Bottom ash char, which is released and collected from a solid refuse fuel (SRF) gasification pilot plant, has been used as a feed material for one more step of the gasification process. This char contains higher unburned materials than the bottom ash collected from incineration plants. This could have sufficient potential for application to gasification technology. The lab-scale gasification experimental process consists of a downdraft gasifier, a cyclone, a scrubber, and a filtering system for the analysis of syngas. To find the optimal conditions and to decrease loss on ignition, the air equivalent ratio (ER) was adjusted from 0.1 to 0.5. The results of this experiment showed that 0.2 ER was the optimal condition, with 32.41% of cold gas efficiency and 40.41% of carbon conversion ratio. However, compared to the general gasification process, this efficiency and conversion ratio still seem to be low since the feedstock was the leftovers of the gasification process with a lower amount of volatile carbonaceous components. Furthermore, with increasing ER, the loss on ignition of the bottom ash in this experiment decreases due to the enhancement of the oxidation reaction. On average, it decreased by up to about 20% compared to the feedstock.

음식물류 폐기물은 2005년부터 분리배출 되고 있으며, 퇴비화, 사료화 등을 비롯하여 다양하게 자원화가 이루어지고 있다. 2015년 기준 생활 폐기물 중 음식물류 폐기물의 재활용률은 13,690톤/일로 전체 생활폐기물 대비 96.6%를 기록하였다. 이 중 49%가 사료화, 29%가 퇴비화, 7.3%가 바이오가스화, 14.7% 기타방법으로 처리되고 있는 실정이다. 정부의 음식물류 폐기물 자원화 정책에도 불구하고 음식물류 폐기물 자원화 업체의 제품 품질 문제, 퇴비의 미부숙 문제 등 자원화 업체에 대한 관리 감독 미흡, 자원화 시설 및 중간처리 등의 문제로 음식물류 폐기물의 자원화가 건전하게 이루어지지 않고 있는 실정이다. 또한 음식물류 폐기물 자원화 산물의 유통체계 미흡 및 부정적 인식으로 자원화 제품의 유통이 원활히 이루어지지 않는 문제점이 대두되었다. 음식물류 폐기물의 처리 실태 파악을 위하여 퇴비화, 사료화, 바이오가스화 등의 음식물류 폐기물 자원화 업체를 대상으로 방문 및 설문 조사를 실시하였다. 현재 음식물류 폐기물의 처리 실태를 파악하였다. 음식물류 폐기물 자원화 적격업체 심사 기준으로 음식물류 폐기물 자원화 업체를 관리 감독하고 있지만, 미부숙 퇴비 유통, 자원화 제품의 이물질 과다 포함 등의 문제로 자원화 제품 이용에 부정적 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 음식물류 폐기물 자원화 건전성 확보를 위하여 본 연구에서는 음식물류 폐기물 자원화 업체에 대한 관리감독 개선 방안과 음식물류 폐기물 처리 선진화, 자원화 제품의 부정적 인식 등의 개선방안을 마련하였다.

수은의 배출로부터 국민의 건강과 환경을 보호하기 위해 국제수은협약(Minamata Convention on Mercury)이 채택되었다. 수은은 다양한 경로를 통해 환경으로 배출되며 의도적 배출원의 경우 그 양이 상당하여 적정처리 기술 개발이 필요한 시점이다. 활성탄은 가격대비 탁월한 흡착성능 때문에 다양한 산업시설에서 활용되고 있으며 국내의 경우 지속적인 사용량 증가를 나타내고 있다. 이러한 활성탄의 사용 추세와 더불어 환경으로 배출되는 폐 활성탄 또한 증가하고 있다. 일부 폐 활성탄은 지정폐기물로 관리되고 있으나 처리 및 관리에 많은 비용이 소모되어 환경적･경제적으로 문제가 되고 있다. 이에 본 연구에서는 환경으로 배출되는 수은의 양을 줄임과 동시에 다양한 산업시설에서 활용되고 배출되는 수은함유 폐 활성탄을 재생하는데 목적을 두었다. 본 연구에서는 수은으로 오염된 폐 활성탄을 재생해보고자 다양한 온도 조건에서 운반가스로 질소(N2, 0.1L/min)를 주입하였으며 0.2atm, 1atm으로 압력조건을 설정 하였다. 또한 각각의 열처리 조건에서 온도 유지시간별 재생효율을 평가하기 위해 온도 유지시간을 10min, 30min, 60min으로 달리 하여 열처리 실험을 진행 하였다. 열처리 후 활성탄은 US EPA Method를 이용하여 수은 함량을 분석하였고 추가적으로 요오드 흡착성능 실험을 통해 수은으로 오염된 활성탄의 재생효율을 평가하였다. 열처리된 활성탄의 수은 함량은 초기 폐 활성탄(30 ppm) 대비 최대 1%까지 줄어드는 것을 확인하였고 요오드 흡착성능의 경우 초기 폐 활성탄 흡착성능의 최대 90%까지 재생되는 것으로 확인되었다. 환경적･경제적 성과를 높이기 위해 현재까지 진행된 연구에 더불어 재생된 활성탄을 재사용한 후 추가적인 재생 실험을 진행하여 재생한계점을 도출해 내는 것이 필요할 것으로 사료된다. 또 한 재생실험으로 폐 활성탄에서 분리된 수은 및 수은 화합물의 추가적인 안정화 작업 및 적정처분이 필요할 것으로 사료된다.

원자력시설의 해체 시 발생되는 금속폐기물의 양은 전 세계적으로 향후 50년 동안 스테인레스강 약 95 만톤, 탄소강 870 만 톤, 구리 220 만 톤으로 총 1,200 만 톤 정도 발생할 것으로 예측되고 있다. 해체 시 발생하는 금속 조각은 대부분 방사능에 아주 미미하게 오염되어 있기 때문에 이중에서 대부분은 무구속 방출이나 약간의 제염 처리 후 일정한 공정을 거쳐 핵 시설내의 폐기물 저장 용기나 처분 상자, 폐기물 드럼, ISO 컨테이너 등으로 재활용되고 있거나, 앞으로 재활용할 수 있다고 보고되고 있다. 국내 원자력시설 해체 시 다량으로 발생될 것으로 예상되는 금속 조각을 수용하기에는 폐기물 처리장이 매우 부족할 뿐만 아니라, 지속적으로 처분 단가의 증가가 예상되므로 이러한 문제를 해결하기 위해서 방사성 금속폐기물의 효과적인 감용 및 재활용 기술이 요구되고 있다. 금속 폐기물의 감용 및 재활용 기술 중 현재까지 가장 적절한 기술로서 용융 기술이 있다. 유럽을 주축으로 미국과 일본에서 활발히 연구되어져 온 용융 기술은 다른 처분 방법에 비해 부피 감용비가 가장 높아 최종처분시설 공간을 절약할 수 있으며 탄소강, 스테인레스강 및 인코넬 등 많은 양의 금속을 회수하는 것이 가능하다. 또한, 이 기술은 휘발성 핵종(Cs 등)이나 금속과 반응성이 적은 핵종(U, Pu 등)을 슬래그 속에 포집하여 제염하거나, 방사성 핵종들이 주괴에 균일하게 분포하고 금속의 결정 격자속에 고정화시킬 수 있기 때문에 보다 안정화시킬 수 있다는 장점들을 가지고 있다.

현재 우리나라 환경부에서 발간하는 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’에 의하면 소각재의 구분은 ‘소각재’, ‘연소재’로 구분되어 있으며 ‘사업장배출시설계폐기물’ 항목으로 집계되고 있다. 소각재 및 연소재의 발생 현황을 살펴보면 연소재의 경우 최근 5년간의 발생량은 큰 변화 없이 약 8,000천톤 내외로 일정한 양을 보였지만, 소각재는 매년 증가경향을 보였으며 2010년 약 1,667천톤에서 2014년 약 3,054천톤으로 두 배정도가 증가하였다. 또한, 2014년 기준 소각재의 발생비율은 소각재 및 연소재의 총 발생량(11,410.3천톤) 중 26.8%를 차지하고 있다. 발생하고 있는 소각재의 재활용은 폐기물종류 및 업종에 따라 다르지만, 일반적으로 비산재는 중금속의 유해특성이 높아 재활용이 극히 제한적이고, 바닥재는 상대적으로 유해성이 낮아 재활용 가능성이 높아 다양한 용도로 재활용이 가능하다. 본 연구는 최근 자원순환법 제정, 폐기물관리법 개정 등 환경부의 재활용활성화 정책을 적극 추진하고 있고, 바닥재가 경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제 등으로 다양하게 재활용되고 있는 상황을 고려하여 중금속 용출기준을 중심으로 바닥재에 대한 재활용의 용도 및 방법을 다양화시키기 위한 목적이 있다. 따라서 본 연구에서는 중금속 용출기준으로 제지소각 바닥재를 고경량골재, 재활용 벽돌, 아스팔트 채움제로서 재활용시 유해성의 여부를 검토하였다.

알루미늄은 낮은 비중을 가지는 금속으로 철에 비하여 상대적으로 가볍고 비강도가 크므로 건축물의 외장 재료로 많이 사용되고 있다. 알루미늄의 경우 다른 금속에 비해 산화되기 어렵고 낮은 융점으로 인해 사용이 끝난 알루미늄 재료의 경우 녹여서 재활용이 가능하다. 건축물 외장 재료로 사용되는 복합 패널의 경우 철, 동, 강 등의 금속과 알루미늄이 결합된 구조로 되어 있고 알루미늄을 분리할 경우 쉽게 재활용이 가능한 장점을 가지고 있다. 이러한 복합 패널에서 사용되고 있는 알루미늄을 재활용하기 위해서는 결합된 소재들을 분리하는 단계가 필요하다. 알루미늄 복합 패널은 건축물 철거 시 발생하는 폐자재로 일정한 형태가 없고 크기가 다르므로 일반적인 재활용 장비에서 처리하기에는 어려운 상황이다. 일반적으로 대부분의 재활용 업체에서는 가열하거나 수작업을 통해 알루미늄을 분리하고 있지만 가열방식에서는 유해가스 배출로 인한 환경 문제와 수작업을 통한 높은 인건비 비용에 대한 문제점이 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 형태의 복합 패널 폐자재(스크랩)를 효율적으로 재활용할 수 있는 설비 및 방법을 개발하는 것을 목적으로 한다. 개발된 장비를 통해 복합 패널을 일정한 크기로 분쇄하고 파쇄된 복합물에서 알루미늄과 폴리에틸렌을 분리하여 최종적으로 분리된 알루미늄을 일정한 크기의 그래뉼 입자로 만들었다. 구조해석을 통해 장비의 안전성을 검증하고 일정한 크기 및 순도를 가진 알루미늄 그래뉼 입자가 생성되는지를 확인하였다. 최종적으로 생산된 알루미늄 그래뉼 입자의 순도 및 크기를 분석하여 건축용 복합 패널 스크랩의 알루미늄 재활용성에 대한 평가를 분석하였다.

앞으로 다가올 자원고갈 사회를 대비하기 위한 국내 정책으로 폐기물의 발생을 억제하고 발생된 폐기물을 적정하게 재활용, 회수, 처리하는 자원순환사회의 형성을 목표로 하고 있으며, 폐기물로부터 에너지를 회수하는 방안에 관한 연구가 적극적으로 진행되고 있다. 폐기물의 에너지화 기술 중에서 폐기물 가스화 공정은 폐기물의 열적처리 공정 중 하나로서 H2와 CO로 이루어진 합성가스를 생산하는 기술로 단순소각을 통한 열에너지의 회수가 아닌 청정연료로의 전환을 통해 고부가가치 에너지원으로 활용이 가능하다는 장점이 있어 높은 관심을 받고 있다. 그러나 가스화 공정에 의해 배출되는 바닥재는 공정특성상 소각공정을 통해 배출되는 바닥재에 비해 미연분 수치가 높게 나타난다. 이러한 미연분 함량은 폐기물관리법 시행규칙에서 강열감량 수치로 규정하고 있다. 본 연구에서는 비성형 SRF(Solid Refuse Fuel)를 활용한 Pilot scale 가스화 공정을 통해 배출된 바닥재의 재활용 방안을 마련하기 위해 강열감량 및 기초특성분석을 진행하였다. 재활용 방안으로 Lab scale의 고정층 가스화 공정을 적용하였다. 바닥재는 800 ℃에서 분당 10g씩 투입되었으며, 공기비 조건에 변화를 주어 생성된 합성가스의 특성분석을 진행하여 바닥재의 에너지회수 가능성을 알아보았다. 또한, 최종으로 배출된 바닥재의 감열감량을 측정하여 최적 감량조건을 도출하였다.

한국은 광물자원의 90 %, 에너지의 97 % 이상을 수입하는 국가이며, 매립되거나 단순소각 되는 폐기물 중에 회수 가능한 물질이 56 % 포함되어 있다. 2015년 발생 폐기물의 매립처분 비율은 9.2 %(38,308 ton/day)이다. 이중 사업장배출시설계폐기물이 약 62 %(23,577 ton/day)로 가장 높은 비율을 차지하고 있다. 사업장배출시설계폐기물에서 무기성폐기물의 매립처리량은 소각재 4,283 ton/day, 연소재 3,910 ton/day, 폐주물사류 939 ton/day 순으로 높게 나타났다. 무기성폐기물 중 열적처리 잔재물류의 매립량은 10,637 ton/day로 사업장배출시설계폐기물 매립량의 45.1 %을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 무기성폐기물의 매립억제 및 재활용 가능성을 알아보기 위해 강열감량, 총유기탄소, XRF 등의 분석을 통하여 화학적 조성 및 물질특성을 살펴보았다. 예로, 재생연을 생산하는 S사 광재류의 경우 Fe(43.0 %), S(23.1 %), Na(19.4 %) 함유량이 주로 높게 나타났다. 망간 합금철을 생산하는 D사의 광재는 Mn(29.9 %), Si(23.4 %), Ca(23.1 %)의 높은 함량을 나타내었다. M사 폐주물사의 경우 Si (74.2 %)로 대부분이 Si로 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

우리나라에서는 자원순환기본법이 2015년 5월 29일에 공포되어 2018년 1월 1일부터 시행된다. 이 법에 따라 국가의 중장기 단계별 자원순환목표를 달성하기 위해 시･도와 산업폐기물 배출자를 대상으로 자원순환 성과관리제가 도입된다. 그 대상 주체는 최종처분율, 순환이용률의 목표의 이행계획을 제출하고 목표를 이행한 후에 그 이행실적을 보고해야 한다. 그러나 현재 국내에서는 폐기물 종류별, 업체별 순환이용률을 산정하기 위한 통계 기반이 미흡하다. 이 성과관리제의 성공적 실시를 위해서는 일선 업체별 폐기물 종류별 폐기물의 순환이용 실태 파악과 자원순환률 산정방법의 정립이 필요하다. 현재 ‘전국 폐기물 발생 및 처리현황’통계는 1차 재활용시설로 반입된 폐기물이 전량 재활용(순환이용)된 것으로 간주하여 재활용률을 산정하고 있다. 폐기물에 따라서는 1차 재활용시설에서 재생원료 및 재활용제품이 생산되는 경우도 있으나 여러 단계의 가공 및 정제 공정을 거쳐 재생원료나 재활용제품이 생산되는 경우도 있고, 이들 재활용 공정에서 이물질 제거와 공정손실이 발생하므로 이를 고려하여 재활용률(순환이용률)을 산정하여야 한다. 본 연구에서는 재활용 폐기물의 특성(물리･화학적, 함수율 등)과 재활용공정을 고려하여 그 유형을 구분하고, 회수된 재활용 폐기물의 전 공정에 대한 물질흐름을 조사하여 실제로 천연자원을 대체하여 순환 이용된 유효재활용률을 산정하였다. 현재 재활용률의 산정방법에 대하여 국제적으로 통일된 방법이 없기 때문에 재활용 폐기물의 투입 시점, 1차 해체･선별하여 재활용 원료로 판매하는 시점, 최종 재생원료 또는 재활용품 생산시설의 투입 시점과 최종 재생원료와 재활용품의 제조완료 시점으로 구분하여 다양한 관점에서 재활용률을 산정하여 이를 비교･분석하였다. 이를 통하여 물질재활용에 대하여 폐기물 특성과 재활용 공정을 고려하여 합리적인 물질재활용률 산정방법을 제시하였다. 또한 다양한 재활용 공정의 물질흐름 분석을 통하여 폐기물의 유효재활용률의 향상방안과 재활용 정책의 기초자료를 수집･제시하였다. 본 연구 결과는 향후 자원순환 성과관리제도의 정착에 크게 기여할 것으로 판단된다.

In South Korea, as the price of natural minerals and lack of domestic resources increases, the import of waste into certain countries is gradually increasing. The largest portion of waste subject to a domestic import permit are lead-acid batteries. They account for more than 90% of the total import permits. In this study, the current status of waste leadacid batteries imported into Korea and their recycling status at domestic battery recycling sites were investigated. Waste generated from various lead-acid battery recycling plants were investigated for effective management of these batteries in South Korea. In addition, hazardous substances in the waste generated at recycling sites were analyzed to determine their environmental risk. Study sources were selected based on the industries registered on the Allbaro-system. For leaching analysis results, an arsenic content of 30.4 mg/L (1.63 to 109.13) was detected in slag, and 0.018 mg/L (N.D. to 0.018) of mercury was detected in wastewater treatment sludge. The contents of lead in slag and wastewater-treated sludge were measured as 85,599 mg/kg (52,476.4 to 150,466.8) and 41,722 mg/kg (18,082.6 to 68,958.1), respectively. In battery case scrap that was recycled by a second recycling company, lead was found to be 5.79 mg/L, exceeding the designated waste criteria of 3 mg/L. However, after the washing process, lead was no longer detected in the recycled product, P2. We conclude that it is necessary to keep the current secondary recycling process, with recycling after the cleaning process, in order to allow primary recycling companies to appropriately manage designated waste as it is discharged, collected, and transported.

In this study, leaching and content tests of hazardous substances were analyzed to evaluate their recyclability to paper sludge and paperboard products. These findings were compared with standard controlled waste. In addition, the stability of these products was examined with respect to the recommended standards for heavy metal content in packaging materials. In the leaching test results, no regulated items were detected. Upon examining the stability of paperboard products, it was detected within the standard of most samples. Paper sludge usage accounts for only about 10% of paperboard raw materials. Therefore, harmful substances in paper sludge is not a problem, Leaching and content tests of harmful substances in the antifoaming agent used were investigated within the limits of all items. The pH of the paper sludge corrugated cardboard, and antifoaming agent was 7.49, 7.21, and 7.87, respectively. Therefore, these wastes did not account for the corrosiveness. In addition, there were no hazardous characteristics found for leaching, because all specified waste standards were satisfied.

부분 침지형 수직류식 인공습지공정은 20×12×20cm 크기로 제작하였으며 반응조 총 용적은 4.8L(유효용적 4.3L)이다. 인공습지 충진 여재는 생초액비 폐잔류물과 황토 및 점토를 혼합하여 지름 5~10mm의 크기로 제조한 황토볼을 사용하였으며, 반응조 하부로부터 높이 13.5cm(유효용적 대비 75%)까지 황토볼을 충진 하였다. 그리고 그 위에 모래를 반응조 높이 20cm 까지 충진 하였다. 모래는 지하흐름형 수직류식 인공습지공정의 식물 식재 및 뿌리의 기공확보를 위하여 사용 하였으며, 식물로 갈대를 반응조내 식재 가능한 만큼 충분히 식재하였다. 본 연구에서는 수직류식 반응조 단일공정에서 Oxic, Anoxic 공정이 존재하도록 Zone을 구분한 상태에서 tidal flow 방식으로 운전하였다. 체류시간은 96hr로 운전을 실시하였으며, 침지율 25% 지점에서 반송을 실시하였으며, 반송률은 1Q, 2Q, 4Q로 변화시켜가며 반송률에 따른 유기물 및 영양염류 제거효율을 살펴보았다. 처리수는 pH, SS, CODMn, T-N, T-P를 분석하였으며, 유입수의 평균농도는 pH 6.6~6.8, SS 7.0mg/L, COD 44.22mg/L, T-N 35.81mg/L, T-P 0.67mg/L 이었다. 그 결과 pH는 반송률에 관계없이 6~8사이로 유지되는 것으로 나타났으며, SS는 모든 반송률 조건에서 유입수 유입시 모래층을 거쳐 반응조 내부로 유입되기 때문에 부유물질이 거의 없는 수준까지 제거되는 것으로 나타났다. COD는 반송률 1Q 보다는 2Q 이상으로 운전할 때 COD 제거에 있어 더 좋은 것으로 나타났으며, T-N은 반송률 2Q 이상의 조건에서 T-N 농도가 약 4~5mg/L 수준까지 감소하여 그 농도수준으로 계속 유지되는 것으로 나타났다. 따라서 반송률은 2Q 이상으로 반송을 실시하여야 COD 및 T-N의 제거효율이 더 증가되는 것으로 나타났으며, 반송률 2Q에서는 제거효율이 COD 70%, T-N 87%, 4Q에서는 COD 73%, T-N 89%로 나타나 2Q 이상의 반송률에서는 반송률 증가에 따른 처리효율 변화가 미미한 것으로 나타났다. T-P는 반송률에 관계 없이 매우 낮은 농도로 유출되어 반송률별 처리효율 비교가 큰 의미를 가지지 않는 것으로 나타났다. 하지만 반송률을 2Q 이상으로 실시할 경우 1Q의 반송률 보단 T-P가 좀 더 제거되는 것으로 나타났다. 따라서 2Q 이상의 반송률에서는 반송률 증가에 따른 COD, T-N 처리효율 변화가 미미하여 경제성 등을 고려할 때 최적 반송률은 2Q인 것으로 판단된다. 부분 침지형 수직류식 인공습지공정 최적 반송률(2Q) 조건에서 처리수의 유기물 및 영양염류 농도는 SS 5.1mg/L, COD 14.6mg/L, T-N 4.71mg/L, T-P 0.32mg/L로 나타났다. 이는 하수도법 시행규칙 공공하수처리시설 방류수수질기준(1일 하수처리용량 500㎥ 미만 50㎥ 이상) SS 10mg/L, COD 40mg/L, T-N 20mg/L, T-P 2mg/L 농도에도 만족하는 것으로 나타났다.

우리나라는 심각한 매립지 부족 문제를 해소하기 위하여 2016년 5월 ｢자원순환사회기본법｣을 제정･공포(2018년 1월 시행)하여, 소각 및 매립량이 많은 지자체 및 폐기물 배출자에게 높은 경제적 부담을 지우는 등 매립제로를 위한 강화된 규제를 도입할 계획이다. 경기도 G군의 경우 2020년경 매립지가 포화상태에 도달하고, 처분부담금도입에 따른 지자체 재정부담이 증가할 것으로 예상되기 때문에 매립되는 폐기물의 양을 줄이고, 매립지 가용용량을 늘릴 수 있는 효과적인 방안마련이 필요하다. 신규매립지 확보 및 소각시설 설치는 막대한 비용이 소요될 뿐만 아니라 민원 등으로 부지확보가 용이하지 않기 때문에 현 매립지를 효율적으로 활용할 수 있는 방안모색이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 G군 폐기물 매립제로화를 통해 G군 폐기물매립지 가용용량을 확대함으로써 매립지 사용연한을 늘려 G군 폐기물관리의 지속가능성을 확보하는 방안을 검토하였다. G군 폐기물매립지의 가용용량을 확대하는 방안으로 기매립된 폐기물 중 에너지화가 가능한 가연성폐기물을 선별하여 에너지화함으로써 매립지의 가용용량을 확대하는 순환형 매립지 정비사업이 있다. 이를 위해 가연성폐기물 에너지화사업의 경제성 확보 및 선별된 가연성폐기물의 안정적 에너지화 가능여부를 살펴보았다. 우선 선행연구사례를 적용, G군매립지의 폐기물의 성상을 추정하여 보았다. G군매립지의 매립폐기물의 평균 함수율을 20%로 산정하여 가연성폐기물 선별률 80%를 적용하면, G군매립지의 매립폐기물 중 선별가능한 가연성폐기물의 양은 97천톤이다. 분해율이 높은 유기성폐기물(음식물류폐기물 및 종이류 등)을 제외하고, 플라스틱류 및 섬유류만 선별한다고 할 경우 선별가능한 가연성폐기물의 양은 약 80천톤이다. 다음으로 전국 폐기물 발생 및 처리현황 통계의 G군 매립량 및 매립폐기물의 성상통계자료를 토대로 추정하였다. 1996년 ~ 2016년까지의 총매립량은 219천톤이며, 이 중 음식물류폐기물 및 종이류의 선별은 어렵다고 보고 기타 가연성폐기물을 선별한다고 할 경우 총매립량의 약 40%가 선별가능 가연성 폐기물이 되며, 이 중 약 80%를 최종선별 한다고 할 경우 에너지화 대상 최종선별 가연성폐기물의 양은 70천톤이다. 이상의 결과를 종합하면 G군 매립지의 매립폐기물 중 에너지화 대상폐기물로 최종선별가능한 폐기물은 70천톤~80천톤으로 추정된다. 현재 매립량(27톤/일)을 그대로 유지하고 1~3단계 매립지 대상 순환형 매립지 사업을 통해 372,850㎥의 기매립된 폐기물 중 가연성폐기물은 선별하고, 토사류는 복토재로 재활용할 경우 28.1년의 추가적인 매립지 사용기간 연장가능하다. 종량제봉투폐기물 전처리설비의 효율이 증가하여 일평균 매립량이 27톤/일에서 7톤/일로 감소하고, 2~3단계 매립지만을 대상으로 순환형 매립지 사업을 진행한다고 할 경우 279,250㎥의 매립공간을 확보할 수 있으며, 매년 2,555㎥의 폐기물이 매립된다고 할 경우 최대 96.7년의 매립지 수명연장이 가능하다.

최근 팜열매 껍질(PKS) 등을 태워 전력을 생산하는 발전소가 크게 증가하고 있어 작년말 기준 국내 바이오누적설비량은 1618MW로 1년 사이 170MW가 증가했으며, 향후 정부로부터 발전사업 허가를 받아 2020년까지 완공될 대형 발전소만 1143MW에 달한다. 이에 따른 연료 사용량으로 인하여 PKS 연소재가 다량 발생되고 있으며, 이의 자원화가 필요한 실정이다. 본 연구는 산업부산물인 PKS 연소재와 도시 하수슬러지를 활용하여 멀칭용 조경재를 제조 개발하고자 하며, 연소재 30~35%, 하수슬러지 10~15%, 결합제 및 알칼리제를 혼합한 후 소성온도 700~1000℃에서 1시간 동안 반응 제조하여 화산석 대체 가능한 멀칭용 조경재 개발을 하고자 한다. 소성시킨 멀칭용 조경재 제조 후 성분분석을 해본 결과 Si 성분이 65.84%으로 가장 많이 함유되어 있는 물질로 나타났으며 조경재의 구조에 영향을 미치는 Al, Ca, Fe 등의 원소로 구성되어 있는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(SEM)분석을 한 결과 다공성이 발달된 구조가 형성되어 토양에 통기성을 높일 수 있는 구조로 발달되어져 있음을 확인할 수 있었으며, 적정 배합비 및 소성온도 등의 특성을 보다 연구하여 화산석과 유사한 조건의 특성을 함유한 멀칭용 조경재를 제조할 수 있었다. PKS 연소재와 슬러지의 혼합을 통한 멀칭용 조경재 개발로 폐자원을 활용한 자원순환의 가능성과 다양성을 높여줄 수 있을 것으로 사료되며, 이런 자원화 네트워크 통하여 사회적 및 환경적 요인에 따른 긍정적인 산업부산물의 다용도화가 가능하다.

최근 자원고갈문제의 해소와 효율적인 폐기물 관리를 위한 적극적인 자원순환정책의 필요성이 제기되고 있다. 이에 환경부는 자원순환법 제정 후 2020년까지 폐기물 발생량 대비 매립률을 3 %로 줄이고 폐기물 중 재활용 자원의 매립률도 최소화하기 위해 노력중이다. 2016. 07. 21 이전에 폐기물을 재활용하려면 폐기물관리법령에 반영된 66개 재활용용도와 방법에 부합되어야만 가능하며, 새로운 재활용 기술이 개발되어도 기술 검증, 법령개정 절차 이행 등 재활용이 허용되기까지 2년 이상의 시간이 소요되는 실정이었다. 이에 현행과 같이 제한된 몇 가지 재활용만 허용하고 나머지는 불허하는 허용행위 열거방식(포지티브 방식)은 재활용 극대화에 한계가 있으므로 재활용을 원칙적으로 모두 허용하고 환경이나 건강에 위해한 것만 불허하는 제한행위 열거방식(네거티브 방식)으로의 전환이 필요하였다. 이를 위해 폐기물이 원료로 제조공정을 거쳐 재활용되는 경우 해당 공정, 제품에 대한 환경보호 기준을 설정하고 이를 충족하는 모든 재활용 방식은 원칙적으로 재활용을 허용해 관련 신기술 개발 등 재활용 활성화를 유도하도록 하였다. 따라서 본 연구에서 폐기물이 토양·지하수 등 매체와 직접 접촉하지 않는 비매체접촉형 폐기물 재활용에 대한 재활용 환경성 평가기법을 마련하고, 이들 비매체 접촉형 폐기물의 재활용 기준(안)을 마련하고자 하였다.

전 세계적으로 지속적인 화석연료의 사용으로 인하여 화석 연료가 고갈되고 있을 뿐만 아니라 화석 연료를 사용하면서 발생하는 환경오염 때문에 대체에너지를 찾는데 많은 연구가 진행되고 있다. 이와 더불어 정부는 신재생에너지 보급을 늘리기 위하여 노력하고 있으며, 국내 연간 신재생에너지 생산량 중 폐기물 및 바이오매스에 의한 신재생 에너지 보급률이 약 70% 이상을 차지하고 있다. 특히, 국내에서 발생되는 폐기물은 높은 재활용률 덕분에 가연분 함량이 높아 열 회수 시설에 적용 시 화석원료의 대체제로 사용 가능성이 크다고 할 수 있다. 그러나 폐기물 고형 연료화 시설의 경우 반입량 대비 30 ~ 45%의 비율로 잔재물이 배출되어 매립되거나 일부는 소각시설에 의해 처리되고 있는 실정이다. 특히 이를 그대로 매립 하였을 경우 오염부하를 증가시킬 수 있으며, 매립에 의한 처분비용으로 전체 시설 운영비의 약 20%가 소요되는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 폐기물 고형 연료 잔재물을 이용한 소각 공정에서 적용하였으며 이러한 공정에서 발생한 바닥재를 보도나 광장의 포장에 사용되는 인터로킹 블록으로 활용하는 방안을 마련하였다. 이에 바닥재에 대한 기초특성분석을 하고 혼합된 벽돌의 흡수율, 휨강도, 압축강도, 치수 등을 분석하여 바닥재 혼합비에 따른 블록 특성 변화를 관찰하였다.

산업활동으로 인한 대량생산, 대량소비, 대량폐기의 사회체계는 자원고갈, 지구온난화 등의 환경문제를 유발시켜 인류의 지속가능성을 위협하고 있다. 이러한 상황에서 자원순환형 사회체계 구축은 다양성, 자립성, 안전성, 순환성을 강조하는 지속가능성의 관점에서 인류의 생존을 위한 필수적인 방향으로 인식되고 있다. 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해서는 자원순환기술의 개발을 통한 폐기물의 자원화 실현이 수행되어야 한다. 한편 폐기물 자원화를 위한 재활용기술 역시 공정가동을 위해 사용되는 에너지 및 자원으로 인해 환경오염이 발생되고, 경제적인 측면에서 새로운 자원을 채취하는 것보다 많은 비용을 발생시킬 수 있다. 따라서 재활용재와 신재에 대한 전과정평가 수행을 통해 환경·경제적 가치를 분석하고 재활용 기술의 경쟁력 증진을 위한 개선안을 도출하는 것은 지속가능한 자원순환형 경제 및 산업구조 구축을 위해 매우 중요하다. 본 연구는 LCD, 반도체 등의 생산공정에서 발생하는 공정폐액에서 귀금속(금, 은)을 회수하는 재활용 기술을 대상으로 전과정평가를 수행하여 지구온난화, 자원소모, 산성화, 부영양화, 광화학적산화물생성의 5대 영향 범주에 대해 환경영향을 평가하였다. 공정폐액 1L 처리 시 지구온난화 영향은 5.26E-02 kg CO2 eq., 자원소모 영향은 3.06E-04 kg Sb eq., 산성화 영향은 1.31E-04 kg SO2 eq. 부영양화 영향은 9.70E-05 kg PO43- eq., 광화학적산화물생성 영향은 5.82E-05 kg C2H4 eq.로 도출되었다. 전과정평가 결과를 바탕으로 공정폐액 재활용 기술을 통해 회수되는 재생금의 환경･경제적 가치 분석을 수행하였다. 5대 영향범주에 대해 비용편익 분석기법에 기초하여 사회적 편익을 포함하는 영향범주 별 경제적 원단위를 적용하였다. 공정폐액을 재활용하여 회수되는 재생금 1kg을 기준으로 평가하였을 때 환경･경제적으로 31,481원의 이득을 취할 수 있으며, 공정 1cycle인 300,000L의 공정폐액을 처리할 경우 85.8kg의 재생금이 생산되므로 2,691,651원의 이득을 얻을 수 있다. 공정폐액 재활용 기술에 대한 전체 환경영향 범주에 있어 전기와 KCN으로 인한 기여도가 가장 크므로 에너지 효율을 위한 에너지원 변경 및 신재생에너지 적용 등의 방안 및 KCN을 대체 할 수 있는 물질에 대한 원단위 환경영향 비교가 필요하다. 또한, 금, 은에 대한 환경영향 회피효과가 매우 크고, 경제성 또한 확보되기 때문에 다양한 활용이 가능할 것으로 보인다.

식품제조업에서 발생하는 동식물성잔재물은 발생량이 많고 성상이 균질하여 재활용에 유리하다. 동 폐기물을 재활용할 때 경제성이 있는 것은 배출업체와 재활용업체가 협력하여 재활용이 효율적으로 이루어지고 있으나 발생량이 적고, 영양성분의 함량이 높지 않은 업체의 폐기물은 경제성이 낮아 원활히 재활용되지 못하고 있다. 폐기물배출업체는 재활용에 따른 환경보전 효과보다는 처리비용 절감을 중요시하기 때문에 사료원료로 쓰일 수 있는 것이 퇴비원료로 사용되거나 퇴비원료로 사용할 수 있는 것이 소각이나 해역배출 등으로 처리되고 있는 실정이다. 따라서 식품제조업에서 발생하는 동･식물성잔재물의 배출과 재활용 및 처리실태, 유통 현황을 파악하고 재활용 활성화 대책을 마련하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 식품제조업체 중 다량 발생하는 업종인 동식물성유지제조업과 전분 및 당류제조업을 선정하여 대상 업종에서 발생하는 폐기물(부산물)의 발생원단위를 파악하였고, 이를 통해 대상 업종별 물질흐름도(Material Flow Analysis) 작성을 통해 국내 전체의 물질흐름을 추정하였다. 또한 해당업종에서 발생하는 동식물성잔재물을 재활용함으로써 현재 사료용으로 수입되고 있는 품목에 대한 수입대체효과를 산출하였고, 일선 현장에서의 폐기물의 발생, 처리, 재활용 실태를 조사하였다. 조사결과를 통해 동식물성잔재물의 세부 분류번호를 보완하는 방안과 재활용 가능한 동식물성잔재물의 재활용 가능 유형을 실제 재활용형태를 고려하여 개선하는 방안을 제시하였다. 동 폐기물의 재활용을 활성화하기 위해서는 외국의 식품폐기물 발생억제와 재활용 정책의 추진성과를 참고하여 식품의 제조, 유통과정에서 발생하는 식품폐기물 재활용 대책을 마련할 필요가 있으며, 일본에서 시행하고 있는 재생이용사업계획(리사이클루프) 인정제도의 국내 도입과 향후 수요처 감소로 재활용이 원활하게 이루어지지 않을 가능성이 있는 오리가공부산물의 재활용, 그리고 현재 폐기물로 관리되고 있는 깨박의 순환자원인정에 대하여 검토하였다. 본 연구 결과는 국내 식품제조업에서 발생하는 동식물성잔재물의 통계작성과 해당 폐기물의 재활용 정책을 추진하기 위한 기초 데이터로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Slag and coal ash were selected to evaluate the recyclability of waste generated during the heat treatment processes. A list of waste types and recyclable types of the two wastes were identified. A recycling environmental hazardous assessment was reviewed step by step. In addition, the hazardous properties of slag and coal ash were investigated, and the chemical components, leaching, and content of harmful substances in the waste were analyzed. The two selected wastes were classified as general wastes. As a result of chemical analysis with XRF, the two wastes did not produce toxic gases in contact with water and show leaching toxicity from the analysis of harmful substances. In addition, waste is often brought into contact with the soil when recycled, so the content of slag and coal ash is analyzed and compared with the 2 region standard of soil; two samples were within the standard. Therefore, the surveyed wastes can be recycled in non-matrix contact types and the recycling purpose and method permitted by the new law is excluded from the recycling environmental hazardous assessment. However, to recycle wastes for new uses, the recycling environmental hazardous assessment is required.

The current study was performed to investigate the effect of recycling coir substrates on the growth, fruit yield, and quality of strawberry plants. Analysis of physical properties revealed that the pH of a fresh coir substrate was 5.04 while those of substrates reused for one and two years were 5.20 and 5.33, respectively. The electrical conductivity (EC) of a new substrate was as high as 4.58 dS·m−1. This can cause salt stress after transplanting. The EC tended to decrease as the substrate was recycled, and the EC of a two-year recycled substrate was 1.48 dS·m−1. The fresh substrate had lower nitrogen and calcium concentrations, but higher phosphate, potassium, and sodium concentrations than the recycled coir substrate. The coir substrates recycled for one or two years maintained better chemical properties for plant growth than the fresh substrate. Strawberry growth varied depending on the number of years that the coir substrate was recycled. In general, strawberries grown in substrates that had been reused for two years did better than those grown in substrates that had been reused once or were fresh. Ninety days after transplanting, a plant grown in a substrate that had been reused for two years contained 25 leaves, which was 3.6 more than with a fresh substrate. In addition, the plants grown in a substrate that had been reused for two years exhibited larger leaf areas than those grown in other substrates. Coir substrates that had been reused for one year increased the number and area of leaves, but not as much as the substrate that had been reused for two years. One- and two-year reused coir substrates increased the weight of strawberries produced relative to the unused substrate, but the difference was not statistically significant. The plants grown in two-year reused substrates were longer and wider, as well. Also, the number of fruits per plant was higher when substrates were reused. Specifically, the number of fruits per plant was 28.7 with a two-year reused substrate, but only 22.2 with a fresh substrate. The fruit color indices (as represented by their Hunter L, a, b values) were not considerably affected by recycling of the coir substrate. The Hunter L value, which indicates the brightness of the fruit, did not change significantly when the substrate was recycled. Neither Hunter a (red) nor b (yellow) values were changed by recycling. In addition, there were no significant changes in the hardnesses, acidities, or soluble solid-acid ratios of fruits grown in recycled substrates. Thus, it is thought that recycling the coir substrate does not affect measures of fruit quality such as color, hardness, and sugar content. Overall, reuse of coir substrates from hydroponic culture as high-bed strawberry growth substrates would solve the problems of new substrate costs and the disposal of substrates that had been used once.