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A Study on the Evaluation of Fuel Characteristic and Economic Benefit for Co-combustion of Dried Sewage Sludge with Coal

건조 하수슬러지의 석탄 혼소를 위한 연료특성 및 경제성 평가에 관한 연구

  • Kang, Jeong Hee (Department of Environmental and Energy Engineering, Anayang University) ;
  • Kang, Jong Yun (Department of Environmental and Energy Engineering, Anayang University) ;
  • Lee, See Hyung (Business Institute for Sustainable Development, The Korea Chamber of Commerce & Industry) ;
  • Kim, Byung Tae (Department of Environmental Engineering, Daejin University) ;
  • Lee, Nam-Hoon (Department of Environmental and Energy Engineering, Anayang University)
  • 강정희 (안양대학교 환경에너지공학과) ;
  • 강종윤 (안양대학교 환경에너지공학과) ;
  • 이시형 (대한상공회의소 지속가능경영원) ;
  • 김병태 (대진대학교 환경공학과) ;
  • 이남훈 (안양대학교 환경에너지공학과)
  • Received : 2013.11.26
  • Accepted : 2014.03.13
  • Published : 2014.03.30

Abstract

A study on combustion characteristic and evaluation of cost benefit were carried out using dried sewage sludge to evaluate co-combustion with coal in a coal-fired power plant. In the result of proximate analysis, sewage sludge has 78.09%, 79.65% of moisture content in A STP(Sewage Treatment Plant) and B STP, respectively. The dried sewage sludges show 0.12, 0.14 of fuel ratio value, respectively and over 30,000kcal/kg of combustible index. It means that the dried sewage sludges needs to reform from the results of fuel ratio and combustible index. As a results of the economical benefit evaluation of dried sewage sludge, about 73.4 million won through using the dried sewage sludges instead of coal and 56.4 million won through REC(Renewable Energy Certificate) cost were saved, respectively. On the other hand, it occurs 4.2 million won of additional cost related to ash disposal and 2.6 million won of investment/operation cost for co-combustion facility. In conclusion, co-combustion of dried sewage sludges with coal in a coal-fired power plant saves about 123 million won. However, it needs to consider for power supply to produce dried sewage sludges and opportunity cost for environmental pollution and so on to evaluate more reasonable benefit of co-combustion.

본 연구에서는 건조 하수슬러지의 화석연료와의 혼소 가능성 평가를 연소특성, 경제적 이익 2가지 관점에서 평가하였다. 공업분석 결과 A하수처리장의 건조 하수슬러지의 휘발분은 36.48%, B하수처리장은 40.10%로 석탄에 비해 매우 높았으며, 연료비는 0.12, 0.14로 매우 낮아 연료로써의 품질은 낮은 것으로 조사되었다. 특히 연소성 지수가 30,000kcal/kg 이상으로 연료의 기준인 3,000~5,000kcal/kg을 크게 초과하여 건조 하수슬러지의 개질이 필요할 것으로 판단된다. 건조 하수슬러지의 경제성 평가 결과 석탄의 절감에 따른 이익은 연간 73.4억원, REC인증 이익은 56.4억원이 발생하는 것으로 산정되었다. 반면에 회분처리비용 증가에 따른 손실은 2.6억원, 건조 하수슬러지의 혼소에 소요되는 설비의 투자 및 운영비가 4.2억원으로 산정되어 건조 하수슬러지의 혼소에 따른 경제적 이익은 연간 123억원으로 추산되었다. 다만, 건조 하수슬러지의 생산에 소요되는 동력 및 건조 하수슬러지의 혼소로 인한 환경오염 등에 대한 비용은 본 연구에서 고려되지 못하였으며 향후 이에 대한 연구가 추가적으로 필요할 것이다.

Keywords

References

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