The emission of odor, characterized by the combustion conditions and biomass types resulting from the use of a biomass incinerator, was analyzed. The following biomass types were considered: bark, board waste, sawdust, wood flour, wood fiver, wastewater sludge, and timber wastewater. As a study method, the physico-chemical characteristics of each biomass type were analyzed to predict the potential substances that might be emited under incomplete combustion conditions. And, the emission components of odor emission by biomass were analyzed at the laboratory level using a combustion device. In addition, the characteristics of the contaminant (odor) emission per mixture ratio of biomass were analyzed in a stoker incinerator that is in operation in an actual establishment at a scale of 300 ton/day. In the biomass emission experiment using the combustion device at the laboratory level, the major substances such as Acetic acid, Styrene, Toluene, Benzene, Dichloromethane, etc. were analyzed, and these components were determined to increase odor index. VOCs measurement in the outlet of the stoker incinerator indicated that Acetaldehyde, Ethanol, Acetonitrile, Ethyl acetate, Toluene, etc. were detected as the major substances. These were similar to the emission substances presented by the experiment that had investigated emissions by biomass type. A study on the Effect of Operational Conditions in biomass stocker incinerator on the concentration of odorous materials emitted from stack showed a close relationship between the input by biomass type and urea, temperature in the incinerator, and the tendency to emit/produce odor.

This study is analyzed combustion phenomena based on the environmental energy facility incinerator. It is assumed that combustible components of waste are composed of carbon and hydrogen, and the combustion process of fuel is by setting as multi-component / multistage reaction. As the combustion chamber is burned, the high temperature environment is achieved, also the heat transfer accompanied by the turbulent flow and the generation of NOx, a pollutant, are interpreted to predict the thermal and fluid characteristics and pollution emissions of the grate incinerator. As the result of internal flow analysis, the slow flow around the ash chute and the mixing effect due to the complicated turbulence around the combustion chamber were predicted to show excellent performance. It is shown to the internal average temperature was about 1024°C, around the about 1000°C homogeneous temperature distribution. Due to the sudden temperature decrease in the boiler, the flue gas temperature at the outlet was estimated to be about 220 ℃.

소각로 내 공기 주입은 연소가스의 체류시간, 미연분 제거 및 출구가스 온도 제어 등의 많은 영향을 끼친다. 이에 따라 2차 연소용 공기량을 변화시켜 충분한 체류시간을 확보하고 850℃ 이상의 출구가스 온도를 유지하며, 높은 turbulent를 관리함으로써 안정적인 소각로 운영이 되어야만 한다. 본 연구에서는 현재 운영 중인 소각장의 소각로를 설계하고, 평균 일일 소각량을 바탕으로 1차 공기량을 산정한 후 2차 공기량을 변화하여 CFD 프로그램(Fluent)을 통해 이론적인 공기유동을 규명하였다. 또한 산정된 공기량을 바탕으로 실제 운영 중인 소각장에 적용함으로써 최적의 연소조건을 도출하였다. CFD simulation 결과 1.2차 공기비는 75:25가 최적의 결과로 나타났으며, 2차 공기 분사노즐 전 후면 유속 비는 1:3에서 가장 우수한 결과로 나타났다. 또한, 실제 운영 중인 소각로에 적용한 결과 적절한 소각로 출구온도는 질소산화물 제거 효율 및 일산화탄소 발생농도에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

Using the waste(sand wastr and boiler ash) in fluidized bed inciverator, lightweight aggregate concrete was produced and a recycling plan was prepated. The first, the result of the leaching test shows that the waste fluid sand and boiler ash did not exceed the effluent standard. This indicates that there is no harmful effect for recycling. The second, in the lightweight aggregate test using waste fluid sand and boiler ash, the sample that combined cement, waste fluid sand, and sand showed the highest compressive strength, and the mix proportion was 10: 7: 3. Lightweight aggregate concrete that combined cement, waste fluid sand, boiler ash, and sand had a low compressive strength by and large. The third, the same results were identified in the relation between the content of SiO2 and that of Na2O. As the SiO2 content is lowered, the overall viscosity and plasticity of the concrete also decrease, which is not a good condition to form concrete. As for Na2O, as the content increases, the viscosity of the sample and the viscosity of the cement are remarkably lowered, and the strength of the finished concrete is lowered. Therefore, it was concluded that the higher the content of SiO2 and the lower the content of Na2O, the more suitable it is to mix with cement to produce concrete. Fourth, from the fluidized bed incinerator currently operated by company A in city B, a total of 14,188 tons/year were discharged as of 2016, including 8,355 tons/year of bottom ash (including waste fluid sand) and 5,853 tons/year of boiler ash. The cost for landfill bottom ash and boiler ash discharged is 51,000 won/ton, and the total annual landfill cost is 723,588,000 won/ year. Assuming that the landfill tax to be applied from the year 2018 is about 10,000 won/ton, and if there is no reduction in waste disposal charge, an additional landfill tax of 141,880,000 won/year will be imposed. Consequently, the sum total of the annual landfill cost will be 865,468,000 won/year. Therefore, if the entire amount is used for recycling, the annual savings of about 8.7 billion won can be expected.

우리나라에서 폐기물을 처리하는 방법에는 크게 매립, 소각, 재활용이 있으며 일반적으로 폐기물을 수거하여 재활용 할 수 있는 부분을 제외한 나머지는 소각한 뒤 매립을 하는 방식을 택하고 있다. 매립은 계속적인 매립지 확보에 어려움을 겪고 있으며 폐기물의 배출량이 갈수록 증가됨에 따라 예상되는 매립지의 기대수명이 점점 감축되고 있다. 이러한 상황에서 우리나라에서는 폐기물을 짧은 시간 안에 매우 안정적으로 처리할 수 있는 소각기술로 시야를 넓혀야 한다. 소각은 대부분 재활용할 수 있는 폐열 및 고형화연료를 확보할 수 있을뿐더러 매립지의 수명도 효과적으로 늘릴 수 있다. 또한 소각이 완료된 후의 소각재는 수분까지도 거의 제거된 상태이기 때문에 바로 매립이 가능한 정도에 이르렀다. 환경부에서 발행한 ‘전국 폐기물 발생 및 처리 현황(2015년도 수정본)에 따르면 소각과정에서 발생된 연소재의 일일배출량은 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 소각재를 매립하는 방법 외에 재활용할 수 있는 방안을 모색하여 매립지의 수명연장은 물론 효율적인 재활용자원으로 사용할 수 있게 만드는 것이 필요하다. 그러나 소각재는 현행 폐기물 관리법상 중금속 농도가 비교적 낮기 때문에 일반폐기물로 관리되고 있었으나 유해성 논란이 끊이질 않고 있다. 따라서, 소각재에 들어있는 유해중금속의 농도를 효과적으로 처리하여 낮추면 다른 분야에서 즉각 활용할 수 있는 좋은 재료로 사용할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 소각재의 처리 실태를 알아보고 재활용되고 있는 방법들을 검토, 비교하고 현재 유동상식 소각로에서 배출되는 폐유동사의 재생골재로의 재활용 가능성에 대해 알아보았다. 추가적으로 유동상식 소각로에서 배출되는 보일러재와의 배합 가능성, 그리고 성분분석을 이용한 함유성분의 함량과 재활용 목표의 관계도 연구하였다. 이는 기존에 활용되고 있는 재활용 방법과 새롭게 이용할 수 있는 방법에서 원재료로 사용되고 있는 것들을 대체할 수 있는가에 대한 것이다. 기존에 사용되고 있는 원재료만큼의 효율이 나온다면 원가절감은 물론 폐기물 재활용, 나아가서는 자원재이용에 따른 환경문제 감소에 도움이 될 수 있을 것이라 판단된다.

급격한 산업화와 인구 증가 등은 국내 폐기물 발생량이 해마다 증가하는 요인으로 작용하고 있으며 이에 따른 다양한 폐기물 처리방법이 수행되고 있다. 대표적인 폐기물 처리 방법 중 하나는 소각에 의한 폐기물 처리이며 다량의 폐기물 처리가 가능하고 특히 폐기물의 부피와 무게를 10~20% 정도로 감량할 수 있으며 소각열에너지를 회수하여 폐기물의 자원순환에 일조하고 있다. 이러한 장점으로 인해 국내 폐기물의 소각처리 비율은 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 그럼에도 불구하고 폐기물 소각처리 중 발생하여 배출되는 다양한 오염물질은 환경에 큰 단점으로 작용할 수 있다. 따라서 소각시설에서 배출되는 오염물질의 모니터링은 환경보전 문제에 있어 매우 중요한 과제이다. 본 연구에서는 소각로에서 배출되는 오염물질의 특성을 파악하기 위해 의료 폐기물 소각로 44개소와 소형 폐기물 소각로 28개소, 총 72개의 가스 샘플을 채취하고 분석하여 주 대기오염 물질인 이산화탄소, 질소산화물, 황산화물, 다이옥신을 측정하였고 배출허용기준과 비교하였다. 또한 주성분분석을 통해 오염물질 배출을 6개 그룹과 6개 샘플로 나누어 각각의 배출특성을 분석하였다. 분석 결과, 다이옥신의 경우 배출허용기준을 초과한 시설은 의료 폐기물 소각로 7개소, 소형 폐기물 소각로 9개소로 나타난 반면, 이산화탄소, 질소산화물, 황산화물의 경우 소형 폐기물 소각로 10개소에서만 배출허용기준을 초과한 것으로 나타났다. 이 결과를 통해 의료 폐기물 소각시설보다 소형 폐기물 소각시설의 오염물질 배출이 심각한 것으로 확인되었으며 방지시설과 운전 조건의 개선이 필요할 것으로 판단된다.

Characteristics of the exhaust gas of a commercial scale (7.2 ton/day) municipal wastes incinerator with recirculation of its high temperature combustion gas were investigated. High temperature combustion gas made by incineration was entrained by an air jet and re-used for incineration. Air was preheated to 384-512oC and diluted to have an oxygen concentration of 16-17%. Incineration of municipal wastes with the preheated and diluted air made extremely uniform and stable flames. Concentrations of nitric oxide (NOx), carbon monoxide (CO), oxygen (O2), and carbon dioxide (CO2) in flue gas were measured at the boiler exit and the stack, simultaneously. Averaged concentrations of NOx and CO were reduced to 54.2 ppm and 3.1 ppm at the boiler exit and to 49.8 ppm and 6.0 ppm at the stack, respectively, at a reference oxygen concentration of 12% without any post treatment of NOx and when the averaged outlet temperature of the combustion chamber was 904oC. The measured NOx emission was only 29% of that of a conventional municipal incinerator. Simultaneous reduction of NOx and CO is significant. Averaged concentrations of O2 and CO2 were 9.7% and 8.6% at the boiler exit and 14.6% and 4.9% at the stack, respectively.

Since 1987, the use of CFCs and HCFCs in various fields such as refrigerant of a refrigerator and a vehicle, a propellant for a spray, and a urethane foaming agent has been prohibited by Montreal protocol related to ozone depletion materials. Instead of the CFCs having a high ozone depletion potential (ODP), HFC-based refrigerants without a chlorine content were developed but determined as global warming materials. Therefore, to reduce greenhouse gas such as HFCs, including CFCs and HCFCs, having a global warming potential (GWP) of 150 or more, which is abandoned from the existing apparatus, it is required to develop a new eco-friendly, economic, and stable treatment technology. When the auxiliary fuel LPG was used at a flow of 1.0 kg/h with an air ratio of 1.1, the average temperature at the vertical section in the combustion chamber was 1,300 K, which is sufficient to destroy waste HFCs. In the waste refrigerant destruction test, the destruction ratio of waste HFCs was 100% when waste HFCs were injected at a flow of 2.8 kg/h.

적외선 열화상 카메라는 피사체의 실물을 보여주는 것이 아닌 피사체의 표면으로부터 복사(방사)되는 전자파의 일종인 적외선 파장 형태의 에너지(열)을 검출, 피사체 표면 복사열의 강도를 측정하여 강도의 양에 따라 각각의 다른 색상(false or pseudo color)으로 표현하여 주는 카메라이다. 이는 대상물체 또는 임의의 범위에 존재하는 열의 차이(온도)를 비접촉 방식으로 측정이 가능하다. 현재 방열손실의 온도 측정은 KS법에 의한 지점별 온도측정을 하고 있으나, 이는 접촉하는 지점마다 온도가 달라 평균적인 온도를 구하는 데는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 공정별 표면온도를 고분해능 검지기를 이용한 적외선열화상카메라로 방열손실률을 측정 분석하고자 한다. 본 연구에서는 적외선 열화상 카메라 Laser Marker(-60℃ ~ 760℃)를 이용하여 Laser의 표면온도를 측정할 수 있는 미국제조회사인 FLIR社의 T650sc 모델을 이용하여 사업장 폐기물 소각시설의 소각로의 벽면의 온도를 측정하였다. 측정된 온도를 이용하여 복사 열 전달률을 구하기 위한 Stefan-Boltzmann법칙과 대류 열 전달율을 구하기 위한 Newton의 냉각 법칙과 소각로의 면적을 이용하여 로벽의 방열되는 손실을 계산해 보고자한다. 국내의 사업장 폐기물 소각시설 78개 호기 중 소각 방법별(일반소각, 고온소각), 소각로 타입별(Stoker, R/K + Stoker, R/K)로 나누어 대상 시설을 선정하여 현장실측을 진행하였다. 계산 시 사용되는 데이터는 1년간 자료를 이용하여 설문조사된 데이터를 바탕으로 계산되었으며 이를 이용하여 방열손실 계산에 적용하여 분석하였다.

It is known that lowering of peak temperature of flame reduces NOx emission in combustion process. Low oxygenconcentration of diluted combustion air reduces peak flame temperature, but makes flame unstable. So increasing oftemperature of reactants is needed to enhance flame stability. Mixing of high temperature combustion gas with combustionair makes low oxygen concentration and increases air temperature simultaneously. Low oxygen concentration ofcombustion air reduces peak temperature of flame and increased air temperature makes flame stable by enhancement ofcombustion reaction. Special apparatus for recirculation of high temperature combustion gas should be needed, becausegeneral blower cannot be used to return the gas of almost 1,000oC. Air jet type recirculation apparatus has been developedand installed in a commercial scale of 7.2ton/day incinerator and estimated. Oxygen concentration and temperature ofair mixed with inhaled high temperature combustion gas by the apparatus are 16.24~17.78%, 384~512oC, respectively,in a steady state of incineration.

Characteristics of exhaust gas of solid refuse fuel (SRF) burning in a commercial scale of 12ton/day incinerator havebeen investigated. Combustion air for SRF burning is mixed with recirculated high temperature exhaust gas to diluteoxygen concentration and preheat itself. It is called high temperature EGR (Exhaust Gas Recirculation) combustion. Itis known that low oxygen concentration of diluted air reduces flame temperature and NOx emission, but also makes flameunstable. Highly heated air by mixing with high temperature exhaust gas makes flame stable by enhancement ofcombustion reaction. Concentrations of nitric oxide (NOx), carbon monoxide (CO), oxygen (O2) and carbon dioxide (CO2)in flue gas have been measured at stack. High temperature EGR incineration of SRF dramatically reduces nitric oxideemission and residual oxygen. Average concentrations of NOx, and CO are 71.5ppm and 86.6ppm especially at referenceoxygen concentration of 12% without any post treatment of NOx when the average outlet temperature of combustionchamber is 942oC. And average concentrations of O2 and CO2 are 9.59% and 8.3% especially.

화석연료의 환경오염문제와 자원고갈에 의한 에너지 수급 문제는 폐기물 에너지를 신재생에너지로 사용하는 패러다임의 변화를 가져왔으며 2005년부터 시행된 쓰레기 종량제의 시행은 폐기물 성상에 많은 변화를 가져왔다. 본 연구 대상지역은 소각로 용량(100Ton/day)에 비하여 소각시설로 반입되는 생활폐기물 양이 부족하여 이에 대한 해결방안으로 폐목재, 폐가구등의 대형폐기물 혼합소각에 대한 연구를 하였다. 생활폐기물 소각시설에 반입되는 생활폐기물과 폐목재, 폐가구등의 대형폐기물의 조성 및 삼성분 발열량을 분석하고, 생활폐기물과 대형폐기물 혼합비율을 각각 무게기준 0%, 10%, 20%, 30%로 하여 소각 후 발생되는 연소가스를 분석하였다. 생활폐기물 발열량은 약 3477 Kcal/kg이고, 삼성분 분석 결과 수분 26.45%, 가연분 64.61%, 회분 8.94%으로 나타났으며, 대형폐기물 분석결과 발열량 4595.47 Kcal/kg, 수분 26.83%로 나타났다. 각각의 시료들을 반건식 반응탑, 여과집진기와 SCR(Selective Catalytic Reduction)의 연소가스 처리설비를 갖춘 소각시설에 소각 후 연소가스를 분석한 결과 Dust, NOx, CO, SOx는 큰 변화가 없었던 반면 HCl은 배출허용기준을 근접하는 것으로 나타났다. HCl의 경우 대형폐기물을 30% 혼합 소각하였을 때 최고 18.4ppm의 배출농도를 나타내어 현행 배출허용기준(20ppm)에 근접함으로써 혼합소각이 적합하지 않음을 알 수 있었다. 그러나 대형폐기물을 20% 혼합소각 하였을 때는 생활폐기물만 소각할 때와 비교하여 약 2ppm 증가하는 수준에 그쳐 별도의 대기오염방지설비의 추가 없이도 20%까지 충분히 혼합소각이 가능할 것으로 판단되었다. 현재 운영 중인 생활폐기물 소각시설에서 대형폐기물을 혼합 소각할 경우, 혼합비율에 따라 소각특성과 Dust, SOx, NOx, CO, HCl 등의 대기오염물질 발생량과 농도에 변화가 있었으나 대형폐기물을 무게기준 20%까지 혼합 소각할 경우에는 현재 운영되고 있는 연소가스처리시설 만으로도 충분히 현행 대기오염물질 배출허용기준을 만족시킬 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구결과 생활폐기물 소각시설에서 폐기물 부족현상을 해소하고 대형폐기물의 에너지화의 가능성을 알수 있었으며 유사도시의 소각시설 설치시 특성자료로 제공 하고자 하였다.

K시의 소각장은 2000년 5월 시험가동으로 2기(스토거방식) 처리시설로 400ton/day의 생활쓰레기를 처리하면, 계통도는 쓰레기 반입, 쓰레기크레인, 소각로, 페열보일러, 반건식반응탐, 백필터, 탈질설비, 증기터빈발전기, 연돌소각처리 등으로 처리 하며, 소각과정에서 생성되는 폐열을 회수, 증기를 발생시켜 이 증기를 이용해서 장내 열원 및 소비전력을 보충하는 설비시설을 갖추고 있다. 그러나 그림 1과같이 사용 후 4 ~ 5년 후 부터는 산소농도가 증가하여 최근 3년간 급격히 상승해지고 있는 추세이며 2호기의 산소농도가 1호기 보다 높아지고 있어 배기가스 중 CO, SOx, HCl, NOx의 농도는 증가 하는 것으로 나타나고 있다. 본 연구는 소각로의 적정공기량을 투입하여 산소농도를 낮추어 대기배출 농도를 저감하기 위한 연구이다. 산소농도가 너무 높거나 너무 낮아도 문제가 되며 산소농도가 너무 높을 경우 모든 측정항목에 영향을 줌으로서 세심한 관심이 필요하다. 산소농도만 제어를 잘하면 CO는 물론 다른 항목의 제어 관리도 빨리 대처를 할 수 있다. 운전 중 가장 안정적인 범위는 이론상으로는 7 ~ 9%이나, K시의 소각설비는 10년 이상 운영으로 그동안에 많은 변화가 있어 산소농도는 약 9 ~ 13%로 높게 분석되었다. 1차 연소공기는 연소과정에는 직접적으로 영향을 주지만 연소실 내부의 유동장에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 알려져 있고, 반면에 2차 연소공기는 불완전 연소물질의 2차 연소실에서의 연소를 촉진시키는 역할뿐만 아니라 연소실 내부의 유동형태를 크게 변화시키므로 미분입자의 이원방지, 화염높이의 적정유지, 연소가스 농도의 균일화 등 연소실내부의 연소상황을 제어하는 역할을 수행한다는 연구 문헌을 중심으로 본 연구 내용은 2차송풍량을 산소농도에 비례하여 송풍량이 자동으로 조절되어 소각로 내에 과잉송풍량이 들어가지 않고 산소농도에 맞게 송풍량을 주입하는 방법으로 DCS프로그램을 보완하였다. 그 결과 그림 2와 같이 대기배출 가스의 농도가 전년도에 비해 감소하였으며 약품사용량도 감소한 것으로 나타났다.

Infectious diseases in domestic animals of carcase were increasing every year. According to the monthly report for infectious disease from Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries, 11,954 heads of cattle, 518,178 heads of pig, 232,850,244 heads of bird were reported in 2011. Infectious diseases of carcase almost spread on a national scale. Dead or emergency preventive carcase are completely treated on bury. Since the treatment of carcase on bury are generating soil, underground water and source water pollution, introduction of new preventive system should be considered. In this study, literature survey and case studies to prevent the spreading of virus for infectious disease and second environmental pollution were investigated. The actual experiments using the existing incineration facilities were also performed to ensure the possibilities of safe treatment of carcase. On the other hand, the moving-type incineration are also being developed and its operation manual will be prepared. Among the investigated incinerators, stoker type incinerator was not suitable for the treatment of carcase, however, other incinerators such as fluidized-bed type incinerator, rotary kiln type incinerator ware shown to be suitable. But even for the stoker type incinerator, if the pre-treatment facilities( grinding, crushing) are installed, it will also be a suitable method. The analytical results for air pollutants(including dioxin) emitted from the final exit were all satisfied to the air pollution emission standards.