연구의 목적 및 필요성
 연구
목적 |
| 각종 산업체의 공정에서 혹은 소각/발전설비에서 다량 발생되는 먼지, 질소산화물(NOx),
황산화물(SOx), 염화수소(HCl)의 배출규제가 점점 강화되어감에 따라 배출량 저감이 절실히 요구된다. 기존의 배기가스
정화장치는 처리대상에 따라 다양한 방법들이 사용되는데 황산화물(SOx)의 경우는 습식, 반건식, 건식세정법에 의해, 질소산화물(NOx)은
선택적 촉매환원법(Selective Catalytic Reduction)과 선택적 무촉매환원법(Selective Non
Catalytic Reduction)이 널리 이용되고 있다. 그 밖에는 전기집진기, 싸이클론, 백필터 등의 집진기가 이용되고
있다. 그러므로 연소나 소각배가스 내의 황산화물(SOx)과 질소산화물(NOx), 염화수소(HCl) 등을 모두 처리할 수
있는 대기오염방지 시스템의 규모는 점점 커지게 되어 경제적인 부담이 가중되고 있는 실정이다.
최근에는 암모니아를 대체하여 요소를 주입하거나, 연소 및 소각 배가스내에 다량으로 포함되어 있는 CO나 hydrocarbons
(HCs)을 이용하여 NOx를 환원처리하는 기술이 국내외에서 연구·개발되고 있으며 탈질처리 이외에 SOx, HCl,
기타 유해가스를 동시에 처리함으로써 보다 경제적인 SNCR/SCR의 기술개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
따라서 본 연구에서는 Dust, SOx, NOx, HCl와 같은 유해성 대기오염물질을 효율적, 경제적으로 동시에
처리하고, 현장 적용중심으로 실험실에서 얻어진 결과를 Scale-up시켜 인근 시화/반월 공단의 소각 공정의 Dust,-SOx-NOx-HCl
유해가스 배출사업장에 설치하여 지역 환경 개선에 이바지하며, 기존 탈질-탈황설비보다 저온에서 운전이 가능한 공정시스템을
구축하여 설비비와 운전비의 대폭 절감이 가능한 기술의 실용화를 추진하고자 한다.
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연구 필요성 |
| 급격한 산업화와 도시화로 대량생산, 대량소비시대가 도래하면서 전세계적으로
폐기물 발생량이 급증하고 있다. 특히 난분해성으로서 처리가 곤란한 플라스틱류와 인체에 유해한 화학 합성물질
등의 폐기물이 매년 증가하고 있어 폐기물의 처분과 관련하여 대기, 수질 및 토양 등에 악영향이 초래되고 있다.
유해 오염물질에 대한 관심이 점차 증가하고 있는 가운데 특히, 폐기물 소각과 관련한 다이옥신의 배출이 초미의
관심사로 떠오르고 있다. 특히 시흥?반월공단지역의 경우 공단과 주택단지가 인접되어 있어 이 지역 주민들의 큰
우려의 대상이 되고 있다.
반월공단 및 시화공단의 경우 입주업체수가 4,000개소 이상이며, 배출업소 수만 1,500개소 이상이다.
이중에 산업용 폐기물소각 업체로는 7개소가 있으며 총 22기의 소각시설이 가동되어 1,200톤/일 정도의
폐기물을 소각으로 처리하고 있다. 이외에도 소형의 자가 소각로가 400기정도 가동되고 있는 실정이다.
폐기물 소각과 관련하여 가장 큰 문제는 먼지, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 염화수소(HCl),
그리고 다이옥신의 배출이다. 현재 반월 및 시화공단의 폐기물소각로의 공정을 살펴보면 소각보일러→싸이크론→스크러버(또는
반건식흡수제)→여과집진장치(또는 전기집진장치)→Stack 등의 공정으로 되어 있다. 스크러버 또는 반건식흡수제는
주로 소각로에서 발생하는 유해가스 및 일부분의 다이옥신을 제거하기 위하여 사용되고 있으며, 여과집진장치
또는 전기집진장치는 배출되는 먼지를 포집하기 위하여 사용된다. 여과집진장치는 미세먼지까지 고효율로 포집할
수 있는 장점이 있어 앞으로 소각로의 후단에 적용되는 설비로 각광을 받고 있으나 반월?시화공단의 폐기물소각로
업체에서는 주로 전기집진기를 설치하여 사용하고 있으며 1-2개소 정도만 여과집진장치를 설치하여 운전하고
있는 실정이다.
또한 반월 · 시화공단의 폐기물소각로 업체에서는 염화수소, 황산화물, 질소산화물과 같은 유해 가스 처리
기술로서 반건식 세정탑이 널리 쓰이고 있다. 반건식 세정탑은 약품 사용량이 많고 노즐의 마모가 심한 문제점을
가지고 있다. 특히 질소산화물 처리기술의 효율이 매우 낮거나, 환원제로 사용되는 암모니아의 배출로 2차적
대기오염문제가 발생하며, 또 설치비 및 운전비가 다소 많이 소요되는 문제가 있다.
국내에 가동중인 폐기물 소각로는 80년대에는 일본, 90년 이후에는 독일, 덴마크, 벨기에 등 유럽의
기술제휴로 건설되었다. 현재 환경분야 중 폐기물 소각분야에 대한 기술수준은 특히 중, 대형의 경우 낮다고
볼 수 있으며 향후전망도 그리 밝지만은 않다. 이는 선진국에서도 현재의 확보된 기술이전을 기피하고 신기술
개발에 박차를 가하고 있기 때문이다.
일반 폐기물 소각시설의 경우 외국의 기술을 여과없이 국내에 도입되는 것은 매우 우려할 만한 일이다. 앞선
경험과 이론 및 적용 데이터는 우리에게 큰 도움을 주는 것이나 그들이 연구한 소각 시설의 소각대상물은 우리의
그것과는 조건이 매우 상이하기 때문이다. 현재의 국내에 도입된 기술에 대한 철저한 이해와 연구를 바탕으로
기술개발을 이루어 나가야 할 것으로 생각된다.
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연구의 내용 및 범위
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산업체
현장 폐기물소각로 실증장치에 표면여과용 집진필터 개발 및 적용
