Material flow analysis (MFA) of recycling material and of mercury from linear-type spent fluorescent lamps (SFLs was performed to estimate the material composition of the chain recycling process by an input-output approach. The recycling process system for linear-type SFLs was established using an end-cutting system, a hammer crusher, a screen separation system, a mercury distillation system, and an activated carbon adsorption component. From the results of the MFA of lineartype SFLs, 92% of materials used in linear-type SFLs such as glass, aluminum, and phosphor powder can be recycled. For MFA of mercury, the mercury content in the phosphor powder was the highest among material compositions tested and the total mercury amount in the recycling materials from 1 ton of SFLs was estimated to be 75.43 g. In the recycling process system for linear-type SFLs, the mercury amount in the vapor phase was analyzed and found to be 2228 mg in the endcutting system, 172 mg in the hammer crusher, and 2585 mg in the screen separation system. The total mercury amount in the vapor phase was estimated to be 4985 mg, which was only 6.22% of the total mercury amount emitted from the recycling process system. Hence, it was estimated that the MFA of the total mercury amount obtained from the vapor phase and the recycling materials of 1 ton of SFLs using the recycling process system was 80.175 g.

The present study was investigated the effect of recycled coir organic substrates on the growth of different vegetable crops. The recycled coir had better physical and chemical properties than the new coir. The growth of tomato plant was better on the coir substrate that had been used for 2 years than that on the new coir substrate. The average number of tomato fruits was 108 on the new coir substrate, while it was 179 and 165 on the coir substrate used for 1 and 2 years, respectively. The growth of cherry tomato plant was also better on the coir substrate used for 2 years than that on the new coir substrate. The average number of cherry tomato fruits was 43 on the new coir substrate, while it was 206 and 164 on the coir substrate used for 1 and 2 years, respectively. The growth of brussel sprout was better on the coir substrate used for 3 years than that on the new coir substrate and the average number of brussel sprout leaves was 26.8 on the new coir substrate, while it was 34.3 on the coir substrate used for 3 years. The growth of Korean cabbage improved on the coir substrate used for 1 years compared to the new coir substrate and the number of leaves was 15.1 on the new coir substrate, while it was 24.3 on the coir substrate used for 1 year. Thus, used coir can be recycled to improve vegetable yields compared to using new coirs.

This study examined oyster shells on a laboratory scale to determine whether they could be used as a replacement for limestone (PCC: precipitated calcium carbonate) as a filler in the paper production process. The optimum PCC production conditions and phase conversion rate at laboratory scale and 10 kg pilot plant scale were compared. For the phase conversion rate of CaO, 86.4% of the oyster shell and 55.6% of the limestone were converted. 80.4% of 86.4% CaO from the oyster shell and 52.0% of 55.6% CaO from the limestone were converted to Ca(OH)2. 99.6% of the oyster shell Ca(OH)2 and 100% of the limestone Ca(OH)2 were converted to PCC at laboratory scale. Meanwhile, the PCC phase conversion rate of oyster shells using the pilot plant was found to be 96.2%. To examine the potential for commercialization, PCC made of oyster shells was used in paper factories H and M for the applicable tests. As a result, the tensile strength, elongation, and internal bond strength of the product using the PCC from the oyster shells were similar to those of the product of paper factory H. However, approximately 2% reduction in bulk, 2% reduction in whiteness, and 0.3% reduction in opacity were reduced in paper factory H. For the product of paper factory M, the pH of 12.5 exceeds the KS standard, and the viscosity and residue are significantly higher than those of the product paper factory M. This study showed that the PCC phase conversion rate for oyster shells is higher than that for limestone under the conditions of PCC manufacturing at laboratory and pilot plant scales. The PCC whiteness test results of 99% for the pilot plant PCC, 97% for the lab scale PCC, and 93% for the limestone PCC illustrate that oyster shells are a useful material for manufacturing PCC. Because each process requires different physical properties and particle conditions, although the same PCC obtained from the oyster shells was used in both factories, it was applicable in paper factory H but not in paper factory M. Therefore, in order to examine applicability of the oyster shell-derived PCC for paper manufacturing processes, additional research is required on the adjustment of the physical properties standard and uniformity particle.

In this study, the recycling processes of construction and demolition waste (C&D waste) were analyzed, and its national recycling rate was determined using material flow analysis (MFA). Available statistical data provided by Ministry of Environment and Korea Environment Corporation were used for the MFA study. The collected data were carefully examined and validated by field investigations. System boundary for MFA covered from waste generation from construction sites to final disposal in 2013. The field investigation showed that recycled aggregate is produced through mechanical shredding, separation, and screening processes of C&D waste. The production efficiency (or process yield) was estimated to be approximately 81.2% on average. The foreign materials in the waste accounted for 18.8% by weight. The separated impurities were sent to recycling facilities, incineration facilities, or landfill sites, depending on the physicochemical characteristics. Efficiency of recycling facilities and the statistical data were integrated to estimate the national actual recycling rate, which turned out to be 87.7% in 2013. Approximately 49.1% of the construction-related waste was recycled as recycled aggregate for concrete production and road base layer for asphalt pavement. Based on the result of MFA, there is 9.8% difference between the actual recycling rate in this study and reported recycling rate by national statistics. In the future, more various C&D waste treatment and disposal facilities, along with aggregate recycling facility, should be investigated to verify the actual recycling rate determined by this study. Statistical accuracy should be further refined through additional field investigations. Our findings can be applicable to development of recycling policies and best management practices for C&D waste streams.

In this paper, tin-waste resources were pulverized and separated by cut-mill and multi cyclone separator, respectively. After the cut-mill process, more than 98% of the Pb-Sn and Sn-Ag-Cu scraps were recovered, and the by-products consisting of metal and oxide could be reused as solder. The separation of pulverized powders was performed using the minimum fluidization velocity depending on the density of the materials. When the flow rate was 21 L/min (70% blower output), it had the highest separation efficiency.

The purpose of this study was to analyze the physicochemical characteristics of bottom-ash recycling from municipal solid waste incineration (MSWI) and investigate the possibility of the use of bottom ash for Lightweight Aggregate for Structural Concrete and Bottom Ash Aggregate for Road Construction according to Korean Industrial Standards (KS). Samples were taken from the MSWI bottom ash collected at the resource recovery facilities “A” and “B.” In the results, both samples did not satisfy the criteria of the particle sizes. In particular, the two samples failed to comply with the physical and chemical characteristics criteria of the Lightweight Aggregate for Structural Concrete. On the other hand, both bottom ash samples met the physical characteristics criteria of the Bottom Ash for Road Construction. Therefore, the recycling of Bottom Ash Aggregate for Road Construction can be more a suitable method for recycling, provided that proper pre-treatment as a screening process for bottom ash is performed.

In this study, content and leaching tests of heavy metals (14 items) were analyzed to evaluate the recyclability of the sludge from wastewater treatment facilities. Additionally, this was compared with and examined with the standard of controlled waste, certification standards of compost materials, etc. In the results of the content test, Cr6+ (30.82 mg/kg) of waste from the leather, fur, and textile industries (EWC 04) and Cr6+ (103.13 mg/kg) of waste from the manufacture formulation, supply, and use of coatings (EWC 08) were higher than the proposed criteria of Cr6+ (20 mg/kg). The high level of Cr6+ concentration was observed because of the use of sodium dichromate and chromic anhydride in the materials of dyestuffs and pigments and ink in the EWC 04 and EWC 08 processes. The results on sludge in this study did not meet the standard of the Fertilizer Control Act and quality standard of fuels. In particular, the high levels of Pb and Cd was the main reason.

Aluminum can is one of the common and economically valuable recycling items in municipal waste streams. In this study, the reduction rate of the greenhouse gas emission and energy savings were estimated when aluminum cans are recycled by using material flow analysis, US EPA WARM method, and EU Prognos method. Based on the results, approximately 16,630 ton of aluminum in 2010 was recovered as ingot, while 10,873 ton of aluminum can to can recycling occurred in the same year. The reduction rate of aluminum recycling was estimated to be 240,986 tCO2eq/yr by US EPA WARM method, while about 305,283 tCO2eq/yr was found by the recycling using EU Prognos method. The difference resulted partly from the different system boundary and the loss rate during aluminum recycling process. The results of the energy savings and greenhouse gas reduction rate would be valuable for waste management policy makers to estimate the potential reduction rate of greenhouse gas by aluminum can recycling and accelerate recycling infrastructure of waste streams. This study also implies that the applications and results of both methods to estimate greenhouse gas reduction rates by aluminum can recycling should be carefully reviewed and acknowledged before the use of the method due to the different assumptions and results that are anticipated.

Soil-Cement is an outstanding paving material, as it is economic, easy to construct and environmental-friendly due to its usage of natural soil. However, compared to current methods of paving, soil-cement shows low strength and low resistance on cracking, so it is necessary to supplement those drawbacks by use of some admixtures. This paper attempts to take an in-depth study of material characteristics of soil-cement mixtures with rice husk ash which is discarded as waste to enhance the strength and durability of soil-cement. To figure that out, XRF analysis was performed. From the XRF analysis results of the chemical content in rice husk ash, SiO2 is contained as much as 64.85%. Though SiO2 content is major in the rice husk ash, it is less than the amount expected. It is due to incineration temperature and time away from ideal environment for maximum SiO2 content. In addition, it figured out the strength property and durability of rice husk ash added soil-cement mixture by compressive strength test. The compressive strength test of soil-cement mixtures showed the highest strength with 10% of rice husk ash added. This suggests rice husk ash has high potential as one of pozzolanic materials.

본 연구에서는 국내 재활용 제도 개선을 위한 하나의 일환으로 철캔의 재활용 단계에서의 물질흐름을 분석하고, 해외사례를 검토하였다. 2013년도 기준으로 연간 철캔은 222천 톤 생산되었으며 생산된 양 중에 118.823천 톤이 수출되고 103.2천 톤이 출고된 것으로 나타났다. 재활용된 캔의 양은 89.5천 톤인 것으로 나타났으며, 이 수치는 출고된 철캔의 86.7%에 해당한다. 국내 철캔의 물질흐름을 분석한 결과 재활용단계의 수집, 운반 단계에서 민간 재활용품 선별장의 이물질 혼입량이 높아 선별장의 상태가 좋지 않은 것으로 나타났다. 이는 무게 당 판매단가를 늘리기 위하여 의도적으로 이물질을 투입하는 등의 행위도 일부 있는 것으로 판단되며, 재활용 선별과정 중 미세한 플라스틱 조각이나 기타 이물질의 혼입이 있는 것으로 나타났다. 해외사례 검토결과, 일본의 캔 재활용률 수치는 90%이상으로 조사되었다. 2013년 일본의 금속캔 통계정보에 따르면 일본의 재활용률은 92.9%로 집계되었다. 2000년 4월 금속캔 재활용의 의무화를 말하는 ‘용기 포장 재활용법’이 시행 되면서 금속캔 제조업체를 필두로 제조사, 유통업체들의 적극적인 재활용 정책 수용으로 재활용률의 상승을 실현할 수 있었으며, 음료캔 유통 지점에 설치된 분리수거 박스는 재활용률 상승의 크게 기여한 것으로 분석되었다. 미국 캘리포니아의 재활용 체계는 CRV(California Refund Value) 시스템을 통해 가정에서 직접 분리수거 및 좋은 금속캔 선별상태로 배출되어 선별단계에서의 예산 감축이 발생하는 것으로 조사되었다. 국내 철캔의 물질흐름 분석 및 해외사례를 분석한 결과, 국내 재활용 정책 개선을 위해서는 철캔의 포장재질에 대한 평가를 통한 재활용 분담금을 차등 지급 방안, 품질 선별 우수사업장을 선정하여 재정적 지원으로 선별사업자의 자발적 선별 환경 개선을 촉진, 폐캔 배출 시 적절한 배출요령에 대한 지속적 캠페인 및 교육 시행 그리고 선별 우수사업장을 지정하여 사업장별 평가 등급을 책정하는 방안 등이 필요할 것으로 판단된다.

전국적으로 의복을 제외한 섬유제품 제조업체 현황은 2012년 기준으로 7,155개에 이르며, 여기에서 발생되는 폐섬유 발생은 총 69,000톤/年으로 많은 폐기물이 발생하는 것으로 나타났다. 최근 재활용에 대한 인식이 높아지면서 폐섬유의 재활용 비율이 60% 정도로 나타나고 있으나, 생활용 섬유 자재에 경우는 재활용 비율이 극히 미약한 것으로 나타나고 있으며, 공정상에 발생하는 부산물 및 폐기물은 대부분 전량 폐기하거나 소각하는 것으로 조사되었다. 본 기술개발의 배경은 생활용 및 산업용 섬유 자재를 제조하는 공정에서 발생하는 공정 부산물 및 복합 섬유 폐기물을 재활용(Recycle)하는 기술로써, 구체적으로는 그물형태의 폴리에스테르 수세미, 마이크로 패브릭, 복합 스펀지형 수세미 등의 공정에서 발생하는 Loss 및 폐기물을 채취하여 보다 간소한 공정과 저렴한 비용으로 재활용(Recycle)하여 가정용 및 산업용에 다양하게 적용할 수 있는 Wiping 제품을 개발하여 상품화를 전개하는 기술이다. 폐기물 시트의 입자간 결합을 위한 Binding 및 Cross Linking 기술을 적용하여 재활용 와이핑 제품의 내구성 및 용도에 적합한 강도를 유지하기 위한 결속을 하고, 와이핑 용도 및 형태 안정화를 위한 후 가공을 통한 와이핑의 형태 안정화와 완성 폼을 형성하기 위한 Pressing이다. 상기의 기술개발을 통하여 생활용 섬유제품 제조현장에서 발생하는 폐기물을 저감시키고, 이 폐기물을 재활용(Recycle)을 위하여 고효율 및 생산성이 확보된 설비 제작 및 기술개발을 통해 새로운 부가가치 제품개발 및 원가경쟁력을 확보하고자 한다.

농업 생산성을 높이기 위해 화학비료 소비량이 지속적으로 증가되어 왔고, 인산을 생산할 때 인광석 분쇄하여 황산으로 처리하는 습식 인산비료제조시설에서 폐인산석고가 다량 발생되었다. 이때 발생된 인산석고는 일부 재활용되고 있지만 재활용량이 많지 않아서 공장 인근 적치장에 장기간 적치되어 인산석고 적치장의 유지관리비용도 많이 소요되고 있다. 특히 폭우와 같은 기상재해로 인산석고가 환경 중으로 유출될 경우 환경 오염이 우려되며, 폐기물관리법 상 인산석고의 해안지역 성토재, 도로기층재, 복토재 등으로 재활용할 수 있으나 실제 재활용은 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 인산석고의 재활용용도 확대를 위해 해안매립지역 염분 토양 개량제로서 인산석고의 일반 토양 복토높이 축소와 안전한 재활용을 위해 환경성 평가연구를 수행하였다. 폐인산석고는 인산석고 적치장에서 충분히 혼합하여 건조한 다음 맨 아래층에 해안준설토를 포설하고 그 위에 일반토양 충진컬럼(대조시료)과 일반토양과의 층별 혼합하여 충진한 컬럼(대상시료)실험을 수행하였다. 토양의 수분함량을 고려하여 증류수를 살포하고 2주정도 정치하여 안정화 기간을 거쳤다. 조사대상지역의 연평균강수량을 토대로 월간, 주간 평균 강수량과 Lysimeter 단면적을 기초로 산정하였고, 증류수(계산된 강수량)를 주 1회 살포하였다. 조사항목은 pH, 전기전도도, 중금속류(칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 비소 등 유해물질), 이온물질(불소이온, 질산성질소이온, 염소이온, 황산염이온 등)을 폐기물공정시험기준, 토양오염공정시험기준을 참고하여 토양 깊이 별로 시료를 채취한 후 분석하였다. 연구 결과 대조시료에 비해 조사대상 시료 컬럼의 나트륨 농도는 인산석고층 상부로 올라갈수록 염분농도가 낮아졌으며 시간이 지남에 따라 나트륨 농도가 더 낮아질 것으로 판단된다. 비소, 납, 카드뮴, 구리 등 유해중금속 농도는 폐기물관리법 유해물질 기준이하로 나타났다. 최상층 일반토양복토 깊이는 토지이용 및 식재되는 식물 종에 따라 0.5 ~ 1.5m 이하, 또는 나무식재 주변에 한해서 적용하는 것이 적정하다고 판단된다.

섬유염색산업은 유기오염물질을 다량 함유한 배기가스로 인한 대기환경오염문제가 지속적으로 대두되고 있으며 사회적 문제와 산업공단 인근 주민들의 보건환경을 위협하고 있다. 지난 3월 보도된 환경부의 “○○염색산단 주변지역 주민건강영향조사 결과” 에 따르면 산업단지에서 배출되는 대기오염물질이 주변지역 환경과 주민의 인체노출에 영향을 미치고 있고, 호흡기계 증상 경험 및 유병율이 높은 경향이 있는 것으로 파악되어 대기 배출원에 대한 관리강화 등 대책 마련이 필요한 것으로 나타났다. 섬유염색산업의 대표적인 대기오염물질 유발시설로는 염색 후 가공공정 중에 하나인 텐터공정(열처리 가공 공정)으로 염색한 섬유원단을 단순 건조시키는 건조기(Dryer)와는 구별되며, 섬유유연제 및 광택제 등의 각종 섬유조제(기능성 약품)가 투입되고, 섬유의 세탁 시 발생되는 수축 및 이완까지 고려하여 작업이 진행되는 열처리 가공공정이다. 텐터공정은 보통 150~220℃ 범위에서 열처리가공을 진행하며 고온의 열에 의해 섬유에 포함된 방직유(직물무게의 약 4~8%), 섬유유연제, 체인오일 등이 기화되어 유증기(Oil mist) 형태로 배기가스에 포함되어 배출된다. 그리고 텐터공정은 열매체보일로 또는 직화버너를 이용하여 챔버(Chamber) 내부의 온도를 상승시키는데 연료의 사용량이 타 염색가공장치에 비해 많은 유틸리티 비용을 소모하게 되는데, 텐터공정 배기가스(130℃ 이상)에서 폐열을 회수하여 공정에 재이용한다면 기업의 경쟁력 확보에 많은 이점이 있으나 배기가스에 포함된 섬유분진 및 유적성분 등으로 인하여 많은 애로가 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 “무필터 유적회수형 폐열회수장치” 를 개발하여 배기가스 300 m³/min 규모의 텐터가공 장치에 적용하여, 폐열을 회수하여 공정에 재활용하는 동시에 배기가스에 함유된 섬유분진 및 유적성분을 제거함으로서 에너지 회수 및 오염물질 제거가 가능하였다. 텐터 가공설비 배기가스 열량은 837,000kcal/hr(150℃기준)였으며, 폐열회수에 의한 온도변화 30℃(입구온도) → 70℃(출구온도)로 40℃가 상승하는 효과를 나타내었으며, 이에 따른 폐열회수 열량은 223,200kcal/hr(26.7% 열에너지 회수)로 확인되었다. 아울러 폐열회수 과정에서 문제점으로 지적되는 섬유분진과 유적성분에 의한 열교환장치 내부의 폐색은 무인 청소가 가능한 Auto Scraper를 이용하여 제거하여 회수함으로서 문제점을 해결하는 동시에 부산물이 폐오일을 확보할 수 있었다.

흙시멘트는 자연토를 사용하여 경제적이고 시공이 간단하며 환경 친화적인 우수한 포장재료이다. 그러나 흙시멘트가 기존의 도로포장 방법들에 비하여 큰 강도를 가지지 못하였기 때문에 흙시멘트의 강도 증진을 위하여 우수한 강도발현과 균열에 대한 저항성을 향상시킬 수 있는 혼화재 연구도 활발히 진행되었다. 우리나라에서 생산되는 벼의 양은 연평균 730만 톤에 이르며, 이러한 벼로부터 생산되는 왕겨의 약 95% 이상이 가축분뇨의 수분흡수를 위한 축산시설의 깔개 등의 저부가가치 목적으로 활용되고 있다. 이는 왕겨를 축사의 깔개로 이용 후 퇴비화함에 따라 농지 내 왕겨 환원속도가 부식속도보다 빨라 토양내의 미부식 왕겨가 누적되어 농지 내 토양환경을 열악하게 하는 등 환경에 미치는 악영향도 상당히 심각하다. 따라서 본 연구에서는 부가가치가 낮은 현행의 왕겨 소비 형태에서 벗어나 더 나은 부가가치를 창출할 수 있는 콘크리트용 혼화재료로서의 왕겨 활용 가능성을 파악하고자 하였다. 흙시멘트 포장의 균열에 대한 저항성을 높이기 위한 기본 재료로 SBR 라텍스(Styrene-Butadiene Rubber Latex)를 사용하였으며, 여기에 소성왕겨를 첨가한 흙시멘트 혼합물의 역학적 성능과 공용 성능을 실내실험을 통해 평가하여, 소성왕겨가 첨가된 흙시멘트 혼합물의 재료 특성에 대해 연구하고자 하였다. 본 연구에서는 흙시멘트의 강도 증진과 내구성 향상을 위한 혼화재료로서 소성왕겨를 활용할 경우 흙시멘트 혼합물이 갖는 재료 특성에 대해서 알아보고자 하였다. 일축압축강도 시험을 통해 소성왕겨 혼입 흙시멘트의 강도 발현 특성과 내구성을 확인하고자 하였으며, 흙시멘트 혼합물의 일축압축강도 시험 결과, 소성왕겨를 10% 첨가했을 때가 가장 높은 강도를 보이고 있다.

국내 폐유리 발생량은 2013년 기준으로 약 65만톤에 이르며 폐유리 이용량은 약 49만톤으로 나타나 재활용률은 75.6%로 나타났다. 하지만 폐유리병의 재활용을 제외한 기타 폐유리의 재활용율은 16%로 나타나 매우 저조한 실정이다. 국외 폐유리 재활용은 폐유리를 종류별로 구분하여 각 원료에 따른 재활용 기술을 확보하여 상용화하는 단계에 이르렀다. 그러나 국내 폐유리 재활용 기술은 대부분 유리병 재활용에 의존하고 있으며, 다양한 종류의 폐유리에 대한 재활용 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 기존 폐유리 재활용 공정 중 소성 공정의 높은 에너지 소비로 인한 공정의 경제성 확보가 어려운 점을 보완하고자 하였으며, 폐유리 분말이 폐플라스틱이 녹는 온도에서 사출하여 고분자 수지에 폐유리 분말이 혼입되는 기술을 적용하였다. 또한 폐유리는 중량기준으로 최대 70%, 폐플라스틱은 30%까지 적용하여 가격 경쟁력을 확보하고자 하였다. 폐유리와 폐플라스틱을 활용한 시제품 생산에 대한 기초 연구로써 폐유리를 분쇄하여 미립화하는 실험과 폐유리 분말을 혼합한 플라스틱 사출 실험을 실시하였으며, 제조된 시제품에 대하여 열변형성, 인장강도, 신율 등의 물성을 분석하였다. 폐유리 분쇄는 V-볼링기를 이용하여 실시하였으며, 모니터 유리, 자동차 유리, 사이다병 유리, 맥주병 유리를 실험 재료로 이용하였다. 폐유리의 분쇄 정도를 파악하기 위하여 분쇄 시간에 따라 폐유리 분말 시료를 채취하였으며, 채취한 시료는 PSA 분석을 통하여 입도 분포를 검토하였다. 폐유리와 혼합한 폐플라스틱의 사출 실험은 다대식 방식의 사출기를 이용하여 진행하였으며 블록과 컵, 인장시편을 제조하기 위하여 사출 금형을 제작하였다. 사출기에 폐유리와 폐플라스틱의 혼합 재료를 주입하는 압력은 45bar이며, 사출온도는 180℃로 설정하였다. 사출을 통하여 제조된 시제품은 캐릭터 블록과 컵이며, 사출 원료를 각기 달리하여 총 6가지의 시제품을 제조하였다. 또한 인장시편은 인장강도와 신율의 분석을 위하여 제조하였으며, 사출 원료에 따라 총 4가지의 인장시편을 사출 제조하였다. 제조된 시제품은 저온 및 고온에서의 열변형성과 회분을 분석하였고 인장시편은 인장강도, 신율, 회분을 분석하였으며, 모든 분석은 공인인증기관에서 플라스틱 일반 시험방법 시험 KS M ISO 868에 의하여 진행되었다.

전국폐기물 발생 및 처리현황(2014, 환경부)에 따르면 우리나라에서 발생하는 폐기물 중 건설폐기물의 비율이 48% 수준으로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 이러한 건설폐기물은 수집･운반업체를 거쳐 반입되거나 건설폐기물 중간처리업체를 경유하여 사업장 폐기물로써 최종처리를 위해 매립지로 반입되고 있다. 이러한 건설폐기물에 포함된 가연물은 고형연료로써 재활용하는 연구가 추진되어 왔으며, 불연물에 대해서도 입자가 5mm 미만인 토사류를 대상으로 식생토 등으로의 활용가능성이 검토되어 왔다. 매립지로 반입되는 5mm 미만의 건설폐토사를 재활용재료로 활용하기 위해서는 반입경로에 따른 건설폐기물간의 특성 차이와 실제 현장에 적용하기 위한 균질성 확보 여부를 검토할 필요가 있었다. 따라서 이번 연구는 매립장으로 반입되는 건설폐토사를 반입경로에 따라 월별로 조사 분석하고, 입도에 따른 분류 및 특성조사를 통하여 성상의 균질화 여부 등을 확인하였다. 실험 결과, 수집･운반업체를 통하여 반입(직반입)되는 건설폐기물 중의 폐토사 pH는 7.67~8.53이고, 중간처리업체를 경유하여 반입(중간반입)되는 건설폐토사의 pH는 7.76~8.61의 범위를 나타내었으며, 직반입 건설폐토사의 전기전도도는 13.15~15.15 dS/m범위로 시료 채취한 월에 따른 차이가 크지 않으나, 중간반입 폐토사는 7.28~14.05 dS/m 범위로 조사시마다 변동폭이 크게 나타났다. 또한 치환성양이온 중 칼슘성분은 반입경로와 상관없이 조사시점마다 큰 차이를 보였다. 입도(1 mm 미만, 1~2 mm, 2~5 mm)에 따른 삼성분 조사결과, 입도가 작은 폐토사에도 목재부스러기 등이 다량 함유되어 가연분 함량이 크게 감소하지 않는 것으로 확인되었다. 또한 마이크로 단위의 체를 이용하여 석고성분 등 특정성분을 선별할 수 있는지 검토한 결과, 특정성분이 입도에 따라 다량 존재하기는 하나 순도를 높이기가 어려웠고, 미세 체를 이용함에 따라 대량선별이 용이하지 않은 한계를 확인하였다.

최근 자원고갈, 온실가스로 인한 기후변화가 지구환경 위협 요인으로 등장하면서 자원순환형 사회 정착의 필요성이 부각되고 있다. 자원순환형 사회 형성의 일부로써 정부는 폐기물 감량 및 재활용의 책임을 생산자까지 확대 시키는 EPR(생산자 책임 재활용)제도를 2003년도부터 시행하였다. 종이팩은 EPR 제도 대상 포장재 중 하나의 품목이며 2013년 기준으로 재활용의무율은 34.1%, 재활용율은 33.4%에 그쳤다. 이는 유리병 74.4%, PET 93.8%에 비해 매우 낮은 수준이다. 본 연구에서는 종이팩 재활용 활성화를 위하여 국내 종이팩 재활용 현황의 문제점을 파악하고 종이팩 재활용 개선 방안을 제시하고자 한다. 종이팩은 살균팩(우유팩)과 멸균팩(두유, 주스팩)으로 구분하고, 국내에는 살균팩이 75%, 멸균팩이 25%로 유통되고 있으며, 종이팩 재활용은 KPRC 및 KORA에서 관리되고 있다. 배출원에서 배출되어 수집된 종이팩은 현재 제지업체(화장지)로 운반･재활용 또는 제지업체(그 외)로 운반 되어 소각/매립 되거나 종량제 봉투로 배출되어 소각/매립되어지고 있다. 국내 종이팩 재활용율은 2014년 26.5%로 2013년 33.4% 대비 약 7%가 감소하여 종이팩 재활용에 대한 관심이 필요한 실정이다. 국외의 종이팩 재활용율은 2013년 기준으로 스페인 약 60%, 독일 65~70%, 대만 50%, 일본 34.9%였으며, 유럽 국가는 종이팩을 재활용하여 화장지, 노트, 종이 쇼핑백, 박스, 서류봉투, 계란난좌, 알루미늄 잉곳･파우더, 파라핀 등으로 재활용하고 있으며, 대만은 노트, 종이, 제지원료, 지붕타일, 알루미늄 괴 등으로, 일본은 화장지로 대부분 재활용하고 있고 소량 박스지 등으로 재활용하고 있다. 국내 종이팩 재활용 문제는 수집단계와 재활용 단계로 나누어 접근이 가능하다. 수집단계의 문제점은 1. 종이팩 수거 인프라 미비, 2. 폐지와 종이팩 분리 배출에 대한 낮은 국민의식, 3. 지자체의 공동주택 관리의 어려움 등이 있는 것으로 파악된다. 재활용 단계의 문제점은 1. 수거된 종이팩은 화장지로만 재활용 되고 있으며, 2. 화장지로 재활용 되고 있는 종이팩만 재활용율에 산정되고 있다는 것이다. ｢자원의절약과 재활용촉진법｣ 시행규칙 별표6에서 종이팩 재활용 방법으로 6가지 소분류로 명시하고 있으나, 현재 제1항 가목에 해당하는 화장지로만 종이팩을 재활용 하고 있다. 따라서 국내 종이팩 재활용 활성화를 위하여 배출되는 종이팩이 일반 폐지와 분리배출 될 수 있도록 지자체의 역할이 강화됨과 동시에 종이팩 수거 인프라를 구축하고, 국민의식 변화를 위해 꾸준한 홍보활동이 수반된다면, 종이팩 수거율은 향후 꾸준히 증가할 것으로 사료된다. 뿐만 아니라 현재 화장지로만 재활용 하는 틀에서 벗어나 국외 사례와 같이 종이팩을 다양한 제품으로 재활용 할 수 있도록 하는 방안을 모색할 필요가 있다. 또한, 화장지로 재활용 되는 종이팩만을 재활용율로 산정하는 체계를 국외 사례를 통해 국내 실정에 맞도록 벤치마킹하여 도입한다면 종이팩 재활용이 개선 될 것으로 기대된다.

최근 세계 경기불황으로 인하여 원자재 가격이 상승하고 국제 환경규제의 강화 등으로 인하여 일시적으로 일부 금속류 등의 수급 불균형을 초래하면서, 순환자원의 재활용에 대한 관심이 높아지고 경제적 가치가 부각되고 있다. 일상생활의 편리성 증대와 밀접한 관계를 가지는 전자제품은 많은 양의 자원을 포함하고 있으며, 전자제품의 제조기술 등의 발달로 대량생산과 대량소비가 이루어지면서 폐전자제품이 지속적으로 발생하고 있어 환경적인 문제를 일으키고 있다. 이에 정부는 폐전기･전자제품의 재활용 활성화를 위하여 EPR 제도를 도입하여 시행하고 있으며, 2014년 폐소형가전까지 EPR 대상품목에 포함하여 확대 지정하였다. 폐소형가전의 경우 현재 다양한 품목이 가정에 보급되어 사용되고 있어 향후 폐기되는 양이 크게 증가할 것으로 예상되며, 폐가전제품 무상방문 수거서비스를 중소형가전으로 확대 실시할 예정으로 재활용 대상 폐가전제품의 발생량은 대폭 늘어날 것으로 예측되고 있다. 폐소형가전은 대형가전제품에 비해 플라스틱의 함량이 비교적 높을 뿐만 아니라 검정색 플라스틱의 비율이 상대적으로 높으나 플라스틱 재질선별이 제대로 이루어지지 못하고 혼합물(Mixed plastics) 형태로 저가 매각되고 있는 실정이다. 또한, 기기의 종류 및 품목에 따라 내부 구성 물질과 플라스틱 재질이 다양하여 해체 및 선별에 특정 기술의 적용이 어려운 실정으로, 중소재활용업체에서 인력에 의한 수선별을 통하여 일부 유용자원을 회수하고 있다. 본 연구에서는 폐소형가전제품의 플라스틱 재활용을 위하여 발생량 상위 5개 품목(선풍기, 전기밥솥, 비데, 청소기, 전기히터)의 해체 특성과 내부 구성 물질 및 플라스틱의 물리적 특성 분석을 통하여 재활용 가능성을 검토하였다. 해체 특성 분석결과 플라스틱의 함량은 전기히터 66.5 %, 비데 66.3 %, 청소기 47.4 %, 선풍기 38.4 %, 전기밥솥 35.1 %의 순으로 나타났으며, 최근에는 소형가전제품에 철금속류의 사용량을 줄이고 플라스틱과 비철금속류의 사용량이 증가하는 것으로 분석되었다. 검정색과 유색 플라스틱의 비율은 각각 11.9 % 및 88.1 %로 조사되었으며, 유색 플라스틱의 경우 중량물(PS, ABS 등) 87.1 %, 경량물(PP 등) 12.9 %, 검정색 플라스틱은 중량물(PS, ABS 등) 82.1 %, 경량물(PP 등) 17.9 %로 분석되었다. 폐소형가전에 대한 지속적인 특성 분석 자료 확보를 통하여 품목별 구성 물질이 다양한 폐소형가전의 효율적인 플라스틱 재활용을 위한 해체 및 선별 기술 개발의 기초 자료로 활용하고자 한다.

최근 전 세계적으로 환경오염이나 자원고갈이 급속히 진전되는 가운데, 건설 산업은 타 산업의 생산 활동에 비해 막대한 자원소비와 대량의 폐기물 배출 문제를 야기함으로써 지구의 환경부하를 증대시키는 주요 원인이 되고 있다. 특히 건설폐기물의 발생량은 1995년 국가통계가 기록된 이후 지속적으로 증가해왔으며, 그 양은 국가에서 발생하는 폐기물의 약 50%를 점유하는 수준(2013년 약 66,991,261톤)으로 이러한 추세는 앞으로도 지속될 것으로 예상된다. 국내에서는 이러한 건설폐기물의 적정 관리방안 마련을 위하여 다각적 측면의 검토 및 연구가 진행되어 왔다. 건설폐기물은 처리 지침에 따라 종류별, 처리방법별 분리배출 하여 재활용을 우선적 처리방법으로 하도록 하고 있다. 최근 2013년 국가 통계상 건설폐기물의 재활용률은 97.5%로 나타났다. 하지만 국가 통계상 재활용량은 재활용 시설로 반입되는 폐기물의 양을 나타내며, 공정에서 발생하는 이물질, 부산물, 손실량 등을 고려하지 않은 데이터 이다. 이처럼 국가 통계데이터는 현실적 요소를 반영하지 못하고 있어 실질적인 처리현황으로 판단하기에는 다소 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하고 국가 차원의 재활용 질적 수준과 현황파악을 위해서는 보다 현실성이 반영된 정보가 필요하며, 이러한 측면에서 재활용 시설의 공정파악과 물질흐름분석을 통한 기초자료의 구축이 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 건설폐기물의 처리 공정 특성을 파악하고, 전과정 단계에 따른 물질흐름분석을 통하여 국가수준의 실질 재활용률을 산정하였다. 본 연구에서는 환경부, 한국환경공단 등의 통계데이터를 활용하였으며, 또한 건설폐기물 재활용시설 현장 실태조사를 통하여 통계 데이터를 검증하고 물질흐름분석 위한 기초 데이터를 수집하였다. 물질흐름분석의 시스템경계는 건설현장에서의 건설폐기물 발생단계부터 최종 처분단계까지를 포함하였으며, 시간적 범위는 2013년 연간 데이터를 활용하였다. 건설폐기물 재활용시설 실태조사 결과 반입되는 건설폐기물은 파쇄･분쇄 및 선별단계를 거쳐 순환골재로 생산되며 처리 공정의 순환골재 생산 수율은 약 83.7% 수준으로 산정되었다. 한편 반입량의 약 16.3%가 이물질로 선별되었으며, 그중 폐합성수지가 반입량의 약 8.43%로 가장 많은 비율을 차지하였다. 선별된 이물질은 각각 성상에 따라 재활용, 소각, 매립으로 배출되는 것으로 나타났다. 이러한 재활용시설의 공정수율과 국가 통계자료를 종합한 국가수준의 건설폐기물 실질재활용률 산정 결과 건설폐기물 발생량의 약 89%가 실질적으로 재활용되는 것으로 분석되었다. 또한 성토 및 복토용과 같은 저급용도(매립형 재활용)의 순환골재를 제외하면 발생량의 약 49.3%가 고급용도의 순환골재로써 재활용 되는 것으로 나타났다. 본 연구에서 실시한 물질흐름분석은 여러 가지 가정을 통하여 수행되었으며, 보다 정확한 건설폐기물 물질흐름분석의 수행을 위해 순환골재 생산시설 이외 다른 재활용 처리시설에 대한 조사가 필요하다. 본 연구의 결과는 건설폐기물 적정 관리를 위한 관련 정책 마련의 기초정보로 활용 될 수 있다.

우리나라는 1990년대부터 급속한 산업화와 인구증가로 도시 폐기물양이 증가하고 있다. 그 중 생활폐기물은 매립, 소각, 재활용 등의 방법으로 처리된다. 최근 국내 및 국외 선진국에서는 폐기물과 관련된 정책 및 패러다임을 갖고 최대한 폐기물을 자원순환으로 전환하고 이를 통해 매립처리량을 줄여 국토를 효율적으로 이용하는 방향으로 변모하고 있으며, 따라서 매립처리량이 줄어든 대신 재활용과 소각으로 처리되는 생활폐기물의 양이 증가하고 있다. 소각은 반입되는 폐기물의 약 90% 이상의 부피를 감소시켜 처리하는 것으로, 소각시 발생되는 소각재는 비산재와 바닥재로 나뉜다. 비산재는 소각재의 약 20%를 차지하며, 상대적으로 가볍고 다이옥신 및 유해 중금속성분들이 많아서 지정폐기물로 처리되고 있다. 반면 바닥재는 소각재의 약 80%를 차지하며, 대부분 일반폐기물로 매립 처리되고 있는 실정이다. 소각재 중 많은 양을 차지하고 있는 바닥재는 그 성분이 골재 및 자갈의 특성과 유사하다. 따라서, 여러 선진국에서는 바닥재를 도로건설의 경량 골재로 이용하거나 아스팔트 또는 콘크리트의 골재로 재이용하고 있고, 다른 재활용 제품으로의 사용을 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 현재 우리나라에서도 정책적 방향에 따라 소각재를 콘크리트 및 건설자재로 재이용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 국내에서는 바닥재를 재활용하기 위해서 “폐기물관리법 제14조의 3 제2항 [별표 5의2] 폐기물의 재활용 기준 및 구체적인 재활용 방법” 35항에 보면 바닥재를 재활용하기 위한 기준을 만족하도록 정하고 있다. 본 연구에서는 해당 기준에 있는 항목(강열감량, pH, 염소화합물, 시안화합물, 중금속 용출실험)들을 실험하여 평가하였으며, 기존의 전처리방법(세정, CO2 강제숙성)을 비교 실험하고, 세정+ CO2주입을 동시에 처리하는 방법을 이용하여 재활용기준을 만족하기 위한 최적 방법을 도출하고자 하였다.