3.1 소각시설 에너지 회수 확대
(1) 현황 및 문제점
○ 인천광역시의 소각시설은 생활폐기물을 처리하기 위한 광역처리시설로 송도와 청라 시설이 운영되어 있음. 청라는 2002년에 송도는 2006년부터 가동되기 시작하였으며, 송도 500톤/
일, 청라 420톤/일으로 총 920톤/일의 소각능력을 가지고 있음.
○ 인천광역시의 소각능력은 920톤/일이나 가동일을 적용시에는 최대 781톤/일이 처리가 가능 할 것으로 검토되었으며, 가연성과 불연성폐기물이 포함되어 있는 종량제봉투 배출 생활폐 기물은 소각시설로 이송되어 처리되고 있음.
○ 음식물쓰레기와 혼합소각을 목적으로 설치된 청라 소각시설의 경우 최초 500톤/일의 시설 규모로 설치되었으나 반입되는 폐기물이 가진 고발열량으로 인하여 화격자나 내화물의 균 열이나 고장을 야기하고 있어 소각용량을 420톤/일로 조정한 상황으로 고발열량문제를 해 결하기 위한 방안 마련이 필요함.
○ 기후변화대응을 위한 탄소배출권 확보 등 폐자원에 대한 관심이 높아지고 있으며, 소각시 설의 경우에는 폐열을 활용한 에너지활용이 가능한 시설로, 전기나 온수공급 등에 의한 에 너지활용을 통하여 기후변화대응사업으로 관심이 집중되고 있음.
○ 현재 송도와 청라시설은 각각 지역난방공급과 전력생산 등의 방안으로 폐열을 활용하고 있 으나, 보다 적극적인 방법을 통해서 열회수율을 높이는 방안이 마련되어야 함.
[그림 6-7] 인천광역시 향후 소각량 및 소각시설 필요 규모
(2) 목표
○ 인천광역시의 생활폐기물 배출량 대비 소각처리율을 2009년 26.3%→2021년 32.7%까지 제고
－ 소각률 : 2009년(26.3%) → 2012년(28%) → 2015년(29.8%) → 2021년(32.7%)
○ 기존 소각시설의 폐열 회수율을 높여 에너지 효율성 증대
(3) 추진전략
○ 소각목표 달성을 위한 소각시설 확충계획 수립
○ 소각시설의 노후화 및 반입폐기물의 고발열량화로 인한 시설 운영상의 어려움을 해결하기 위한 시설개조 및 반입폐기물 관리 방안 수립
○ 소각시설의 폐열을 활용한 전력생산 및 온수공급 등 에너지 회수율 향상.
○ 전처리시설 설치를 통해서 고발열량폐기물을 분리하여 전용보일러를 통한 열회수 및 에너 지생산 활용.
(4) 실천계획
○ 인천광역시의 2021년 소각목표를 설정한 결과, 822톤/일을 소각처리하여야 할 것으로 추정 되었으며 이를 처리하기 위해서는 총 968톤/일 규모의 소각시설이 필요할 것으로 분석됨.
○ 인천광역시는 현재 청라, 송도, 강화에 총 945톤/일의 소각시설을 운영 중에 있으므로 추 가로 23톤/일의 추가 소각시설이 필요할 것으로 사료됨.
○ 부족한 추가 소각시설의 필요 용량은 기존 청라소각시설의 소각효율 향상을 위한 시설개선 을 통하여 확보하는 것이 가능할 것으로 사료됨.
□ 청라소각시설 소각효율 향상 및 폐열 회수 증대 방안
○ 시설계획 단계의 상황과 현재의 폐기물 반입상황이 변화하여, 음식물쓰레기가 제외된 고발 열량의 생활폐기물을 소각하는 데는 어려움이 있으므로, 시설개조, 수냉식화격자 적용, 폐 열보일러 용량 확대 등을 통해서 고발열량의 생활폐기물 소각이 가능하도록 시설개선.
○ 소각시설 운영 합리화 및 시설의 안정적인 운영을 위한 추가 소각 용량 확보를 위하여 전 처리시설 도입을 통하여 고발열량 폐기물과 저발열량 폐기물을 분리하여 소각할 수 있도록 시설 개선.
○ 폐열보일러 용량 증설 및 전열면적 확대를 통한 에너지회수율 제고
○ 동절기와 하절기 폐열 활용성 증대를 위하여 전력과 지역난방 사업을 병행하여 실시함.
[그림 6-9] 청라소각시설 전처리시설 도입을 통한 소각효율 증가 및 폐열활용 방안
□ 송도소각시설 에너지 회수 증대 방안
○ 송도 소각시설의 경우 2005년부터 운영되고 있는 시설로 시설의 추가 증설이나 개선은 불 필요할 것으로 사료됨. 다만, 폐열 활용에 있어서 현재 열교환을 통한 지역난방 공급만을 적용하고 있어 에너지활용이 낮은 편이므로, 감압터빈발전기를 추가로 설치하여 전력생산 과 지역난방수 공급을 병행함으로써 에너지활용도향상.
[그림 6-8] 기존 청라소각시설 폐열활용 증대 방안 [그림 6-10] 송도소각시설 폐열활용방안
(5) 추진일정
구분 2009년(현재) 2012년 2015년 2018년 2021년
송도, 청라소각시설
공정개선
타당성 분석 공정개선 사업완료 -
-소각시설 가동률 청라 : 81.2%
송도 : 83.5% 85% 90% 95% 95%
소각시설 에너지회수율
청라 : 86.1%
송도 : 90.7% 91% 95% 95% 95%
□ 세부 추진일정
3.2 음폐수의 안정적 처리와 에너지화
(1) 현황 및 문제점
○ 인천광역시의 음식물류폐기물 자원화시설은 공공시설 4개소와 민간시설 7개소가 운영중에 있으며, 퇴비화나 사료화 방법으로 음식물류폐기물을 자원화하고 있음. 민간시설 중 4개소 는 개별계약을 통하여 다량배출사업장의 음식물류폐기물을 처리함.
○ 퇴비나 사료시설에서 발생되어 음폐수는 현재 혐기성소화시설, 하수처리장과의 연계, 수도 권매립지 침출수처리시설로 이송, 해양배출 방법으로 처리되고 있으며, 향후 해양배출이 금지될 경우 음폐수의 육상처리 방안 마련이 필요함.
○ 인천광역시 송도 음식물류폐기물 자원화시설에서 호기성퇴비화 공정중 발생되는 음폐수를 처리하기 위한 혐기성소화공정이 운영 중에 있으나 바이오가스 생산량이 저조하고 생산된 바이오가스는 단순소각처리하고 있어 이를 활용한 에너지화 방안이 필요함.
○ 2009년 기준으로 사료화나 퇴비화 공정에서 발생되는 음폐수는 공공시설에서 353.1톤/일, 민간시설에서 72.8톤/일이 발생됨.
구분 2005 2006 2007 2008 2009 평균
공공시설
음식물처리량 375.0 375.0 528.0 521.0 533.3 466.5
음폐수배출량 352.0 352.0 435.0 431.0 353.1 384.6
음폐수발생비율 93.9% 93.9% 82.4% 82.7% 66.2% 83.8%
민간시설
음식물처리량 237.2 188.8 241.8 123.0 95.4 177.2
음폐수배출량 49.3 142.2 35.0 72.8 74.8
음폐수발생비율 0.0% 26.1% 58.8% 28.5% 76.3% 37.9%
[표 6-9] 인천광역시 음식물자원화시설 음폐수 발생비율
(단위 : 톤/일)
(2) 목표
○ 음식물류폐기물 자원화시설서 배출되는 음폐수의 안정적인 처리
－ 음식물폐기물 배출량(감량화 20% 달성 후 배출량)
: 2012년 691.1톤/일 → 2015년 667.1톤/일 → 2021년 684.6톤/일
－ 음폐수 배출량 (인천광역시 공공시설별 음폐수 발생비율 적용) : 2012년 488.6톤/일 → 2015년 495.9톤/일 → 2021년 503.3톤/일
○ 음폐수를 활용한 바이오가스 생산과 이를 통한 에너지화 방안 수립
(3) 추진전략
○ 향후 인천광역시의 음식물류폐기물 배출량은 증가추세를 보이나 음식물류폐기물 감량화 적 책을 통한 발생량의 20%저감을 통해서 2021년에는 684톤/일이 발생될 것으로 추정되며 음 폐수는 2021년 503.3톤/일이 배출될 것으로 예측됨.
○ 음폐수의 안정적인 처리를 위하여 수도권매립지내 음폐수처리 가능 용량이 줄어들 것에 대 비한 인천광역시 자체처리시설 계획 수립이 필요함.
○ 기존 송도 자원화시설 음폐수처리시설 정상화 및 생산된 바이오가스 에너지화 사업 추진.
○ 음식물류폐기물의 기존 시설을 유지하되 신규ㆍ확장시 혐기성소화를 적용한 바이오가스 생 산을 통한 전력 및 온수공급 방안 추진.
시설 현재 향후 계획
자원화 방법 용량 자원화 방법 용량 음폐수
청라 음식물자원화시설 건조사료화 100톤/일 건조사료화 100톤/일 81a)
송도 음식물자원화시설 퇴비화 200톤/일 건조사료화 200톤/일 162a)
남구 음식물자원화시설 습식사료화 200톤/일 습식사료화 200톤/일 122.4b)
남동구 음식물자원화시설 퇴비화 98톤/일 건조사료화 150톤/일 121.5a)
합계 - 598톤/일 - 650톤/일 486.9
[표 6-10] 공공 음식물류폐기물 자원화시설 현황 및 향후 계획
a) 청라 음식물자원화시설의 최근 4년간의 처리량 대비 음폐수 발생량을 검토한 결과 81.1%의 음폐수 발생비율을 보이고 있 어, 향후 건조사료화 방식으로 전환시 음폐수 배출량을 처리량의 81%로 가정하여 음폐수 발생량을 예측함.
b) 남구 습식사료화의 경우에도 최근 4년간의 평균 음폐수 발생비율 61.2%를 적용함.
구분 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 음식물류폐기물 발생량 690.0 691.1 660.2 663.7 667.1 670.1 670.0 672.9 675.8 681.7 684.6
음폐수 발생량
공공 444.8 444.8 444.8 444.8 486.9 486.9 486.9 486.9 486.9 486.9 486.9 민간 43.6 44.1 29.4 31.1 8.1 9.5 9.5 10.8 12.2 15.0 16.4 합계 488.4 488.9 474.2 475.9 495.0 496.4 496.4 497.7 499.1 501.9 503.3
음폐수 처리 시설 계획
SLC 침출수
처리시설 130 130 130 130 - - -
-인천시 음폐수
바이오가스시설 200 200 200 200 200 200 200
송도시설 100 100 200 200 200 200 200 200 200 200 200
가좌하수처리장
연계처리a) 100 100 100 100 100 100 100 100
합계 230 230 330 430 500 500 500 500 500 500 500
기타 처리방법 258.4 258.9 144.2 45.9 -5.0 -3.6 -3.6 -2.3 -0.9 1.9 3.3 [표 6-11] 음폐수 향후 발생량 및 처리계획
(단위 : 톤/일)
a) 가좌하수처리장 분뇨처리시설과 연계한 음폐수 처리.
※ 2013년 송도자원화시설내 음폐수처리시설 혐기성 소화조 성능 개선사업 완료.
(4) 실천계획
□ 음폐수의 적정 처리를 위한 음폐수 처리시설 확충
○ 인천광역시에서 배출되는 음식물류폐기물의 처리과정에서 배출되는 음폐수는 현재 송도자 원화시설 음폐수처리시설에서 100톤/일, 매립지침출수 처리시설에서 130톤/일이 처리되고 있음.
○ 송도자원화시설의 음폐수처리시설은 초기 200톤/일의 규모로 계획되었으나 혐기성 소화조 의 처리능력 저하로 현재는 100톤/일의 음폐수를 처리하고 있어 혐기성 소화조의 처리능력 개선을 위한 사업을 추진 중에 있음.
○ 따라서 혐기성소화조의 시설개선이 완료되면 송도자원화시설 음폐수처리시설의 일 처리용 량은 200톤/일로 확대되고 혐기성소화를 통하여 생산된 바이오가스의 에너지화 사업을 추 진할 예정임. 남동구 음식물자원화시설에서 배출되는 음폐수는 1차 처리 후 가좌하수처리 장의 분뇨처리시설로 유입하여 연계 처리할 방침임.
○ 수도권매립지는 침출수처리시설, 음폐수 바이오가스 시설을 운영중에 있으며 인천광역시는 인천광역시에서 발생되는 음폐수의 처리를 위하여 수도권매립지에 음폐수 200톤/일을 반 입 처리할 계획이었으나 수도권매립지 매립종료 및 인천광역시의 자체 처리시설 확보방침 에 의하여 200톤/일 규모의 처리시설을 신설 또는 증설할 계획임.
□ 음폐수를 활용한 바이오가스 생산 및 활용 활성화
○ 송도 음식물자원화시설 음폐수처리시설의 정상화와 바이오가스 생산 효율 제고
－ 2013년까지 200톤/일에 대한 처리용량 확보 및 바이오가스 활용 방안 모색
－ 향후 매립지침출수 처리시설의 음폐수 반입 용량 감소에 대비한 용량증설 검토
○ 생산된 바이오가스를 활용한 발전, 지역난방, 도시가스 주입, 연료전지 등 다양한 사업 발 굴
(5) 추진일정
구분 2009년(현재) 2012년 2015년 2018년 2021년
음식물류폐기물 자원화시설
공공 : 598톤/일
(민간:239.5톤/일) 공공 : 598톤/일 공공 : 650톤/일 공공 : 650톤/일 공공 : 650톤/일 남동구
음식물류폐기물 자원화시설 증설
98톤/일 증설사업 시행 150톤/일
증설 송도 음폐수
혐기성소화조 성능 개선
송도 음폐수 혐기성 소화시설(100톤/일)
송도 음폐수 혐기성 소화시설
개선(200톤/일) 음폐수
바이오가스 시설
200톤/일 신설 또는 증설 음폐수
바이오가스 에너지화 방안
송도 - 단순 소각처리
연료전지 시범사업
도시가스주입, 열병합발전 방안
검토 및 추진
□ 세부 추진일정
3.3 폐기물 처리시설 온실가스 감축을 통한 CDM사업 확대
(1) 현황 및 문제점
○ 폐기물부문의 환경기초시설은 소각시설, 음식물자원화시설, 매립시설로 구분이 가능하며, 많은 량의 화석연료를 사용하거나, 폐기물 처리에 따른 온실가스가 배출됨.
○ 기후변화대응에 대한 국내ㆍ외적인 관심이 높아지고 있는 시기에 환경기초시설에서의 온실 가스 저감방안 수립 필요.
○ 소각시설의 경우에는 연소과정에서 대량의 이산화탄소가 발생하며, 이는 지구온난화에 영 향을 주고 있음. 소각시설의 처리특성으로 발생되는 이산화탄소를 저감하는 방안에는 한계 가 있으므로, 태양광 발전시설, 소형풍력 등 신재생에너지 도입과 소각폐열 활용과 효율성 향상을 통해 화석연료를 대체하는 저감방안 수립이 필요함.
○ 음식물자원화시설의 경우에는 혐기성소화를 통한 바이오가스 활용으로 온실가스 저감효과 가 있으나, 현재 인천광역시 내의 음식물자원화시설은 퇴비화와 사료화시설 만이 가동되고 있어, 음식물자원화시설에서의 에너지화로의 방향전환을 검토할 필요가 있음.
○ CDM(Clean Development Mechanism, 청정개발체제)은 기후변화에 대응하기 위해 지구온난화 가스 의무감축량과 이를 달성하기 위한 사업으로 CDM사업으로 획득이 가능한 감축분은 탄 소배출권으로 거래가 가능하며, 국내에도 탄소배출권 거래가 진행되고 있음.
○ 탄소배출권은 온실가스 감축량 만큼의 탄소배출이 가능한 권리로 향후 온실가스 배출업체 는 자체적인 저감방안을 수립하여 배출량을 상쇄하거나 탄소배출권을 구매해야 함.
○ 폐기물부문에서는 폐기물에너지화를 통해서 온실가스 저감실적을 검증받고 탄소배출권을 획득하여 판매함으로써 수익을 얻을 수 있음.
○ 소각시설에서는 폐열활용을 통한 사업이 가능하며, 음식물자원화시설에서는 바이오가스 생 산을 통한 에너지화사업을 통해 CDM사업을 통한 탄소배출권 확보가 가능하므로, 이러한 사 업을 적용하는 방안의 마련이 필요함.
(2) 목표
○ 폐기물의 단순처리 목적에서 자원화방향과 기후변화대응을 위한 에너지화 방향으로의 전환
○ 온실가스 저감으로 인한 탄소배출권 확보로 환경기초시설의 운영 효율성 향상
○ CDM사업을 통한 탄소배출권 확보 및 경제적 부가가치 창출