본 논문은 환경오염방지 및 처리에 관한 설비 등 환경기초시설에서 운영 적정성에 대한 정보화 시스템 즉, 환경기초시설 통합관리 시스템 개발에 관한 것이다. 이것을 개발하여 오염 원인물질의 생성부터 오염방지처리, 소멸에 이르기까지 전 과정(Life Cycle)에 대한 환경성 개선과 효과의 극대화를 이룬다. 이를 위해서 환경에너지시설의 환경경영 국제표준인 ISO14001 기반의 소각시설 정보화 시스템인 환경기초시설의 운영을 위한 유비쿼터스 전과정 평가시스템(u-LCA: Ubiquitous Life Cycle Assessment)을 개발하였다. 개발된 시스템은 현재 고양시 소각장에 적용하여 시범 운영 중이다. 이로 인하여 관리자들은 실시간으로 소각로의 운영 실태를 확인하고 문제점들을 즉시 개선할 수 있다.
생활폐기물 처리용량이 일일 50톤 이상인 소각시설에 대한 배출가스중의 다이옥신 농도는 신규시설인 경우 $0.1ng-TEQ/Nm^3$, 기존시설인 경우 $0.5ng-TEQ/Nm^3$로 규제하고 있으며, 기존시설인 경우에도 2003년에는 $0.1ng-TEQ/Nm^3$로 강화할 예정이다. 이들 소각시설은 다이옥신 측정분석기관으로부터 년 2회 이상 배출가스중의 다이옥신 농도를 측정하여야 한다. 현재까지 7개 기관이 다이옥신 측정분석기관으로 지정을 받았으며, 이들 기관은 매년 국립환경연구원이 제공하는 정도관리 프로그램에 따라 평가를 받아야 한다. 1999년에는 1998년에 지정받은 4개 기관에 대하여 M 소각시설에서 대기오염공정시험방법에 따라 다이옥신 시료채취 및 분석을 하여 정도관리를 실시하였다. 정도관리 실시결과 등속흡인계수는 각각 100.9%, 102.4%, 102.1%, 99.2%로 4기관 모두 양호하였으며, 분해능 (10,000 이상), 질량검정 결과(${\pm}5ppm$ 이내), 동위원소 존재비 (15% 이내) 및 회수율(50-120%) 모두 대기오염공정시험방법 기준을 만족하였다.
이 연구논문의 주요 목적은 하수슬러지와 생활폐기물을 혼합소각할 경우, 소각시설의 안정적 운영을 위해 가장 중요한 변수인 하수슬러지의 정량공급 방안에 관한 것이다. 실험결과, 슬럼프테스트와 유동화테스를 통해 함수율을 약 87%로 정량공급할 경우, 하수슬러지의 표면연소를 보완하여 완전연소가 이루어 질 것으로 판단되어 향후 생활폐기물과 하수슬러지 혼합소각시 소각시설의 안정화에 기여할 것으로 판단된다.
환경기초시설에 대한 시민의 의식을 알아보기 위하여 설문조사를 실시하였다. 대부분의 시민이 쓰레기 처리문제의 심각성을 인식하고 있었으며 퇴비화시설을 가장 많이 지어야 한다고 느끼고 있었다. 시민들이 가장 싫어하는 시설은 매립장이었고 분뇨처리장, 소각장, 퇴비화시설의 순이었다. 집과의 허용이격거리는 매립장은 4km 이상, 소각장과 퇴비화시설은 2km 이상, 하수처리장은 1km 이상 떨어져야 한다고 응답한 사람들이 많았다. 지역주민이 원하는 보상정도는 이사비용 + 토지가 + 불편 감수비용 (토지 및 건물가격과 비등한 금액) 을 원하는 사람이 가장 많았다. 처리시설에 대한 수용도에 있어서는 완벽한 처리시설이라도 30% 정도의 응답자가 허용을 하지 않겠다고 응답하였다.
활성탄소 (activated carbons, ACs)는 넓은 비표면적을 가지고 있어 흡착용량이 크며, 발달된 미세공을 가지고 있기 때문에 오염물질의 제거능력이 높을 뿐만 아니라 경제적, 환경 친화적인 측면에서도 유리하다. 특히 섬유화된 할성탄소섬유 (activated carbon fibers, ACFs)는 균일한 세공이 표면에 노출되어 있어 흡착속도가 빠르며, 안정성과 재생성이 좋고 섬유상이기 때문에 가공이 용이하며 직포, 부직포, 시트 등의 형태로 만들어져 용매회수, 공업제품의 정제, 오폐수의 처리시설, 소각시설의 유해 배기가스의 흡착등에 널리 사용되고 있다.[1,2] (중략)
황은 기원전 2000년경에 발견되어 많은 화학제품의 원료로서 공업적으로 중요한 위치를 차지하여 왔으며, 황의 소비량이 공업발전의 척도로 간주되기도 하여왔다. 그러나 최근에는 세계적으로 관심이 고조되어있는 환경문제로 황의 직접적인 생산보다는 황의 제거에 더 큰 비중을 두고 있는 형편이다[1]. $SO_2$ 나 $H_2S$는 Table 1에서 보는 것처럼 인체에 끼치는 영향이 지대할 뿐만 아니라 산성비 등을 통한 자연규제가 점점 강화되고 있으며 현재 국내에서는 일반배출시설은 800ppm, 소각시설에서는 300ppm(12% $O_2$기준) 이하로 농도규제만을 하고 있으나 앞으로 선진국처럼 총량규제로 전환해야 될 것으로 사료된다.
연소시설, 소각시설 등에서 배출되는 아황산가스, 질소산화물, 염화수소, 불화수소 등의 산성가스를 경제적, 효율적으로 처리하는데 많은 관심의 대상이 되고 있는 건식 세정에는 석회석(CaCO$_3$, limestone), 생석회(CaO, lime), 소석회(Ca(OH)$_2$, hydrated lime) 등 calcium을 다량 함유하는 흡수제가 매우 효과적이라고 알려져 있다. 따라서 이러한 흡수제와 SO$_2$dml 화학반응에 관하여 많은 연구가 수행되어 왔으나, 대부분의 연구는 SO$_2$와 석회석이 고온에서 진행되는 화학반응에서 관한 것이다.(중략)
교통수단의 발달과 경제활동이 활발해짐에 따라 많은 오염문제가 발생하였는데, 특히 대도시를 중심으로 증가한 차량과 경제활동에 필요한 에너지 소비의 증대로 대기오염의 심각성은 더욱 커지게 되었다. 일반적으로 대기중 부유 분진의 발생원은 토사의 재 비산이나 해염 입자, 화분 등과 같은 자연적인 발생원과 산업시설, 소각시설, 가정난방, 수송수단의 이용 등의 인간활동에 의한 인위적인 배출원으로 대별되는데, 인위적인 배출원의 영향은 자연적 발생원에 비해 그 영향이 보다 폭넓고 중요하게 다루어지고 있다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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