탈수 및 소각공정에 있어서의 에너지 유효이용

초록

일반적으로, 도시의 미이용에너지로서, 쓰레기 소각발열, 하수의 온열, 지하철 배기 온열 등을 들 수 있다. 이 중에서 쓰레기 소각 발열에 대해서는 최근 발전시스템이나 열회수 시스템을 부가하여 에너지회수가 이루어지고 있으며, 하수발열에 대해서도 히트 펌프를 이용한 지역냉열방플랜트가 세계 각처에서 가동이 되고 있다. 하지만, 화력발전소와 맞먹는 도시기반시설의 하나인 하수 처리장, 그 중에서도 에너지 집중도가 가장 높은 오니처리시스템 에 있어서의 에너지 회수는 아직 효율화 되어 있지 않다. 현재, 우리나라 대도시의 대부분의 하수처리장에서 발생하는 오니는 탈수공정을 거쳐 케이크의 상태로 매립 처분되고 있다. 그러나, 국토면적이 한정되어 있고, 더욱이 지방자치가 강화되고 있는 실정에서, 대량으로 발생하는 대도시의 오니를 매립으로만 감당하기에는 어려운 시기가 가까운 장래에 도래하게 된다. 그렇게 되면, 처분량 감소를 위해 오니의 소각처리가 불가피하게 되고, 소각을 실시하는 이상, 오니를 연료로 이용하는 열회수시스템의 채용을 꾀하게 된다. 여기서, 오니의 발열량은 현장에서 채용하는 탈수 방식 및 운전방식, 응집제 등의 종류에 따라 크게 달라지며, 에 너지 회수효율 소각방식에 좌우된다. 그리고 전체적인 에너지의 절감효과는 이 두 프로세스의 조합에 달려있다. 본 연구에서는, 탈수기 투입에너지와 소각로 투입에너지의 관계, 즉 자기발열할 수 있는 탈수케이크를 만들기 위해 탈수기에 투입하는 에너지에 대하여 소각로 보조연료절감에 의해 발생하는 에너지저감효과를, 지구온난화에 착목해서 CO2발생의 면에서 해석했다. 그리고, 오니처리시스템에 있어서의 또 하나의 미이용에너지, 고열에 다량으로 배출되는 소각배기탑세정수에 대해서도 지역온수공급을 적용한 경우의 CO2저감효과를 조사했다.