소각열에너지 회수·사용률 산정에서의 출열분포 특성

유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),손준익 ( Jun Ik Son ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),고영재 ( Young Jae Ko ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),장미정 ( Mi Jeong Jang ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

현재 국내의 주된 폐기물 처리 방식은 발생억제(Reduce), 재이용(Reuse), 재활용(Recycle)을 통한 물리적인 처리방식으로써 대량으로 발생하는 폐기물을 효율적으로 처리하기에는 한계가 있다. 이에 폐자원 에너지화(Recovery) 개념의 도입으로 폐기물의 단순한 처리가 아닌 효율적인 에너지 자원으로 활용함으로써 자원순환사회를 구축하기 위한 정책적 방안이 마련되었으며, 구체적인 방안의 하나로 2018년 1월 1일부터 시행되는 자원순환기본법을 통하여 소각시설에 발생되는 열에너지를 적극적으로 활용할 예정이다. 따라서 소각시설로부터 실질적으로 회수되어 사용되는 에너지의 정확한 수치화가 요구되었으며, 현재 국내에서 운영 중인 소각시설을 대상으로 시범사업을 진행하여 소각열에너지 회수·사용률의 실증에 노력을 기울이고 있다. 이에 본 연구에서는 폐자원에너지 회수·사용률 산정에서 가장 중요하게 작용되는 저위발열량을 도출하기 위한 핵심요소인 출열항목을 실측하여 소각열에너지 회수·사용률 산정을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 본 연구에서는 현재 운영 중인 생활폐기물 소각시설 2곳(A, B 소각시설)의 3개 호기와 사업장폐기물 소각시설 5곳(C, D, E, F, G 소각시설)의 5개 호기를 대상으로 5월부터 16주 동안 TMS 데이터 수집과 현장측정 및 시료분석을 병행하였으며, 종합적인 결과 값을 환경부 고시 제 2015-251호 폐자원에너지 회수·사용률 산정방법에 대입하여 소각로에서 발생되는 각각의 출열항목을 산출하였다. 또한 산출된 결과를 종합하여 생활폐기물 소각장과 사업장폐기물 소각장의 출열분포를 비교하여 보았다. 소각시설의 출열항목의 산정결과, 생활폐기물 소각시설 3개 호기의 출열 총합은 A시설 1호기가 13.54GJ/ton, 2호기가 14.12GJ/ton으로 산정되었으며, B시설 1호기는 12.72GJ/ton으로 산정되었다. 이 중 가장 높은 비율을 차지하는 출열항목은 증기 흡수열로 A시설 1호기는 9.57GJ/ton, 2호기는 9.82GJ/ton, B시설 1호기는 9.77GJ/ton을 차지하여 평균 72%의 분포를 보이는 것으로 나타났다. 또한 사업장폐기물 소각시설의 출열 총합은 C시설 16.65GJ/ton, D시설 15.48GJ/ton, E시설 13.35GJ/ton, F시설 12.49GJ/ton, G시설 11.79GJ/ton으로 산정되었으며, 사업장폐기물 소각시설 또한 생활폐기물 소각시설과 동일하게 증기 흡수열이 평균 65%의 분포를 보여 가장 높은 비율을 차지하는 것으로 나타났다. 연구결과, 지속적인 시범사업을 통해 실측값을 축적하여 소각열에너지 회수·사용률 제고를 위한 연구 등의 기초자료로 활용하여야 할 것으로 판단된다.

사업장폐기물 소각시설 반입폐기물의 수선별을 통한 폐기물 특성 분석 연구

유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),고영재 ( Young Jae Ko ),이영진 ( Young Jin Lee ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),이영기 ( Young Kee Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

2016년 기준 국내의 사업장폐기물의 처리방법별 처리현황을 살펴보면 재활용 약 79.06%, 매립 약 14.84%, 소각 약6.04%를 차지하는 것으로 나타났다. 하지만 2018년 시행된 자원순환기본법에 의해 매립세와 소각세가 부과됨에 따라 직매립되는 폐기물은 감소하는 반면 소각시설에 유입되는 사업장폐기물의 양은 증가할 것으로 전망된다. 이와 더불어 소각세의 경우 폐기물관리법 시행규칙 제3조제2항에 따른 에너지 회수효율 결과에 따라 감면혜택을 받을 수 있게 되어 에너지 회수에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 사업장폐기물의 기본성상에 대한 연구가 선행되어야 할 것으로 판단된다. 본 연구는 수선별을 진행할 수 있는 여건을 지닌 사업장폐기물 소각시설 5개소를 선정하여 진행하였으며, 사업장폐기물의 다양성을 반영하기 위해 총 3회의 시료채취 및 수선별을 통해 결과를 도출하였다. 5개소의 사업장폐기물 성상을 조사한 결과, 가연성폐기물 약 54.8%, 불연성폐기물 약4.1%, 혼합폐기물 약 33.0%를 차지하는 것으로 조사되었다. 여기서 혼합폐기물은 수선별을 통해 분리하기 어려울 정도의 작은 입자를 포함한 폐기물을 통칭하였으며, 대부분 작은 입자의 건설폐재류 및 폐토사류를 포함하고 있는 것으로 조사되었다.

국내 고형연료제품 사용시설의 저위발열량 및 에너지 회수효율 산정

유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),고영재 ( Young Jae Ko ),이영진 ( Young Jin Lee ),최경구 ( Gyung Goo Choi ),이원석 ( Won Seok Lee ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

고형연료제품은 폐기물의 선별, 파쇄 등의 전처리를 통해 연료로서의 가치를 유도하고 있으며, 이로 인해 일반폐기물에 비하여 높은 발열량을 가지고 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 「에너지 회수효율 측정·산정방법 및 절차 등에 관한 고시(환경부 고시 2017-205호)」에 따라 고형연료제품 사용시설(2개소)의 저위발열량 및 에너지 회수효율을 산정하였으며, 산정결과로부터 고형연료의 에너지로서의 가치를 정량적으로 평가하였다. 고형연료제품 사용시설의 저위발열량 및 에너지 회수효율 산정을 위해 각 시설의 고형연료 투입량, 보조연료 사용량, 증기 생산량 및 공급량 등 계측 데이터를 약 5개월간 수집하였다. 수집된 기초 데이터를 바탕으로 입·출열 에너지를 규명하여 고형연료제품의 저위발열량을 산정하였으며, 또한, 에너지 회수효율 산정인자(Ew, Ef, Ei, Ep)를 도출하여 에너지 회수효율을 산정하였다. 저위발열량 산정결과 평균 저위발열량은 3,211.5 kcal/kg으로 산정되었으며, 에너지 회수효율은 평균 약 61.8 %로 산정되었다. 반면, 총 에너지 생산량을 기준으로 에너지 회수효율을 산정할 경우 평균 103.7 %였으며, 가용 잠재량은 약 42.0 %로 파악되었다.

폐기물 소각시설의 열에너지 회수효율 산정을 통한 저위발열량 및 출열분포 특성

유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),손지환 ( Ji Hwan Son ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),고영재 ( Young Jae Ko ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),장미정 ( Mi Jeong Jang ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

우리나라는 반도체, 철강, 자동차, 선박 등의 제조업을 토대로 경제규모를 성장시켜왔으며, 성장에 비례하여 에너지 수입 의존도 또한 증가했다. 현재 우리나라는 에너지의 95% 이상을 수입하여 사용하고 있는 에너지 다소비 국가로써 2013년 기준 제조업 원자재의 전체 수입량은 하루 평균 약 1조원에 이르는 것으로 집계되었다. 하지만 국내에서 발생되는 폐기물의 약 50% 이상이 에너지 회수에 이용될 수 있음에도 불구하고 단순히 소각 및 매립으로 처리가 되고 있어 에너지 다소비 국가의 현실과는 대조적인 폐기물처리가 이루어지고 있음을 알 수 있다. 이에 환경부는 「자원순환기본법(2018.01.01. 시행)」을 마련하여 폐기물의 에너지화를 계획하고 있으며, 이와 관련해 소각으로부터 발생되는 열원, 온수, 증기 등의 에너지를 최대한 활용하여 그 효율에 따라 폐기물처분부담금을 감면해주는 방안을 구상하고 있다. 따라서 소각시설의 열에너지 회수효율 산정 및 산정을 위한 주요인자들의 과학적인 접근방법이 요구되었으며, 이에 본 연구에서는 열에너지 회수효율의 주요인자인 저위발열량 및 출열항목에 대하여 산정하고, 산정된 저위발열량 결과와 각 시설의 저위발열량 설계 값 및 발열량계 측정값을 비교하여 타당성에 대하여 검토하고자 한다. 본 연구는 1차(2016.05.09.~2016.08.31.) 7개 시설(8호기), 2차(2016.09.05.~2016.10.30.) 4개 시설(9호기)로 진행하였으며, 대상 시설의 선정은 폐기물의 종류, 보일러의 설치형태, 소각로의 형태를 고려하여 선정하였다. 열에너지 회수효율의 산정을 위한 계측항목에 관련한 데이터를 일별로 수집하였으며, 계측 외 항목은 직접 측정하여 저위발열량 및 출열항목 등을 산정하였다. 대상 시설의 저위발열량 산정결과는 1차의 경우 2,776.6~3,881.4kcal/kg, 2차의 경우 1,921.5~5928.7kcal/kg으로 분포되는 것으로 나타났으며, 2차 대상시설 중 저위발열량 결과 값이 5928.7kcal/kg으로 산정된 시설의 경우 사업장폐기물 소각시설로 지정폐기물 투입비율이 100%인 것으로 나타났다. 연구결과, 지속적인 데이터 수집을 통해 출열항목을 산정하여 열에너지 회수효율을 극대화 시킬 방안을 마련해야 하며, 또한 과학적 근거를 수반한 저위발열량 산정방법을 마련해야 할 것으로 판단된다.

국내 폐기물 소각시설의 저위발열량 및 에너지 회수효율 산정

유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),고영재 ( Young Jae Ko ),이영진 ( Young Jin Lee ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

2018년 1월 1일부터 시행된 「자원순환기본법」에 따라 발생되는 폐기물은 최대한 재이용 및 재활용을 해야 하며, 그 외에 최종적으로 소각 또는 매립으로 처리되는 폐기물에 대해서는 「자원순환기본법」 제21조에 의해 폐기물처분부담금이 부과되게 된다. 이 중 소각시설로 반입되는 폐기물에 대해서 감면혜택을 받기 위해서는 「환경부 고시 제2019-62호」 에너지 회수효율 측정·산정 방법 및 절차 등에 관한 고시에 따라 소각시설에서 에너지 회수효율 인증서를 발급 받아야 하며, 최종적으로 발급된 인증서의 에너지 회수효율 결과에 따라 감면혜택이 결정된다. 에너지 회수효율 인정을 받기 위해 사전확인검사를 우선적으로 진행하여야 하며, 사전확인검사에서 적합 판정을 받은 후 에너지 회수효율 산정을 위한 계측 데이터를 당해 연도 12월 31일까지 시간별로 수집·저장·관리해야 한다. 수집된 데이터를 기반으로 저위발열량 및 에너지 회수효율을 산정하여 국립환경과학원 폐자원에너지연구과 에너지 회수효율 검증팀에 최종보고를 해야 하며, 검증 및 인증 과정을 거쳐 최종적으로 에너지 회수효율 인증서가 발급되게 된다. 본 연구에서는 에너지 회수효율 검·인증 신청시설을 대상으로 저위발열량 및 에너지 회수효율을 산정하였으며, 산정결과를 토대로 폐자원에너지의 적극적인 활용방안 마련을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

열정산 방법을 통한 사업장폐기물 소각시설의 출열분포 특성

손지환 ( Ji Hwan Son ),유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),강준구 ( Jun Gu Kang ),고영재 ( Young Jae Ko ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

자원의 효율적 이용 및 폐기물의 자원화를 통해 천연자원의 소비를 감축하고자 환경부에서는 2018년 1월 1일부터 자원순환기본법이 시행된다. 기본원칙으로 폐기물의 발생을 최대한 억제하고 발생된 폐기물에 대해서는 재사용하고 재사용이 곤란한 경우 재생이용하고 둘 다 곤란한 경우에는 최대한 에너지를 회수·이용하여 열원(온수, 증기 등) 또는 전기 등의 에너지로 활용하고자한다. 이에 따라 소각시설에서 에너지 생산량에 기여하는 출열 분포의 중요성이 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 사업장폐기물 소각시설을 대상으로 각각의 출열인자별 양을 산정하고 출열분포 특성에 대하여 고찰하고자 한다. 본 연구는 사업장폐기물 소각시설 7개 시설(10개 호기)를 대상으로 진행하였다. 대상시설의 출열항목은 폐열 보일러의 설치형태(일체형, 분리형)에 따라 결정하였다. 소각로와 보일러가 붙은 경우를 일체형이라 하고 증기 흡수열, 배출가스 보유열, 보일러 방열손실, 소각로 방열손실, 바닥재 배출열, 미연탄소분 열손실, 블로우다운 배출열의 총 7가지 출열항목을 산정하였으며, 소각로와 보일러가 분리되어 있는 경우를 분리형이라 하여 배출가스 보유열, 소각로 방열손실, 바닥재 배출열, 미연탄소분 열손실의 총 4가지 출열항목을 산정하였다. 이를 출열분포를 산정하기 위해 계측기를 이용하여 관련한 데이터를 일별로 수집하였으며, 계측이 되지 않는 항목에 대하여는 직접 측정하여 산정하였다. 출열분포 특성을 살펴본 결과 일체형 보일러를 설치한 소각시설의 경우 증기 흡수열이 출열분포가 큰 것으로 나타났으며, 분리형 보일러를 설치한 소각시설은 배출가스 보유열이 가장 많이 차지하는 것으로 나타났다.

사업장폐기물 소각시설에서의 물질 흐름 및 폐기물 발열량 특성 분석

고영재 ( Youngjae Ko ),강준구 ( Jun-gu Kang ),권영현 ( Young-hyun Kwon ),유하녕 ( Ha-nyoung Yoo ),이영진 ( Young-jin Lee ),이원석 ( Won-seok Lee ),신선경 ( Sun-kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

소각시설의 설계단계에서는 대상 폐기물의 종류별 특성 범위를 바탕으로 기준 발열량을 설정하고, 발생량 예측 조사 등을 통하여 처리계획량을 결정한다. 이로부터 공기량, 가스 발생량 및 온도 등 설계 범위를 설정하며, 그 가변범위에 대한 연소실, 보일러, 배출가스 처리설비의 용량을 결정한다. 즉, 처리대상 폐기물의 성상 및 발열량 특성을 기초로 폐기물의 적정처리, 배출가스 제어, 소각열 회수 등을 위한 소각시설 운전조건을 설정하게 된다. 특히 폐기물 저위발열량은 완전연소 될 때의 단위 질량당 발생하는 열량으로 소각로에서의 연소성능 및 특성 파악 측면에서 핵심요소로 작용하는 인자이다. 그러나 사업장폐기물은 배출원의 특성에 따라 성상이 매우 상이하며, 여러 종류의 폐기물이 혼합되어있어 소각설비 설계를 위한 발열량 및 기초 특성 파악에 한계가 있다. 본 연구에서는 국내 사업장폐기물 소각시설 실태조사를 통하여 혼합되어있는 폐기물의 구체적인 조성을 파악하고 소각시설 투입부터 잔재물 배출단계까지의 물질수지를 산정하였다. 아울러 조성별 기초성상 및 발열량 분석을 통하여 소각로에 투입되는 사업장 일반폐기물의 실질적인 보유열량을 파악하였다. 사업장폐기물 소각시설 물질수지 산정결과 소각로 총 투입량이 100톤일 때 약 22.4톤이 바닥재로 배출되며, 이 중 20.1톤은 사업장 일반폐기물로부터, 2.3톤은 지정폐기물로부터 기인한 것으로 분석되었다. 연소 후 배출되는 22.4톤의 바닥재는 냉각 과정에서 약 5.8톤의 수분을 흡수하며, 최종적으로 매립과 재활용으로 배출된다. 사업장폐기물의 저위발열량은 지정폐기물 혼합소각을 고려하지 않을 때 약 3,500∼4,100kcal/kg 수준인 것으로 파악되었다. 일반적으로 사업장폐기물 소각시설은 고발열량인 합성수지류와 지정폐기물의 소각을 고려하여 높게는 8,000 kca/kg 이상의 발열량을 기준으로 소각로를 설계하고 있다. 이처럼 설계기준의 발열량과 실제 반입폐기물의 발열량 격차는 연소실 열부하량과 적정온도 유지를 위하여 운전조건 설정에 어려움을 야기하며, 과다한 보조연료 사용 또는 폐기물 초과투입의 문제를 유발할 우려가 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 사업장폐기물 소각시설 설계 및 운영단계에서의 운전조건 설정을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 향후 사업장폐기물 분리·선별·배출 시스템 관련 제도적 개선을 위한 기초연구자료를 제공함에 목적을 두고 있다.

사업장폐기물 소각시설에서의 폐기물 조성별 성상 및 발열량 특성에 관한 연구

고영재 ( Young Jae Ko ),강준구 ( Jun Gu Kang ),권영현 ( Young Hyun Kwon ),유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),이영진 ( Young Jin Lee ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),이영기 ( Young Kee Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-

최근 「자원순환기본법」의 시행으로 폐자원에너지의 선순환을 위한 자원순환형 사회구조로의 전환 기반을 마련하였다. 이에 따라 폐기물 처리 시장에서는 물질 재활용 및 에너지 회수에 대한 관심이 더욱 고조되고 있으며, 특히 에너지회수효율 산정방법의 개정과 폐기물 처분부담금 감면정책으로 소각열에너지 회수ㆍ사용을 극대화하기 위한 노력이 더욱 확대될 전망으로 보인다. 그러나 자원순환 정책 도입에도 불구하고 일부 산업분야에서 물리적ㆍ경제적인 이유로 분리배출의 한계를 나타내고 있으며, 특히 소각시설의 경우 반입되는 불연물로 인하여 통계자료 기준 잔재물 발생비율이 40%를 초과하는 현상이 야기되고 있다. 소각시설에 반입되는 불연성 혼합폐기물은 소각로 내화물, 재처리 설비 등의 수명을 단축시키며 투입열량의 저감으로 공정운영 및 에너지회수에 부정적 영향을 초래하게 된다. 이에 본 연구에서는 국내 사업장폐기물 소각시설 실태조사를 통하여 반입 폐기물 중 불연물의 혼합 비율과 투입폐기물 열량, 잔재물 발생비율 등을 조사하고 소각시설 반입부터 배출까지의 물질흐름을 파악하였다. 반입 폐기물의 불연물 비율 산정을 위하여 1차적으로 저장고의 폐기물을 혼합ㆍ채취 후 수선별을 통하여 조성별 구성비율을 파악하였으며, 2차적으로 조성별 시료의 삼성분 분석을 수행하였다. 분석결과, 대상시설 4개소의 반입 폐기물 중 평균 불연분의 비율은 약 26.7%, 가연분은 약 63.0% 수준으로 나타났다. 또한 배출되는 잔재물의 수분 보정을 통하여 실질적 소각잔재물 발생비율을 파악하였으며, 분석결과 약 26.4%로 투입 폐기물중 불연분의 비율과 유사한 수준으로 나타났다. 통계자료에서 확인되는 40%를 초과하는 잔재물 발생비율은 소각시설에서의 잔재물 최종배출 신고자료를 바탕으로 집계되는 것이며, 잔재물에 함유되어 있는 수분과 비산재량이 모두 포함되어있어 이를 제외한 양을 실질적 소각잔재물 발생량으로 판단하여야 할 것이다. 또한 폐기물 조성별 발열량 분석을 수행하였으며 지정폐기물 혼소비율과 조성별 발열량 분석 결과를 반영한 소각로 투입폐기물의 보유열량 산정 결과 약 4,000∼5,000kcal/kg 수준으로 산정되었다. 실태조사 결과 일반적으로 사업장폐기물 소각 시설에 반입되는 폐기물의 보유열량은 보조연료의 사용 없이 연소실 적정온도 유지가 가능한 수준으로 나타났으나, 단 택지개발현장 과거불법 매립폐기물, 공사장 생활폐기물과 같이 토사류 등의 불연물이 다량 혼합되는 경우에 대해 보다 철저한 관리방안 마련이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 사업장폐기물 분리ㆍ배출 단계 및 처리단계 관리 방안마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

국내 생활폐기물 소각시설의 소각열에너지회수·사용률 산정에 관한 연구

권영현 ( Young Hyun Kwon ),강준구 ( Jun Gu Kang ),손준익 ( Jun Ik Son ),유하녕 ( Ha Nyoung Yoo ),고영재 ( Young Jae Ko ),권준화 ( Jun Hwa Kwon ),장미정 ( Mi Jeong Jang ),전태완 ( Tae Wan Jeon ),신선경 ( Sun Kyoung Shin ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2016 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2016 No.-

최근 급속한 경제 성장과 소비 수준의 상승으로 폐기물 배출량이 급격히 증가했고, 질적으로도 다양화 되고 있다. 우리나라 폐기물 처리정책의 주요내용은 자원을 효율적으로 이용함으로써 자연으로부터의 자원채취를 최소화함과 동시에 자연으로 되돌려지는 폐기물을 최소화함으로써 자연환경을 보호하고 사람의 건강을 보존하는 것이다. 선·후진국을 막론하고 폐기물관리정책의 변화과정은 비슷하다. 이러한 폐기물의 적정처리와 국가 에너지자원의 활용측면에 있어서 매우 중요한 역할을 담당하고 있는 소각시설은 현재 정부가 추진 중에 있는 「자원순환사회전환촉진법」 제정에 따라 적지 않은 변화가 있을 것으로 판단된다. 「자원순환사회전환촉진법」은 자원 및 에너지 소비량의 증가에 따라 계속적으로 폐기물 발생량이 증가하고 있는 국내의 사회적 구조를 고려할 때 폐기물의 발생억제 및 순환이용 촉진 등 자원순환사회 실현을 위한 기반 마련을 위하여 반드시 필요한 제도임에 틀림없다. 자원순환 성과관리제를 통하여 검토되고 있는 폐기물처분부담금(소각 또는 매립)은 에너지를 회수하지 않는 단순 소각시설의 경우 재활용비용에 버금가는 소각세를 부과한다. 그러나 일정기준 이상 에너지를 회수하여 사용하는 소각시설은 폐기물처분부담금의 감면혜택이 부여됨으로써 폐기물로부터 에너지를 회수하는 에너지회수시설과 단순 소각시설의 차별화가 뚜렷이 구분될 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 생활폐기물 소각처리 시설(2개소, 3호기)을 대상으로 2015년 「폐기물관리법」 시행규칙 제3조제2항에 따른 “폐자원에너지 회수·사용률 산정방법”에 따라 에너지회수율을 산정하였다. 각각의 저위발열량 및 에너지회수·사용률 산정인자(Ep, Ew, Ei, Ef)는 3개월 동안의 계측기 측정값과 현장측정(배출가스 조성, 방열손실, 바닥재 보유열 등)결과를 바탕으로 산출하였다. 폐자원에너지 회수·사용률 산정결과로는 A시설(1호기·2호기)의 경우 생산량 기준 98.6 %, 사용량 기준 26.9%로 산정되었다. B시설(1호기)에서는 생산량 기준 99.0 %, 사용량 기준 81.9 %로서 생산량 및 사용량 모두 높은 비율을 나타났다. 반면, A시설에서는 생산량 대비 사용량 기준 27.3 %로서 낮은 유효사용률을 나타내었으며, 유효사용률을 높이기 위해서는 다양한 방안(소내 소비감소, 소각시설의 효율적 가동, 폐열보일러의 효율 향상, 안정적인 수요처 확보 등)을 강구할 필요가 있을 것으로 판단된다.

생활폐기물 열분해·고온용융 소각시설의 저위발열량 산정방법에 관한 연구

고영재 ( Youngjae Ko ),강준구 ( Jun-gu Kang ),권영현 ( Young-hyun Kwon ),유하녕 ( Ha-nyoung Yoo ),전태완 ( Taw-wan Jeon ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회지 Vol.35 No.2

Recently, the concept of “sustainable resource circulation society” has become a global issue and a key part of waste management policy. For resource circulation, Korea has established the primary foundation via the enactment of the “Framework act on resource circulation.” Waste energy recovery is attracting considerable attention because of such policy changes, and efforts are being made to maximize the use of heat at incineration facilities. Moreover, to ensure the objectivity and validity of the estimation method’s results, the ministry of environment has recently revised the guidelines for the energy recovery rate estimation method and lower heating value (LHV) of waste at incineration facilities. In the revised guidelines, for estimating the LHV of waste, a formal formula is presented at general incineration facilities for municipal solid waste (MSW). However, generally, the LHV-formula at incineration facilities is difficult to apply to pyrolysis-melting facilities because it does not reflect characteristics of the pyrolysis-melting treatment method. Thus, in this study, the actual condition of pyrolysis-melting facilities was investigated, and the LHV-formula for pyrolysis-melting facilities was derived using the derivation method of the EU’s NCV-formula.