본 연구에서는 국내외 자료를 광범위하게 분석하여 기저귀 재활용의 사업화 타당성을 조사하였다. 네덜란드의 Knowaste사는 사용후 기저귀에 포함되어 있는 펄프와 합성수지를 분리하여 펄프와 플라스틱, 고분자 흡수물질 (Super Absorbing Polymer: SAP)로 분리하는 재활용 기술로 사업을 하고 있다. 반면 국내에서 사업화가 진행되고 있는 기술은 사용전 기저귀 공정 스크랩중의 펄프와 합성수지, SAP 등이 혼합된 상태로 고형연료, 컨테이너 적재용 보드, 자동차 시트 등의 제품을 생산하는 재활용에 국한되어 있다. 국내의 사용후 기저귀 재활용 경제성 분석에 관한 선행 연구 결과는 서로 상반되는 결론을 내고 있지만 본 연구에서는 사용전 기저귀 폐기물은 상당한 경제적 타당성을 확보하고 있음을 알 수 있었다. 따라서, 사용전 기저귀를 포함한 폐기저귀 재활용 기술 개발과 정책적 지원을 통하여 '지속가능한 사회 구축'에 한발 더 근접할 수 있을 것이다.
This study aims to suggest wastewater treatment options for diaper recycling by identifying characteristic analysis of wastewater from diaper recycling process and efficiency evaluation of wastewater treatment units. The wastewater characteristic analysis showed that the concentration of organic pollutants and ionic materials were very high comparing to seawater. Through the investigation of similar wastewater treatment, six treatment units were identified to reduce pollutants. It is found UF(ultra-filtration), DAF(dissolved air flotation), fenton oxidation, electro-coagulation and chemical-coagulation are effective in reducing organic pollutants while membrane system and ion exchanger are effective in reducing ionic materials. Even though the target of water quality should be secured in terms of managing organic pollutants level, the application of treatment unit for reducing ionic material needs lots of considerations. This result suggests that reuse of pulping wastewater after controlling organic pollutants is better than direct discharge of pulping wastewater. To select the appropriate wastewater treatment unit, an economic analysis about operation condition, wastewater flow, cost, efficiency should be considered.
본 연구는 기저귀 재활용을 정책적으로 도입 시 최적의 수거방안을 마련하고자 해외 사례조사를 통해 국내 실정에 맞는 적절한 방안을 제안하고, 실제 수거에서 발생할 수 있는 문제점을 파악하고자 시민들 대상으로 인식조사를 실시하여 사회적 수용도를 높일 수 있는 방안에 대해 조사하였다. 조사 결과 시민들은 경제적 부담 및 위생문제 해결을 위한 방안 마련이 중요하다고 인식하고 있었고, 주거지 근처 전용 수거함에 전용봉투를 통한 주 2회 수거 빈도가 적절하다고 응답하였다. 현행 폐기물관리법 상 재활용 대상이 되는 생활폐기물의 경우 지자체 단위로 업체와 개별 계약을 통해 수거되고 있기 때문에 사용 후 기저귀 역시 현행 방식과 동일하게 지자체 수거 위탁 시스템을 활용하여 자원회수시설에서 최종 처리하는 방안이 적절할 것으로 보인다. 이러한 관점에서 지자체 연계를 통한 시범사업을 가정하고 최적의 지자체를 선정하는 방안을 위해 여러 대안을 제시하였다. 향후 기저귀 재활용을 전 사회적으로 도입할 때 본 연구 조사결과를 통해 도출된 수거방식을 고려하여 인구밀집 지역을 대상으로 시범사업을 기획, 설계하여 운영한다면 보다 경제성이 확보된 결과를 도출할 수 있을 것으로 보인다.
본 연구는 기저귀 재활용을 정책적으로 도입하고자 할 때 최적의 수거방안을 마련하고자 어린이집이 밀집된 지방자치단체와 수거 시범사업을 수행함으로써 수거에 따른 문제점을 파악하고 개선점을 도출해 보고자 하였다. 모니터링 결과 배출방식에 대한 명확한 안내와 배출량에 대한 면밀한 분석이 필요하고 언론홍보를 통한 기저귀 재활용의 중요성에 대한 교육적 역할이 중요하다는 점이 도출되었다. 또한 시범사업 참여자에게 인센티브 제공이 필요하며, 수거 인프라 관련 비용은 공공영역에서 부담해야 한다고 생각하고 있었다. 수거 비용 관련해서 본 시범운영에서는 기저귀 수거만 전문으로 할 수 있는 여건이 형성되지 않았기 때문에 경제성이 있는 수거비용이 산출되지 않았으나 향후 본 제도를 활성화하기 위해 수도권으로 확대할 경우 주 2회 빈도에 고효율 수집차량을 운행하면서 수거율 50% 수준의 수거모델을 운영한다면, 현행 음식물 쓰레기 처리비용 수준이하의 수거 비용을 확보하여 경제적 측면에서 효율적일 수 있음을 알 수 있었다. 충분한 수거량 확보를 통한 안정적인 수거모델 구축과 함께 재활용 기술 개발이 진행된다면 기저귀 재활용을 통한 지속가능한 사회 구축에 한발 더 근접할 수 있을 것이다.
Disposable diaper waste is consisted of plastic, fiber, and SAP (Super Absorbent Polymer). They are valuable to be used as raw materials of other products including plastic blocks and pulp mold. Nevertheless, disposable diaper waste have been disposed by landfill and incineration without recycling. Due to strict environmental regulations it is necessary to develop fractionation technique to recycle the disposable diaper waste. In this study the fractionation technique using pilot-scale stock preparation units was investigated. Process for separation of plastic and fibers from disposable diaper waste was composed by the combination of pilot-scale pulper, drum screen, screen and cleaner. Recovery rate of plastics and fiber was checked according to the various operating conditions. In drum screen, recovery rate of plastic was high when the cut size of disposable diaper waste was $5cm{\times}5cm$. The highest recovery rate of fiber was achieved with 0.3 mm slot screen. It is important to control the neutral state of SAP for improvement of recovery rate of fiber since SAP can be swelled easily in water. Therefore SAP can be controlled efficiently by the addition of calcium chloride into the pulper. Consequently recovery rates of plastics and fibers were over 90 and 80% under the optimum pilot operating conditions.
Disposable diaper has been used in order to handle urine and feces conveniently. At present the amount of disposable diaper waste increases gradually. Incineration and landfill have been the only ways to dispose of disposable diapers. However, if they are disposed by landfill, decomposition will take more than one hundred years. In addition, another way of dispose incineration has caused air pollution. Therefore, it is necessary to study recycling process for disposable diaper since plastic and wood fibers of diaper are useful materials to recycle. In this study, pulping condition of disposable diaper waste was studied in order to effectively separate the components. Recovery rates of plastic and fibers were analyzed under different pulping conditions. It was found that optimum pulping consistency was 5%, time was 60 minutes, temperature was $50^{\circ}C$, and cut size is $21cm{\times}21cm$. The recovery rate of plastic and fibers can be achieved above 70% under the optimum pulping condition.
본 연구는 폐기저귀 재활용 공정 이후 회수되는 재생 자원의 가치를 높여 경제성을 확보하기 위한 관점에서 업사이클링 개념을 논의하고, 벤치마킹을 통해 펄프와 혼합 플라스틱의 업사이클링 방안을 수립하고자 하였다. 업사이클링은 원래의 물질이 다시 사용될 때 품질이 향상되고 폐기물을 질적 환경적으로 더 높은 가치를 가진 새로운 물질이나 제품으로 전환하는 과정으로 요약되며, 다양한 사례를 통해 용도를 다 한 제품이더라도 새로운 가치를 갖게 된다는 것을 알게 되었다. 그러나 기존의 업사이클링 사례들은 정성적인 디자인 요소를 통한 가치 창출이므로 정량적인 전략의 도출이 어렵고 업사이클링 완제품 시장 경쟁력에 대한 판단이 불확실하다. 따라서 본 연구에서는 활용성 차원에서 B2B 제품까지 범위를 확장하고, 재생펄프와 혼합 플라스틱 두 소재를 같이 활용할 수 있도록 업사이클링 방향성을 설정하여 이를 만족할 수 있는 제품군에 대해 분석하였다. 그 결과, 셀룰로오스 단열재로의 적용을 제안하며, 향후 국내/외 단열재 시장에서 고성능 셀룰로오스 비중이 약 3배 이상 급성장 할 것으로 예측되기 때문에 본 시장을 목표로 업사이클링 전략을 세워야 할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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