향등매립장 생활폐기물 성상분석을 통한 재활용 특성에 관한 연구
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2019
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학술저널
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47-47(1쪽)
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본 연구에서는 도시생활쓰레기 매립지에 위치한 생활폐기물 매립장 시설에서 발생되는 지자체 특성별 대표지점 시료를 채취하여, 폐기물 성상조사를 “폐기물공정시험법”에 적합하게 폐기물 성상분석을 실시하였다. 이를 기준으로 현재의 단순매립보다는 기타의 방법으로 처리하는 방안을 제시하려고 한다. 도시생활쓰레기 물성을 분석하기 위하여, 시료채취 후 총괄겉보기밀도와 총괄수분을 구한다. 그 다음 채취한 시료에 대하여 물리적 조성을 분류하여 구성비를 구한 후 물리적 조성별로 건조하여 조성별 수분을 구한다. 그 다음 건조된 시료를 분쇄하여 물리적 조성비를 고려한 혼합시료를 만든 후 그 혼합시료로 삼성분, 원소분석, 발열량 등을 분석하였다.
폐기물시료 분석결과 #1(동구), #2(서구), #3(남구), #4(북구), #5(광산구)의 겉보기밀도는 0.10-0.13 kg/L으로 분석되었으며, 삼성분의 결과를 보면 #1(동구)의 수분은 30.9%, 회분은 1.2%, 가연분은 67.9%이고, #2(서구)의 수분은 25.2%, 회분은 4.4%, 가연분은 70.4%이고, #3(남구)의 수분은 23.7%, 회분은 5.3%, 가연분은 71.0%이고, #4(북구)의 수분은 27.8%, 회분은 8.5%, 가연분은 63.7%이고, #5(광산구)의 수분은 31.1%, 회분은 9.0%, 가연분은 59.9%로 분석되었다. 원소분석 결과 전체 평균으로 비교할 때 C 와 O 가 다른 것에 비해 상대적으로 높고 그 다음 H, Cl, N, S 순으로 낮아진다. 고형연료기준에 건 기준으로 황과 Cl이 있는데 황은 모두 고형연료 기준보다 상당히 낮았으며, Cl의 경우 0.08%에서 0.15%까지로 나타났다.
발열량 측정은 항량으로 건조된 시료(0.5~1.0) g 을 산소로 연소시켜 발생한 열량을 Calorimeter 로 측정하였다. 발열량은 고위발열량과 저위발열량으로 구분하는데 고위발열량은 연소에 의하여 모든 수분이 응축되었을 때의 발열량으로 열량계로 측정한 값이고 저위발열량은 수증기의 응축잠열을 뺀 것으로 계산식으로 구하였다. 원수분 모두 건 기준 고위발열량으로 하면 고형연료발열량기준을 만족하나 습 기준으로 하면 모두 고형연료제품 발열량기준(3,500kcal/kg)을 #1(동구 : 3,860 kcal/kg), #2(서구 : 3,570 kcal/kg), #3(남구 : 3,680 kcal/kg), #4(북구 : 4,630 kcal/kg)는 만족하였으나, #5(광산구 : 2,800 kcal/kg) 는 고형연료제품 발열량기준을 만족시키지 못하고 있다. 따라서 이를 고형연료제품으로 사용하려면 추가 선별 및 건조과정을 통하여 발열량을 높일 수 있는 방법이 필요할 것이다. 중금속(납, 구리, 비소, 수은, 카드뮴, 6가 크롬) 측정한 결과, 납, 비소, 수은, 카드뮴, 6가 크롬은 전체적으로 고형연료 기준치 이하로 분석되었다.
최근 국내에서 폐기물 에너지화가 폐기물 처리의 중요한 방법 중 하나로 간주되고 있으며, 이를 위하여 생산되는 폐기물 고형연료(SRF, Solid Refuse Fuel)는 재활용 제품으로 분류되고 있으며, 현재 수도권 매립지에는 생활폐기물을 기계적으로 파쇄 및 선별 등의 처리(Mechanical Treatment)를 하여 폐기물 고형연료 제품을 생산하는 고형연료화 시범시설이 2010년도 4월에 완공하여 운영 중에 있으며, 이 시설에서는 약 생활폐기물 200톤/일로부터 가연물을 회수한 후 이를 성형·가공하여 고형연료를 생산하고 있으며, 정부는 향후 폐자원에너지 관련 정책 방향으로 쾌적한 생활환경조성의 종전 패러다임에서 자원순환형 사회구축의 정책목표를 재설정하여 Zero-Waste 추진과 CO<sub>2</sub> 감축을 접근방법으로 하여 감량화 정책강화, 재활용산업 지원확대, 에너지자원화 시설확충으로 자원순환으로의 새로운 패러다임을 구성하려 한다. 이에 본 연구를 바탕으로 폐기물의 최종 처분단계인 매립단계에서 야기되는 문제점을 파악하고, 매립장의 효율적인 관리를 위해 고형연료로 사용 가능한 도시생활쓰레기 매립지의 적정관리 대응책을 마련하여야 할 것으로 판단된다.
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