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도시규모별 대형폐기물의 에너지화 잠재성 평가

최종연구보고서

제출문

요약문

목차

제 1 장 연구의 필요성
1. 신재생 에너지 공급의무화제도(RPS)의 도입 24
2. 신재생에너지 사업의 다각화 필요 25
3. 폐기물자원 에너지화 정책의 변화 26
4. 새로운 고형연료 품질기준 SRF의 적용성 평가 27

제 2 장 연구의 내용 및 범위
1. 연구개발의 최종 목표 30
2. 연구개발 목표의 성격 30
3. 연차별 연구개발 목표 및 내용 30

제 3 장 연구결과
1. 국내외 고형연료 이용현황 33
 1.1 유럽 33
 1.2 일본 37
 1.3 미국 39
 1.4 한국 41
2. 서울시 대형폐기물 현황 파악 44
 2.1 서울시 대형폐기물 발생 및 처리현황 44
 2.2 서울시 대형폐기물 적환 및 수집운반 현황 48
  2.2.1 대형폐기물 적환 현황 48
  2.2.2 대형폐기물 수집운반 현황 49
  2.2.3 대형폐기물 중 에너지화 가능 항목 49
 2.3 동대문구 대형폐기물 발생 및 처리 현황 50
3. 서울시 대형폐기물의 에너지화 가능성 평가 52
 3.1 대상지역 현황 52
 3.2 시료채취 및 분석 방법 53
  3.2.1 시료의 채취 53
  3.2.2 시료의 조제 54
  3.2.3 시료의 분석 55
 3.3 분석 결과 56
  3.3.1 유해물질 분석 결과 56
  3.3.2 일반 SRF 품질 분석 결과 60
  3.3.3 대형폐기물의 일반 SRF 적용타당성 종합검토 66
4. 서울시 대형폐기물의 에너지화 타당성 확보 67
 4.1 서울시 에너지 소비현황 67
 4.2 서울시 신재생에너지 생산현황 69
  4.2.1 서울시 총 신재생에너지 생산량 69
  4.2.2 서울시 폐기물에너지 생산량 71
 4.3 서울시 대형폐기물 에너지화 잠재량 추정 73
  4.3.1 에너지화 잠재량 추정방안 74
  4.3.2 에너지화 잠재량 추정결과 75
 4.4 서울시 대형폐기물의 에너지화 타당성 평가 78
  4.4.1 에너지 회수 83
  4.4.2 폐기물 운송 과정 에너지 사용 86
  4.4.3 대기오염방지장치 가동 비용 증가 91
  4.4.4 타당성 종합 검토 94

제 4 장 연구결과의 활용계획

참고문헌

주의문

표목차
[표 1.1] 연도별 신재생에너지 수요전망(목표안) 26
[표 1.2] 기존 RPF, RDF와 일반 SRF의 연료기준비교 28
[표 2.1] 연차별 연구개발 목표 및 내용 30
[표 3.1] 염소농도 및 등급 34
[표 3.2] 유럽의 SRF 생산량 36
[표 3.3] 유럽의 SRF의 제조 및 활용현황 37
[표 3.4] 일본의 성형 RDF 품질규격(TS Z0011:2005) 38
[표 3.5] 일본의 생활폐기물 RDF 전용 화력발전소 현황 39
[표 3.6] ASTM에 의한 폐기물 이용 조제연료 분류기준 40
[표 3.7] 미국의 RDF 플랜트 가동현황 40
[표 3.8] 기존 RPF, RDF와 일반 SRF의 연료기준비교 42
[표 3.9] 가연성 폐기물 에너지화 시설 현황 43
[표 3.10] 2010년도 서울시 지역별 인구수, 대형폐기물 발생량 및 1인당 배출 대형폐기물 발생량 44
[표 3.11] 2010년도 서울시 자치구별 대형폐기물 발생량별 처리량 46
[표 3.12] 2013년도 서울시 자치구별 대형폐기물 처리방법별 발생 비용 47
[표 3.13] 서울시 대형폐기물 및 대형목재폐기물 적환장 현황 49
[표 3.14] 일반 고형연료제품 원료로 이용 가능한 대형폐기물 항목 50
[표 3.15] 시료채취 일정 및 진행 사항 53
[표 3.16] 분석항목 및 기준 55
[표 3.17] 일반 SRF 기준 평가를 위한 분석항목 및 기준 56
[표 3.18] 폐기물 용출시험 결과(반입위치에 따른 특성변화) 57
[표 3.19] 폐기물 용출시험 결과(반입시기에 따른 특성변화) 58
[표 3.20] 일반 SRF 품질 분석 결과(반입위치에 따른 특성변화) 61
[표 3.21] 일반 SRF 품질 분석 결과(반입시기에 따른 특성변화) 63
[표 3.22] 서울시 에너지원별 최종에너지소비량 추이 68
[표 3.23] 서울시 신재생에너지원별 생산량(1차에너지) 추이 70
[표 3.24] 서울시 신재생에너지 중 폐기물에너지 생산량 추이 72
[표 3.25] 자원회수시설에 의한 대형폐기물의 연간 에너지 잠재량 75
[표 3.26] 수도권지역 대형폐기물 에너지화 가능 시설 79
[표 3.27] 서울시 자원회수시설 운영현황(2010년 기준) 80
[표 3.28] 대형폐기물 에너지 회수시 Positive, Negative facter 82
[표 3.29] 서울시 자원회수시설 운영현황(2011년 기준) 83
[표 3.30] 대형폐기물 에너지 회수에 의한 Positive facter 85
[표 3.31] 자치구별 자원회수시설 운송거리 87
[표 3.32] 대형폐기물의 자원회수시설 운송에너지 소비량 88
[표 3.33] 대형폐기물의 자원회수시설 운송비용 및 CO 2 배출량 90
[표 3.34] 연간 시설별 대기오염방지시설 추가 LNG 사용량 추정 91
[표 3.35] 연간 방지시설 추가 사용량 93
[표 3.36] 연간 방지시설 추가 사용량 94

그림목차
[그림 1.1] 2010년 국가별 신재생에너지 시장촉진제도 현황과 신재생 에너지 공급비중 24
[그림 1.2] 신재생에너지 분야별 투자 매력도 25
[그림 1.3] 기존의 고형연료 정책과 SRF 기준의 차이점 27
[그림 2.1] 과업의 추진전략 31
[그림 3.1] 유럽의 생활 폐기물 성상(ACRR, 2005) 33
[그림 3.2] 국가별 가동중인 MBT시설 수(좌)와 시설용량(우) 35
[그림 3.3] 유럽국가의 고형연료 사업 확대 추이 35
[그림 3.4] 구별 1인당 대형폐기물 발생량 및 총 발생량 44
[그림 3.5] 서울시 대형폐기물 처리방식별 처리비율 45
[그림 3.6] 서울시 동대문구 대형폐기물 처리계통 51
[그림 3.7] 동대문구 환경자원센터 대형폐기물 해체 및 분류 현장 51
[그림 3.8] 동대문구 중간처리업체 52
[그림 3.9] 동대문구 중간처리업체 대형폐기물 협잡물 작업순서도 53
[그림 3.10] 채취된 대형폐기물 협잡물 54
[그림 3.11] 시료의 분쇄 과정 55
[그림 3.12] 반입위치별 협잡물 용출시험 결과-6가크롬(Cr +6 ) 57
[그림 3.13] 반입위치별 협잡물 용출시험 결과-구리(Cu) 57
[그림 3.14] 반입위치별 협잡물 용출시험 결과-납(Pb) 58
[그림 3.15] 반입위치별 협잡물 용출시험 결과-수은(Hg) 58
[그림 3.16] 반입시기별 협잡물 용출시험 결과-6가크롬(Cr +6 ) 59
[그림 3.17] 반입시기별 협잡물 용출시험 결과-구리(Cu) 59
[그림 3.18] 반입시기별 협잡물 용출시험 결과-납(Pb) 59
[그림 3.19] 반입시기별 협잡물 용출시험 결과-수은(Hg) 60
[그림 3.20] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-수분 61
[그림 3.21] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-저위발열량 61
[그림 3.22] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-회분 62
[그림 3.23] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-황분 62
[그림 3.24] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-염소 62
[그림 3.25] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-수은(Hg) 63
[그림 3.26] 반입위치별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-납(Pb) 63
[그림 3.27] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-수분 64
[그림 3.28] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-저위발열량 64
[그림 3.29] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-회분 65
[그림 3.30] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-황분 65
[그림 3.31] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-염소 65
[그림 3.32] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-수은(Hg) 66
[그림 3.33] 반입시기별 협잡물의 일반 SRF 품질 분석결과-납(Pb) 66
[그림 3.34] 서울시 에너지원별 최종에너지소비량 추이 67
[그림 3.35] 2011년 서울시 에너지원별 최종에너지소비량 68
[그림 3.36] 서울시 신재생에너지원별 생산량(1차에너지) 추이 69
[그림 3.37] 2011년도 서울시 신재생에너지원별 생산량 70
[그림 3.38] 서울시 신재생에너지 중 폐기물에너지 생산량 추이 71
[그림 3.39] 2011년도 서울시 폐기물에너지 생산량 72
[그림 3.40] 서울시 최종에너지소비량 대비 “대형소각장” 부문 에너지 생산량 비중 73
[그림 3.41] 폐기물 관리정책의 기조 73
[그림 3.42] 대형폐기물 에너지 생산 잠재량 추정 방법 75
[그림 3.43] 구별 대형폐기물 에너지 잠재량 77
[그림 3.44] 자원회수시설 공동이용 자치구 81
[그림 3.45] 양천자원회수시설의 처리공정 82
[그림 3.46] 지도서비스 제공 웹사이트를 이용한 운송거리 산출 예 86

Contents
Chapter 1. The need for research 23
 1. Introduction to RPF (renewable portfolio standards) 24
 2. Need?for?diversify of renewalble energy project 25
 3. Changing of resources recovery policy 26
 4. Evaluation of applicability for new quality standards of SRF(solid refuse fuel) 27
Chapter 2. Content and range 29
 1. Final objective of research 30
 2. Characteristics of research 30
 3. Annual research plan and objective 30
Chapter 3. Results 32
 1. Domestic and overseas status for solid refuse fuel 33
  1.1 Europe 33
  1.2 Japan 37
  1.3 United States?of?America 39
  1.4 Korea 41
 2. The current status of bulky waste in seoul 44
  2.1 Generation and disposal of bulky waste in Seoul 44
  2.2 Transshipment, collection, and transport for bulky waste in Seoul 48
   2.2.1 The status of transshipment for bulky waste 48
   2.2.2 The status of collectiontransport for bulky waste 49
   2.2.3 Potential elements of bulky waste-to-energy 49
  2.3 Generation and disposal of bulky waste in Dongdamun-gu 50
 3. Assessment of possiblities for bulky waste-to-energy 52
  3.1 The status of target area 52
  3.2 Experimental method 53
   3.2.1 Collection 53
   3.2.2 Pretreatment 54
   3.2.3 Analysis 55
  3.3 Analysis results 56
   3.3.1 The results for hazardous materials contents 56
   3.3.2 The results for SRF quality 60
   3.3.3 Comprehensive reviews on feasibility of SRF(solid refuse fuel) from bulky waste 66
 4. Feasibility of bulky waste-to-energy in Seoul 67
  4.1 The status of energy consumption in Seoul 67
  4.2 The status of production for renewable energy in Seoul 69
   4.2.1 Total production of renewable energy in Seoul 69
   4.2.2 Production of renewable energy from waste in Seoul 71
  4.3 Estimation on potential bulky waste-to-energy in Seoul 73
   4.3.1 Method of calculating Energy Potentiality 74
   4.3.2 Result of calculating Energy Potentiality 75
  4.4 Feasibility assessment of Energy from bulky waste in Seoul 78
   4.4.1 Energy recovery process 83
   4.4.2 Energy consumption in the transport process 86
   4.4.3 Additional operating cost of air pollution control equipment 91
   4.4.4 Comprehensive review of the feasibility 94
Chapter 4. Utilization of research results 95