Plastic 폐기물의 처리 및 재자원화 공정

소개글

Plastic 폐기물의 처리 및 재자원화 공정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.Plastic 폐기물의 현황
1.1 Plastic의 수요
1.2 폐플라스틱의 발생 및 재활용 추이
1.3 세계 각국의 폐플라스틱의 처리방법
1.4 재생플라스틱의 사용분야 및 국내유통체계

2. 플라스틱폐기물의 전처리기술
2.1 분별
2.2 파쇄

3. 폐플라스틱의 자원화
3.1 재생이용법
3.2 분해이용법(열분해법)
3.3 파쇄·기타 이용법

4. 소각에 의한 플라스틱의 처리 및 폐열회수
4.1 플라스틱의 연소 특성
4.2 플라스틱의 성상에 따른 연소특성
4.3 유해물질의 발생
4.4 plastic소각의 문제점
4.5 전소로와 혼소로
4.6 폐가스 처리
4.7 연소가스에 의한 부식

5. 분해성플라스틱
5.1 생분해성플라스틱
5.2 분해용이성 plasatic 처리

6. 폐스티로폴의 재활용 방안
6.1 폐스티로폴의 발생 및 재활용 현황
6.2 폐스티로폴의 재생공정 폐스티로폴의 재생공정
6.3 간이형 폐플라스틱 감용화 장치

본문내용

가중, 공해방지비용의 증가 등으로 인해 업체의 경영여건이 급격히 악화되었기 때문이다
<표 9.4> 폐플라스틱의 재활용 추이 (단위 : 천톤, %)
현재 발생되고 있는 폐플라스틱의 대부분은 매립, 소각 하고 있으나 여러 가지 문제점이 따르고 있다. 폐플라스틱은 무게에 비하여 부피가 크며, 매립하여도 썩지 않고 토양을 오염시키며, 특히 PVC 등과 같이 염소를 포함하거나 착색제가 함유된 폐플라스틱을 소각할 경우 유해 중금속이나 유해가스가 배출되고, 열을 회수 할 목적으로 폐열보일러를 설치할 경우는 장치부식이 문제점으로 발생하게 된다. 따라서 환경공해 문제점을 해결하고 폐플라스틱을 자원으로 활용하기 위하여는 재활용기술을 개발하는 것이 시급하다.
1.3 세계 각국의 폐플라스틱의 처리방법
미국에서의 폐플라스틱의 처리방법은 90년대에 주로 매립에 의존하고 있으며, 일본은 좁은 국토 문제 때문에 소각에 의한 처리가 이루어 지고 있는데, 소각시 발생하는 열을 이용, 열병합 발전을 하는 것으로 알려져 있고 12%를 재활용 하였으며 재활용비율은 꾸준히 증가하고 있다.
일본에서는 1970년대 초반부터 폐플라스틱처리와 재활용에 대한 연구를 시작하였으며, 최근에서는 일반용 폐플라스틱 및 공업용 폐플라스틱의 분류 및 선별에 의한 재료로서의 재활용, 연소를 통한 열회수에 의한 재활용, 고체연료로서의 재활용, 열분해에 의한 합성유 또는 합성가스로서의 재활용, 폐기물의 부피를 줄여 압축 고형화하는 기술 등의 여러분야로 다양하게 진행되고 있다.
<표9. 5> 폐플라스틱의 재활용 추이
1.4 재생플라스틱의 사용분야 및 국내유통체계
재생프라스틱의 사용분야 및 제품도 다양하여 포장 및 수송용, 건축 및 일반자재용, 농업용, 수산업 기타 여러 용도로 이용되어 지고 있다. 앞으로 분리기술, 상요화제(Compatibilizer)기술, 접착기술, 도장기술 등의 기술개발은 더욱 이용분야를 확대할수 있을 것이다. 현재 국내에서는 도시폐기물중에서 분리수거된 비교적 상태가 좋은 폐플라스틱도 가격, 종류별 분리, 이물질 및 청결상태 등의 이유로 외면 당하고 있는 실정이다. 폐플라스틱을 처리하여 다른 플라스틱 재료로 이용하는 재활용방법이 가장 바람직한 방법이지만 물성이 원래 플라스틱 자체의 물성보다 떨어지기 때문에 본래의 목적에 따라 사용되지 못하는 실정이다. 따라서 제품으 부가가치를 높여 상품경쟁력을 가지기 위해서는 페플라스틱의 종류별 분리가 필수적이다. 국내에서 발생되는 폐플라스틱의 종류별 발생량은 LDPE, PP, HDPE, PVC, PS 순으로 많이 발생하고 있으며, 1992년을 기준으로 할 때 발생비는 LDPE 29%, PP 23%, HDPE 20%, PVC 18%, PS가 10%를 차지하고 있다.
<표 9.6> 재생플라스틱의 사용분야 및 제품
2. 플라스틱폐기물의 전처리기술
Plastic폐기물을 처리 혹은 자원화하는 경우에 우선 문제가 되는 것은 그 분별, 선별 및 파쇄 등이다. Plastic의 제조, 가공, 소비 등의 유통과정에서 여러 물질의 혼재를 피할 수 있다면 처리가 상당히 용이하게 되나, 실제로는 전술한 바와 같이 종이류, 섬유류,금속류, 토사등이 부착 또는 혼재하고 있어 Plastic자체도 여려가지 형태로 혼재하고 있다. 또한 그 배출경로 그리고 그 종류등이 불분명하여 구별하기가 곤란 할 때가 많으며, 이러한 요인이 처리와 이용 내지는 그 기술개발에 현저한 영향을 주고 있다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제조단계에서 제품의 재질을 명시하도록 법적으로 규제를 하고 있다. 예를 들면 간단한 라면봉지에서 재질이 명시되어 있다. 그러나 이러한 것은 재질이 단일성분이 아닌 복합재질로 만들어져 있으며, 또한 기밀성을 유지하기 위하여 표면에 각종 다른 재질로 코팅이 되어 있어 재자원화를 저해하는 요인으로 되고 있다. 성상이 서로 다른 플라스틱을 재활용시에는 색을 줄 수가 없으며 또한 강도와 연성, 전성이 떨어지는 경향이 있다. 이 때문에 우선 집하된 폐기물을 형태와 종류에 따라 분별하거나, 이것을 더욱 파쇄처리하여 균일하게 할 필요가 있으며, 이를 위한 연구가 추진되고 있다. 처리하기 곤란한 PVC가 다른 plastic과 같이 혼재하고 있으면 폐기물 전체의 처리가 곤란해 지므로 PVC만이라도, 즉 생산 단계에서 부터 특수한 빛깔을 착색시켜 다른 플라스틱과 구별하기 쉽게하면 플라스틱의 처리는 용이해 질 것이다.
2.1 분별
분별법으로는 비중차를 이용한 액중분별법, 풍력분별법, 정전분별법(예를 들면 2종류의 혼합 plastic에 전압을 걸어 한쪽을 양전하로 다른쪽을 음전하로 하전시켜 분리하는 방법), 냉각분쇄분별법(혼합 plastic을 LNG의 기화열을 이용하여 몇 단계로의 온도로 순차적으로 냉각하여(즉, 제 1단계에서 -40℃, 제2단계에서 -80℃, 제3단계에서 -120℃), 각 단계별로 파쇄기에 넣으면 그 온도에서 부서지는 것만이 분쇄되기 때문에 그 원리를 이용한 분별법) 또 용융법(각종수지는 각각 용융점이 다르므로 각 종류별 용융점에서 용융되는 것을 차례로 분리) 등에 의하여 선택적으로 플라스틱을 분리할 수 있다.
(1) 비중분리
폐플라스틱을 분쇄하여 세척탑(Washing Column)에서 체척한후 분리조에서 물로 1차 분리한다. 침강한 플라스틱은 비중액을 사용하여 2차분리한다. 종류별로 저장된 플라스틱은 혼합기를 거쳐 펠렛호 혹은 판형 파이프 등으로 가공한다. 혼합된 폐플라스틱의 비중차에 의하여 분리하기 위해 플라스틱 스크렙(Scrap)을 분쇄기를 사용하여 입격크기 1센티미터 이하로 분쇄한다. 폐플라스틱을 아래의 표와 같이 종류에 따라 색채를 각기 다른 것으로 선택하여 분리 회수시 구별이 쉽게 하는 것도 가능하다. 이 때 사용하는 비중액은 메틸알콜과 물을 섞거나 소금물의 농도를 조절하여 제조한다.
<5대 범용수지의 비중>
5대 범용수지를 비중차이를 이용하여 분리하기 위해 비중이 0.91인 메틸알콜을 비중액으로 사용하면 혼합 폐플라스틱중에서 먼저 PP가 부유하게 되고, 나머지는 침강되기 때문에 부유하는 PP를 채로 거르면 간단하게 분리가 된다. 이 침감물을 수거하여 다시 비

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폐플라스틱,   폐열회수,   소각,   열분해,   재생이용법,   연소