정부는 2012년부터 신재생에너지 공급 의무화제도(RPS: Renewable Portfolio Standards)를 도입하기로 결정함에 따라 신재생에너지 시장이 크게 확대될 것으로 전망이 되며, 신재생에너지 발전사업자들은 기존의 태양광 등 특정에너지원 뿐 아니라 다른 발전원에도 진출할 가능성이 높아졌다.
서울시는 1960년대 이후, 경제 발전과 함께 도시화가 진행되면서 인구가 증가해 왔으며, 현재 전국인구 비율에 약 20%를 차지하며, 5명중 1명이 서울시 주민인 것으로 나타났다. 이처럼 늘어나는 인구에 비례하여 생활계폐기물도 증가하고 있으며, 그중 대형폐기물과 1회용 비닐봉투도 증가하고 있다.
본 연구에서는 가연성 대형폐기물의 기타협잡물과 1회용 비닐봉투를 사용하여 변경된 SRF(Solid Recovery Fuel)품질 기준에 맞는 고형연료로서의 적용성과, 연료용 유연탄과 같은 효율을 내는 비율에 대해서 연구하고자 하였다.
우선 서울시의 대표성을 가진 지역구를 선정하기 위해서 서울시 인구 대비 대형폐기물의 1인당 평균발생량과 유사한 지역구와, 대형폐기물을 처리할 수 있는 체계적인 시설과 규모를 갖춘 적환장을 조사하여 두 항목이 겹치는 동대문구를 서울시의 대표성을 지닌 지역구로 선정하였다.
동대문구 현장 조사 결과 수거된 대형폐기물은 수선별 하여 고철, 목재, 스펀지류는 재활용하고 있었으며, 재활용되지 못하는 찌꺼기의 개념인 기타협잡물은 전량 소각 처리 되고 있었다.
대형폐기물 기타협잡물의 물리적 성상 분석결과 목재가 83.6%로 가장 많았으며, 소각조건을 보기 위한 삼성분 분석으로 가연성 함량이 대형폐기물 기타협잡물은 65.11%~88.94%로 나왔으며, 1회용 비닐봉투와 혼합하였을 때 91~94%로 고형연료로서 가연성이 높은 것으로 분석 되었다.
화학적 조성으로 대형폐기물 기타협잡물의 경우 산소(O)가 평균 46.47%으로 가장 높고, 1회용 비닐봉투와 혼합하였을 때에는 탄소가 최대 81.25%로 가장 측정되었다.
황산화물(SOx)를 이론적으로 도출하였을 시 16.31~92.21ppm으로 차이가 매우 높게 나올 것으로 예상되어진다.
대형폐기물 기타협잡물의 폐기물관리법 상 지정폐기물로 분류되는지를 파악하기 위한 6가지 중금속 항목을 분석하였다. 또한 반입시기와 적치위치에 따른 특성의 차이를 보기 위한 분석도 진행하였다. 그 결과 카드뮴(Cd)과 비소(As)는 검출되지 않았으며 6가크롬(Cr6+), 구리(Cu), 납(Pb), 수은(Hg)은 검출되었다. 검출된 항목 4가지 중금속 모두 기준치 이내인 것으로 분석되어 SRF의 원료로서 적용가능하다는 것을 확인하였다. 또한 반입시기와 적치위치에 따른 특성의 차이가 없는 것으로 평가 되었다.
대형폐기물의 기타협잡물의 SRF 품질기준 적용 시, 시료 P-6시료의 수분 기준치가 28.12%으로 기준치 25%를 초과하는 것으로 측정 되었으며, 시료채취 전날 강우로 인한 영향으로 판단되며, 이는 우수방지시설 등으로 수분 차단이 가능 할 것으로 사료된다. 또한 연료로서 에너지효율을 결정하는 저위발열량 값이 3,893~4,213 kcal/kg으로 기준을 만족하며, 저위발열량 자체의 변동의 폭은 적어 안정적인 연료품질 확보가 가능하다고 사료된다. 나머지 항목들은 모두 기준에 만족한다. 따라서 SRF품질기준에 대형폐기물 기타협잡물이 만족하는 것으로 평가된다.
대형폐기물 기타협잡물과 1회용 비닐봉투의 혼합비율에 따른 SRF품질기준 분석결과, [대형폐기물 기타협잡물 : 1회용 비닐봉투] 혼합비 3:7, 5:5, 7:3의 경우 모든 항목이 기준에 만족하였다. 또한 우리나라서 전량 수입되고 있는 연료용 유연탄과 비슷한 에너지효율을 가질 수 있는 비율 도출결과, 1회용 비닐봉투의 첨가 비율 증가 시 저위발열량 값이 비례적으로 증가하는 것을 확인하여, 최종적으로 [대형폐기물 기타협잡물 : 1회용 비닐봉투] 혼합비 6:4에서 저위발열량 값이 약 5,950 kcal/kg으로 도출 할 것으로 사료된다.

The government has decided to introduce a mandatory of Renewable Protfolio Standards (RPS) since 2012. Therefore, the renewable energy market is expected to expand significantly. The renewable energy operators increased the possibility of expanding into other development sources while the existing renewable energy were included specific and limited sources such as solar energy.
Since the 1960s, Seoul city has showed the highest population growth with economic development and urbanization. The city''s population accounts for over 20% of the national population.
The amount of municipal waste is proportional to the population, and the use of disposable plastic bags and bulky waste has also increased.
The purpose of this study is to investigate the applicability of the inclusion among bulky waste and disposable plastic bags based on revised solid recovery fuel (SRF) standards. Moreover, energy potential of SRF generated in this study has compared to bituminous coal.
For the first time, the district with representative was selected in Seoul; 1. the district with average amount of bulky waste generation in Seoul, 2. the district with systematic facilities for treatment bulky waste in Seoul. As a result, the Dongdaemun district has been selected as representative of Seoul.
In Dondaemun district, scrap metals, wood, and sponge dismantled by hand have been recycled, and inclusion materials which are difficult to classify have been incinerated in present.
In the result of physical properties for inclusion, wood was the most as 83.6%, and the combustibles that related with energy potential were ranged around 65.11~88.94%.
Element analysis for inclusion showed that oxygen content was the highest as 46.47%, while carbon content was the highest as 81.25% when inclusion was mixed with disposable plastic bags.
The concentration of SOx calculated theoretically is that a very wide range appeared to 16.31~92.21 ppm.
The heavy metal analysis based on Waste Management Act was performed to confirm whether the inclusion would be classified as hazardous waste. In addition, the characteristics analysis was carried out to adjust differences according to collection period and location. As a result, Cd and As have not been detected, but Cu, Pb. Hg, and Cr6+ have been detected. However, the concentration of 4 heavy metals detected was less then the standard, so that the inclusion would be applied as a raw materials for SRF. Also, it was confirmed that there is hardly difference in characteristics related with collection period and location.
According to the SRF quality standards, the water content has not to be more than 25% but P-6 sample was exceeded the standard. This was caused by rainfall, it is expected to block with roof or other protection systems. In addition, the low calorific value was shown as 3,893~4,213 kcal/kg, it is satisfied with SRF quality standard. The other analysis items for inclusion with SRF quality standard have also been satisfied.
The other analysis items for inclusion with SRF quality standard have also been satisfied. The ratio with 3:7, 5:5, and 7:3 (inclusion to disposable plastic bags) was suitable for raw materials of SRF. The energy potential which is the most important factor for fuel was tended that the adding portion of disposable plastic bags was depended on increasing low calorific value. Eventually, the ratio of inclusion to disposable plastic bag has been the best case in 6:4, and the low calorific value has been measured about 5,950 kcal/kg as this case.