본 연구는 매립 위주의 전통적인 방식에서 소각위주로 정책변환을 하는 시점에서 소각시설의 설치를 둘러싼 집단민원이 끊이지 않고 있어, 이를 대체하기 위한 유력한 대안으로 MBP(Mechanical Biological Pretreatment)와 부산물로 얻어진 가연성 폐기물을 재생연료로 이용하는 RDF(Refuse Derived Fuel) 복합처리공정으로 생활쓰레기의 기계적․생물학적 처리와 연료화를 통하여 매립과 소각을 대체할 새로운 기술 및 장치개발을 목표로 하고 있다.

 

본 연구의 주된 공정은 생활폐기물을 각각의 성상에 맞게 자원화, 감량화 한 후 재활용하는 공정 및 설비의 개발이다. 반입된 쓰레기는 파쇄 후 자력선별에 의해 금속류가 재이용되고 BMP(Biodegradable Solid Waste)는 생물학적인 처리(퇴비화)를 거쳐 안정화한 후 매립되며, 가연성폐기물은 대체연료로 전환되어 시멘트공장의 보조연료로 사용된다. 연차별 연구목표 및 실적은 다음과 같다. 주요지표로 1차년도 계획은 매립지 감용율 50%에서 90%까지 매립지 수명을 2배 연장하였으며, 부산물은 선별 후 가연성분을 14,000kJ/kg에서 15,200kJ/kg으로 108% 달성하였다.

 

 2차년도 계획은 매립지 감용율 80%에서 90%까지 매립지 수명을 4배 연장하였으며, 부산물은 선별 후 가연성분을 16,000kJ/kg에서 18,900kJ/kg으로 118% 달성하였다. 3차년도 계획은 매립지 감용율 80%에서 90%까지 매립지 수명을 6배 연장하였으며, 부산물은 선별 후 가연성분을 18,000kJ/kg에서 18,585kJ/kg으로 104% 달성하였다.

 

환경성 부문 연구 목표 대비 생물학적 처리 후 매립과 유기성 부산물 재활용 후 잔존물 매립에 대하여 분석한 결과 생물학적 처리 후 매립의 경우 침출수 항목에서 유기물(일반대조군:46,000mg/L)의 경우 1,800mg/L에서 500mg/L으로 감소하였으며, TKN(일반대조군:2,000mg/L)은 500mg/L에서 150mg/L으로 감소하였다. 매립가스(일반대조군:6.0m3/min)는 BMP test 결과 1.6m3/min으로 측정되었으며, 유기성 부산물 재활용 후 잔존물 매립의 경우는 재생연료의 소각잔재물이 전량 시멘트 원료로 이용되어 잔재물 매립의 경우를 측정할 수 없었다.

 

 40ton/day 처리시설 설치 기준으로 경제성을 분석한 결과 소각의 경우 초기 투자비기 80억, 운영비 72,000원/ton, 최종 매립량 18% 이지만, MBP의 경우 초기투자비 60억, 운영비 55,000원/ton, 최종 매립량 5%로 소각보다 MBP가 경제적인 것을 알 수 있었다(동해시 자체산정자료).

 

연구 실험 결과 도시지역 생활쓰레기에서 얻어진 가연성폐기물(재생연료)을 대상으로 평가하였다. 많은 부분을 차지하는 가연성 쓰레기의 처리는 시멘트 소성로를 이용하였으며, 동해시에서 배출되는 40ton/day을 파쇄 및 혼합 등 전처리과정을 거쳐 팰릿으로 제작하여 쌍용양회 동해공장 1호 소성로에 1.5ton/hr을 투입하여 실험하였다.

 

측정오염물질의 농도는 시멘트 소성로가 정상가동한 경우와 생활쓰레기를 투입한 경우 소성로에서 배출되는 먼지 등 각각 11개 항목의 배출오염물질농도를 측정하였으나 모두 배출허용기준 이내로 나타났다.

 

 여기서 증가된 항목은 일산화탄소, 질소산화물 등이었으며, 염소성분도 미량이 검출되었으나 대기오염으로 인한 영향은 미세할 것으로 판단된다. 다이옥신류에 대한 배출농도를 실측할 수는 없었으나, 국립환경연구원에서 측정된 자료를 인용하면 대형 소각시설(시설용량 50ton/day 이상)은 평균 0.368ng TEQ/Nm3, 중․소형 소각시설(시설용량 50ton/day 미만)은 55.001ng TEQ/Nm3, 정상운전 중의 시멘트 소성로는 0.020ng TEQ/Nm3으로 환경기준(현재 0.5ng TEQ/Nm3)의 4% 수준에 불과하였다.