재활용
기술개요
환경부는 폐플라스틱 열분해 처리 비중을 현행 0.1%에서 2030년까지 10%로 높여 순환 경제 및 2050년 탄소중립 실현을 선도할 계획입니다.
폐플라스틱 열분해 처리는 순환 경제 및 탄소중립 실현을 위한 핵심과제 중 하나로, 폐플라스틱을 첨단 기법으로 처리해 만든 열분해유는 석유·화학 제품의 원료로 재활용합니다.
현재 국내 열분해시설(2020년 기준 11개)에서 생산된 열분해유는 주로 연료 용도로 활용되고 있으며, 국내 폐플라스틱 발생량 중 열분해 처리 비중을 현행 0.1%(1만톤/년)입니다.
국가정책
환경부는 이러한 지원책과 재정사업을 통해 석유·화학 업계, 지자체의 투자와 참여를 이끌어 현행 폐플라스틱 열분해 처리 규모를 연간 1만톤에서 2025년 31만톤, 2030년에는 90만톤으로 확대할 계획입니다.
폐플라스틱 발생량 중 열분해 처리 비중을 현행 0.1%에서 2025년 3.6%, 2030년 10%로 높일 예정입니다.
플라스틱의 열분해를 통해 석유·화학 기업이 원유를 대체하여 납사, 경유 등 석유 제품으로 재활용할 수 있도록 ‘폐기물관리법’ 하위법령으로 개정 예정입니다.
폐플라스틱으로 만든 합성가스(일산화탄소와 수소 혼합기체)를 원료로 메탄올, 암모니아 등을 생산하거나 수소를 개질·추출하여 수소차 충전, 연료전지 발전에 활용하는 것도 지원할 계획입니다.
열분해 대상물질
폐플라스틱, 폐합성수지류
열분해시스템 공정도(예: 처리용량 20 ton/day)
열분해시스템 구성도(예: 처리용량 20 ton/day)
주요설비
열분해시설(킬른식)
기체분리시설(기액분리)
왁스 분리시설(1차 여과)
왁스 분리시설(2차 여과)
정제 시설(액체)(1차 콘덴서)
정제 시설(액체)(2차 콘덴서)
정제 시설(액체)(3차 콘덴서)
1차 기체분류탑
2차 기체분류탑
저장시설(정제연료유)
기술개요
비산재의 경우 CaO 성분이 가장 많이 함유되어 단일물질로 고온용융이 어렵고, SiO2 성분을 많이 함유한 광물을 사용으로 세라믹처리(고정화/안정화 작용)함으로써 비산재에 포함된 중금속 등 유해물질의 유출량을 획기적으로 감소시키는 기술임
비산재 + 장성 → 고화물(세라믹 슬래그)
생산된 고화물은 추후 재생 골재 품질기준(28.0 MPa)에 적합한 물론 벽돌 및 보강토 등 각종 콘크리트제품 제조에 기초재료로 사용 가능
기존 비산재 킬레이트 처리방법
중금속이온과 킬레이트제 결합시 결합물을 강력하게 고정 결합하여 중금속 이온을 봉쇄하나 외부 충격이나 일정 시간 경과시 화학적 결합 불안정으로 어느 pH영역에서도 결합이 끊어져 재용출 염려가 있으며, 일반매립 후 침출수에 의한 2차오염 우려 있음.
세라믹 용융 처리방법
잔존 비산재를 100% 재활용 처리함으로써 비산재의 순환자원화에 기여함은 물론 비산재 매립에 따른 매립지 확보문제, 막대한 예산소요 및 토양 및 지하수에 대한 오염문제 등을 근본적으로 해결 발생량 100% Recycling 처리로 오염물질 배출 Zero화
비산재 처리 공정도
주요설비
용융설비 : 터널식 킬른(전기식, 가스식)
혼합기
대기오염방지시설 : 집진설비, 스크러버, 공기냉각시설
주요설비
고화물 활용 방안
테트라포드
보강토
인조석 판재
인조석 판재
기술개요
바이오차는 바이오매스(Biomass, 왕겨·볏짚·목재·가축분뇨 등)와 숯(Charcoal)의 합성어로 목재 등 바이오매스를 350℃ 이상의 온도에서 산소 없이 열을 분해해 만드는데 열로 분해된 바이오차엔 바이오매스에 있는 탄소의 80% 정도가 남아 그만큼 탄소 배출이 적다. 바이오차는 다공질 구조로 중성을 띠어 미생물 생육에 도움을 주고 유기물로 인한 토양력 향상 효과도 매우 뛰어납니다. 땅에 뿌리면 산성화 또는 알칼리화를 막고 공기 중 탄소를 잡아준다.
< 바이오차의 CO2 저장 >
< 축산분료 바이오차 설비 >
< 축산분료 바이오차 설비로 >
< 축산분료 바이오차 개념도 >
연속식 열처리로 특징
건조·소성 등의 각 열처리 요구에 맞춘 가열 패턴이 가능
각 존마다 온도 제어가 가능하므로 열처리물의 열처리 요구에 맞는 가열 패턴을 설정할 수 있음.
공냉식 냉각
열처리 과정에서 가열된 처리물의 온도 제어가 오버슈트하지 않도록 냉각설비를 설치해야 안정인 온도 제어가 가능함.
오염방지 설비 구축
열처리 과정에서 발생하는 오염가스 및 오염물질을 처리하기 위한 세정장치는 세정액 또는 오염 가스를 액적, 액막, 기포 등에 의하여 가스 중의 오염성분 및 미립자를 회수하는 장치이다.
가스누설 방지 대책
고객의 요구에 맞는 가스누설 방지 구조를 제안합니다. 미세한 가스누설을 방지하기 위해 열처리로 내부의 압력을 적절히 유지한다.
고기밀 씰(옵션)
탄소재를 이용한 독자적인 씰 구조에 의해, 가연성 분위기 하에서의 연속 소성을 실현함.
전기로
사용 용도 : 알루미나 소결, 이차전지 양극 물질 소성용, 핵폐기물 재생열처리, 세라믹 소성,
최고 사용 온도 : 1,500˚C
가열 규격 : 850 mm(W) X 850 mm(H) X 120 m(L)
소비전력 : 1,2 MW
온도 조절 방법 : 24 ZONE CONTROL
<연속식 열적처리설비>
(폐글라스울)
(열처리 전)
(열처리 후)
<폐글라스울 열처리 예>
열처리로 사양 예
| 구분 | 기계명칭 | 제품규격 | 생산가동률 |
|---|---|---|---|
| 열처리로 | 킬른(대차식)[m] | 1.7[W] × 2.1[H] × 80[L] | 5 ㎥/1hr |
| 원료 이송장치[m] | 1.5[W] × 2.4[H] × L5[L] | 5 ㎥/hr | |
| 혼련 배출 공급기[m] | 1.8[W] × 2.4[H] × L3.8[L] | 10~15 ton/hr | |
| 크락샤[m] | 1.5[W] × 2.0[H] × L3[L] | 20 ㎡/1hr | |
| 진동 스크린[m] | 1.5[W] × 2.4[H] × L5[L] | 30 ㎡/1hr | |
| 기타 | V컨베어, 연동장치 등 | - | |
| 세라믹용기[mm] | 100[W] × 300[H] × 300[L] | 폐기물 적재 | |
| 대기 | 스크러버[m] | 3.5[W] × 5.5[H] × L4.5[L] | 0.3~0.5 ㎥/sec |
| 집진설비 | Ø100,200,300 등 | - | |
| 전기 | 중앙제어 장치 | 콘트롤 박스, 배선작업 | - |
<연속식 전기로>
가스로
사용 용도 : 알루미나 소결, 이차전지 양극 물질 소성용, 핵폐기물 재생열처리, 세라믹 소성
최고 사용 온도 : 1,500˚C
가열 규격 : 800 mm(W) X 800 mm(H) X 80 m(L)
가열량 : 1.032 Gkal/hr(103.2m³ /hr)
온도 조절 방법 : 24 ZONE CONTROL
<연속식 가스로>