템 개발
- 자동집하시설용 U-종량제시스템은 자동집하시설을 통해 배출되는 일반쓰레기 및 음식물쓰레기의 배출에서 수거/운반, 수수료 과금까지 전 과정을 인 터넷으로 관리할 수 있는 시스템으로, 현장에 설치된 종량제투입구와 4G 와이브로 통신을 통해 실시간으로 데이터를 수집하고 관리 함
ᄋ 자동집하시설용 자동세정 집진시스템 개발
- 공기환경을 고려한 기류균일화기 및 압력제어기의 창작으로 고온, 고풍속의 기류를 제어하고, 오염특성에 맞는 자동세정 집진기기의 설치로 집진설비 의 정격 성능유지와 1일 1회 FILTER 세정으로 FILTER의 정압이 낮은 상태 로 유지시켜 싸이크론의 내압이 떨어져 쓰레기의 조대분진의 유입이 줄어 듦
- 유입된 조대분진과 미세분진을 98%이상 제거하여 탈취용 열교환기보호, 필터의 수명연장, 탈취시스템의 성능도모, 낮은 집진설비의 송풍 운전압력손 실의 유지와 함께 안정적인 쓰레기 이송능력 확보
ᄋ 자동집하시설용 탈취설비 최적화 기술 개발
- 기존 2단약액세정방식의 약품 최적화를 통해 유입농도대비 전체적인 제거 효율을 최대 90%까지 확보할 수 있었으나, 약액세정방식의 악취물질 제거 한계를 해결하기 위해 고도산화반응을 이용하는 촉매산화수 공법을 추가 도입하여 PILOT TEST를 하고 실증설비에 적용
- 송도 2공구 자동집하시설의 기존 1, 2차 세정탑을 그대로 이용하면서 촉매 산화수와 1기의 세정탑을 추가로 설치하여 운영한 결과 악취 제거 효율을 높임
ᄋ 자동집하시설에서의 공기흐름 및 악취 거동 분석
- 자동집하시설의 집진 및 악취제어 시스템 최적화를 위한 시설의 설계인자 도출 및 관련 백업자료를 확보하기 위해 공기흐름 CFD해석과 구역별 유입 악취특성 분석을 통해 주요 악취 물질은 황화수소, 메틸머캅탄 등의 황화합물과 아세트알데히드인 것으로 분석됨

성능사양 및 기술개발 수준
ᄋ 종량제 투입구에 설치된 로드셀은 무게민감도 0.1kg 이하 달성
ᄋ 자동세정 집진시스템은 집진효율 90% 이상, 세정수 60% 절감 및 건조율 95% 이상 달성
ᄋ 3차 세정탑과 촉매산화수 장치가 복함된 탈취설비는 복합악취 150배수 이내 부합

활용계획
ᄋ 자동집하시설용 종량제 투입구 및 투입구와 연계된 U-종량제시스템은 자동 집하시설에 종량제 시스템을 구축함으로써 폐기물 배출 감량을 유도하고 정부의 종량제 정책에 기여할 수 있을 것으로 보임
ᄋ 자동세정 집진시스템은 터널 및 발전소 현장, 산업용 설비 등의 분야에 확대 적용할 수 있으며, Air Filtration 효율 증가 및 저압력 손실로 시스템의 에너지 절감 및 운전비용 절감에 활용 할 수 있음
ᄋ 자동집하시설에 최적화된 악취제어기술은 악취로 인한 민원발생을 줄이고 성능평가를 통해 하수처리장 등 폐기물 관련 시설에 활용할 수 있음

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

IV. Results
〇 Development of the garbage entrance for AWCS
- Developing indicator and accurate load-cell in order to develop the garbage entrance enabling weight measurement of disposed waste by using existing AWCS
- Operating by setting up developed garbage entrance in two areas within

IV. Results
〇 Development of the garbage entrance for AWCS
- Developing indicator and accurate load-cell in order to develop the garbage entrance enabling weight measurement of disposed waste by using existing AWCS
- Operating by setting up developed garbage entrance in two areas within test-bed area(Poong Lim I-One Song-do Apts. 2) with each one set of garbage entrance for general waste/for food waste/air inlet.
- Achievement of 0 point for durability test and satisfaction of accurate for weight measurement which corresponds to 0.1kg

〇 Development of U-Weight-rate management system for U-AWCS
- U-Weight-rate system makes organizations manage total process including discharging, collecting and transporting, charging commission of food waste and general waste through AWCS
- The system enables management of data collection in realtime through installed the garbage entrance onsite over 4G Wireless Broadband

〇 Development of dust collection/automated washing system for AWCS
- Controlling high speed and hot air current with pressure controller and device for equal air current equalizer under consideration of air environment
- Dust controller and automated washing system reduce intake amount of coarse dust of waste by keeping filter's constant pressure low by washing filter daily and maintaining performance of constant pressure of dust collection
- Protecting heat exchanger for the use of deodorization by eliminating more than 98% of flowing micro dust and coarse dust, extending life extension of a filter, improving performance of deodorization system, obtaining stable capability of transport for waste as well as maintaining blasting pressure loss for lower dust collection system

〇 Developing optimized technology of deodorization for AWCS
- Efficiency of getting rid of odor seems to be high as a result of operating additional washing tower and catalyst oxidation over existing 1st and 2nd washing tower in Song-do area.
- It is measured that rejection rate of complex odor, from the existing method which is use of chemical washing with two step, is around 40-60%. In order to increase efficiency catalyst odor and one extra washing tower has been installed although it is expected to increase to maximum 70% of rejection rate by optimizing operation and chemical use.
- As result of operation of reliable equipment. 1,000-10,000 times of odor is inflown while 144-300 times of odor is discharged, which represents reduction of 90% of rejection rate.
- Average 300 times without operation of catalyst oxidation and 144 times with catalyst oxidation during every season except summer is discharge while there is no need of operation due to no complaint in winter season.

〇 Analysis of odor movement and air inlet inside AWCS
- Performing analysis of characteristic of inflow-odor by each area, and analysis of air inlet CFD for deriving design factor of facilities as to system optimization of odor controlling and dust collecting system in AWCS
- Result of analysis represents that scrubber does not cause system over load based on filler's 50% filling rate, and air flow of the proven dust collecting system is acceptable in terms of its pressure and speed compared to existing equipment
- A result of analysis of inflow-odor characteristic in each 4 different area, it is shown that sopping quarters has 3,000times inflow-odor which is lower measurement compared to residential area.
- Classified level odor materials except Stylene and Acetae are generated over detection limit, as Nitrometer Ammonia, Trimethylamne and four kinds sulfur compounds are detected. This materials belongs to typical ordor incentive materials
- A result represents mainly dedicated odors are drogen sulfide, methyl mercaptane, which belongs to sulfur compounds, and acetaldehyde.

(출처 : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 3
• 요 약 문 ... 7
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 17
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 23
• 제1장 서론 ... 26
• 제1절 연구개발과제의 개요 ... 26
• 1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 26
• 가. 자동집하시설 U-종량제시스템 구축 필요성 ... 26
• 나. 자동집하시설 내 악취 제어 필요성 ... 27
• 2. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 30
• 가. 통합 ... 30
• 나. 자동집하시설용 종량제 투입구 ... 32
• 다. 집진설비 ... 33
• 라. 탈취설비 ... 34
• 제2절 연구개발의 국내외 현황 ... 35
• 1. 해외 기술개발 동향·시장 ... 35
• 가. 기술개발 동향 ... 35
• 나. 시장 동향 ... 35
• 2. 국내 기술개발 동향·시장 ... 35
• 가. 기술개발 동향 ... 35
• 나. 시장 동향 ... 35
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 36
• 1. 연구개발의 최종목표 ... 36
• 2. 연도별 연구개발 목표 및 평가방법 ... 37
• 3. 연도별 추진체계 ... 38
• 제2장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 39
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 39
• 1. 자동집하시설용 종량제 투입구 개발 ... 39
• 가. 연구 배경 ... 39
• 나. 연구 수행 내용 ... 43
• 다. 종량제투입구 Test-bed 구축 및 기기 시험 결과 ... 44
• 2. 자동집하시설용 U-종량제시스템 개발 ... 55
• 가. 연구 배경 ... 55
• 나. U-종량제시스템 설계 및 구축 ... 59
• 다. U-종량제시스템 인프라 구성 ... 66
• 라. 종량제 투입구와 U-종량제시스템 연계 ... 68
• 마. U-종량제시스템 구축 결과 ... 73
• 3. 자동집하시설용 자동세정 집진시스템 개발 ... 76
• 가. 배경 및 목적 ... 76
• 나. 연구수행 내용 및 방법 ... 79
• 다. 연구개발 기술 홍보 ... 101
• 4. 자동집하시설용 탈취설비 최적화 기술 개발 ... 102
• 가. 배경 및 목적 ... 102
• 나. 연구 방법 ... 104
• 다. 연구개발 결과 ... 108
• 라. 설치 결과 ... 111
• 5. 자동집하시설에서의 공기흐름 및 악취의 거동 분석 ... 116
• 가. 개요 ... 116
• 나. 자동집하시설 내 공기흐름 특성 분석 ... 120
• 다. 악취 거동 특성 분석 ... 132
• 라. 자동약품주입시스템 설계 ... 142
• 마. 최적화된 실증 플랜트의 성능 평가 및 최적화 방안 제시 ... 153
• 6. 시작품에 대한 경제성 분석 ... 156
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 157
• 1. 자동집하시설용 종량제 투입구 개발 ... 157
• 2. 자동집하시설용 U-종량제시스템 개발 ... 157
• 3. 자동집하시설용 자동세정 집진시스템 개발 ... 158
• 4. 자동집하시설용 탈취설비 최적화 기술 개발 ... 158
• 5. 자동집하시설에서의 공기흐름 및 악취의 거동 분석 ... 158
• 6. 개발 기술의 비교 ... 159
• 제3장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 ... 161
• 제1절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 161
• 제2절 관련분야의 기술발전 기여도(환경적 성과 포함) ... 162
• 1. 기술적 측면 ... 162
• 2. 환경적 측면 ... 162
• 3. 경제적·산업적 측면 ... 162
• 4. 일자리창출 측면 ... 163
• 제4장 연구개발결과의 활용계획 등 ... 164
• 제1절 연구개발 결과의 활용계획 ... 164
• 1. 자동집하시설의 국내외 시장규모 분석 ... 164
• 가. 자동집하시설 국내 시장 ... 164
• 나. 자동집하시설 해외 시장 ... 165
• 2. 종량제투입구 및 U-종량제시스템의 활용 ... 165
• 가. 사업화 계획 ... 165
• 나. 음식물 종량제 투입구의 제품화 과제 ... 166
• 3. 자동집하시설용 자동세정 집진시스템의 활용 ... 166
• 가. 기술적 활용 ... 166
• 나. 활용 계획 ... 166
• 4. 자동집하시설의 최적화 탈취설비 기술 활용 ... 167
• 제2절 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 168
• 1. 해외 음식물쓰레기 처리 방식 및 RFID 시스템 구축 사례 ... 168
• 가. 일본 ... 168
• 나. 미국 ... 170
• 다. 유럽 ... 171
• 2. 관성집진 및 기류분배 기술 정보 ... 172
• 제3절 연구개발결과의 보안등급 ... 173
• 제4절 NTIS에 등록한 연구시설·장비현황 ... 173
• 제5장 참고문헌 ... 174
• 부록 ... 175
• 끝페이지 ... 368