일본 전국의 도시쓰레기 배출량은 약 5,020만톤/년(1992년)으로 약 77%가 소각처리되고 최종잔사는 매립처분되고 있으나 최종 처분장의 사용연수가 약 7년으로 도시쓰레기 처분량의 감량이 시급히 요구되고 있다. 이러한 도시쓰레기 중 가연성인 종이, 플라스틱 등이 약 30%를 차지하고 있으며 이들은 연료로 이용될 수 있는 특성을 갖고 있다. 한편 일본의 폐플라스틱 발생량은 1,300만톤/년(1994년)으로이들의 약 23%가 재이용되고 있다. 도시쓰레기의 감량 및 재자원화를 위하여 1995년 6월에 "용기포장 리싸이클법"이 제정되었으며 관련업체별로 폐플라스틱을 회수하여 재이용하고 있다. 또한 최근 플라스틱을 포함한 도시쓰레기를 자원으로 이용하는 material recycle 방책, 유화기술, 소각에너지 이용, 고형 연료화 기술 등의 향후 추진 방향에 대하여 살펴보았다.대하여 살펴보았다.
도시쓰레기 소각처리는 이미 100년전에 유럽지역에서 시작되었고 원래 환경보존 및 공해방지목적에 연유되어 발전되어 왔다. 그후 국제적 에너지자원의 재평가가 중요시됨에 따라 1960년도를 전후하여 소각에서 발생되는 잉여열을 활용하는 장치개발 및 플랜트의 건설이 유행되어 기저부하로서 쓰레기소각로를 이용한 열병합지역난방 시스템이 유럽, 일본 등지에서 상용화되고 있다. 이와 같이 세계적인 추세와 발맞추어 국토가 협소하고 환경오염, 에너지 보존자원이 부족한 우리나라의 입장은 도시쓰레기 처리문제는 해결되어야 할 가장 중요한 당면과제로 대두하고 있다.
도시쓰레기의 혐기성 소화는 에너지원 및 온난화 가스 저감 문제 등에 의해 최근에 사회적 관심사가 되고 있다. 도시쓰레기는 고형분 함량이 높고 질소성분이 낮으며 셀루로스와 헤미셀루로스가 주성분으로 되어 있다. 도시쓰레기의 메탄 전화율은 대개 50%이며 $0.2m^2/kg$ VS에 해당한다. 고형물 농도가 높을수록 긴 수리학적 체류시간이 필요하며 주입물에 접종슬러지를 혼합하여야 한다. 도시쓰레기의 혐기성 소화 시 C/N비는 25가 상한이고 NH3-N의 적정농도는 700mg/L로 알려져 있다. pH조절을 위하여 흔히 석회와 탄산나트륨이 사용되고있는데 탄산나트륨을 3,500mg/L이상 첨가하면 나트륨 독성이 나타난다. 고온성 혐기 소화조는 운용과 관리가 어려우나 병원성 미생물 억제에 효과적인 것으로 알려져 있다. 도시쓰레기의 혐기성 소화공정의 최적화를 이룩하려면 소화공정에 관여하는 미생물의 작동기전에 대한 이해가 필요하다.
본 연구의 목적은 농촌지역 쓰레기의 발생 및 관리실태를 도시지역과 비교분석하고, 농촌산업활동 유형별로 쓰레기 발생특성을 조사하여 향후 농촌지역의 특성에 적합한 쓰레기의 관리 및 처리시스템 설계를 위한 기초 자료를 제시하는데 있다. 농촌지역의 지역특성별 및 계절별 쓰레기발생 실태에 대한 현장조사 결과는 다음과 같다. (1) 도시규모별 1인 1일당 쓰레기 발생량을살펴보면 대도시일수록 소득수준이 높고 생활문화의 다양함과 복잡함으로 인해 발생량이 많으며, 군급 도시에서는 1995년에 1일 1인당 0.88kg으로 서울시민 배출량의 약 2/3수준에 지나지 않는 것으로 나타났다. (2)우리 나라 생활쓰레기의 처리 의존도는 매립처분, 재활용, 소각처리 순으로, 대도시일수록 매립처분에 의존하는비중이 크며, 군급 도시로 갈수록 소각에 의존하는 비율이 높았다. (3) 농촌 쓰레기의 물리화학적특성조사 결과 거의 모든 물리화학적 특성이 도시지역의 쓰레기와 그다지 차이를 보이지 않아 최근 농촌지역의 소비형태가 도시지역과 유사한 것으로 나타났다.
도시에서의 쓰레기 무단투기는 주민들의 삶의 질에 직접적인 영향을 미치는 중요한 사회 문제이다. 환경 및 공기 오염이 큰 문제로 나타나며, 시민들은 시각 및 후각적 불편을 겪는다. 무분별한 쓰레기 투기는 해충의 서식지가 되어 다양한 질병의 유발 가능성을 증가시키며, 정상적인 분리수거 시스템을 방해하고 환경을 더욱 악화시킨다. 따라서 무단투기 쓰레기는 사회, 환경, 건강 측면에서 다양한 불편함을 초래한다. 이 연구는 서울시 자치구를 대상으로 쓰레기통의 개수, 무단투기 건수, 거주 인구수, 무단투기 감시 CCTV 개수, 전체 CCTV 개수, 주택 수 등의 다양한 변수 간의 상관관계를 분석하여, 도시 환경에서의 쓰레기 처리와 무단투기 감소에 대한 개선방안을 도출하고자 한다.
급속한 경제 발전과 인구증가, 일회용품의 증가 둥 사회구조가 대량생산, 대량소비 형태로 변화되면서 폐기물의 처리가 새로운 환경문제로 대두되었다. 도시 생활폐기물의 대부분이 매립 처리되고 있지만, 환경부에서는 매립처리의 비율을 줄이고 2001년까지 소각처리 비율을 25%로 늘릴 계획이다. 1997년에는 도시 생활 폐기물의 63.9%가 매립 처리되고 7.1%는 소각 처리되었으며, 29.0%가 재활용되었다(환경부, 1998). 한편 1995년부터는 쓰레기 종량제의 도입으로 도시쓰레기의 27%가 줄어들었고 재활용되는 쓰레기의 양이 35% 정도 늘어났다. (중략)
본 연구에서는 체계화되지 못한 중소도시의 쓰레기 수집 수송의 자료를 정리, 현장 조사를 통한 쓰레기 수집 수송 관리를 위한 프로그램을 작성하였다. 대상은 C시로 하였으며, 수집구역을 주택, 아파트, 상가지역으로 한정지어 현장 조사를 실시하였고, 폐기물 관리 프로그램을 작성하였다. 연구 결과는 쓰레기 수집 수송단계의 필요한 인자와 중소도시에 적용 가능한 평균 값을 도출하였고, 중소도시의 쓰레기 수집 수송단계를 체계화하는 단계와 expert system을 구축하였다. 또한, Visual Basic을 이용한 쓰레기 수집 수송 관리 프로그램을 개발하였다. 결과적으로 본 연구로 개발되어진 도시폐기물의 수집 수송 관리 시스템은 다른 지역의 현장 Data를 추가함으로서 광범위하게 이용될 수 있을 것이다.
최근 인구의 도시집중화와 생활수준의 향상에 따라 도시쓰레기는 급격히 증가하고 있으나, 재 래방식인 매립에 의한 처리는, 시민들의 쾌적한 환경에 대한 요구도가 점차 높아짐에 따라 위생 매립장 확보가 어렵게 되고 비용이 급격히 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 도시쓰레기 발 생량의 대부분을 소각처리하는 선진국의 방식은 소각잔재만을 매립 처분하므로 쓰레기량을 획 기적으로 줄일 수 있고, 소각과정중 발생하는 2차 공해물질을 효과적으로 처리할 수 있는 공해 방지시설의 개발에 따라 국내에서도 여러 자치단체별로 소각로 건설사업을 추진하고 있거나 계 획중에 있다. 이와 같은 배경으로 국내에서도 소각로 설계제작 \ulcorner 플랜트 엔지니어링(plant engi-neering) 기술의 도입 및 성숙의 단계를 거치지 않은 상태에서 많은 소각로 플랜트가 건 설되거나 계획되고 있으며 이에 따른 해외 기술도입에 과당경쟁의 양상을 띠고 있어 더욱 국산 화가 시급한 실정이다. 따라서 이 글에서는 플랜트 엔지니어링 분야에 초점을 맞춰 그 기능 및 단계별 고려사항과 특성을 고찰함으로써 향후 국내 소각로 플랜트 엔지니어링의 발전 방향을 생각해보는데 목적이 있다.
열악한 지반물성을 갖는 쓰레기 매립지반를 건설부지로서 사용하고자 할 경우 상당한 침하가 유발될 수 있다. 이 경우 쓰레기 매립지반을 건설부지로 활용하고자 검토하는 지반공학자들에게는 열악한 압축 물성에 대한 파악 및 이에 대한 대책 방안이 마련되어야만 안전하고 경제적인 시공이 이루어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대부분 매립 처분되고 있는 플라이애쉬를 도시 쓰레기와 함께 혼합매립함으로써 열악한 도시 쓰레기의 압축특성을 개량하여 침하를 억제할 수 있는지에 대하여 검토하였다. 이를 위해 플라이애쉬가 혼합된 도시 쓰레기에 대하여 대형압축실험과 모형매립조실험을 수행하여 압축특성에 대한 안정화 정도를 평가하고자 하였다. 실험결과, 플라이애쉬의 혼합비율이 증가함에 따라 압축성이 상당히 억제되었으나, 배수능력은 감소할 수 있으므로 실제 적용시에 이러한 특성들이 함께 고려될 필요성이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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