생활폐기물 성상변화에 따른 소각시설 바닥재의 특성 변화와 시멘트 클링커 원료로 재활용 가능성 평가

Abstract

생활폐기물 소각시설에서 발생하는 바닥재는 높은 염소함량과 불순물 때문에 재활용에 한계가 있다. 하지만 종량제봉투의 도입과 음식물폐기물의 직매립 금지, 생산자책임제도의 도입 등 다양한 제도의 개선을 통해 성상이 변화되고 있다. 최근의 생활폐기물은 수분함량과 염소함량이 낮고 발열량이 높은 특성을 보이는데 이는 음식물폐기물의 분리배출, 폐기물의 전처리를 통한 불연물의 분리, 염소 등이 함유된 PVC 분리 등에 기인한 것으로 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 이러한 제도, 특히 음식물폐기물의 분리배출 등의 정책 도입에 따른 생활폐기물 소각시설의 바닥재 성상변화 특성을 분석하고 이를 토대로 바닥재의 재활용 가능성을 평가하는 것이다. 바닥재에 함유된 다양한 성분 중 시멘트 클링커의 주요 성분인 CaO는 2001년 26.7%에서 2006년 34.0%로 증가하였고, 염소성분은 2001년 1.84%에서 2006년 0.00655%로 큰 폭으로 감소하였는데 이는 석탄 화력발전소에서 발생하는 비산재의 특성에 근접하는 것으로서 시멘트 클링커의 원료물질 등 재활용 가능성을 가지게 된 것으로 판단할 수 있다. Recycling of bottom ash from municipal solid waste (MSW) incinerator has been strictly limited due to its composition of high level chlorine and other unfavorable substances. The composition of MSW has been, however, changed after the introduction of garbage-bag sales system, extended producer responsibility (EPR) policy and the prohibition of direct landfill of food waste. Recent waste shows reduced moisture and chlorine content, increased calorific value due to the separation of food waste, incombustible materials and PVC. The main purpose of this study is to investigate the trend of composition changes of MSW incinerator bottom ash and to compare the analytical results with those before the separation system was introduced. CaO content of bottom ash, one of the major component of cement clinker, increased from 26.7% in 2001 to 34.0% in 2006. The chlorine content showed a dramatic decrease from 1.84% in 2001 to 0.00655% in 2006, which is closely compatible with that of the fly ash of coal-utilizing thermal power plants, which is mainly due to the changes of MSW composition. It is eventually considered that there is a possibility of utilizing the incinerator bottom ash as a raw material of cement clinker feed substances.