폐기물 소각시설은 중간처리 단계입니다. 최근 폐비닐, 폐플라스틱 등 발열량이 높은 유기탄소로 이루어진 물질을 많이 소각합니다. 물론, 고형연료라는 균일한 성분, 발열량을 유지하여 고체연료의 품질을 제고하는 사례가 상당히 많습니다. 폐기물 원료 (소각대상)는 고상, 액상 및 기상으로 구성되며, 연소를 통해 이산화탄소, 메탄 및 질소산화물을 배출합니다.
폐기물 유형 및 발생처로서의 구분은 생활, 사업장, 지정 및 하수슬러지 등입니다. 단, 바이오매스 폐기물 (음식물, 목재 등) 연소에 의한 CO2 발생은 생물학적 배출량이므로 배출량 산정 시 제외합니다.
CO2 온실가스 배출량 산정을 위해 폐기물의 성분 분석, 특히 탄소함량이 중요하며, 메탄과 N2O 형태의 온실가스는 배출계수나 측정을 통해 배출량을 산정합니다.
가. 먼저, 보고 대상 배출시설 종류 및 명칭입니다.
1) 소각보일러
폐기물 소각 후 열을 회수하여 보일러를 가동하여 증기나 열을 생산하여 공정 등에 사용하는 시설이며, 폐열보일러라고도 합니다.
2) 일반 소각시설
소각온도 850도씨 이상과 체류시간 2초 이상을 유지하여야 합니다.
3) 고온 소각시설
1,2 차 연소실을 구분되며 섭씨 1100도 이상, 2차 연소실의 경우 2초 이상 체류시간을 확보하여야 합니다.
3) 열분해시설
열 분해시설은 부족한 공기 상황에서 가열하여 가스, 액체 및 고체 상태의 연료를 생성하는 시설입니다. 가스화, 액화 및 탄화방식으로 구분합니다.
4) 고온 용융시설
상기 열분해시설에서 분리한 잔류물질을 해당 연소열을 활용하여 1300~2000도씨에서 용융시키며, 산화물 (슬래그)은 토목, 건축자재로 재활용 합니다.
5) 폐가스 소각시설
제조공정 중 휘발성유기화합물이나 가연성가스, 악취유발물질을 차집, 연소시키는 시설입니다. 직접연소 및 촉매산화시설이 있습니다. 특히, 촉매산화시설은 해당 가스물질을 촉매층으로 통과시켜 연소하기 쉬운 물질로 전환시킵니다. 이 외에 석유화학 안전 관련 플레어 스택이 있습니다. 안전밸브에서 일정 압력 이상에서 배출되는 가스를 차집하여 연소시키며, 스택지지대, 플에어팁, 버너 등으로 구성됩니다.
6) 폐수소각시설이 있습니다. 휘발성 물질이나 고농도 폐수를 730에서 1200도씨 사이에서 산화시킵니다.
나. 보고대상 온실가스 종류 및 산정등급입니다.
다. 배출량 산정방법입니다.
고상폐기물 대상 및 Tier 1에 대한 사례만 일단 보겠습니다.
CO2 발생량 계산을 위해 생활폐기물의 경우, 종이류, 플라스틱 등 구성함량 자료가 필요합니다. 사업장폐기물의 경우도 폐합성수지, 폐지 등 성상별 구성율 자료가 필요합니다. 소각은 최종산물로 이산화탄소외에 물이 나오기 때문에 함수율을 의미하는 건조율과 실제 CO2로 전환되는 탄소함량 자료가 필요합니다.
Tier 1 기준, 메탄과 질소산화물 발생량 산정식은 아래와 같습니다.
총 폐기물소각량과 배출계수 항목으로 단순하게 구성되어 있습니다.
라. 다음은 매개변수별 관리기준입니다.
1) 활동자료
Tier1에서는 측정불확도 ±7.5% 이내의 폐기물성상별 소각량(SWi, ALi), 총 폐기물 소각량(IW), 기상 폐기물 소각량(GWi) 등의 활동자료를 사용합니다. 폐기물 성상분석을 위한 시료채취, 전처리, 시료의 분석은 매월 1회 이상 실시합니다.
2) 배출계수
Tier 1에서 CO2배출계수는 IPCC 가이드라인 기본 배출계수를 사용합니다. 산화계수는 1입니다. CO2 배출계수는 아래 그림과 같이 생활 및 사업장폐기물로 구분되면, 그 안에서도 종이류, 폐지 등 성상별로 세분화됩니다.
비고와 같이 사업장 폐기물 성상 자료가 없으면 기타 폐기물로 분류하여 해당 계수를 적용합니다.
Tier1에서 메탄과 N2O는 아래 표 내 배출계수를 적용합니다. 2006년도 IPCC기준이며, 소각공정은 연속식, 회분식으로, 유형은 고정상 또는 유동상으로 나뉩니다.
