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11 국내의국내의 폐기물폐기물 에너지화에너지화 자원화를자원화를 통한통한 녹색성장녹색성장 장책장책 추진추진 현황현황1.1. 국내의국내의 폐기물폐기물 에너지화에너지화--자원화를자원화를 통한통한 녹색성장녹색성장 장책장책 추진추진 현황현황

2. 2. 국내국내··외외 폐기물폐기물 에너지화에너지화--자원화자원화 기술기술

3. 3. 주요주요 폐기물폐기물 에너지화에너지화--자원화자원화 기술기술

신신··재생에너지재생에너지

국내국내 폐기물폐기물 발생발생 및및 처리처리 현황현황

전체 폐기물 발생량 중 재활용율 83.6%, 매립 8 0% 각 % 해양배출 3 0%매립 8.0%, 소각 5.4%, 해양배출 3.0%

에너지화에너지화 가능한가능한 폐기물량폐기물량○ 종량제 봉투 및 가연성으로 배출되어 매립처리 되거나 해양배출되는 것

- 매립폐기물 25,436톤/일 중, 건설폐재류 등 불연성을 제외한가연성폐기물 12 88 톤 일 약 0%가연성폐기물 12,885톤/일(약 50%)

○ 해양배출 폐기물 9,487톤 중, 페석회 등 무기성을 제외한하 폐수슬러지 등 유기성 폐기물 7 971톤/일하․폐수슬러지 등 유기성 폐기물 7,971톤/일

- 음폐수 8,225톤/일 중 해양배출되고 있는 5,420톤/일(65.9%), 가축분뇨 124 235톤/일 중 해양배출되고 있는 7 100톤/일(5 4%)가축분뇨 124,235톤/일 중 해양배출되고 있는 7,100톤/일(5.4%)

녹색마을 설치 추진계획

마을 유형별 시범사업 추진 ⇒ 각 부처별로 최적 모델 개발

- ’09~’10년 중 사업공모 또는 최적지를 선정, ’10년부터 ’12년까지 추진

구분 계(개소) 도시형 농어촌형 도·농 복합형 산촌형

시범마을 10 2 2 2 4담당부서 환경부 농식품부 행안부 산림청

시범사업 결과를 토대로 관계부처별 • 마을유형별 추진 또는 통합추진 여부검토‘관계부처합동 실무T/F’를 상설화하여 관계부처간 긴밀한 협 지원체계 구축

담당부서 환경부 농식품부 행안부 산림청

‘관계부처합동 실무T/F’를 상설화하여, 관계부처간 긴밀한 협조•지원체계 구축

‘사업 성공 시, 2020년까지 “저탄소 녹색마을” 600개 설치

대상 ⇒ * 농축산 폐기물 : 농식품 잔재물 축산 폐수 농업 부산물대상 ⇒ 농축산 폐기물 : 농식품 잔재물, 축산 폐수, 농업 부산물* 도시폐기물 : 음식물 쓰레기, 폐식용유, 폐가구, 가연성 생활폐기물* 임목부산물 : 잔가지. 낙엽 등* 자연에너지 : 태양광 풍력 소수력 등 자연에너지 : 태양광, 풍력, 소수력 등

* 2013년까지 가축분뇨 공동자원화 시설 94개(농식품부 76개, 환경부 18개) 설치가축분뇨 에너지화 시설 15개 설치 ⇒ 매월 270만㎾의 전기 생산

천여 농가가 한 달간 쓸 수 있 양(9천여 농가가 한 달간 쓸 수 있는 양)* 농식품부 : 2020년까지 가축분뇨 공동자원화 시설 150개(100개는 에너지화시설)

바이오매스바이오매스 에너지에너지 지역시스템화지역시스템화 사업사업 예예

구분 세부내용구분 세부내용

배경 지구온난화와 같은 환경문제에 대처하고 전세계적인 자원고갈문제 해결 방안 모색일본 국내적으로는, 대량생산, 대량배출, 대량폐기형 경제사회시스템에서 탈피하고, 환경과 경제가 통합된 지속가능한 순환형 사회 구축 추구

목표 순환형사회경제시스템 구축(최종처분량 저감, 자원유효이용 등)

원료 * 에너지작물 : 목질계 바이오매스, 초지계 바이오매스, 전분 및 당생산형식물, 기름생산형식물, 수생 바이오매스* 폐기물 : 농업잔재물 및 부산물, 목재폐기물, 축산폐기물, 슬러지(하수, 분뇨, 산업폐기물슬러지), 도시쓰레기, 음식물쓰레기, 흑액

바이오매스 에너지화 기술바이오매스 에너지화 기술

열화학적 변환기술 생물학적 변환기술

① 연소② 가스화-상압가스화③ 가스화-가압가스화

① 메탄발효② 에탄올발효③ 아세톤 및 부탄올발효③ 가스화 가압가스화

④ 가스화-직접가스화⑤ 급속열분해⑥ 탄화⑦ 수열가스화⑧ 수열액화

③ 아세톤 및 부탄올발효④ 백색부병균에 의한 리그닌분해⑤ 혐기성발효에 의한 수소발생⑥ 광합성에 의한 수소발생

⑧ 수열액화⑨ 에스테르화에 의한 바이오디젤 합성⑩ 고형연료화

보급 중인 기술보급 중인 기술

① 연소에 의한 발전 : 목재폐기물, 도시쓰레기

② 가스화 : 목재폐기물, 폐플라스틱

③ 메탄발효 : 축산분뇨 등 축산폐기물

④ 고형연료화 목질계 식품폐기물 축분 슬러지 등④ 고형연료화 : 목질계, 식품폐기물, 축분, 슬러지 등

⑤ 탄화 : 목재폐기물, 슬러지 등

바이오매스바이오매스 및및 폐자원폐자원 에너지화에너지화 기술기술 개요개요 : : 변환기술의변환기술의 종류종류 및및 정의정의기술 종류 정의

연소 바이오매스를 가열하여 발생하는 열에너지를, 열로서 직접이용하거나 전력에너지 등으로 변환하여이용하는 기술

가스화-상압가스화 바이오매스 고체원료를 고온에서 열분해와 화학반응에 의해, 가스연료 또는 합성가스로 변환하는기술로, 가스화조건이 0.1~0.12MPa인 기술

가스화-가압가스화 바이오매스 고체원료를 고온에서 열분해와 화학반응에 의해, 가스연료 또는 합성가스로 변환하는

열화학적

가 화 가 가 화 바이 매 체 에서 해와 화학 응에 의해 가 가 하기술로, 가스화조건이 0.5~2.5MPa인 기술이며, 부분산화에 의한 직접가스화방식임

가스화-직접가스화 가스화제에 산소 또는 공기를 이용하여 이론적 산소비의 1/3~1/2의 산소를 원료 바이오매스와 부분산화반응을 일으키게 하여 발열과 가스화를 동시에 수행하는 기술

급속열분해 바이오가스를 열분해할 떄, 가열속도를 크게 하고 수백도의 고온까지 순간적으로 급속히승온하여열분해하는 기술

변환기술열분해하는 기술

탄화 목질계폐기물 등을 공기공급을 차단하거나 제한하고 400~600℃로 가열하여, 기체(목가스), 액체(타르, 목초액), 고체(목탄)의 생성물을 얻는 기술

수열가스화 바이오매스를 고온고압의 물(수열상태의 물)속에서 분해시켜, 가스생서물을 얻는 기술

수열액화 바이오매스를 고온고압의 열수중에서 열분해시켜 액상생성물(기름)을 얻는 기술수열액화 바이 매 를 온 압의 열수중에서 열분해시켜 액상생성물(기름)을 얻 기술

에스테르화에 의한 바이오디젤 합성 식물유를 메틸에스테르화하여, 디젤연료로서 그대로 연소하는 기술

고형연료화 현재는, 폐기물에서 불순물을 제거하고 건조, 파쇄, 성형하여 고형연료(RDF)를 제조하는 기술을 말하나, 원래는 석탄과 바이오매스를 혼합하고 바인더를 사용하여 고압성형한 복합고형연료를 제조하는 기술을 말함하는 기술을 말함

메탄발효 유기성폐기물을 혐기성미생물을 이용하여 혐기상태에서 분해하여 최종적으로 메탄가스를 생성하는 기술로 혐기성소화를 뜻함

에탄올발효 글루코스 등과 같은 당질이 효모 등과 같은 미생물에 의해 혐기조건에서 분해되어 에탄올과 이산화탄소를 생성하는 반응을 이용한 기술

아세톤 및 부탄올발효 편성혐기성 유포자미생물인 Clostridium속균을 이용하여 당으로부터 아세톤 부탄올을 배양액중에

생물학적변환기술

아세톤 및 부탄올발효 편성혐기성 유포자미생물인 Clostridium속균을 이용하여 당으로부터 아세톤, 부탄올을 배양액중에생성시키는 발효기술

백색부후균에 의한 리그닌분해 식물세포벽을 형성하는 불규칙 방향족 폴리머인 리그닌은 셀룰로우즈 다음으로 지구상에 많이 존재하는 탄소원임. 바이오매스를 미생물을 이용하여 분해하여 메탄, 에탄올 등으로 변환시킬 때, 분해가 어려워 장해요소로 작용함. 따라서 리그닌을 분해하는 미생물의 중심에 있는 백색부후균을 이용하여 리그닌을 분해하는 기술 개발은 발효기술에 매우 필요한 기술임

혐기성발효에 의한 수소발생 혐기성미생물의 발효에 의해 수소를 얻는 기술

광합성에 의한 수소발생 태양 등 빛에너지와 광합성미생물을 이용하여 바이오매스를 수소에너지로 전환하는 기술

바이오매스바이오매스 및및 폐자원폐자원 에너지화에너지화 기술기술 개요개요 : : 변환기술의변환기술의 적용적용 대상대상 원료원료 및및 생산물생산물 용도용도변환기술의변환기술의 적용적용 대상대상 원료원료 및및 생산물생산물 용도용도

연소기술연소기술 : : 슈퍼슈퍼 쓰레기쓰레기 연소설비연소설비

가스화가스화--상압가스화상압가스화 기술기술 : : 고정상고정상 & & 유동상유동상

고정상 가스화로 유동상 가스화로

가스화가스화--가압가스화가압가스화 기술기술 : 2: 2단단 가스화가스화 설비설비

급속열분해급속열분해 기술기술 : : 적외선로를적외선로를 이용한이용한 급속열분해급속열분해 장치장치

탄화탄화 기술기술

수열가스화수열가스화 기술기술 : : 원리원리

수열수열 액화액화 기술기술 : HTU: HTU 프로세스프로세스수열수열 액화액화 기술기술 : HTU : HTU 프로세스프로세스

수열수열 가스화가스화 기술기술 : : 표준표준 공정도공정도

에스테르화에스테르화 기술기술 : : 디메틸에스테르디메틸에스테르(DME)(DME)화화 설비설비

고형연료화고형연료화(RDF)(RDF) 기술기술

에탄올에탄올 발효발효 기술기술

혐기혐기 메탄메탄 소화소화 기술기술--원리원리

혐기혐기 메탄메탄 소화소화 기술기술 공정도공정도

1.1. 정부에서정부에서 정책적으로정책적으로 폐기물에너지화폐기물에너지화 산업을산업을 육성하고육성하고 있음있음

2.2. 많은많은 기업에서기업에서 폐기물에너지화를폐기물에너지화를 추진하고추진하고 있음있음2.2. 많은많은 기업에서기업에서 폐기물에너지화를폐기물에너지화를 추진하고추진하고 있음있음

3. 3. 폐기물에너지화폐기물에너지화 관련관련 전문기술자전문기술자 매우매우 적음적음

4. 4. 수요는수요는 있으나있으나, , 기술인력이기술인력이 부족함부족함