본 연구에서 제시하는 저탄소 에너지존(Low Carbon Energy Zone)은 기존의 집단 에너지존에 폐기물에서 생산한 탄소제로 에너지를 공급하는 개념이다. 이로 인해 저탄소 에너지존에서는 탄소제로 에너지를 최대화함으로써 탄소에너지의 최소화를 구현한다.
[그림 5-6] 저탄소 에너지존 개념도
대전시 폐기물에너지를 최대한 활용할 경우 현재 진행사업인 매립장 매립가스 연료공급 사업과 소각장 폐열회수 사업으로 인해 2012년 25,213 TOE/년이 발생한다.
2021년에는 생활폐기물 고형연료 제조 사업, 하수슬러지 건조연료화 사업, 음식물 류폐기물 바이오가스화 사업이 추가되어 약 27,341 TOE/년이 증가하여 약 52,554 TOE/년이 집단에너지 사업에 투입될 수 있을 것으로 분석되었다.
113
-[그림 5-7] 대전광역시 저탄소 에너지존 구상
제6장 결론 및 정책건의
제1절 종합 결론 제2절 정책 건의
117
-제6장 결론 및 정책건의
제1절 종합 결론
본 연구에서는 국내외 폐기물 에너지화 사례연구와 대전광역시의 폐기물 및 폐기물 처리시설의 특징을 분석하여 대전광역시 폐기물 에너지화 잠재량 평가를 실시하였다.
대전광역시 폐기물 에너지화 잠재량은 금고동 매립장 매립가스 연료공급 사업, 신일동 소각장 폐열 회수 사업, 생활폐기물 고형연료 제조 사업, 하수슬러지 건조 연료화 사업, 음식물류폐기물 바이오가스화 사업으로 나누어 산정되었다.
대전 금고동 매립장의 연간 이론적 메탄가스 발생량은 4,140,998 N㎥/년이며, 평균 순 매립량 184,686 톤/년에 대한 톤당 메탄가스 발생량은 22.4 N㎥/톤으로 산정되 었다. 또한 포집률 75%를 적용할 경우 이론적 메탄가스 포집량은 3,105,749 N㎥/
년이며, 톤당 메탄가스 포집량은 16.8 N㎥/톤이다. TOE로 환산 결과는 메탄가스 발생량이 연간 4,369 TOE/년, 메탄가스 포집량이 3,277 TOE/년으로 산정으로 환산 되었으며, 톤당 메탄가스 포집량은 0.0177 TOE/톤이다.
신일동 소각장의 반입량 103,227 톤/년에 대한 연간 증기 생산량은 242,044 Gcal/년이며, TOE로 환산 결과는 증기 생산량이 연간 24,204 TOE/년, 자체 사용 량이 7,009 TOE/년, 증기 판매량이 17,195 TOE/년으로 환산되었으며, 소각량 톤당 증기 생산량은 0.234 TOE/톤이다.
생활폐기물 고형연료 Fluff 생산량 산정 결과, 연간 생활폐기물 반입량은 135,123 톤/년이며, 잠재 Fluff 생산량은 82,641 톤/년이다. 발열량 산정 결과, 대전시 생활 폐기물 총 발열량은 연간 39.67 TOE/톤이며, 반입 폐기물 톤당 발열량은 생활폐기 물 2,936 kcal/톤, 가정생활폐기물 3,223 kcal/톤, 사업장생활계 폐기물 1,900 kcal/
톤으로 분석되었다.
118
119
구분 2012년 2015년 2018년 2021년
LNG 절감량
(N㎥/년) 26,401,047 30,692,147 55,354,974 55,030,366 절감비용
120
-[그림 6-1] 대전광역시 저탄소 에너지존의 확대 계획
121
-참 고 문 헌
대우엔지니어링(2010), 부산광역시 생활폐기물 연료화 및 발전시설 민간투자사업 부천시청(2010), 부천시 생활폐기물 전처리 시설
수도권매립지관리공사(2012), 수도권 매립지 자원화 시설(팜플렛) 수도권매립지관리공사(2009), 가연성폐기물 에너지화시설 운영사례 수도권매립지관리공사(2012), 행복을 폐기물로 매립지 에너지 원주시청(2009), 원주시 생활폐기물 에너지화시설 설치 및 운영사례 환경관리공단(2009), Waste to Energy Report
환경부(2009), 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구 환경부(2011), 2010 전국 폐기물발생량 및 처리현황
Knut Sander(2008), Climate Protection Potentials of EU Recycling Targets(독일자료) http://www.bizhospital.co.kr
http://www.kowea.or.kr http://www.srf-info.or.kr
부 록
제1절 전국 매립지 운영시설 현황 제2절 전국 소각시설 운영 현황
125
-부록 1. 전국 매립지 운영시설 현황
1) 방천리 위생매립장
○ 위 치 : 대구광역시 달성군 다사읍 방천리 421번지
○ 매립면적 : 435,096㎡
○ 매립용량 : 9,225,000㎥
○ 매립방법 : 준호기성 위생매립 (셀복토 방식)
○ 매립기간 : 1990년 ∼ 2007년
○ 시설규모 : 포집, 정제시설 - 130㎥/분
발전시설 - 가스엔진 1.5MW (750KW * 2EA)
○ 발전시설 운영현황
연도 발전량
(MWh)
가스 생산량 (N㎥/년)
가스 판매금액 (백만원)
년 평균 CH4농도 (%)
2006년 15 14,140,000 1,325 52
2007년 1,368 52,739,000 5,950 52
2008년 282 49,696,000 6,320 50
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
126
2004년 10,047 635 34 40 55
2005년 14,500 1,051 49 57 53
2006년 14,745 1,065 50 58 52
2007년 10,709 776 36 42 49
2008년 1,809 131 6 7 50
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
127
2002년 16,249 1,059 69 81 46
2003년 21,895 1,428 42 54 46
2004년 30,262 1,973 54 66 43
2005년 31,360 2,107 55 67 43
2006년 33,895 2,698 61 71 47
2007년 25,340 2,309 46 55 45
2008년 21,309 2,800 38 48 44
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
128
2003년 13,556 883 77 90 55
2004년 12,674 826 68 80 55
2005년 10,627 721 57 69 55
2006년 12,319 983 79 90 54
2007년 7,558 778 49 87 42
2008년 5,283 674 35 66 40
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
129
130
131
-7) 문정 매립지
○ 위 치 : 광주광역시 북구 문정동 산104
○ 매립용량 : 4,369,000㎥
○ 매립방법 : 가스엔진
○ 매립기간 : 1993년 ∼ 2002년
○ 시설규모 : 2.0MW (1MW*2대)
○ 발전시설 운영현황
연도 발전량
(MWh)
전략 판매금액 (백만원)
이용률 (%)
가동률 (%)
년 평균 CH4농도 (%)
2004년 13,733 895 74 85 54
2005년 13,166 896 57 68 54
2006년 17,419 1,393 67 75 50
2007년 11,415 1,050 44 60 48
2008년 7,700 976 29 45 46
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
132
133
2005년 1,774 115 100 55 50
2006년 5,173 337 100 36 43
2007년 2,103 171 100 27 39
2008년 - - - -
-자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
134
-10) 만흥 매립지
○ 위 치 : 전라남도 여수시 만흥동 855번지
○ 매립면적 : 170,353㎡
○ 매립용량 : 3,255,000㎥
○ 매립방법 : 가스엔진
○ 매립기간 : 1997년 ∼ 2020년
○ 시설규모 : 0.925MW (1대)
○ 발전시설 운영현황
연도 발전량
(MWh)
전략 판매금액 (백만원)
이용률 (%)
가동률 (%)
년 평균 CH4농도 (%)
2005년 4,598 300 69 95 50
2006년 5,045 395 62 86 50
2007년 5,101 464 63 94 47
2008년 3,403 418 42 77 45
자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
135
-11) 원주 RDF 시설
○ 위 치 : 강원도 원주시 흥업면 사제리 산185번지
○ 부지면적 : 11,276㎡
○ 처리용량 : 80톤/일(5톤/hr, 1일 16시간 가동), (RDF 생산량 : 40톤/일)
○ 주요공정 : 반입공급설비, 전처리설비, 건조설비, 선별설비, 성형 및 반출설비
○ 특이사항 : 생활폐기물 성상에서 회분량이 많은 이유로 추가로 스크린을 설치
○ 발전시설 운영현황
연도 가스 생산량
(N㎥/년)
가스 판매금액 (백만원)
년 평균 CH4농도 (%)
2002 228,000 해당 없음 60
2003 - 해당 없음
-2004 - 해당 없음
-자료 : Waste to Energy Report(환경관리공단, 2009)
136
-부록 2. 전국 소각시설 운영 현황
1) 수지 소각시설
○ 위 치 : 경기도 용인시 풍덕천동 1128번지
○ 사 업 명 : 수지환경센터 소각수열 활용을 통한 온실가스 감축
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2003. 05. 26 ∼ 2004. 01. 25
○ 적용기술 : 소각장의 가스냉각시설, 열교환기 등의 시설을 철거하고 폐열보일 러, 열교환기 및 부대설비를 설치하여 폐열을 지역난방공사 열배 관수로 활용하는 기술
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 6,127
2년차 5,455
3년차 5,455
4년차 5,455
5년차 5,455
합계 27,947
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
137
-2) 대장동 소각시설
○ 위 치 : 경기도 부천시 오정구 대장동 607
○ 사 업 명 : 부천 대장동 소각장 소각열을 활용한 지역난방열공급
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2003. 09 ∼ 2004. 04
○ 적용기술 : 대장동 소각장의 발전설비를 가동 중단한 후 소각수열설비(열교환 기 및 펌프)를 신설하는 설비개체 기술과 회수된 열을 비교적 가 까운 근거리(1.5㎞) GS파워 부천지역난방 Network에 연결하는 기 술이 적용됨
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 37,273
2년차 37,273
3년차 37,273
4년차 37,273
5년차 37,273
합계 186,365
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
138
-3) 성남시 생활폐기물 소각시설
○ 위 치 : 경기도 성남시 중원구 공단로 516번지
○ 사 업 명 : 성남 환경에너지시설 소각열을 활용한 지역난방 사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2003. 09 ∼ 2004. 04
○ 적용기술 : 소각장 발전설비를 철거한 후 지역난방용 열교환기를 신설하는 설 비개체 기술과 회수된 열을 장거리(8㎞) 지역난방 Network에 연결 하는 기술이 적용됨
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 25,704
2년차 25,704
3년차 25,704
4년차 25,704
5년차 25,704
합계 128,520
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
139
-4) 용인시 처인구 소각시설
○ 위 치 : 경기도 용인시 처인구 포곡읍 금어리 산 245 용인환경센터
○ 사 업 명 : 용인시 소각장 폐열 이용 전력생산을 통한 CO2 저감 사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2005. 10 ∼ 2007. 06
○ 적용기술 : 소각장에서 발생하는 폐열을 폐열보일러로 회수한 후, 증기터빈을 이용하여 전력을 생산하는 기술
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 1,278
2년차 1,278
3년차 1,278
4년차 1,278
5년차 1,278
합계 6,389
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
140
-5) 천안시 생활폐기물 소각시설
○ 위 치 : 충청남도 천안시 성성동 508번지
○ 사 업 명 : 천안 생활폐기물 소각장 스팀을 활용한 온실 가스 감축 사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2008. 07 ∼ 2008. 11
○ 적용기술 : 천안시 생활폐기물 소각장 폐열로 생산되는 스팀을 활용하기 위하 여 소각장에서 삼성SDI까지 전용배관을 설치하고 삼성SDI 공정 Network에 연결하는 기술이 적용됨
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 10,856
2년차 10,856
3년차 10,856
4년차 10,856
5년차 10,856
합계 54,280
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
141
-6) 울산시 성암 소각시설
○ 위 치 : 울산시 남구 성암동 150-1
○ 사 업 명 : 소각로 폐열을 활용하여 생산한 스팀으로 B-Cdb 사용 생산 스팀 을 대체하여 온실가스 배출 감축
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2008. 01 ∼ 2008. 06
○ 적용기술 : 성암소각장에서 생산되는 스팀 중 자체 소비를 제외한 스팀터빈 및 복수기에 투입되는 스팀을 인근 (주)효성에 공급하여 스팀보일 러 생산스팀을 대체함으로써 온실가스 배출 감소
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 45,464
2년차 45,464
3년차 45,464
4년차 45,464
5년차 45,464
합계 227,320
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
142
-7) 부산시 해운대 소각시설
○ 위 치 : 부산광역시 해운대고 좌2동 1425
○ 사 업 명 : 스팀의 폐압을 회수해 감압터빈을 설치하여 전력을 생산하는 사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업기간 : 2005. 11 ∼ 2007. 01
○ 적용기술 : 감압밸브를 통하여 손실되는 압력을 회수하고 감압터빈의 스팀 압 력이 가지고 있는 압력(운동)에너지를 기계적인 에너지로 변환하 여 추가적으로 전력을 생산
○ 발전시설 운영현황
예상배출 감축량(ton CO2-eq)
1년차 5,515
2년차 5,515
3년차 5,515
4년차 5,515
5년차 5,515
합계 27,575
자료 : 폐기물에너지 이용시설 현황조사 및 고효율 에너지 활용방안 연구(환경부, 2009)
143
-8) 과천시 생활폐기물 소각시설
○ 위 치 : 경기도 과천시 갈현동 205-1
○ 사 업 명 : 과천시 자원정화센터 소각열을 활용한 온실가스 감축사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업
○ 사업분야 : 에너지이용합리화를 통한 혼실가스 배출감축 사업