폐기물의 정형화가공(성형폐기물 연료화 기술공정)

소개글

폐기물의 정형화가공(성형폐기물 연료화 기술공정)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 대상폐기물과 적용범위
1) 정형화의 목적과 대상폐기물
2) 정형화 가능폐기물과 응용성

2. 전처리 프로세스

3. 정형화프로세스

4. 기술의 포인트와 문제점

5. 기술공정에 대한 대책방안

본문내용

해 우선 쉬운 상태로 조건정비를 하는 프로세스가 필요하게 된다.
㉠ 폐기물의 형상이 큰 것의 사전처리 프로세스(가구 등의 조대쓰레기, 건설, 목재제조.가공폐재 등)
우선 조파쇄하여 적당한 크기로 파쇄하여 이후의 프로세스에 투입하기 쉽게함과 동시에 부착되어 있는 금속 등의 불연물을 분리하기 쉽도록 한다.
㉡ 폐기물의 수분이 많은 경우의 사전처리 프로세스(주방, 유기슬러지, 동식물잔사 등) 수분이 80%를 초과할 경우에는 직접정형화라인에 투입하는 것은 건조비용의 부담이 크게되며, 또한 작업환경상에도 장해가 크다. 그러므로 사전처리가 필요하게 된다.
㉢ 폐기물의 수분이 극히 적어 비중이 가벼운 것(섬유조각 등) 수분이 극히 적으면 성형되기 어렵고 비중이 가볍게 되어 성형 또한 어렵게 되며, 작업속도를 늦추게 한다. 이 대책으로서 재질에 대응하는 적절한 물을 첨가하거나 다른 비중이 무거운 가연성폐기물을 투입한다.
㉣ 폐기물의 발열량이 아주 높거나 반대로 낮은 경우(플라스틱, 식물잔사 등) 고발열량폐기물 또는 저발열량폐기물과 혼합하여 열량을 조정해주는 작업이 전처리에서 필요하다.
대략 이상과 같은 사전처리를 마치고 정형화프로세스에 투입시킨다.
2) 정형화프로세스
사전처리프로세스를 거친 다음 정형화프로세스로 향하는데, 여기서는 정형화하려는 상태로 조건이 갖추어진 폐기물을 정형화시키는 일반적인 프로세스를 설명한다. 이 프로세스는 크게 3가지 프로세스로 나눌 수 있다.
㉠ 건조공정이 필요치 않은 것(수분이 적은 종이, 목재, 플라스틱 등)
㉡ 우선 성형하고 그뒤에 건조하여 제품화하는 것 (가연성 일반폐기물 또는 사전처리된 가연성폐기물)
㉢ 우선 폐기물을 가늘게 파쇄하고 건조시키고나서 성형하는 것
3) 기술의 포인트와 문제점
사전처리프로스세스, 정형화프로세스를 통한 기술상의 포인트를 나열하면 다음과 같다.
㉠ 조파쇄
비교적 대형이고 부정형, 그리고 불연물이 부착된 폐기물을 이후의 라인에 알맞도록 파쇄하는데, 부정형이기 때문에 자동화가 어렵고 또한 처리속도가 느리다. 아울러 부착되어 있는 금속장신구 등의 불연물은 경도가 높고, 그려면서 견고하게 부착되어 있기 때문에 분리가 간단하지는 않다. 그러므로 파쇄시 칼날을 사용하는 경우에는 손상이 커서 작업효율을 저하시키며 처리비용을 높이게 된다.
㉡ 탈수.건조.발효
수분이 많은 폐기물을 연료화할 때는 수분의 제거가 필요하다. 가령 일반적으로 주방쓰레기는 85%의 수분을 함유하고 있고, 또다른 유기슬러지나 축분에서도 동일한 양상을 띤다. 고형연료는 연소효율면에서 함수율이 대략10%이하로 조정되어야 하는데, 이것은 폐기물에 포함되어 있는 수분의 80%상당을 제거하여야 한다. 기계적인 탈수프로세스를 예를 들면 진공식 건조기와 같이 탈수효율은 높지만 설비이용이 높거나 반대로 원심분리기와 같은 프로세스는 간단하지만 효율이 나쁘다. 연료에 따라 건조는 리사 이클이라는 개념과는 달리 다른 비용도 높게 된다. 발효균에 의한 발효열을 이용하는 방법은 설비비도 유지비용도 비교적 싸지만, 처리시간이 길다. 어느 방법을 선택하는가는 폐기물의 처리에 허용되는 속도, 비용, 그리고 처리할 장소의 위치, 부지 등에 기인한다.
㉢ 선별(불연물의 분리)
선별은 고형연료의 연소성을 좋게하는 파쇄, 성형공정에서 기계설비의 손상을 경감시키기 위해 중요한 포인트이다. 이를 위해서는 다음과 같은 것이 요청된다.
a. 공장라인에 넣기 전에 자치체와 협력하여 주민의 분리수거 협조가 최대의 포인트이다. 이것에는 리사이클의 필요성을 지속적으로 계몽, 교육하는 것을 시작으로 실제 쓰레기 집하장에서 개별적으로 분리지도하기까지 세부적인 대책이 필요하다. 또한 아이들에게 분리수거를 습관화시키기 위하여 학교교육에서 환경문제를 지도하고 계속적으로 교육해 가는 것이 요구된다.
b. 다음으로 선별기의 능력향상이다. 현재에는 자력에 의한 선별, 비중차에 의한 선별, 센서등에 의한 광이나 형상을 감지하여 선별하는 등이 있지만, 다양한 물질을 포함하고 있는 폐기물에 대해서는 만족할 만한 상태는 아니다. 폐기물중에 포함되어 있는 불연물이 철, 비철, 유리, 도기, 자갈등 다양하며, 의복에 부착되어 있는 금속성의 지퍼나 플라스틱 장난감에 부착되어 있는 금속장신구 또는 서류파일을 묶어두기 위한 금속 등 가연물과 하나로 부착되어 있는 것의 분리가 어렵다는 점이다. 그러므로 기술적으로는 가능하더라도 무엇이든 가능하다는 것은 아니다.
c. 세 번째는 파쇄능력의 문제로 선별을 하기 전애 충분히 파쇄시키고 건조시키면 선별능력은 올라간다. 그러나 반대의 경우에는 파쇄기의 손상, 특히 파쇄기의 칼날의 마모가 생기게 된다. 내구성에서 우수하고 잡다한 폐기물을 일정속도로 절단하여 파쇄하는 파쇄기의 능력은 선별능력에 크게 영향을 받는다.
이상과는 별도로 고형연료에 있어서 선별하고픈 또 한가지의 포인트는 염화비닐이다. 고형연료를 연소할 때의 염소가스의 발생원인은 염화비닐외에 종이류에 잔류하는 표백용 염소, 주방쓰레기류에 포함되어 있는 식염 등을 생각할 수 있다. 그러나 이중에서도 염화비닐이 가장 중량이 크다. 염화비닐계플라스틱의 총량을 대기오염, 보일러의 손상 경감의 관점에서 적극 감소시키는 방책도 필요하다고 생각되는데, 혼합되어 있는 염화비닐을 선별하는 것이 가능하면 고형연료의 이용을 간편하게 되어 용도도 확대한다.
㉣ 혼합
일반폐기물의 가연쓰레기와 같이 잡다한 폐기물을 균질한 고형연료로하기 위해서도 혼합과정은 중요한 포인트중에 하나이다. 혼합기에서의 혼합은 무엇보다 건조기에 슬러지건조기를 사용하여 건조공정에서도 부수적으로 혼합을 촉진시키도록 고려되고 있다.
㉤ 성형
정형화의 최대 포인트는 성형공정이다. 정형화에는 몇몇 기술이 있는데 그중 가장 중요한 것은 다음과 같은 것이 있다.
a. 압출에 의한 성형
톱밥과 같은 균질하고 입도가 가는 폐기물에 약간의 압력을 가하여 압출하는 것. 또는 폐플라스틱과 같이 열에 의해 용융하는 폐기물을 포함할 경우 플라스틱을 점결제로 이용하여 압출하면서 정형하여 고화하는 방법이 있다.
b. 브리케트형 성형
이것도 비교적 단순한 방법으로 일정한 형틀에 폐기물을 압축하여 넣고 압력을 가하여 브리케트형태,

키워드

대상폐기물,   적용화,   고형화,   성형연료