산업폐기물 재자원화!!!

소개글

산업폐기물 재자원화!!!에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 폐기물 발생 및 재자원화의 필요성
경제성장에 따른 산업활동의 확대와 생활수준 향상으로 인하여 폐기물의 발생량이 매년 급증하고 있다. 특히 사업장폐기물의 발생량은 매년 10% 이상의 높은 증가율을 보여 88,900톤/일(1994년)에서 2000년도에는 187,800톤/일으로 증가되었다.
지금까지 폐기물은 주로 소각, 매립 그리고 해양투기 등과 같은 방법으로 처리되어 왔으나 최근 들어 재활용률이 급격하게 증가하고 있으며 이는 국내뿐만 아니라 선진 외국에서도 같은 경향을 보이고 있다. 소각처리는 소각로 건설에 따른 처리비용이 많이 들고 대기오염의 문제가 있으며, 매립처리는 협소한 국토와 수질 및 토양오염 유발 등의 2차 오염 문제를 안고 있다. 더욱이 이러한 폐기물 처리시설을 혐오시설로 인식하여 폐기물 처리시설의 설치를 반대하는 NIMBY현상의 팽배로 효율적인 폐기물 처리가 어려운 형편이다. 따라서 사후처리에 맞추어 이루어지던 폐기물 처리의 개념은 폐기물의 원천적 감량과 재자원화 촉진 등 자원순환형 처리 개념으로 방향을 돌려야 한다.
폐기물의 재자원화는 사회 전체의 폐기물처리비용 절감과 생산업체에 대한 자원절약이라는 이중의 효과를 가진다. 매립 및 소각에 의한 폐기물 처리가 실질적으로 한계에 부딪혀 있는 우리나라의 상황에서 재자원화를 통한 폐기물 배출량의 원천적 감량화는 우리 사회가 부담하여야 할 막대한 환경오염비용을 절감하게 한다. 특히 환경오염비용의 많은 몫이 기업부담으로 할당되기를 기대하는 여론의 추세에서 폐기물로 인한 오염비용의 절감은 직접적으로 기업의 경영비용을 줄임으로써 기업이윤을 향상시키게 된다. 또한 폐기물의 재자원화는 기업의 생산수율을 높이는데 기여한다. 생산과정에 투입되는 원자재 중 생산품으로 전환되지 못하고 버려지는 폐기물은 생산과정에서 손실로 나타나게 되며, 이러한 폐기물의 발생량은 생산수율과 직접적인 관계에 있다. 생산과정의 부산물로 발생하는 폐기물은 생산수율과는 직접적인 관계는 없지만, 기술의 내용에 따라 생산효율과 간접적인 관계가 있다. 즉, 생산시설 내의 폐기물의 누적은 생산시설의 공간활용에 제약을 주게 되어 생산효율을 떨어뜨리게 되는데, 폐기물의 재자원화는 기업의 이러한 공간효율을 높이는데 기인할 뿐만 아니라 자체에서 발생하는 폐기물을 사업장 내에서 활용하게 됨으로써 자원의 수송, 보관에 따른 경비절감을 통한 생산효율의 향상에 기여하게 된다.
이와 같이 폐기물의 재자원화는 자원무기화 시대의 자원부족, 매립지와 소각장 확보의 어려움, 소각과 매립에 의한 2차 오염 등의 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방안으로 자리매김하고 있다.

2. 재자원화 기술의 현황 및 추세
선진국에서는 자국의 실정에 맞는 고부가가치를 갖는 재자원화 기술을 개발하여 상용화하고 있을 뿐만 아니라 이러한 기술의 외국이전을 기피하고 있다. 그러나 국내의 폐자원 재자원화기술은 노동집약적인 형태로 유지되고 있으며, 재자원화 과정에서 인체 및 환경에 심각한 위해를 유발하는 등 선진국에 비하여 크게 뒤떨어져 있다. 즉, 재래식 정제설비나 새로운 환경규제에 부응하지 못한 설비에서 품질이 낮고 환경오염을 야기할 수 있는 제품의 재생이 주를 이루고 있다. 보다 심각한 것은 재자원화기술의 대부분이 수거나 선별과 같은 기계 및 장비의 운영에 한정된 단순기술이 많아 재자원화를 통하여 회수되는 폐자원의 경제적 가치를 높이지 못하고 있다는 것이다.
한편, 21세기에 들어서서 환경산업을 선도하고 있는 재자원화 분야는 빠르게 성장하고 있다. 재자원화기술은 지속가능한 개발이 요구되고 있으며 엄격한 환경규제에 따른 폐기물 zero 배출에 기반을 두고 있다. 동시에 폐기물 발생과 재자원화의 관점에서 환경적 그리고 경제적으로 효율적인 공정이어야 한다.
정부에서는 폐기물 재자원화의 상용화에 있어서 주요 걸림돌인 기술의 낙후를 극복함과 동시에 선진국에 견주어 경쟁력 있는 재자원화기술 개발의 능동적 추진을 위하여 2000년 6월에 21C 프론티어 산업폐기물재활용기술개발사업단(단장; 이강인 박사)을 출범시켰다. 동 사업단은 지속가능한 재자원화기술 개발에 의한 환경오염방지와 자원보존을 목적으로 하고 있다. 동 사업단을 통하여 중점적으로 추진되고 있는 재자원화기술개발 분야는 금속회수, 무기폐기물의 활용 그리고 유기폐기물의 재생원료화, 화학적 재활용 및 연료화 등이다.
금속회수 분야에서는, 전기·전자스크랩 및 폐전자기기, 석유화학 폐촉매, 폐전지 그리고 유용금속을 함유하고 있는 2차 자원으로부터 귀금속을 비롯한 유가금속을 회수하여 재자원화하는 상용화 기술의 개발이 추진되고 있다. 무기계 폐기물의 재자원화 분야에서는 석탄회, 제강분진, 슬래그, 알루미늄 드로스 등과 같이 발생량이 많은 폐기물을 중심으로 소재화 기술개발이 이루어지고 있으며 이들로부터 에코 시멘트, 특수벽돌, 인공경량골재, 파인세라믹 등과 같은 소재가 개발되고 있다. 고분자 물질의 재자원화 분야에서는 혼합 플라스틱을 다양한 재료로 분리하는 건식 및 습식선별기술이 개발되고 있으며 이로부터 균일한 펠렛 또는 제품이 제조된다. 손쉽게 분리하는 것이 어렵거나 고비용이면 상용화제 또는 다른 첨가제를 사용하여 혼합 플라스틱 자체를 제품화한다. 분리가 효율적으로 이루어진다면 유기 폐기물의 재자원화에서 물질 재활용이 가장 효과적인 방법이다. 화학적 재활용의 경우, 주로 혼합 폐플라스틱을 기름 또는 가스로 재자원화하기 위한 열분해 및 가스화에 대한 연구가 수행되고 있다. 저온 열분해법으로 고부가 연료를 제조하며 고온 가스화 기술에 의하여 합성가스로 재자원화 한다.

본문내용

하여지고 중금속을 함유한 폐수처리가 요구된다. 침출된 금은 아연을 사용하는 세멘테이션으로 회수하는데 이 때 동과 다른 귀금속들이 동시에 석출되므로 정제공정을 거쳐서 ≥99.9% 금을 제조한다. 귀금속들이 금 이외에 백금족 금속들도 함께 존재하면 시안 침출보다 왕수 또는 산화제의 존재 하에 염산으로 침출하는 것이 효과적이다. 용해된 금은 용매추출법으로 농축, 회수하고 미량으로 존재하는 백금, 팔라듐, 로듐 등 백금족 금속들은 분리정제 후 회수한다.
(3). 건식제련 기술
건식제련법에 의한 PCBs로부터 귀금속의 회수시 세라믹 또는 플라스틱에 싸여 있는 귀금속은 고온용융에 의하여 포집금속으로 농축, 회수되기 때문에 특별히 전처리 공정이 필요하지 않다. 포집금속으로는 PCBs의 주성분인 동이 많이 사용되고 있으며, 귀금속이 농축된 동은 동제련에서와 같은 방식으로 처리하여 귀금속을 회수하고 동은 다시 포집금속으로 재투입된다. 귀금속의 회수율은 금이 98%, 은이 99%, 백금이 90%, 팔라듐이 90% 정도로 알려 있다.
4. 폐전자 기기로부터 귀금속 재자원화의 현황
폐PC 및 폐휴대폰 등 고가의 귀금속을 함유하고 있는 산업폐기물의 발생량이 점차 증가하고 있다. 우리나라에서는 폐PC와 폐휴대폰의 경우 해체한 PCBs의 표면에 노출되어 있는 금만을 부분적으로 회수하고 있으나 전자부품에 내장된 금은 회수하지 못하고 있다. 더욱이 HDD, FDD, 그리고 폐휴대폰의 PCBs에 다량 실장되어 있는 MLCC로부터 팔라듐과 같은 백금족 금속의 재자원화는 요원한 실정이다.
한국지질자원연구원에서는 21C 프론티어 산업폐기물재활용기술개발사업단의 지원을 받아 2000년부터 폐PC 및 폐휴대폰 등 산업폐기물로부터 귀금속을 재자원화하는 기술개발에 나서 현재 파이롯 플랜트를 건설하여 상용화 기술을 개발하고 있다.
<그림 2>는 폐PC 및 폐휴대폰으로부터 해체한 PCBs의 분쇄를 위한 파일롯 규모의 분쇄설비이다. 1차 분쇄에서 3~5cm, 2차 분쇄에서 5mm이하로 PCBs를 분쇄한 뒤 공기선별에 의하여 금속성분과 비금속성분을 분리한다. 이 때 귀금속의 대부분은 입자크기가 작은 비금속 성분에 농축되는데 이로부터 귀금속을 추출하여 회수한다. 귀금속을 추출한 잔사와 귀금속 함량이 적은 PCBs는 국내 동제련소에 보내어 건식제련법으로 귀금속을 회수하게 되는데 이러한 폐전자기기로부터 귀금속의 재자원화 방식이 국내 실정에 적합한 것으로 생각된다.

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