소각로
소각로는 산업 폐기물, 생활 쓰레기, 병원 폐기물 등 다양한 종류의 폐기물을 고온에서 연소시켜 감량화하고, 이때 발생하는 열에너지를 회수하거나 단순히 폐기물을 처리하는 시설이다. 연소 과정에서 발생하는 연소 가스는 대기 오염 물질을 포함하므로, 대부분의 소각로에는 집진 설비, 탈황 설비, 탈질 설비 등 대기 오염 방지 시설이 함께 설치되어 운영된다.
작동 원리
소각로는 일반적으로 다음과 같은 과정을 거쳐 작동한다.
- 폐기물 투입: 크레인이나 컨베이어 벨트 등을 이용하여 폐기물을 소각로 내부에 투입한다.
- 연소: 투입된 폐기물은 버너에서 공급되는 연료(주로 천연가스나 중유)와 함께 고온에서 연소된다. 이때 폐기물의 종류와 상태에 따라 연소 온도 및 공기 공급량이 조절된다.
- 열에너지 회수 (선택 사항): 연소 과정에서 발생하는 열에너지는 보일러를 통해 증기를 생산하는 데 사용될 수 있다. 생산된 증기는 터빈을 돌려 전기를 생산하거나, 지역 난방에 활용될 수 있다.
- 연소 가스 처리: 연소 후 발생하는 연소 가스는 집진 설비(전기 집진기, 여과 집진기 등)를 통해 먼지를 제거하고, 탈황 설비(습식 스크러버, 건식 반응기 등)를 통해 황산화물을 제거하며, 탈질 설비(선택적 촉매 환원법, 선택적 비촉매 환원법 등)를 통해 질소산화물을 제거하는 과정을 거친다.
- 잔재물 처리: 연소 후 남은 재는 매립하거나, 건설 자재 등으로 재활용될 수 있다.
종류
소각로는 연소 방식, 폐기물 투입 방식, 열에너지 회수 방식 등에 따라 다양한 종류로 분류될 수 있다. 주요 소각로 종류는 다음과 같다.
- 화격자 소각로: 고정식 또는 이동식 화격자 위에서 폐기물을 연소시키는 방식이다. 다양한 종류의 폐기물 처리에 적합하며, 가장 널리 사용되는 방식이다.
- 유동층 소각로: 모래나 세라믹 등의 입자층에 공기를 불어넣어 유동화시킨 후, 폐기물을 투입하여 연소시키는 방식이다. 연소 효율이 높고, 균일한 연소가 가능하다.
- 회전로 소각로: 회전하는 원통형 로(爐) 내부에서 폐기물을 연소시키는 방식이다. 액상 폐기물이나 슬러지 등 특정 폐기물 처리에 적합하다.
- 스토커 소각로: 스토커라고 불리는 기계 장치를 이용하여 폐기물을 소각로 내부로 이동시키면서 연소시키는 방식이다. 폐기물의 종류와 양에 따라 스토커의 움직임을 조절할 수 있다.
환경 문제 및 대책
소각로는 폐기물 처리 용량 감축에 효과적인 방법이지만, 다이옥신, 퓨란, 중금속 등 유해 물질 배출로 인한 환경 문제 발생 가능성이 있다. 따라서, 소각로 운영 시에는 엄격한 환경 규제를 준수하고, 최적의 연소 조건을 유지하며, 고효율의 대기 오염 방지 시설을 운영하는 것이 중요하다. 또한, 폐기물 감량화 및 재활용 정책을 병행하여 소각량 자체를 줄이는 노력도 필요하다.