생활폐기물 열분해용융시설의 N2O 배출계수 개발 :Development of N2O emission factor from municipal solid waste pyrolysis-melting facility

윤현기

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자료유형: 학위논문

저자정보: 윤현기 (세종대학교, 세종대학교 대학원)

지도교수: 전의찬

발행연도: 2016

저작권: 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2017

외열킬른형 열분해용융시설의 N₂O 배출계수 개발

윤현기 , 이대겸 , 조창상 외 4명 한국기후변화학회지 2017.09 학술저널

2016

생활폐기물 열분해용융시설의 N2O 배출계수 개발

윤현기 환경에너지융합 2016.01 학위논문

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본 연구에서는 외열킬른형(R-21) 열분해용융시설의 N2O배출계수를 개발하고 국내에 도입된 열분해용융기술 중 샤프트로 열분해용융시설의 N2O배출계수와 비교하였다. 이를 위해 대상시설에서 N2O 농도를 실시간 측정하여 배출계수를 개발하였다. N2O농도는 광음향분광법(PAS)으로 실시간 측정기기(LSE-4405)를 이용하여 측정하였다. 측정기간은 2016년 3월에서 4월까지 총 2차례에 걸쳐 측정하였다. 배출계수는 ‘온실가스? 에너지 목표관리제 지침’에서 제시하고 있는 굴뚝연속자동측정기에 의한 배출량 산정방법을 이용하여, 산정된 배출량을 측정기간의 소각량으로 나누어 배출계수를 개발하였다.
1차(3/29~3/31)측정결과 평균 N2O 배출농도는 0.225ppm으로 나타났으며, 배출계수는 0.741 gN2O/ton-waste로 나타났다. 2차(4/26~4/28) 평균 N2O농도는 0.307ppm으로 나타났으며, 배출계수는 0.893 gN2O/ton-waste로 나타났다. 전체 평균 농도는 0.267ppm으로 나타났으며, 배출계수는 0.829 gN2O/ton-waste로 나타났다. 선행연구에서 개발한 샤프트로 열분해용융시설은 15.5 gN2O/ton-waste로 본 연구의 배출계수의 약 18배인 것으로 나타났다. 이러한 차이는 두 시설의 평균 로내온도가 각각 1,320℃(R-21)과 992℃(샤프트로)로서 차이가 크게 나타났으며, 본 연구의 대상시설인 외열킬른형 열분해용융시설은 저산소에서 운전되는 반면 샤프트로 열분해용융시설은 순산소를 공급하여 열분해하고 있기 때문으로 추정된다. 즉, 본 연구와 선행연구의 N2O 배출계수는 평균 로내온도와 순산소공급여부에 따라 차이가 나는 것으로 해석할 수 있다.
최근 신도시에 건설되는 폐기물처리시설은 열분해용융시설이 대부분이며, 2008년 이후로 꾸준히 시설수가 증가하고 있다. 하지만 열분해용융시설의 배출계수는 개발사례가 거의 없다. 본 연구결과로 열분해용융시설에서 배출되는 온실가스 배출량 산정에 대한 정확성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

In this study we developed the N2O emission factor of R-21 type thermal decomposition melting facility, and this was compared with the N2O emission factor of thermal decomposition melting facility in the thermal decomposition melting technology of shaft that has been introduced into the country. In order to do this, the N2O concentration was measured in real time from the subject facility, and we have developed an emission factor to calculate the emissions. N2O concentration was measured using real time measurement instrument(LSE-4405). Photoacoustic spectroscopy(PAS) was used as the measurement method. For the measurement period, it was measured two times from March 2016 to April 2016. Continuous automatic measuring instrument of the chimney that is presented in "Guideline for greenhouse energy target management system" has been used as the method for calculating emissions. The calculated emission was divided by the throughput of the emissions measurement period to develop the throughput of the emissions measurement period to develop the emission factor.
The average N2O emission concentration of the measurement results of the primary measurement(3/29 ~ 3/31) was 0.225ppm, and the emission factor was 0.741 gN2O/ton-waste. The secondary(4/26 ~ 4/28) average N2O concentration was 0.307ppm, and the emission factor was 0.893 gN2O/ton-waste. Overall average concentration was 0.267ppm, and the emission factor was 0.829 gN2O/ton-waste. Thermal decomposition melting facility in the shaft that was developed in prior studies was 15.5 gN2O/ton-waste which is about 18 times the emission factor of the present study. These differences were assumed to be caused by the difference of the average furnace temperature (1,320℃ for R-21 type and 992℃ for the shaft), and also that R-21 type thermal decomposition melting facility that is the subject facility of the present study uses low oxygen for operating pyrolysis melting plant while the shaft supplies pure oxygen for thermal decomposition. Therefore it is interpreted that the difference between the N2O emission factors of this study and previous studies, depends on the average furnace temperature and the if pure oxygen was supplied.
Waste treatment facilities recently built in new cities are almost all thermal decomposition melting facilities, and the number of facilities since 2008 has steadily increased. However there has been few developments for emission factor of thermal decomposition melting facilities. It is concluded that the present study can increase the accuracy of calculating greenhouse gas emissions from thermal decomposition melting facilities.

#온실가스 #외열킬른형(R-21) #샤프트로 #광음향분광법

제 1 장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 내용 및 절차 3
제 2 장 이론적 고찰 5
제1절 국내 폐기물 발생·처리 현황 5
1. 국내 폐기물 발생 현황 5
2. 국내 폐기물 종류별 처리 현황 6
제2절 국내 생활폐기물 소각처리 방법 10
제3절 폐기물소각부문의 온실가스 배출 13
1. 폐기물소각 시설의 온실가스 배출 현황 13
2. 폐기물소각 시설의 온실가스 배출 특성 14
3. N2O 농도 측정방법 15
제 3 장 연구방법 18
제1절 대상시설 선정 및 현장조사 18
제2절 N2O 농도 측정 및 정도관리 20
1. N2O 농도 측정 20
2. N2O 연속측정기기 정도관리 23
제3절 N2O 배출계수 개발 방법 26
제 4 장 연구 결과 및 고찰 27
제1절 대상시설 N2O 농도 측정 결과 27
제2절 생활폐기물 열분해용융시설의 N2O 배출계수 개발 31
제 5 장 결 론 36
참 고 문 헌 39
Abstract 42

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