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폐기물 재생 연료

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목차

1. 개요

폐기물 재생 연료(RDF, Waste-derived fuel)는 폐기물에서 가연성 물질을 추출하여 만든 연료로, 전력 생산, 화석 연료 대체 등에 사용된다. 1950년대부터 시멘트 산업에서 타이어를 RDF로 활용하기 시작했으며, 1980년대 독일에서 폐기물 유래 대체 연료 사용이 증가했다. RDF는 폐기물 에너지화 시설에서 생산되며, 처리 과정에서 유리, 금속 등 불연성 물질을 제거하고, 남은 가연성 물질을 건조, 펠릿화하여 사용한다. RDF는 바이오매스 비율에 따라 탄소 중립으로 간주되어 배출권 거래제 등에서 금전적 가치를 가지며, 유럽을 중심으로 사용이 증가하는 추세다.

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폐기물 재생 연료
폐기물 재생 연료 정보
개요
종류추출된 가연성 성분 고형 폐기물
특징
구성 요소플라스틱
종이
골판지
섬유
고무
직물
활용시멘트 가마 또는 발전소에서 화석 연료의 대체재로 사용
추가 정보
참고 자료RDF와 SRF의 차이
학술 자료폐기물의 기계적-생물학적 처리(MBT)를 이용한 고형 회수 연료의 생산 및 품질 보증: 종합적 평가

2. 역사

1950년대에 타이어는 시멘트 산업에서 처음으로 폐기물 재생 연료로 사용되었다. 그 후 1980년대 중반 독일 베스트팔렌 시멘트 산업에서 "Brennstoff aus Müll"(BRAM) - 폐기물에서 얻은 연료 - 를 통해 다양한 폐기물 유래 대체 연료가 지속적으로 사용되었다.

당시에는 화석 연료를 대체하여 비용을 절감하는 것이 최우선 과제였으며, 산업 전반에 걸쳐 경쟁 압력이 상당했다. 1980년대부터 독일 시멘트 공장 협회(Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ, 뒤셀도르프))는 독일 연방 시멘트 산업에서 대체 연료의 사용을 기록해 왔다. 1987년에는 화석 연료의 5% 미만이 폐기물 재생 연료로 대체되었지만, 2015년에는 사용량이 거의 62%로 증가했다.

폐기물 재생 연료는 다양한 전문 폐기물 에너지화 시설에서 사용되며, 8-14MJ/kg의 낮은 발열량과 최대 500mm의 입자 크기를 가진 가공된 폐기물 재생 연료를 사용하여 지역 난방 시스템 또는 산업 용도로 전력 및 열에너지(열/증기)를 생산한다.

2. 1. RDF의 기원과 초기 발전

1950년대에 타이어는 시멘트 산업에서 처음으로 폐기물 재생 연료로 사용되었다. 그 후 1980년대 중반 독일 베스트팔렌 시멘트 산업에서 "Brennstoff aus Müll"(BRAM) - 폐기물에서 얻은 연료 - 를 통해 다양한 폐기물 유래 대체 연료가 지속적으로 사용되었다.

당시에는 화석 연료를 대체하여 비용을 절감하는 것이 최우선 과제였으며, 산업 전반에 걸쳐 경쟁 압력이 상당했다. 1980년대부터 독일 시멘트 공장 협회(Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ, 뒤셀도르프))는 독일 연방 시멘트 산업에서 대체 연료의 사용을 기록해 왔다. 1987년에는 화석 연료의 5% 미만이 폐기물 재생 연료로 대체되었지만, 2015년에는 사용량이 거의 62%로 증가했다.

폐기물 재생 연료는 다양한 전문 폐기물 에너지화 시설에서 사용되며, 8-14MJ/kg의 낮은 발열량과 최대 500mm의 입자 크기를 가진 가공된 폐기물 재생 연료를 사용하여 지역 난방 시스템 또는 산업 용도로 전력 및 열에너지(열/증기)를 생산한다.

2. 2. 독일 시멘트 산업의 RDF 활용

1950년대에 타이어는 시멘트 산업에서 처음으로 폐기물 재생 연료로 사용되었다. 그 후 1980년대 중반 독일 베스트팔렌 시멘트 산업에서 "Brennstoff aus Müll"(BRAM) - 폐기물에서 얻은 연료 - 를 통해 다양한 폐기물 유래 대체 연료가 지속적으로 사용되었다.

당시에는 화석 연료를 대체하여 비용을 절감하는 것이 최우선 과제였으며, 산업 전반에 걸쳐 경쟁 압력이 상당했다. 1980년대부터 독일 시멘트 공장 협회(Verein Deutscher Zementwerke e.V. (VDZ, 뒤셀도르프))는 독일 연방 시멘트 산업에서 대체 연료의 사용을 기록해 왔다. 1987년에는 화석 연료의 5% 미만이 폐기물 재생 연료로 대체되었지만, 2015년에는 사용량이 거의 62%로 증가했다.

폐기물 재생 연료는 다양한 전문 폐기물 에너지화 시설에서 사용되며, 8-14MJ/kg의 낮은 발열량과 최대 500mm의 입자 크기를 가진 가공된 폐기물 재생 연료를 사용하여 지역 난방 시스템 또는 산업 용도로 전력 및 열에너지(열/증기)를 생산한다.

2. 3. 한국의 RDF 도입과 발전

2. 4. 한국 RDF 산업의 현황과 과제

3. 생산 과정

처리 과정에서 유리와 금속과 같은 물질은 연소되지 않으므로 제거된다.[4] 금속은 자석을 사용하여 제거하고, 유리는 기계적 스크리닝을 사용하여 제거한다.[4] 그 후, 에어 나이프를 사용하여 가벼운 물질과 무거운 물질을 분리한다. 가벼운 물질은 발열량이 더 높고 최종 RDF를 생성한다. 무거운 물질은 일반적으로 매립지로 이어진다.[4] 잔여 물질은 처리된 형태로 (처리 과정에 따라) 일반 혼합물로 판매되거나 펠릿 연료, 벽돌 또는 통나무로 압축되어 독립적으로 또는 반복 재활용 과정에서 다른 목적으로 사용될 수 있다.[4] RDF 또는 SRF는 도시 고형 폐기물 및 기타 유사 고형 폐기물의 가연성 하위 분획으로, 바이오건조와 같은 기계적 및/또는 생물학적 처리 방법을 혼합하여 생산된다.[5] 기계적-생물학적 처리(MBT) 플랜트에서.[3] MBT 플랜트에서 RDF / SRF를 생산하는 동안, 그렇지 않으면 가연성 물질의 고체 손실이 발생하여,[6] RDF / SRF의 생산 및 사용이 전통적인 잔여 MSW의 일단계 연소(폐기물 에너지화) 플랜트에서 자원 효율적인지 여부에 대한 논쟁을 일으킨다.[7]

파쇄된 SRF에서 RDF 펠릿을 만드는 과정에서 건조가 종종 필요하다. 일반적으로, 높은 발열량, 고밀도 RDF 펠릿을 생산하기 위해 수분 함량을 20% 미만으로 줄여야 한다. RDF를 건조하는 데 종종 상당한 양의 에너지가 필요하므로 저렴한 열원을 선택하는 것이 바람직하다.

RDF 생산에는 다음 단계가 포함될 수 있다.


  • 가방 분리/파쇄
  • 수동 분류 (일반적으로 불활성 물질, PVC 및/또는 기타 원치 않는 물체 제거)
  • 크기 스크리닝
  • 자기 분리
  • 와전류 분리 (비자성 금속)
  • 공기 분류기 (밀도 분리)
  • 거친 파쇄
  • 적외선 분리에 의한 정제 분리
  • 건조
  • 펠릿화
  • 혼합/균질화

3. 1. 전처리 과정

처리 과정에서 유리와 금속과 같은 물질은 연소되지 않으므로 제거된다. 금속은 자석을 사용하여 제거하고, 유리는 기계적 스크리닝을 사용하여 제거한다.[4] 그 후, 에어 나이프를 사용하여 가벼운 물질과 무거운 물질을 분리한다. 가벼운 물질은 발열량이 더 높고 최종 RDF를 생성한다. 무거운 물질은 일반적으로 매립지로 이어진다.[4] 잔여 물질은 처리된 형태로 (처리 과정에 따라) 일반 혼합물로 판매되거나 펠릿 연료, 벽돌 또는 통나무로 압축되어 독립적으로 또는 반복 재활용 과정에서 다른 목적으로 사용될 수 있다.[4] RDF 또는 SRF는 도시 고형 폐기물 및 기타 유사 고형 폐기물의 가연성 하위 분획으로, 바이오건조와 같은 기계적 및/또는 생물학적 처리 방법을 혼합하여 생산된다.[5] 기계적-생물학적 처리(MBT) 플랜트에서 RDF / SRF를 생산하는 동안, 그렇지 않으면 가연성 물질의 고체 손실이 발생하여, RDF / SRF의 생산 및 사용이 전통적인 잔여 MSW의 일단계 연소(폐기물 에너지화) 플랜트에서 자원 효율적인지 여부에 대한 논쟁을 일으킨다.[6][7][3]

파쇄된 SRF에서 RDF 펠릿을 만드는 과정에서 건조가 종종 필요하다. 일반적으로, 높은 발열량, 고밀도 RDF 펠릿을 생산하기 위해 수분 함량을 20% 미만으로 줄여야 한다. RDF를 건조하는 데 종종 상당한 양의 에너지가 필요하므로 저렴한 열원을 선택하는 것이 바람직하다.

RDF 생산에는 다음 단계가 포함될 수 있다.

  • 가방 분리/파쇄
  • 수동 분류 (일반적으로 불활성 물질, PVC 및/또는 기타 원치 않는 물체 제거)
  • 크기 스크리닝
  • 자기 분리
  • 와전류 분리 (비자성 금속)
  • 공기 분류기 (밀도 분리)
  • 거친 파쇄
  • 적외선 분리에 의한 정제 분리
  • 건조
  • 펠릿화
  • 혼합/균질화

3. 2. 후처리 과정

처리 과정에서 유리와 금속과 같은 물질은 연소되지 않으므로 제거된다.[4] 금속은 자석을 사용하여 제거하고, 유리는 기계적 스크리닝을 사용하여 제거한다.[4] 그 후, 에어 나이프를 사용하여 가벼운 물질과 무거운 물질을 분리한다.[4] 가벼운 물질은 발열량이 더 높고 최종 RDF를 생성한다.[4] 무거운 물질은 일반적으로 매립지로 보내진다.[4] 잔여 물질은 처리된 형태로 (처리 과정에 따라) 일반 혼합물로 판매되거나 펠릿 연료, 벽돌 또는 통나무로 압축되어 독립적으로 또는 반복 재활용 과정에서 다른 목적으로 사용될 수 있다.[4] RDF 또는 SRF는 도시 고형 폐기물 및 기타 유사 고형 폐기물의 가연성 하위 분획으로, 바이오건조와 같은 기계적 및/또는 생물학적 처리 방법을 혼합하여 생산된다.[5] 기계적-생물학적 처리(MBT) 플랜트에서 RDF / SRF를 생산하는 동안, 그렇지 않으면 가연성 물질의 고체 손실이 발생하여,[6] RDF / SRF의 생산 및 사용이 전통적인 잔여 MSW의 일단계 연소(폐기물 에너지화) 플랜트에서 자원 효율적인지 여부에 대한 논쟁을 일으킨다.[7][3]

파쇄된 SRF에서 RDF 펠릿을 만드는 과정에서 건조가 종종 필요하며, 일반적으로 높은 발열량, 고밀도 RDF 펠릿을 생산하기 위해 수분 함량을 20% 미만으로 줄여야 한다. RDF를 건조하는 데는 상당한 양의 에너지가 필요하므로 저렴한 열원을 선택하는 것이 바람직하다.

RDF 생산에는 가방 분리/파쇄, 수동 분류, 크기 스크리닝, 자기 분리, 와전류 분리 (비자성 금속), 공기 분류기 (밀도 분리), 거친 파쇄, 적외선 분리에 의한 정제 분리, 건조, 펠릿화, 혼합/균질화 단계가 포함될 수 있다.

4. 활용 분야

RDF는 전기를 생산하거나 화석 연료를 대체하기 위한 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 석탄 화력 발전소에서 기존의 연료와 함께 사용할 수 있다.[8] 유럽에서는 RDF를 시멘트 가마 산업에서 사용할 수 있으며, 여기에는 폐기물 소각 지침의 엄격한 대기 오염 제어 기준이 적용된다.[8] 시멘트 가마에서 RDF/SRF 사용의 주요 제한 요인은 총 염소(Cl) 함량이며, 평균적으로 상업적으로 제조된 SRF의 평균 Cl 함량은 건조 기준으로 0.76 w/w (± 0.14% w/wd, 95% 신뢰도)이다.[8]

RDF는 플라스마 아크 가스화 모듈 및 열분해 플랜트에 투입될 수 있다. RDF가 교토 의정서를 준수하여 깨끗하게 연소될 수 있는 경우, RDF는 미사용 탄소 배출권을 탄소 거래소를 통해 공개 시장에서 판매하여 자금 조달원이 될 수 있다. 그러나, 도시 폐기물 계약과 이러한 솔루션의 은행 가능성은 아직 비교적 새로운 개념이므로, RDF의 재정적 이점은 논쟁의 여지가 있을 수 있다.

유럽 매립 지침과 매립세 부과로 인해 RDF 생산에 대한 유럽 시장이 빠르게 성장했다. 영국에서 유럽 및 그 외 지역으로의 RDF 수출량은 2015년에 330만 톤에 달할 것으로 예상되며, 이는 전년 대비 50만 톤 가까이 증가한 수치이다.

4. 1. 발전소 연료

RDF는 전기를 생산하거나 화석 연료를 대체하기 위한 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 석탄 화력 발전소에서 기존의 연료와 함께 사용할 수 있으며, 유럽에서는 폐기물 소각 지침의 엄격한 대기 오염 제어 기준이 적용되는 시멘트 가마 산업에서 사용될 수 있다.[8] 시멘트 가마에서 RDF/SRF 사용의 주요 제한 요인은 총 염소(Cl) 함량이며, 평균적으로 상업적으로 제조된 SRF의 평균 Cl 함량은 건조 기준으로 0.76 w/w (± 0.14% w/wd, 95% 신뢰도)이다.[8] RDF는 또한 플라스마 아크 가스화 모듈 및 열분해 플랜트에 투입될 수 있다. RDF가 교토 의정서를 준수하여 깨끗하게 연소될 수 있는 경우, RDF는 미사용 탄소 배출권을 탄소 거래소를 통해 공개 시장에서 판매하여 자금 조달원이 될 수 있다. 유럽 매립 지침과 매립세 부과로 인해 RDF 생산에 대한 유럽 시장이 빠르게 성장했으며, 영국에서 유럽 및 그 외 지역으로의 RDF 수출량은 2015년에 330만 톤에 달할 것으로 예상되며, 이는 전년 대비 50만 톤 가까이 증가한 수치이다.

4. 2. 시멘트 소성로 연료

RDF는 화석 연료를 대체하기 위해 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 유럽에서는 RDF를 시멘트 가마 산업에서 사용할 수 있으며, 여기에는 폐기물 소각 지침의 엄격한 대기 오염 제어 기준이 적용된다.[8] 시멘트 가마에서 RDF/SRF 사용의 주요 제한 요인은 총 염소(Cl) 함량이며, 상업적으로 제조된 SRF의 평균 Cl 함량은 건조 기준으로 0.76 w/w (± 0.14% w/wd, 95% 신뢰도)이다.[8] RDF는 또한 플라스마 아크 가스화 모듈 및 열분해 플랜트에 투입될 수 있다.

4. 3. 기타 산업 시설

RDF는 전기를 생산하거나 화석 연료를 대체하기 위한 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 석탄 화력 발전소에서 기존의 연료와 함께 사용할 수 있다. 유럽에서는 RDF를 시멘트 가마 산업에서 사용할 수 있으며, 여기에는 폐기물 소각 지침의 엄격한 대기 오염 제어 기준이 적용된다.[8] 시멘트 가마에서 RDF/SRF 사용의 주요 제한 요인은 총 염소(Cl) 함량이며, 평균적으로 상업적으로 제조된 SRF의 평균 Cl 함량은 건조 기준으로 0.76 w/w (± 0.14% w/wd, 95% 신뢰도)이다.[8] RDF는 또한 플라스마 아크 가스화 모듈 및 열분해 플랜트에 투입될 수 있다. RDF가 교토 의정서를 준수하여 깨끗하게 연소될 수 있는 경우, RDF는 미사용 탄소 배출권을 탄소 거래소를 통해 공개 시장에서 판매하여 자금 조달원이 될 수 있다. 유럽 매립 지침과 매립세 부과로 인해 RDF 생산에 대한 유럽 시장이 빠르게 성장했다. 영국에서 유럽 및 그 외 지역으로의 RDF 수출량은 2015년에 330만 톤에 달할 것으로 예상되며, 이는 전년 대비 50만 톤 가까이 증가한 수치이다.

5. 지역별 활용 사례

5. 1. 유럽

2009년, 이탈리아 캄파니아주의 나폴리 쓰레기 처리 문제에 대응하여, 아체라 소각 시설이 3억 5천만 유로 이상의 비용으로 완공되었다. 이 소각로는 연간 60만 톤의 폐기물을 소각하며[13] 생산되는 에너지는 연간 20만 가구에 전력을 공급하기에 충분하다.[14]

맨체스터시는 PFI 계약의 일환으로 제안된 기계적 생물학적 처리 시설에서 생산될 RDF(폐기물 재생 연료) 사용 계약을 체결하는 과정에 있다. 그레이터 맨체스터 폐기물 처리 당국은 연간 최대 90만 톤까지 생산될 것으로 예상되는 RDF 사용에 대한 초기 입찰에 상당한 시장의 관심이 있다고 발표했다.[16][17]

2008년 봄, 스웨덴의 볼네스 오바노케르 렌홀린닝스 AB(BORAB)는 새로운 폐기물 에너지화 플랜트를 가동했다. 도시 고형 폐기물과 산업 폐기물을 혼합하여 고형 폐기물 연료(RDF)로 전환하며, 연간 70,000~80,000톤의 RDF가 생산된다. 이는 인근의 BFB 플랜트의 동력원으로 사용되어 볼네스 시민들에게 전기와 지역 난방을 공급한다.[18][19]

2017년 3월 말, 이스라엘은 히리야 재활용 공원에 자체 RDF 플랜트를 가동했다. 이 플랜트는 매일 약 1,500톤의 생활 폐기물을 처리하며, 이는 연간 약 50만 톤의 폐기물 처리량에 해당하고, 일일 500톤의 RDF를 생산할 것으로 예상된다.[20] 이 플랜트는 "이스라엘의 폐기물 관리를 개선하고 발전시키려는 부단한 노력"의 일환이다.[21]

2018년 10월, UAE 기후 변화 환경부는 에미레이트 RDF (BESIX, Tech Group Eco Single Owner, Griffin Refineries)와 양해 각서를 체결하여 움 알콰인 에미레이트에 RDF 시설을 개발하고 운영하기로 했다. 이 시설은 매일 1,000톤의 가정 폐기물을 처리하여 아지만과 움 알콰인 에미레이트의 55만 명의 주민으로부터 발생하는 폐기물을 RDF로 전환하며, RDF는 시멘트 공장에서 가스나 석탄을 부분적으로 대체하여 사용될 것이다.[22]

5. 2. 이탈리아 캄파니아

2009년, 이탈리아 캄파니아주의 나폴리 쓰레기 처리 문제에 대응하여, 아체라 소각 시설이 3억 5천만 유로 이상의 비용으로 완공되었다. 이 소각로는 연간 60만 톤의 폐기물을 소각하며,[13] 이 시설에서 생산되는 에너지는 연간 20만 가구에 전력을 공급하기에 충분하다.[14]

5. 3. 미국 아이오와

미국 최초의 본격적인 폐기물 에너지화 시설은 1975년 아이오와주 에임스에 건설된 아놀드 O. 챈틀랜드 자원 회수 공장이다.[15] 이 공장은 또한 보조 연료로 지역 발전소로 보내지는 RDF를 생산한다.[15]

5. 4. 영국 맨체스터

잉글랜드 북서부에 위치한 맨체스터시는 거대한 PFI 계약의 일환으로 제안된 기계적 생물학적 처리 시설에서 생산될 RDF(폐기물 재생 연료) 사용 계약을 체결하는 과정에 있다.[16][17] 그레이터 맨체스터 폐기물 처리 당국은 연간 최대 90만 톤까지 생산될 것으로 예상되는 RDF 사용에 대한 초기 입찰에 상당한 시장의 관심이 있다고 최근 발표했다.[16][17]

5. 5. 스웨덴 볼네스

2008년 봄, 스웨덴의 볼네스 오바노케르 렌홀린닝스 AB(BORAB)는 새로운 폐기물 에너지화 플랜트를 가동했다.[18][19] 이 플랜트는 도시 고형 폐기물과 산업 폐기물을 혼합하여 고형 폐기물 연료(RDF)로 전환한다. 연간 70,000~80,000톤의 RDF를 생산하여 인근 BFB 플랜트의 동력원으로 사용하며, 이를 통해 볼네스 시민들에게 전기와 지역 난방을 공급한다.[18][19]

5. 6. 이스라엘

2017년 3월 말, 이스라엘은 히리야 재활용 공원에 자체 폐기물 재생 연료(RDF) 플랜트를 가동했다.[20] 이 플랜트는 매일 약 1,500톤의 생활 폐기물을 처리하며, 이는 연간 약 50만 톤의 폐기물 처리량에 해당하고, 일일 500톤의 RDF를 생산할 것으로 예상된다.[20] 이 플랜트는 "이스라엘의 폐기물 관리를 개선하고 발전시키려는 부단한 노력"의 일환이다.[21]

5. 7. 아랍에미리트

2018년 10월, 아랍에미리트 기후 변화 환경부는 에미레이트 RDF (BESIX, Tech Group Eco Single Owner, Griffin Refineries)와 양해 각서를 체결하여 움 알콰인 에미레이트에 RDF 시설을 개발하고 운영하기로 했다. 이 시설은 매일 1,000톤의 가정 폐기물을 처리하여 아지만과 움 알콰인 에미레이트의 55만 명의 주민으로부터 발생하는 폐기물을 RDF로 전환할 것이다. RDF는 시멘트 공장에서 가스나 석탄을 부분적으로 대체하여 사용될 것이다.[22]

5. 8. 한국

6. 환경 및 경제적 측면

RDF 및 SRF의 바이오매스 비율은 유럽 연합 배출권 거래제 및 영국의 재생 에너지 의무 증서 프로그램과 같은 여러 온실 가스 프로토콜에 따라 금전적 가치를 갖는다. 바이오매스는 탄소 중립으로 간주되는데, 이는 바이오매스 연소에서 방출된 이산화 탄소(CO2)가 식물에서 재활용되기 때문이다.[9] RDF/SRF의 연소된 바이오매스 비율은 고정 연소 운영자가 전반적인 보고된 이산화 탄소(CO2) 배출량을 줄이기 위해 사용된다.

유럽 CEN 343 실무 그룹은 RDF/SRF의 바이오매스 비율을 결정하기 위해 여러 가지 방법을 개발했다. 처음에 개발된 두 가지 방법(CEN/TS 15440)은 수동 분류 방법과 선택적 용해 방법이었다. 이 두 가지 방법에 대한 비교 평가가 가능하다.[9] 방사성 탄소 연대 측정의 원리를 사용하여 더 비싼 대안이 개발되었다. 탄소-14 방법을 간략하게 설명하는 기술 검토(CEN/TR 15591:2007)가 2007년에 출판되었고, 탄소 연대 측정 방법의 기술 표준(CEN/TS 15747:2008)이 2008년에 출판되었다.[10] 미국에는 이미 표준 방법 ASTM D6866에 따른 동등한 탄소-14 방법이 있다.

탄소-14 연대 측정은 RDF/SRF의 바이오매스 비율을 결정할 수 있지만, 바이오매스 발열량은 직접 결정할 수 없다. 발열량을 결정하는 것은 재생 에너지 의무 증서 프로그램과 같은 녹색 인증 프로그램에 중요하며, 이 프로그램은 바이오매스에서 생산된 에너지를 기준으로 인증서를 수여한다. 영국 재생 에너지 협회에서 의뢰한 보고서를 포함하여 탄소-14 결과를 사용하여 바이오매스 발열량을 계산하는 방법을 보여주는 여러 연구 논문이 발표되었다.

폐기물 재생 연료(RDF)/고형 폐기물 연료(SRF)의 가변적인(이종의) 특성으로 인해, 품질 보증과 특히 RDF/SRF의 열 회수(연소) 특성을 정확하게 결정하는 데에는 상당한 어려움이 있다. 최근의 발전으로, 예를 들어 1kg의 SRF/SRF 샘플에서 폭탄 열량계 또는 열 중량 분석기(TGA)와 같은 분석 장치에서 테스트할 g 또는 mg 단위의 최적의 부분 샘플링 방안[11]을 얻을 수 있게 되었다. 이러한 솔루션을 통해 대표적인 부분 샘플링을 확보할 수 있지만, 염소 함량에 대해서는 그 정도가 덜하다.[12] 새로운 증거에 따르면, 표본 추출 이론(ToS)은 대표적인 부분 샘플을 얻는 데 필요한 처리 노력을 과대평가할 수 있다.

6. 1. 바이오매스 비율 측정

RDF 및 SRF의 바이오매스 비율은 유럽 연합 배출권 거래제 및 영국의 재생 에너지 의무 증서 프로그램과 같은 여러 온실 가스 프로토콜에 따라 금전적 가치를 갖는다. 바이오매스는 탄소 중립으로 간주되는데, 이는 바이오매스 연소에서 방출된 CO2가 식물에서 재활용되기 때문이다.[9] RDF/SRF의 연소된 바이오매스 비율은 고정 연소 운영자가 전반적인 보고된 CO2 배출량을 줄이기 위해 사용된다.

유럽 CEN 343 실무 그룹은 RDF/SRF의 바이오매스 비율을 결정하기 위해 수동 분류 방법과 선택적 용해 방법을 개발했다.(CEN/TS 15440)[9] 탄소-14 방법을 간략하게 설명하는 기술 검토(CEN/TR 15591:2007)가 2007년에 출판되었고, 탄소 연대 측정 방법의 기술 표준(CEN/TS 15747:2008)이 2008년에 출판되었다.[10] 미국에는 이미 표준 방법 ASTM D6866에 따른 동등한 탄소-14 방법이 있다.

탄소-14 연대 측정은 RDF/SRF의 바이오매스 비율을 결정할 수 있지만, 바이오매스 발열량은 직접 결정할 수 없다. 발열량을 결정하는 것은 재생 에너지 의무 증서 프로그램과 같은 녹색 인증 프로그램에 중요하며, 이 프로그램은 바이오매스에서 생산된 에너지를 기준으로 인증서를 수여한다.

6. 2. 품질 보증

폐기물 재생 연료(RDF)/고형 폐기물 연료(SRF)는 그 특성이 일정하지 않아(이종의) 품질 보증, 특히 RDF/SRF의 열 회수(연소) 특성을 정확하게 결정하는 데 상당한 어려움이 있다.[11] 최근 1kg의 SRF/SRF 샘플에서 폭탄 열량계 또는 열 중량 분석기(TGA)와 같은 분석 장치에서 테스트할 g 또는 mg 단위의 최적의 부분 샘플링 방안을 얻을 수 있게 되었다.[11] 이러한 솔루션은 대표적인 부분 샘플링을 확보할 수 있지만, 염소 함량에 대해서는 그 정도가 덜하다.[12] 새로운 증거에 따르면, 표본 추출 이론(ToS)은 대표적인 부분 샘플을 얻는 데 필요한 처리 노력을 과대평가할 수 있다.

6. 3. 한국의 환경 및 경제적 과제

참조

[1] 웹사이트 The difference between RDF and SRF https://resource.co/[...]
[2] 간행물 CEN/TC 343 - Published standards http://www.cen.eu/CE[...] CEN
[3] 논문 Production and Quality Assurance of Solid Recovered Fuels Using Mechanical—Biological Treatment (MBT) of Waste: A Comprehensive Assessment http://www.tandfonli[...] 2010-11-30
[4] 서적 Waste Treatment and Disposal John Wiley and Sons 1998
[5] 논문 Biodrying for mechanical-biological treatment of wastes: A review of process science and engineering https://www.scienced[...] 2009
[6] 논문 Solid Recovered Fuel: Influence of Waste Stream Composition and Processing on Chlorine Content and Fuel Quality https://pubs.acs.org[...] 2012-02-07
[7] 논문 Are solid recovered fuels resource-efficient? 2013-02-06
[8] 논문 Chlorine in waste-derived solid recovered fuel (SRF), co-combusted in cement kilns: A systematic review of sources, reactions, fate and implications https://www.tandfonl[...] 2021
[9] 논문 The biogenic content of process streams from mechanical-biological treatment plants producing solid recovered fuel. Do the manual sorting and selective dissolution determination methods correlate? https://www.scienced[...] 2023-09-06
[10] 간행물 European Committee for Standardization, list of published standards http://www.cen.eu/CE[...] CEN
[11] 논문 Establishing a sub-sampling plan for waste-derived solid recovered fuels (SRF): Effects of shredding on representative sample preparation based on theory of sampling (ToS) https://www.scienced[...] 2020
[12] 논문 Statistical quantification of sub-sampling representativeness and uncertainty for waste-derived solid recovered fuel (SRF): Comparison with theory of sampling (ToS) https://www.scienced[...] 2023-09-06
[13] 웹사이트 Il termovalorizzatore di Acerra https://www.gruppoa2[...] 2023-09-06
[14] 웹사이트 Urban waste incinerator of Acerra, Italy | EJAtlas https://ejatlas.org/[...]
[15] 웹사이트 Resource Recovery System (serving Story County) | City of Ames, IA https://www.cityofam[...] 2023-02-14
[16] 뉴스 Healthy interest for Manchester waste-derived fuel contract http://www.letsrecyc[...] www.letsrecycle.com 2006-11-20
[17] 뉴스 Manchester seeks outlets for refuse-derived fuel http://www.letsrecyc[...] www.letsrecycle.com 2006-11-20
[18] 웹사이트 BORAB - Waste-to-energy plant http://www.iqr.se/en[...] 2011-03-03
[19] 웹사이트 Bioenergitidningen - New waste mill in Bollnäs http://bioenergitidn[...] 2011-03-15
[20] 뉴스 Israel Turning Garbage Dump into Energy Resource http://www.jpost.com[...] 2017-03-27
[21] 웹사이트 Israel turning garbage dump into energy resource https://www.jpost.co[...] 2017-03-27
[22] 뉴스 UAE climate change ministry awards alternative fuel facility contract https://www.construc[...] 2019-11-14


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