폐기물의 소각과 그에 따른 에너지 회수 방안

소개

이 자료는 폐기물에 관련된 시설 중 소각에 대해 조사한 자료입니다. 국내외의 소각처리 현황 및 그에 따른 부산물, 소각열 회수시설등에 대한 장점, 처리현황 , 향후 추진계획등을 다뤘습니다.

목차

1. 폐기물의 소각처리의 정의
1.1 소각이란?
1.2 폐기물 소각공정 소개
1.3 소각시설의 종류

2. 소각회수시설의 열회수 방법
2.1 열회수 시설의 목적 및 이점
2.2 소각열 회수시설
2.3 수냉벽 회수시설
2.4 폐열보일러

3. 에너지 회수 형태
3.1 에너지 회수의 형태별 기준
3.2 소각열의 회수 형태(증기, 온수 및 열수, 발전)
3.3 소각열 이용현황

4. 회수된 소각에너지의 이용현황
4.1 소각열의 회수 문제점
4.2 소각열 자원화의 증대방안

5. 향후 추진계획

본문내용

1. 소각
1.1 소각이란
폐기물의 화학적 처리 공정 소각, 열분해 , 가스화 중의 하나이다.
유기물이 산소와 화학적 반응을 하여 빛과 열을 수반한 산화물을 생성하는 것을 말한다. 공기가 충분하고 이상적인 조건에서 도시 폐기물 내 유기물 성분의 소각은 다음 식으로 표현된다.
유기물질 +과잉공기 → N₂+ CO₂+H₂O + O₂ + 재 + 열
여기서 과잉공기는 완전소각에 반드시 필요하다. 도시 폐기물의 소각에 의해 형성된 최종 생성물은 위의 식과 같이 뜨거운 연소가스(주로 질소, 이산화탄소, 물, 산소)와 연소되지 않은 불연성 잔유물이다. 실제적으로 적은 양의 암모니아, 이단화항, 질소산화물과 기타 미량 가스들이 폐기물의 특성에 따라 존재한다.
이 소각공정을 통해 폐기물 가연성분의 원래 부피를 85-95%로 감소시킬 수 있다.
1.1.1 소각공정
폐기물의 투입 → 연소 → 연소가스의 처분 → 재의 처분 → 기타 에너지 회수 공정.
1.2 소각시설
폐기물을 그대로 연료로 사용하는 전량연소설비(mass-fired system)폐기물가공연료(refuse derived fuel, RDF)를 사용하는 RDF연소설비(RDF-fired system)로 구별될 수 있다.
1.3 소각열회수 시설
1.3.1 열회수 시설의 목적
기술적·경제적으로 물질재활용이 어려운 복합한 폐 플라스틱, 필름포장재 등의 폐기물로부터 에너지를 회수 하여 자원순환에 기여할 수 있다.
1.3.2 열회수 시설의 이점
뜨거운 물은 산업시설이나 실내난방에 사용할 수 있고 얻어지는 수입은 시설운영비용을 부분적으로 충당할 수 있다.
또한 대기오염방지시설의 설치자본과 운영비용을 줄이는데 도움을 준다. 실제로 에너지회수시설을 설치하지 않은 도시폐기물소각로에서는 연소와 난류에 적당한 공기공급과 소각로벽에 슬래그와 같은 물질들이 쌓이는 것을 방지하기 위하여 100-200%의 과잉공기가 필요한 것으로 알려져 있다. 대기오염방지시설은 과다한 과잉공기공급으로 인하여 배출가스가 대규모로 배출되므로 대기오염방지설비운영비용을 증가시킨다. 이와 대조적으로, 열회수시설을 설치하면 50-100%의 과잉공기로 충분하며 대기오염방지시설의 크기를 그 만큼 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다. 또한 에너지회수를 하는 동안 발생하는 배출가스의 냉각은 배출가스의 부피를 더욱 감소시킨다.
1.3.3소각열 회수 시설
도시폐기물(MSW)나 폐기물가공원료 연소에서 발생되는 고온의 배출가스로 부터 수냉벽연소실(water wall combusition), 폐열보일러(waste heat boiler), 이 두가지를 혼용하는 방법으로 열회수가 가능하다. 이 방법들로 뜨거운 물이나 증기를 생산할 수 있다. 뜨거운 물은 산업시설이나 실내난방에 사용할 수 있다. 얻어지는 수입은 시설운영비용을 부분적으로 충당할 수 있다.

참고자료

· 1. 한국자원순환협회
· 2. 강원대학교 환경공학과 www.kangwon.ac.kr/environment
· 3. 환경부