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바이오매스와 플라스틱 혼합 폐기물의 새로운 성분비 추정법

전문가 제언: ○ 폐기물 가운데 플라스틱류는 상당부분 수집 회수되어 재자원화 되고 있으나, 분리수거 비용과 분해 재성형하는 데 에너지가 소요되는 문제와 함께 품질 열화 문제도 있다.

○ 폐기물을 열적으로 재이용하는 것에는 연소, 열분해, 가스화가 있으며, 공정 운전조건에 따라서 원료인 폐기물의 품질을 엄격하게 관리할 필요가 있고 이에 대한 공급 폐기물의 원료 성분비를 예측할 수 있어야 한다.

○ 소각의 경우에도 각종 폐기물의 복잡한 성질, 즉 밀도, 형상, 화학적 성상, 연소성 등이 다양하므로 완전연소가 되지 않아 2차 오염을 일으킬 수 있어서, 폐기물 성분비의 예측 관리는 완벽한 처리에 도움이 될 수 있는 것이다.

○ 특히 바이오매스와 플라스틱의 혼합 폐기물에서는 고온에서 상호 작용함으로써 열분해와 생성물 수율에 영향을 주고 있어, 성분비의 예측이 쉽지 않다고 알려져 있다.

○ 이 글은 2단 열분해 장치에 의해 하단으로 폐기물을 공급하여 열분해 된 휘발분이 상단으로 이동하면서 고온 열분해함으로써, 혼합물의 상호작용을 피하여 각 함유량을 추정하고, 고위 발열량을 측정해서 혼합물 중의 각 폐기물 원소 성분비를 추정할 수 있는 방법을 소개하고 있다.

○ 이는 바이오매스 단독의 경우와 바이오매스/플라스틱 혼합물에서 char의 수율과 원소 성분비가 변하지 않으며, 플라스틱은 산소를 함유하지 않고 산소를 함유한 무기 가스는 바이오매스에서만 발생하기 때문에 CO2 수율을 이용해서 혼합 폐기물 가운데 바이오매스의 함유량을 추정할 수 있음을 이용한 것이다.

○ 이에 따라 평가한 수치는 실제 값에 비해 오차범위 10% 이내로서 연소, 열분해, 가스화 등 폐기물 품질을 평가하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

저자: Yoshikage OHMUKAI, Fumito NAKANISHI, Isao HASEGAWA, Kazuhiro MAE
자료유형: 학술정보