폐기물매립지 내 사업장 폐기물 탄소거동 평가 = Assessment on Carbon Flows of Industry Wastes in Landfills
저자
김란희 ( Ran-hui Kim ) ; 박현준 ( Hyun-jun Park ) ; 박민선 ( Min-seon Park ) ; 송상훈 ( Sang-hoon Song ) ; 박진규 ( Jin-kyu Park ) ; 이남훈 ( Nam-hoon Lee )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
70-70(1쪽)
제공처
폐기물매립지 내의 폐기물 분해과정에서 온실가스 중 메탄(CH<sub>4</sub>)은 혐기성 조건 하에서 폐기물의 유기탄소 분해에 의해 발생되며, 분해되지 않는 유기탄소는 매립지 내부에 저장되거나 침출수로 배출된다. 따라서 폐기물매립지의 온실가스 배출특성을 이해하기 위해서는 기상, 고상, 액상 내 탄소 분석을 통한 탄소거동을 평가하는 것이 중요하다. 2018년 기준 폐기물 발생량은 생활폐기물 56천톤/일, 사업장배출시설계 폐기물 168천톤/일로 사업장배출시설계 폐기물 발생량이 생활계폐기물 발생량보다 약 3배 더 많음에도 불구하고 지금까지 사업장 배출시설계 폐기물에 대한 연구는 미흡한 실정으로 국가 온실가스 배출량 통계의 정확성 향상을 위해서는 해당 폐기물에 대한 연구가 필요하다.
이에 본 연구에서는 사업장배출시설계 폐기물 성상을 대상으로 BMP(Biochemical methane potential) test보다 많은 시료량을 대상으로 혐기성 분해실험을 진행할 수 있는 GB<sub>21</sub>(gas formation potential) 실험방법으로 탄소거동 특성을 평가하였다. 실험 전 폐기물 내의 탄소양(유기탄소)과 실험 후 남은 액상 내 탄소양(용존탄소)은 TOC 측정장비(SSM-5000A(고상), ASI-L(액상))로 측정하였으며, 가스로 전환된 탄소(가스전환탄소)는 가스 내 메탄과 이산화탄소 발생량을 기초로 산정하였다. 또한 폐기물에 잔류하는 고정탄소는 실험 전 폐기물 내의 유기탄소량에서 액상과 가스로 전환된 탄소량을 제외하여 산정하였다. 폐기물 조성은 「전국 폐기물 발생 및 처리현황」에서 제시하고 있는 산업오니, 폐섬유, 가정오니, 기타가연분, 폐피혁, 동식물성잔재물 6종류로 구분하여 진행하였으며, 폐식용유는 TOC 측정이 불가하여 종류에서 제외하였다. 실험결과, 폐기물 6종류의 고정탄소비율 범위는 29.98%~99.99%, 용존탄소 0.01~69.43%, 가스전환탄소 0.01~5.00%로 나타나 대체적으로 유기탄소는 혐기성 분해 후에도 고정탄소의 비율이 높은 것으로 나타났다. 성상별로 살펴보면 고정탄소 비율은 폐섬유가 99.99%로 가장 높게 나타나 생분해 가능한 탄소의 비율이 매우 낮은 것으로 나타났다. 반면 산업오니는 고정탄소 비율이 29.98%로 가장 낮게 나타났으나, 용존탄소의 비율은 69.43%로 가장 높게 나타나 가수분해 단계는 쉽게 이루어지나 용존탄소의 분해를 통한 가스 전환속도가 매우 느린 것으로 나타났다. 가스전환 탄소 비율은 동식물성잔재물이 5.00%로 가장 높게 나타났으며, 폐섬유가 0.01%로 가장 낮게 나타났다. 이러한 성상별 탄소거동 특성은 폐기물 조성 내 구성 요소(리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 등)에 좌우될 것으로 판단되며, 향후 구성 요소와 탄소 거동의 상관성을 평가할 계획이다.
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