쓰레기 종량제 봉투의 재질 중 특히 여름철 및 소각장용으로 가장 적합한 것은?
- EDPM
- CPE
- PVC
- MDPE
정답과 해설 보기
정답 ④ · 종량제 봉투 재질 중 여름철 및 소각장용으로 가장 적합한 것을 고르는 문제이다. 소각장용 봉투는 소각 시 염화수소나 다이옥신 같은 유해가스를 발생시키지 않는 무염소 소재여야 한다.
소각 시 유해가스가 없는 무염소 소재 MDPE가 여름철·소각장용 종량제 봉투에 적합하다.
개념 한 쪽
폐기물처리기사 소각재 처분 — RDF와 소각시설 설계·운영 핵심
소각처리는 폐기물을 태워 감량·무해화·에너지 회수를 얻는 중간처리 공정이다. 소각 연료로 쓰이는 RDF는 염소함량으로 인한 HCl과 다이옥신 문제, 저장조 설계는 얕고 넓은 형태 원칙, 소각 배출의 백연은 수증기 응결 문제로 각각 관리가 필요하다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「소각재 처분」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 재질별 소각 적합성 판단 | 1 | 소각 시 유해가스 발생 여부로 종량제 봉투 재질을 가리기 |
| 이론산소량 계산 | 1 | 유기물의 완전산화에 필요한 O2 질량을 화학량론으로 계산하기 |
| RDF 소각 문제점 선지 판정 | 1 | RDF 소각의 핵심 문제(염소·HCl·다이옥신 등)를 골라내기 |
뜻
RDF(Refuse Derived Fuel, 폐기물 고형연료)는 폐기물에서 가연물만 골라 성형한 연료로, 폐플라스틱·비닐류 유래의 염소(Cl)가 많이 들어가는 특징이 있다. 염소가 많은 RDF를 소각하면 염화수소(HCl) 가스가 발생해 소각로 및 배기가스 설비를 부식시키고 다이옥신 생성의 원인이 될 수 있으므로 설비의 부식·다이옥신 관리가 핵심 문제이다. 반대로 RDF는 유황(S) 함량이 상대적으로 적어 SOx 발생은 적은 편이라는 사실을 기억해야 한다.
소각의 주요 성과는 감량화, 무해화(안정화), 폐열 회수에 있고, 소각 과정에서는 먼지·질소산화물·다이옥신 등의 대기오염물질이 새로 발생하므로 집진·세정 등 대기오염방지설비가 필요하다. 소각시설의 폐기물 저장조는 가능한 한 깊이를 최소화해 얕고 넓은 형태로 설계하는 것이 원칙이며, 얕은 저장조는 크레인 조작성·화재 대응·구조물 부담 측면에서 유리하다.
백연(white plume)은 배출가스 중 수증기가 외기와 만나 응결해 가시적 흰 연기로 보이는 현상이며, 백연 방지시설은 배출가스를 재가열하는 등으로 수증기 응결을 억제해 주민의 피해의식을 줄이는 역할을 한다.
소각 적합성은 가연성·발열량과 함께 유해 성분(예: 염소 함유물질)의 존재로 판단한다. PVC처럼 염소를 포함한 재료는 소각 시 HCl 및 다이옥신 문제가 있어 소각처리에 부적합한 대표 사례이다.
예제
문제: C7H12가 산소가 풍부한 상태에서 완전히 산화될 때의 이론산소량(ThOD)을 구하고 C7H12 5mg 당 필요한 O2 질량을 구하라. 풀이: 완전산화 반응식은 C7H12 + (7 + 12/4)O2 → 7CO2 + 6H2O 이므로 O2 계수는 10이다. 분자량 비로 보면 C7H12의 분자량은 7×12+12 = 96이며 O2 질량은 10×32 = 320이므로 유기물 1mg당 O2는 320/96 ≈ 3.33mg이다. 따라서 C7H12 5mg 당 필요한 O2는 5 × 3.33 ≈ 16.65 ≈ 16.7mg이다.
예제 해설 요지: ThOD는 O2 계수 = 탄소수 + 수소수/4 공식을 사용해 즉시 구하면 계산이 간단하다.
대표 기출 3문항
미생물에 의해 C7H12가 호기적으로 완전 산화 분해되는 경우에 요구되는 이론산소량은 C7H12 5mg 당 몇 mg인가?
- 12.7
- 16.7
- 23.7
- 28.7
정답과 해설 보기
정답 ② · 미생물에 의한 호기성 산화분해 반응에서 이론산소량(ThOD)을 구합니다. 화학량론에 따라 C7H12 + 10O2 → 7CO2 + 6H2O 반응식이 성립합니다.
ThOD는 화학량론 CxHy+(x+y/4)O2 반응식으로 O2 질량을 구해 분자량 비율을 곱해 구한다.
RDF를 소각로에서 사용시 문제점에 관한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
- 시설비가 고가이고, 숙련된 기술이 필요하다.
- 연료공급의 신뢰성 문제가 있을 수 있다.
- Cl 함량 및 연소먼지 문제는 거의 없지만, 유황함량이 많아 SOx 발생이 상대적으로 많은 편이다.
- 소각시설의 부식발생으로 수명단축의 우려가 있다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · RDF를 소각로에서 사용할 때의 문제점에서 거리가 먼 것을 고르는 문제이다. RDF는 폐기물 중 가연물을 선별 성형한 연료로, 비닐이나 플라스틱 유래의 염소(Cl) 함량이 높아 HCl 발생, 다이옥신 생성, 시설 부식이 핵심 문제이다.
RDF는 염소(Cl)가 많아 HCl·부식·다이옥신 문제가 있고 유황은 적어 SOx도 적다.
자주 묻는 물음
- RDF 소각의 대표적 문제는 무엇인가?
- RDF는 폐플라스틱·비닐류로부터 유래한 염소 성분이 많아 HCl 발생에 따른 설비 부식과 다이옥신 생성 우려가 대표적 문제이다.
- 소각시설의 폐기물 저장조는 어떻게 설계하는 것이 바람직한가?
- 저장조는 가능한 한 깊이를 최소화해 얕고 넓게 만드는 것이 바람직하며 이는 크레인 조작성·화재 대응·구조물 부담 측면에서 유리하다.
- 백연이 발생하는 이유와 백연 방지시설의 목적은 무엇인가?
- 백연은 배출가스 중 수증기가 찬 대기에서 응결해 가시적 흰 연기로 보이는 현상이며 백연 방지시설은 배출가스를 재가열하는 등으로 응결을 억제해 주민의 피해의식을 줄이는 목적이다.
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