본 연구는 폐기물 고형연료화 기술 중 선진국에 비해 기술개발이 미흡한 선별 및 성형기술을 국내기술로 개발함으로써 국내 폐기물 고형연료(Refuse Derived Fuel, RDF) 기술수준을 높이는 계기를 마련함에 있다.

선별장치 기술은 불연물 중 비철금속, 유리, 돌 등을 선별할 수 있는 2ton/hr 용량의 완전밀폐식(내부공기순환형) 풍력선별기로 1차, 2차 풍력선별기로 구성되어져 있으며 생활폐기물의 경우 95%, 생산자 책임 재활용(EPR) 대상 폐기물(폐플라스틱)의 경우 80%이상의 선별효율을 얻을 수 있는 고효율 풍력선별기이다.

고효율 풍력선별기의 원리는 파쇄, 건조된 폐기물이 1차 풍력선별기로 투입되면 분배기로 폐기물을 균등하게 전체 풍력선별기에 배분 시킨후 투입시켜 선별효율 및 성능을 극대화 시키도록 하였다. 투입된 폐기물은 밀폐된 특수형태의 Duct를 통하여 이송되고 풍력에 의해 1차 비중에 의해 선별하게 되고 가연분은 다음공정으로 이송되고 불연물은 2차 풍력선별기에서 재차 선별토록하여 선별효율을 극대화 시켰다.

그 특징은 다음과 같다.
- 생활폐기물 95%, 폐플라스틱류 80%이상의 선별효율이 높다.
- 완전밀폐형, 내부순환형으로 쓰레기 및 분진 비산이 없다.
- Beam Sensor 및 온도 Sensor 및 살수 Line 등을 설치하여 운전효율증대 및 사고예방을 하였다.

따라서 고효율 완전밀폐구조형(내부공기순환형) 풍력선별기는 기존 선별기의 여러 문제점을 해결하여 대용량 폐기물 재활용 장치로써의 활용성이 증대되었다.

고체연료가 가져야 할 특성을 살펴보면 저장성, 수송성, 취급의 용이성, 보관성, 활용성 등이 용이하여야 하며 발열량이 높고, 연소시 2차 대기오염이 적어야 한다. 이러한 고체연료를 생산하는 고체 연료화 시스템의 마지막 공정이 성형공정이다.

성형에 사용되는 성형기의 경우, 고체 연료의 생산량 및 활용성을 높이기 위해 여러가지 방식이 사용되고 있다. 성형 대상 물질이나 활용성에 따라 Screw Type, Flat Dies Type, Ring Dies Type 등의 성형기가 이용되고 있으며, 일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 방법은 Screw Type이나 생산량에 비해 전력 소모량이 많고 유지보수가 어려운 단점이 있다. Flat Dies Type의 경우 성형을 위한 폐기물의 건조 상태가 중요한 변수로 작용하는 등 성형 조건을 맞추기 어렵다.

 

이러한 문제점들을 해결할 수 있는 대안으로 Ring-dies Type 성형기를 들 수 있다. Ring-dies Type 성형기술은 ∅10～30mm, L20～70mm의 Pellet Type의 소형 고형연료를 생산할 수 있으며, 성형시 외부열을 가하지 않고 회전에 의한 압축으로 성형함으로써 고형연료 생산시 악취 발생을 저감시키고 활용성이 우수한 소형 고형연료를 생산할 수 있는 기술이다.

Ring Dies Type 성형기는 투입부, Dies부, Roller부 및 구동부로 구성되어지며 선별, 분쇄된 폐기물이 투입부를 통해 성형기 내부로 투입되면 회전하는 Dies 와 Idle Roller에 의해 Dies Nozzle을 통하여 압출성형이 이루어지며 생산된 Rdf는 Dies Housing에 부착된 조정 가능한 칼날에 의해 원하는 크기로 자르게 된다.

 

그 특징은 다음과 같다.
- 타 Type의 성형기에 비해 전력소모량이 적다.
- 대량생산이 가능하다.
- 활용성이 좋은 크기가 소형인 Rdf생산에 적합하다.
- 마모성 및 유지보수가 용이하다.
- 별도의 가열공정이 없어 생산시 악취 및 2차 환경오염이 없다.

이에 본 연구에서 개발되어진 Ring Dies Type 성형기의 경우 국내 폐기물 성상에 적합하도록 설계되어 졌으며, 자동 제어시스템을 갖춤으로써 폐기물 성상의 변동에 따른 운전이 용이하다.