공 정 설 명 자 료 - Gobizkorea

폐기물의 열분해-가스화-용융-자원화 처리시설 Page 1 

폐기물의 용융 - 열분해 - 연료가스화 시설 

공 정 설 명 자 료 

적용 기술명 : S & G Process(국산 신기술) 

2007년 1월 

ETIN SYSTEM Co.,Ltd.


내 

용 

제 1장 ; 광록공정 개요 

1. 본 공정의 목적 

2. 본 공정의 원리 

2.1. 비가연분(무기물)을 자원화 하는 기술 

2.2 가연분(유기물)을 자원화 하는 기술 

2.3 유해물로 인한 공해를 방지하는 기술 

3. 본 공정의 구성과 기능 

4. 본 공정의 활용분야 

5. 본 공정의 미래가치 

제 2장 ; 광록공정의 해설과 공정도 

1. 공정 해설 

2. 공정 흐름도 

3. 주장치 일람표 



제 1 장 ; 광록공정 개요 [Overall View of Sunny & Green Process] 

1. 본 공정의 목적 [Purpose of The Process] 

자연계에서 일어나는 탄소동화 작용은, 태양광을 에너지원으로 하고, 자연계에서 최종 폐기물로 

방출하는 탄산가스(CO 2 )와 주변 환경에 충만한 수분으로, 식물의 엽록소(촉매)에서 광합성작용에 의해, 

천태만상의 물질과 산소를 생산하고, 이를 활용(산화작용)한 후에 생성되는 폐기물인, 탄산가스와 

수분을 원료로 하여, 다시 유용한 물질을 재생산 하는, 가장 완벽하고 이상적인 물질의 재생-순환 

시스템으로서, 장구한 세월에 걸쳐 지구촌의 환경과 자원을 균형 있게 유지시키고, 자원(생산품)을 

축적하면서, 모든 생명체의 안식처를 제공하고 있다. 

그러나 인류의 지능에 의한 현대의 산업문명은, 근래에 이르러 부존자원인 석유류를 원동력으로 급속한 

발전을 거듭하면서, 인류의 삶의 질을 고도로 풍요롭게 전환시켜 준 반면, 환경파괴와 자원고갈 이라는, 

지구촌 공명의 불가피한 거대한 함정에 직면하기에 이르렀다. 이 과제는 현대인이 풀어야 할 숙명적 

과제로서, 모든 에너지원은 태양광을 비롯한 자연에너지로, 모든 물질은 폐기물의 누적 없이 재생 

순환체제로, 현대의 산업구조를 조속히 전환시키는 길뿐임을, 현대인 모두가 공감하고, 이를 실천 해 

나가는 일에 총력을 추구해야 할 것이다. 

이러한 신념의 일환으로, 본 기술을 개발하게 된 것이며, 그 1 차적 개발 목적은, 우선 최근에 이르러 

다양한 사회적 문제로 심각하게 부각되고 있는, 폐기물로 인한 모든 문제를. 종래의 소각 폐기라는 

개념에서, 전량 재 자원화라는 개념으로 전환시키고, 이를 실천할 수 있는 기술을 개발하여, 폐기물의 

누적을 없애고, 자원의 재생-순환 체제를 구현하여, 지구촌의 지속적 발전에 기여 할 수 있으며, 

궁극적으로는 자연계의 태양과 녹색식물에 의한 이상형 순환체제에 한걸음 접근시키고자 하는데 있다. 

본 기술의 명칭을 광록공정( 光綠工程 ; Sunny & Green Process. 약칭 ; S & G Process)이라고 명명한 

것도, 바로 태양과 식물에 의한 자연계의 신비한 순환체제를 끊임없이 꾸준히 지향하려는 심오한 

의지를 표현한 것이며, 그 첫 단계 실천사업으로 폐기물의 전량 자원화 처리공정을 실현하려는 것이, 

본 기술개발의 1 차적 목적이다. 폐기물 전량을 자원화 하면, 폐기물의 누적을 없앨 수 있고, 자원화 한 

양 만큼 부존자원이 절감되고, 절감한 부존자원에서 발생하던 탄산가스의 방출도 절감됨으로, 

결과적으로 환경과 자원을 동시에 보전하는 셈이 된다. 

옛 격언에 “농자천하지대본( 農者天下之大本 )“ 이라는 말이 있다. 이는 당시의 개념으로는 생명을 

유지하는데 필수품인 양곡( 糧穀 )을 얻는 방법이 농업뿐이기 때문이라고 생각된다. 그러나 고도로 발달 

했다고 자부하는 현대에도 양곡을 농업 이외의 방법으로 얻는 기술은, 아직은 없으며, 아마도 영원히 

없을 것이다. 다만 식물이 양곡을 생산하는 기능을 현대의 기술로 보다 빨리 대량 생산할 수 있도록 



협력해 주는데 그치고 있다. 식물이 광합성에 의해 천태만상의 물질을 생산하는 기능은, 비단 양곡뿐 

아니라 지구상에서 필요한 모든 물질이라고도 할 수 있을 만큼 신비한 자연의 섭리다. 

본 광록공정의 궁극적 목표는. 폐기물의 전량 자원화라는 1 차적 목적 달성을 시발점으로 하여, “농자 

천하지 대본”이라는 사상을 바탕으로, 식물의 광합성이라는 자연의 신비한 섭리에 도전, 이에 무한 

접근하려는데 있다. 

2. 본 공정의 원리 [Principle of The Process] 

물질을 대별 할 때, 흔히 유기물과 무기물로 구분 하듯이, 폐기물도 가연분(유기물)과 비가연분 

(무기물)으로 구분한다. 그러나 폐기물은 그 안에 각종 미량의 유해물이 혼합되어 있거나, 처리 

과정에서 유해물이 생성되는 것이 특징이기 때문에, 폐기물을 전량 자원화 처리하는 기술의 기본 

개념은, 아래와 같이 3 개 분야로 구분할 수 있으며, 그 각각에 대한 본 기술에서 적용할 처리기술의 

기본 원리는 아래와 같다. 

2.1. 비가연분(무기물)을 자원화 하는 기술 

고온에서 용융 유리질화 하여, 자연계에서 유해물을 용출하지 않는, 무공해의 무기물로 전환시켜, 

적재적소에 유용한 자원으로 활용토록 하는 것을 목표로 하고, 고온 용융 기술의 원리는, 용융 

대상물의 전처리 기술과, 용융로의 구성 기술로 구분할 수 있으며, 그 원리의 요지는 아래와 같다. 

- 용융 대상물의 전처리 기술 ; 

용융로에서 용융 온도가 낮을수록, 용융 시간이 짧을 수록, 용융운전 하기가 용이해 진다. 용융온도를 

낮춰주고 용융시간을 단축시키는 방법으로, 본 공정에서 적용한 전처리 기술은 아래와 같다. 

(1) 융점 저하를 위해, 회분 중에 함유하는 주된 고융점 물질인 철분을 사전에 자선기에 의해 분리- 

회수한다. 

(2) 융점 저하를 위해, 회분 중 CaO/SiO2 의 비율이 0.8-1.2 범위에 들도록, 부족한 성분을 미리 

보충한다. 

(3) 용융시간 단축을 위해, 회분을 분쇄하여 입자크기를 가급적 적게 한다. 

(4) 용융로에서의 열부하를 점감시켜주기 위해, 용융온도 직전까지 별도의 소성로에서 미리 예열하여 

투입한다. 

이상의 전처리를 잘하면, 일반 폐기물의 소각재는 1300∼1450℃ 범위에서, 2 시간 전후의 

용융반응시간에 잘 용융된다. 

- 용융로의 구성기술 ; 



본 공정에서 적용한 용융로의 구성 기술은, 아래와 같으며, 이 부문이 정부의 신기술 지정을 획득한 

부문이다. 

(1) 상하측면 3 방향에서 가열할 수 있는 구조로 구성한다. 

(2) 상부에서는 산소-연료가스 버너로, 하부와 측면에서는 전열기로 가열하는 구조로 구성한다. 

(3) 온도제어는, 산소-연료가스 버너는 산소와 연료가스의 유량을 수동제어로, 전열기는 설정온도에 

따라 자동으로 제어한다. 

(4) 용융방식은 용탕용융 방식으로서, 피용융물(소각재)이 이미 용융되어 일정량 고여 있는 도가니 

안의 용탕 위에 투입된 후, 서서히 용융 된 다음, 아래로 내려가 도가니 하부로부터 상부로 

사이폰의 원리에 의해 넘쳐 흘러 나가게 하는 방식으로서, 용융물의 품질이 균질하며, 미 

용융물이 혼합 배출 되는 일이 없다. 

(5) 항시 일정량의 용융물이 고여 있게 하는 도가니 자재에 내구성이 탁월한 흑연재를 사용한다. 

(6) 항시 용융물이 고여 있게 됨으로, 그 열용량이 커서, 열적 충격에 강하여 온도 변화가 완만하고 

안정적이다 

(7) 용융로를 상부는 산소-연료가스 버너 연소실, 중부는 항시 용융물이 고여 있게 하는 용융물 

도가니와 전열기로 가열하는 용융물 토출부, 하부는 도가니를 하부에서 가열할 수 있는 전열기 

설치부로 구분하는 3 개 부분으로 구분하여, 분해-조립이 용이하고 보수-관리에 편리하도록 

구성한다. 

이상과 같이 구성한 용융로에 전처리 한 회분을 용융시킴으로서, 운전의 안정-안전-용이-자율성과 

보수관리의 편리성을 제고시킬 수 있으며, 특수 재질의 도가니 적용으로 인한 내구성까지 겸하게 

됨으로써, 장기 지속적인 안정 운전이 가능하며, 배출한 용융물을 무공해의 토건용 골재로 

재활용할 수 있게 함으로서, 종래의 소각재 매립으로 인한 모든 사회적 문제를 원천 해소시킬 수 

있어, 결과적으로 기술성-환경성-경제성을 겸비한 탁월한 성능을 발휘하게 된다. 

2.2 가연분(유기물)을 자원화 하는 기술 

가연분은 유기물로서, 주로 탄소(C), 수소(H), 산소(O)등의 원소들이 다양하고 복잡하게 결합한 

분자들의 집합체로서, 각 원소의 원자 수를 x, y, z 라고 할 때, 그 총체적이고 일반적인 가상 

분자식은 CxHyOz 라고 표시할 수 있다. 

이러한 유기물은, 천연가스류, 석유류, 석탄류와 같은, 하나의 자원으로서, 연소하면 열이 발생하고, 

열분해하면 흡열하여, 열분해가스(일종의 연료가스)로 전환 되고, 다양한 새로운 유용한 물질로 

전환시킬 수도 있다. 

이와 같은 폐기물 중 가연분을, 이제까지의 폐기물 처리 방법에서는, 이를 공기로 소각하여, 발생하는 

연소열만을 회수-활용하고, 연소가스는 그 중에 함유하는 유해물을 적정 수준 이하까지만 제거하고 

대기로 방출하였던 것이다. 



그러나 이러한 종래의 방법에서 회수하는 열-에너지는 저장과 운송이 어렵기 때문에 인근에 

활용처가 없으면, 100% 활용하기가 어렵고, 수증기 터빈에 의해 발전하여 송전하는 경우에도, 

발전효율이 15% 이하로 매우 낮기 때문에, 회수한 열에너지의 이용률은 50% 수준을 넘기기 어렵다. 

또한 필요한 산소 공급원으로 공기를 사용하기 때문에, 공기를 무상으로 얻는 이점은 있으나, 동반 

유입하는 질소 때문에 생성하는 연소가스량의 증가로, 처리시설의 용량이 증가하며, 유해물인 

질소산화물 생성으로 인한, 그 처리시설과 운전비용이 추가 되는 등의 불리한 점을 겸하게 

되고, 대량의 연소가스에 잔류하는 유해물의 대기 방출-누적으로 인한, 2 차 환경 오염원이 된다는 

등의 단점이 있어, 심각한 사회적 문제로 부각됨에 따라, 이를 해소하려는 새로운 기술개발이 

절실하게 되었다. [참조 ; 그림-1.2-1] 

900 o C 

이에 본 기술에서는, 상기 제반 문제점을 원천 해소시켜 주는 방법으로, 가연분을 공기 대신 산소를 

사용하여, 소각이 아닌, 부분연소-열분해를 시켜, 연소가스 대신 유용한 연료가스로 전환-정제하여, 

가연분 전량을 유용한 자원인 청정연료가스로 자원화 하고, 그 전량을 활용토록 하는 것이다. [참조 ; 

그림-1.2-2] 



연료가스는 열 에너지보다 저장과 운송이 용이하며, 필요에 따라, 수증기, 온냉수 전력(현재의 기술로 

발전효율 25%)등의 다른 에너지로 용이하게 전환할 수 있으며, 특히 최근에 개발 중에 있는 고성능 

가스엔진이 실용화 되면, 그 발전효율이 최고 50%까지도 가능 할 것으로 기대되며, 또한 다양한 

석유화학 제품을 생산하는 원료가스(합성가스)로도 활용할 수 있기 때문에, 연료가스의 이용률은 

100%를 충족시키기가 무난하여, 산소비용을 감안해도 종래의 소각처리 방식에 대비하여, 기술성- 

환경성-경제성 등 모든 면에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있게 된다 

2.3 유해물로 인한 공해를 방지하는 기술 

종래의 폐기물 처리시에 발생하는 유해물 중, 주 처리 대상물에는, 극독물인 다이옥신류, 중급속류, 

산성가스류(HCl, SOx, NOx 등) 등이 있으며, 본 기술에 의한 공정에서는 SOx, NOx 의 생성이 거의 

없고, 종래의 소각공정에서는 H 2 S 의 생성이 없다. 이들 유해물 각각에 대한 물성, 생성원과 그 

처리기술을, 종래 소각공정과 본 기술에 의한 처리공정을 대비하면서 설명하면, 아래와 같다. 

(1) 다이옥신류 ; 폐기물 중에 함유하는, 염소기( 鹽素基 )와 각종 유기화합물(주로 방향족)이 

소각과정에서 재결합하여 생성되는 극미량의 독극물로서, 물에 난용성이며, 비점이 300℃ 

이상이고, 850-900℃이상에서 2 초 이상 체류시키면, 탄산가스와 수증기 및 염산가스로 잘 분해 

되고, 냉각 과정에서 서냉하면, 300-500℃ 온도대에서, 동반하는 먼지 등에 함유하는 금속류의 

촉매작용에 의해, 분해물질이 일부 재결합하여 다이옥신을 다시 생성시키는 성질이 있으며, 보통 

소각공정에서 미세 먼지와 함께 배출되고, 최종 배출가스 중에 허용 함유율을, 처리규모와 국가에 

따라. 0.1-5 NanoGram/Nm3 (1NanoGram=10 -9 gr) 까지 규제하고 있다. 

이러한 물성의 다이옥신류를 제거하는 기술은, 보통 1 단계로 850-900℃이상에서 2 초 이상 

체류시켜 분해 시킨 다음, 급속 냉각시켜, 생성한 염산가스를 중화 시키는 방법이 대종을 이루고 

있으며, 그 후 잔류하는 극미량의 다이옥신류는, 2 단계로 고성능 활성탄 분말에 다른 먼지와 

함께 흡착시켜 집진기에서 분리시키는 방법을 적용하고 있고, 더욱 고도정제를 요할 시에는. 3 

단계로 상기 2 단계 처리한 가스를 220℃전후의 온도로 예열한 후, 암모니아 주입 하에 NOx 를 

제거하는, 산화-환원 촉매층에서 NOx 와 함께 분해 시키는 방법까지 적용하기도 한다. 

종래의 소각공정에서는, 850-900℃이상의 소각온도에서 일단 분해한 것이, 폐열 회수를 위한 

보일러에서 200℃까지 급속냉각이 아닌 서냉으로, 일부가 재 생성되며, 이를 2-3 단계에서 다시 

제거하는 방법을 적용하고 있다. 

본 기술에서는 열분해가스를 개질로에서 1000℃ 전후로 5 초 전후 체류시간을 거치게 하여 완전 

분해시킨 다음, 폐열회수는, 다이옥신의 재생성 온도대를 가급적 빨리 지나가도록, 300℃ 

전후까지만 하고 그 이후에는, 물을 분무 하여, 200℃ 전후로 냉각시킨 다음, 동반하는 비산 



회분과 매연을 집진기(Bag Filter)에서 모두 포집 분리하고, 다시 분무수에 의해 70℃전후까지 

급속냉각 시켜, 다이옥신류의 재생성을 최대한 억제하고, 이어서 상온에서의 중화-수세척과, 

압축-탈황-냉각-제습 및 필요할 시에는 추가로 고도 정제과정을 거치게 하여, 최종 연료가스에 

함유하는 다이옥신류의 함유율을, 일반 소각공정에서 보다 월등히 낮게 하며, 이 연료가스를 

사용자가 다시 공기로 연소하여 사용한 후, 최종 배출하는 연소가스 중에는 거의 그 함량이 

무시될 수 있게 된다. 

(2) 중금속류 ; 폐기물 중에 함유하는 각종 미량의 유해 중금속류는, 분해할 수 없는 물질임으로, 

이를 최소의 부피로 분리 회수하여, 별도 처리-활용 하던가, 아니면, 자연계에서 용출하지 않는 

무공해물질로 전환시켜야 한다. 

종래의 소각공정에서는 중금속이, 소각로 바닥에서 배출하는 바닥재와 집진기에서 배출하는 

비회( 飛灰 ; Fly Ash)중에 포집되어 배출되며, 이를 수거하여 매립지에 매립하고 있으나, 

매립지에서 장기간에 걸쳐 유해 중금속이 용출되어, 또 달은 추가처리를 하지 않는 한, 2 차로 

토양과 수질을 오염시키고 있어, 심각한 사회적 문제를 야기 시키고 있다. 

본 기술에서는 열분해로에서 비가연성 무기물은 모두 용융로에서 1400℃ 전후의 고온에서 용융 

유리질화 하여, 대부분의 저비점 중금속류는 승화시켜, 기상측으로 보내고, 잔류할 수 있는 일부 

고비점의 중금속은, 유리질화 한 용융골재에 잔존 하게 되지만, 자연계에서 잘 용출되지 않는 

무공해 물로서, 그대로 토건용 골재로 활용할 수 있게 되며, 고온기류에 따라 기상측으로 날아간 

저비점 중금속의 증기와 미립은, 상온으로의 급속냉각 과정에서 모두 세정수측에 흡수되어 

연료가스로부터 분리되고, 세정수에 흡수된 중금속은 폐수처리과정에서, 중금속의 침전제에 의해 

침전-여과-분리하여, 최소의 부피로 농축 회수된다. 

이렇게 회수한 중금속은, 종래 소각공정에서 중금속을 함유하는 비회로 회수한 부피보다, 

수 10 분의 1 로 적고, 농축된 것으로서, 필요에 따라서는 제련소에서 제련하여 재활용할 수도 

있고, 특별 관리하에 폐기해도, 비회를 폐기하는 경우보다는 월등히 간편해 진다. 

(3) 산성가스류 ; 폐기물 중에 함유하는 주된 불순물인 염소(Cl), 유황(S) 및 동반 주입되는 공기중의 

질소(N) 등이, 소각공정에서는 염산가스(HCl). 유황산화물(SOx), 질소산화물(NOx)로 전환되며, 본 

기술의 공정인 용융-열분해공정에서는 염산가스(HCl)와 유화수소(H 2 S) 및 암모니아(NH 3 )로 

전환되고, 유황산화물과 질소산화물은, 산소가 없는 환원 분위기 이기 때문에 거의 생성되지 

않는다. 이들 중, 산성가스는 주로 염산가스와 유황산화물로서, 알카리수에 의해 용이하게 

중화되어 무공해의 염으로 전환되지만, 중화반응으로 잘 처리되지 않는 질소 산화물과 유화 

수소는 별도로 처리한다. 



종래 소각공정에서는 중화제로 석회수[Ca(OH) 2 ]를 사용하여, 염산가스는 염화칼슘(CaCl 2 )으로, 

유황산화물은 석고(CaSO 3 및 CaSO 4 )로 중화시키며, 질소산하물은 다음 공정에서 별도로 

처리하는 방법이 대종을 이루고 있다, 

염산가스의 중화반응 ; 2HCl +Ca(OH) 2 =CaCl 2 +2H 2 O -26,720 kcal/kg-mole 

유황산화물의 중화반응 ; SO 2 + Ca(OH) 2 +O 2 = CaSO 4 + H 2 O -26,720 kcal/kg-mole 

본 기술의 공정에서는 중화제로, 가성소다수를 주입 세정하여, 생성한 염산가스를, 염(NaCl)으로 

중화시키며, 유황 산화물(SOx)은, 산소 결핍 분위기에서 잘 생성되지 않으며, 미량이 성성 되어도 

수소에 의해 유화수소로 환원된다. 

폐기물 중에 함유하는 질소 성분과, 산소와 동반 주입한 질소도, 환원분위기에서는 유해성 질소 

산화물(NOx) 대신 무공해의 질소(N 2 )로 환원되며, 일단 암모니아(NH 3 )를 생성 했다가 질소로 

열분해 되기도 한다. 

염산가스의 중화반응 ; HCl + NaOH =NaCl +H 2 O -13,360 kcal/kg-mole 

유황산화물의 환원반응 ; SO 2 + 3H 2 = H 2 S +2H 2 O - 49,451 kcal/kg-mole 

질소산화물의 환원반응 ;NO+H 2 = 0.5N 2 + H 2 O - 79.398 kcal/kg-mole 

NO + 2.5H 2 = NH 3 + H 2 O - 90,438 kcal/kg-mole 

; NO 2 + 3.5H 2 = NH 3 + 2H 2 O - 134,727 kcal/kg-mole 

암모니아의 열분해반응 ; NH 3 = 0.5N 2 + 1.5H 2 + 11,040 kcal/kg-mole 

(4) 유화수소 ; 중화-세정과정에서 잘 제거되지 않는 유화수소는, 다음 공정에서 산화철 촉매를 

충전한 촉매탑에서 아래 반응식과 같이, 유화수소를 산화철과 반응시켜, 유화철로 고정, 

가스로부터 분리하고, 반응을 다한 폐촉매는 주기적으로 새 촉매로 교체하며, 폐촉매는 공해성이 

거의 없는 산화철과 유화철의 혼합물로서 일반 매립으로 처리한다. 단, 유화수소 함유량이 많은 

경우에는, 촉매를 재생 반복 사용이 가능한 액체 촉매를 사용하기도 한다. 

유화수소 제거 반응식은 다음과 같다. 

유화수소 제거 반응(황 고정) ; 3H 2 S + Fe 2 O 3 = Fe 2 S 3 + 3H 2 O -15,000 kcal/kg-mole 

(5) 질소산화물 ; 질소산화물은 산화제로 공기를 주입하는 종래의 소각공정에서만 생성되며, 

질소산화물 중 일산화질소(NO)가 대부분(90% 전후)이며 나머지가 이산화질소(NO 2 )로서, 알칼리 

세정에서 잘 제거 되지 않음으로, 별도의 처리를 해야 한다. 

처리 방법에는, 암모니아 주입에 의한 무촉매 환원법과, 암모니아 존재하에 촉매 환원법이 있다. 

전자는 암모니아를 1100℃ 이상에서 수소와 질소로 열분해 시킨 다음, 생성한 수소가 질소 



산화물을 질소로 환원시켜주는 방법이며, 후자인 촉매 환원법은 암모니아 존재하에 220-250℃의 

온도에서 촉매에 의해 환원시키는 방법이다. 그러나 종래의 소각공정에서 온도가 1100℃이상인 

부문이 없기 때문에, 전자의 방법은 효과가 적으며, 주로 후자의 방법을 소각공정의 최후단에 

적용한다. 즉, 집진기를 거처 나온 약 160 - 180℃의 연소가스에 적정량의 암모니아 

가스를 주입하고, 220-250℃로 재 가열한 다음에, 특정 촉매상에서 환원반응에 의해 질소 

산화물을 질소로 환원시키는 것이며, 그 반응은 앞에서 제시한 바와 같다.. 

본 기술의 처리공정에서는 산소를 사용하기 때문에 질소의 유입이 없을 뿐만 아니라. 혹시 

공기가 상당량 유입되어도, 생산하는 연료가스 자체에 수소가 30-40%라는 고농도로 함유하고 

있고, 개질로의 온도가 1000℃ 전후라는 고온이기 때문에, 항상 NOx 가 존재할 수 없는 조건하에 

있게 됨으로, NOx 문제는 원천적으로 없다는 점이 본 공정이 종래의 소각공정 대비 시설비와 

운전비를 대폭 절감시켜주는 또 달은 특징 중의 하나가 된다. 

(6) 기타 미량 유해물 ; 폐기물 처리공정에서 기타 생성 가능한 극 미량의 유해가스로, HF, HCN, CS 2 , 

COS 등도 있으나 HF, HCN 는 중화반응에서 중화 제거 가능하고, CS 2 , COS 는 산화반응에서는 

제거 가능하나 환원 분위기에서는 끝까지 잔류할 가능성이 있기 때문에, 본 기술의 처리 

공정에서는, 필요시에는 최종 고도정제 단계에서, 압축-제습 처리 후, 기능성 흡착제에 의해 

극미량의 CS 2 와 COS 를 흡착 정제하고, 폐 흡착제는 장 주기적으로 폐기물과 함께 열분해로에 

다시 투입하여 처리한다. 

(7) 폐수처리 ; 종래 소각공정에서는 극독물인 다이옥신류와 중금속이 소석회와 활성탄에 반응- 

흡착되어, 집진기에서 중화한 염류와 함께, 비회에 함유되어 분리-제거하고 있기 때문에, 폐수가 

생성하지 않지만, 본 기술에 의한 처리공정에서는 이들이 급냉-중화-세정 과정에서 중화염과 

함께 가스로부터 폐수로 이동되어 존재하게 된다. 따라서 본 기술에 의한 처리공정에서는 

폐수처리가 필수적이며, 그 생성량은 폐기물 1 톤당 보통 1 톤 이하이고, 처리기술의 원리는, 

침전제에 의한 불용성 고형물의 침전 여과분리, PH 조절에 의한 중금속류의 침전 분리 회수 및 

중화와 염류의 농도조절 후 방류하게 된다. 

이때 침강 여과분리한 불용성 부유 고형물은, 잔류할 수 있는 다이옥신류를 분해시키기 위해, 

폐기물과 함께 다시 열분해로에 투입 처리하며, 침전 분리한 중금속류는 매우 적은 물량(종래의 

비회 물량의 수 10 분의 1 정도)으로서, 별도로 수집하여, 제련소 등에서 정제-재활용 할 수도 

있으며, 매립처리 하기도 간편해 진다. [참조 ; 그림-1.2-3] 



3. 본 공정의 구성과 기능 [Constitution & Function of The Process] 

폐기물 자체에 본래 보유하고 있는 성분 중 유용한 성분을 다시 가용 자원으로 재생시켜 활용토록 하고, 

유해성분 및 처리과정에서 생성되는 유해물은 공해성이 없도록, 분해, 중화, 회수-활용, 무공해 처리 

등의 방법으로, 환경에 영향을 주지 않으면서, 전량을 자원화 처리하는 전체공정의 구성은 아래와 같이 

대별할 수 있다. 

(1). 폐기물 전처리 공정 

폐기물 전처리 공정의 의미는, 폐기물 중 외형 그대로 재활용이 가능한 물품을 분리-수거하여 

재활용하고, 나머지 폐기물을 본 기술에 의해 처리할 수 있도록, 사전 처리하는 부문으로서 

아래와 같이 구분할 수 있다 

- 유용물을 사전에 분리 회수하는 전처리 ; 

잡종 폐기물과 혼합하지 않고 있는, 단일종 폐기물, 즉 철재, 비철금속류, 폐플라스틱, 폐지, 

폐목재, 폐유리 등은 각각 분리하여 단독 처리하는 것이 보다 부가가치가 있는 유용자원으로 

재생시킬 수 있음으로, 이를 분리하여 별도로 처리하기 위해서 분리하는 전처리로서, 이 부문은 

현재도 이미 상당한 효과를 거두고 있는 분야이다. 

- 액상 폐기물의 전처리 ; 

액상 폐기물은, 그 중 특수 유독물을 제외하고는, 본 처리공정에서 단독 분무 주입 또는 다른 

고상 폐기물에 적정비율로 혼합시켜 처리할 수 있기 때문에. 이를 분리하여 계획적으로 

처리하기 위하여 일단 분리해 두는 전처리 공정이다. 

- 고상 이지만 본 처리공정에 지장을 줄 수 있는 폐기물의 전처리 ; 

외형상 투입에 지장을 주는 폐기물을 적정 크기로 파쇄하는 전처리와, 저온에서 용이하게 

용융하는 폐플라스틱류는 단독으로 주입하는 경우, 열분해로 로벽에 부착하여 장애를 일으킬 수 

있음으로, 이를 다른 고형 폐기물에 적정 비율로 혼합하여 투입하기 위해, 일단 분리해 두는 

전처리 공정이다. 



(2) 유용성분 자원화 공정 

위에서와 같이 전처리한 폐기물을 자원화 처리하는 공정은, 본 기술 본래의 목적달성을 위한 

핵심 분문으로서, 그 기술의 원리와 요지는 이미 전항에서 설명한 바와 같이 비가연성 

무기물(회분) 자원화 공정, 가연성 유기물 자원화 공정, 유해성분 및 생성 유해물 처리 공정의 

3 개 부문으로 구성되어 있다. 

(3) 자원화 1 차 제품의 고부가가치 활용 공정 

상기 자원화 공정에서 1 차로 생산한, 용융물을 수쇄한 골재와 청정 연료가스를 유효하게 

활용하여, 전체 공정의 경제성을 극대화시키기 위한 활용 공정으로서, 활용 분야별 주어진 여건에 

부합되는 최적의 활용 공정을 검토-탐색하여 구성하는 공정이다. 

활용 분야별 활용 공정의 구성 개념을 대별하면 아래와 같다. 

- 1 차제품을 그대로 활용하는 분야 ; 

수쇄골재는 모래 대용품으로, 청정 연료가스는 일반 연소용 연료가스로 활용 

- 부가가치가 높은 2 차, 3 차 제품으로 전환하여 활용하는 분야 ; 

용융물 또는 수쇄골재를 용융-성형 후 열처리하여 성형제품으로, 섬유상으로 전환 내열 

보온재로 활용 

연료가스의 연소열로, 수증기, 온냉수 및 전력으로 전환시켜, 유용한 에너지원으로 활용 

연료가스를 타 물질로 전환, 유용한 제품으로 활용[수소, 메탄올, DME, 비료 등, 각종 석유화학 

제품] 

4. 본 공정의 활용분야 [ Field of Applications of The Process] 

본 공정의 당초 개발목표는 인류가 생활하는 곳이면, 어디서나 언제나 발생하며, 산업이 발달할수록 그 

발생량이 가속화하는, 대량의 폐기물을 하나의 자원으로 보도, 이를 전량 자원화 하여 환경과 자원을 

보전코자 하는 목적으로 개발 하였지만, 본 기술의 기능을 잘 활용하면, 아래와 같은 타 분야에도 

활용할 수 있다고 본다. 

(1) 각종 폐기물(생활, 산업, 의료, 폐목재, 폐플라스틱, 폐타이어 등)을 전량 자원화 처리하는 분야. 

(2) 기존 소각로에서 발생하는 소각재(바닥재 및 비회)를 매립하지 않고, 용융 자원화 처리하는 분야. 

(3) 동물 이체를 소각처리 하는 부야, 특히 전염병 확산방지 차원에서 고온 완전 소각을 요하는 

분야. 

(4) 매립지의 오염토양을 용융 복원처리 하는 분야. 



(5) 유가물을 내포하는 폐기물(폐전자기판, 폐핸드폰, 폐전지, 폐촉매 등)에서 유가물을 용융 회수하는 

분야. 

(6) 고온 열분해-산화를 필요로 하는 독성 폐기물(PCB, 폐농약, 폐약품 등) 처리 분야. 

(7) 저준위 방사성 폐기물의 소각재를 용융처리 하여, 그 용적을 최소화(소각재 부피의 1/5 이하로 

감용) 처리하는 분야 

5. 본 공정의 미래가치 [Future Worth of The Process] 

본 공정의 특성(기술성, 친환경성, 경제성 등)과 그 실용화 효과와 가치가, 일단 인정되면, 그 직간접 

파급효과는 아래와 같이 광범하고 방대한 미래가치가 기대된다. 

(1) 범시민의 공감대 조성에 의한, 사회적 불안요인 해소와 방대한 사회적 비용 절감으로, 본 기술의 

보급 확대가 가속화할 것이 기대된다. 

(2) 소규모 표준형을 단기간에 다량 염가 생산하여, 폐기물 발생지 처리원칙에 따라, 지역사회에 분산 

다수 설치하면, 폐기물 처리에 의한 환경 정화와 생산품 활용산업의 활성화라는 일석 2 조의 효과로, 

지역사회 경제발전(고용확대, 소득증대)에 지대한 기여가 기대된다. 

[예시 ; 본 자원화 공장에 의한 폐기물 자원화와, 그 1 차 제품인 용융 스래그와 연료가스를 원료로 

하여, 고부가가치 토건재 생산과, 고효율 가스엔진 또는 연료전지에 의한 열병합 발전에 의한, 

에너지 공급 사업을 병행하는 지역 분산 산업 단지화에 의한 소득 증대 및 고용 창출] 

(3) 폐기물이 대량 집중 발생하는 지역에서는, 본 자원화 공장과, 공기 분리공장과 기존 생산 공정과의 

연계에 의한, 고성능 생산 공정을 구성하여, 획기적인 자원 수환형 산업체제를 구축할 수 

있다. 

(4) 환경과 자원을 동시에 보전하는 석유대체 국책산업으로 육성, 범세계적 수출산업으로 발전시킬 수 

있는 가치가 기대된다. 

(5) 궁극적으로 에너지와 물질의 순환산업 체제를 구축하는 기반산업으로 발전시켜, 지구촌의 지속적 

발전에 기여할 것으로 기대된다. 



제 2 장 ; 광록공정의 해설과 공정도 

[Process Description & Process Flow Diagram] 

1. 공정 해설 [ Process Description] 

본 자원화 처리공정의 구성 내용을, 그 처리 기능에 따라 분류해 보면, 아래와 같이 8 개 부문으로 

대별할 수 있으며, 부문별 주요 기능을 설명키로 한다. 

1.1 본 자원화 처리공정의 분류 

Section 100 ; 전처리 부문 [Pre-Treatment Section] ; 

반입, 저장, 선별, 파쇄, 탈취, 이송 및 각 부속장치 

Section 200 ; 열분해-개질 부문 [Thermal-Decomposing-Reforming Section] ; 

폐기물 공급기, 열분해로, 개질로, 열회수 보일러, 카본 포집기 및 각 부속장치 

Section 300 ; 소성-용융 부문 [Roasting-Melting Section] ; 

회분 인수기, 회분 인출기, 선별기, 파쇄기, 소성로 공급기, 소성로, 용융로, 수쇄조, 냉각수 

순환펌프, 냉각기, 

골재 인출기, 골재 운송기, 저장기, 포장기 및 각 부속장치 

Section 400 ; 급냉-세정-가압-정제 부문 [Quenching-Washing-Boosting-Purification Section] ; 

급냉탑, 중화-세정탑, 승압송풍기, 탈황탑, 냉각-제습기, (흡착-정제기), 균압저장 장치. 

Section 500 ; 2 차제품 생산 부문[Secondary Product Producing Section] ; 

가스 보일러(수증기, 냉-온수 생산), 가스엔진 발전기(전력 생산), 정제-전환 장치(합성가스 생산) 

Section 600 ; 유틸리티 공급 부문 [Utility supply Section] ; 

용수 저장시설, 냉각탑, 냉각수 순환-공급 시설, 비상 용수조, 보일러수 처리-저장 시설, 산소가스 

생산장치, 

질소가스 생산장치, 압축공기 공급시설, 시동용 연료 공급시설, 

Section 700 ; 폐수처리 부문 [Waste Water Treating Section] ; 

폐수 저수조, 반응조, PH 조정조, 응집조, 침전조, 슬러지 농축조, 여과기, 중화조, 배수펌프, 

정밀여과기, 및 부속장치 

Section 800 ; 제어-보호 시스템 [Control-Protection Section] ; 

현장 제어반, 중앙 제어실, 비상용 UPS, 

1.2 부문별 처리 기능[참조 ; 그림-3.1] 

1. Section 100 ; 전처리 부문 [Pre-Treatment Section] ; 



이 부문의 처리공정 구성은, 폐기물을 반입, 저장, 선별, 파쇄, 혼합, 이송 및 처리공간에 발생할 수 

있는 악취처리 등의 기능을 수행할 수 있는 장치로 구성되어 있으며, 종래의 소각공정에서와 거의 

같은 기능을 수행한다. 다만 처리 공간에서 악취가 발생하면, 종래 공정에서는 이 공기를 흡인하여, 

연소로에 주입하는 연소용 공기로 사용하는 방법으로 해결하고 있으나, 본 공정에서는 악취를 

흡착하는 흡착제(활성탄)를 통과시켜, 흡착 제거하고, 주기적으로 교체하여 발생하는 폐흡착제는 

폐기물과 함께 열분해로에 투입 처리하는 방식을 적용한다. 

2. Section 200 ; 열분해-개질 부문 [Thermo-Decomposing-Reforming Section] ; 

이 부문은 폐기물 공급기, 열분해로, 개질로, 열회수 보일러, 카본 포집기 등으로 구성되어 있으며, 

폐기물을 산소로 부분연소 열분해하여 발생하는 연소가스와 열분해가스의 혼합기체를 처리하는 

부분이다. 

. 

회전로 형인 열분해로의 저온측에 투입된 폐기물은, 반대측의 산소-연료 버너의 고온 연소가 tm 와 

추가로 공급하는 산소 및 수증기의 혼합 고온 기류에 의해, 폐기물은 고온측으로 이동하면서, 함유 

수분의 증발, 건조, 열분해 및 연소과정을 차례로 거치면서, 가연성 유기물은 거의 모두 부분연소 

열분해 한 혼합가스로 되어, 5 초 전후의 체류시간을 거처, 600℃ 전후의 온도에서, 개질로로 

유출하며, 비 가연성 무기물은 약 30 분 전후의 체류시간을 거처 700℃전후로 가열되어, 

열분해로의 고온측에 설치한, 기밀과 냉각을 위한 냉각실에 낙하하게 된다. 

이 과정에서, 열분해로 고온측에서 주입하는 산소는 그 주입량에 따라 열분해로 내부 최고 

온도대의 위치와 개질로로 유출하는 가스의 온도를 제어하게 되며, 수증기 주입량은 열분해 반응의 

촉진과 최고 온도대의 온도를 제어하게 된다. 그러나 수증기 주입량 증가는 열분해 반응을 

촉진하는 효과 대신, 전체 가스량의 증가로 이를 가열하기 위한 에너지 소비량의 증가, 열분해 

반응을 위한 적정 체류시간 유지를 위한 시설 용량의 증가를 동반하게 되어, 그 적정량 주입 

여부가, 본 공정의 경제성에 미치는 영향이 매우 크다. 

수증기 주입량의 증감과, 차후 공정인 개질로에서 출구온도 증감이라는 운전조건에 따라, 그 결과가 

본 공정의 기술성 및 경제성에 미치는 영향을 정량적으로 검토하여, 장차 실용화 공장에서, 수증기 

주입량의 최적점 도출에 참고가 되게 하여, 최적의 실용화 공정을 이루고자 한다. 

개질로에 유입한 열분해가스는, 잔류할 수 있는 미분해 중질 탄화수소, 극독물인 다이옥신류, 

탈(Tar)성분, 미분해 매연(카본) 등을, 보다 완전히 분해시기 위해, 또 달은 산소버너에서 주입하는 

산소에 의해, 열분해가스의 일부를 연소시켜 발생하는 연소열로, 열분해 혼합가스의 온도를 1000℃ 

전후로 상승시켜, 5 초 전후의 체류시간을 가지도록 처리한 다음, 배출하는 혼합가스가 보유하는 

현열을 회수-활용하기 위해, 폐열 회수용 보일러로 보낸다. 



보일러에 유입한 혼합가스는 약 7 기압 전후에서 가동하는 저압 보일러에서, 가스가 보유하는 

현열을 300℃전후까지 회수하여, 170℃ 전후의 저압포화 수증기를 생산하게 한 다음, 조온탑에서 

적정량의 물을 분무하여 200℃전후까지 급속 냉각시킨 다음, 잔류하는 매연을 모두 포집하기 위한, 

매연 포집 여과기를 거처, 급냉탑으로 보낸다. 

이 과정에서, 가스가 보유하는 현열을, 300℃ 및 200℃의 2 단계로 나누어 냉각시키는 이유는, 

개질로에서 일단 분해한 다이옥신류의 재생성 억제와, 산성가스에 의한 부식 억제를 위해서이다. 

개질로와 보일러를 모두 수직형으로 하는 이유는, 가스와 동반하는 중질회분을 중력침강에 의해 

하부에 침강시켜 회수하기 위해서이며, 기타 미세 회분과 대부분의 매연(카본)은, 200℃전후에서 

운전하는 포집기에서 거의 모두를 분리 회수하여, 차후 공정에서 미세 먼지(회분, 카본 분체) 로 

인한 운전 장애를 최소화 시켜주기 위해서이다. 

이때, 개질로와 보일러 하부에 침강 적재한 회분은 주기적으로 인출 수거하여, 폐기물과 혼합하여 

함께 열분해로 또는 소성로에 투입 처리하며, 포집 여과기에서 수거한 카본은, 이를 2 차 가공하여 

활성탄, 고무 충진제, 안료 등의 유가제품으로 전환 활용토록 하는 것을 목표로 하고, 불연이면 

회분 및 폐기물과 함께 열분해로 또는 소성로에 투입 처리할 수도 있다. 

3. Section 300 ; 소성-용융 부문 [Roasting-Melting Section] ; 

이 부문은, 회분을 열분해로에서 받아 들이는 냉각실, 회분 인출-이송기, 금속류 선별기, 파쇄기, 

소성로 공급기, 소성로, 용융로, 수쇄조, 수쇄수 냉각용 순환펌프, 여과기, 냉각기 등으로 구성되어 

있으며, 열분해로에서 배출하는 비가연성 무기물을, 적정 전처리를 거처, 고온으로 소성한 다음, 본 

기술의 핵심장치인 신형 용융로에서 용융하여 유용한 무공해의 골재로 전량 자원화 하는, 본 

공정의 가장 중요한 부문이다. 

이 과정에서, 열분해로에서 배출하는 700℃ 전후의 회분은, 소성로에 주입하기 전에, 고온 

용융로에서의 열부하 경감과 용융시간을 최소화 시켜, 용융로의 성능과 운전의 용이성을 확보해 

주기 위해서, 냉각, 금속류의 분리-회수, 분쇄 등의 전처리 과정을 거치게 한다. 

전처리 장치는 낙하하는 회분을 분무수에 의해 냉각시켜, 하부에 적재하는 회분을 기밀을 

유지하면서 인출한 다음, 먼저 금소류를 자선별기 및 와전류 선별기 등으로 분리회수하고, 이어서 

집진기에서 포집-회수한 회분-매연과 필요한 경우 적정량의 융제를 모두 혼합하여, 분쇄기에서 

적정 크기로 분쇄하여 소성로에 주입하는 일련의 기계장치로 구성한다. 

소성로에 주입 한 회분은, 산소-연료 버너와 용융로에서 배출하는 고온 기류와 향류로 접촉 하면서, 

건조, 잔류 미연분 완전연소와 소성과정을 거처 1000℃ 전후까지 가열 되어 용융로로 유출 시키고, 



기체는 소성로에 필요한 열량을 제공한 다음, 소성로 전단에서 1200℃전후의 온도로 열분해로로 

유출 된다. 

용융로에 유입한 회분과 융제의 혼합물은, 먼저 1400-1500℃의 고온 용융물이 항상 고여 있는, 

특수 도가니안의 용탕 일단(한쪽 끝)위에 떠있게 되며, 용탕 상부에서 가열하는 산소-연료 버너에 

의한 1700℃전후의 고온 복사열에 의해 서서히 용융되면서, 대각선 방향에 위치한, 용탕 타단(다른 

쪽 끝)하부의 유출 통로를 거처, 사이폰의 원리로 용탕 액위와 높이가 같은 상부 토출구에서, 넘처 

흘러 나간 후, 전열기로 가열하고 있는 토출측면에 위치한 수직 통로에서, 물이 고여 있는 수쇄조 

수중으로 자연낙하 하면서, 급속냉각에 의한 열 충격으로 모래알같이 수쇄( 水碎 )하게 된다. 

이 과정에서 도가니 바닥면 외하부 공간에는, 바닥 면적 전체에 걸쳐, 특수 전열기 소자가 설치되어 

있어, 용융물이 낙하하는 토출구측 수직공간에 설치한 전열기와 함께, 각각 별도의 전열기 자동 

제어기에 의해, 원하는 일정온도를 자동 유지하도록 하여, 회분이 용탕 상부에서 일단 용융한 

용융물이 토출하여 수쇄조로 낙하 할때 까지, 절대 응고하지 않고, 적정 유동성을 지속적으로 자동 

유지해 주는 기능을 발휘토록 함으로서, 결과적으로 안정된 안전운전을 용이하게 수행할 수 있게 

해 준다. 

한편, 용융로에서 회분을 용융시킨 1700℃ 전후의 고온 연소가스는 소성로로 배출하여, 소성로에 

필요한 열량을 제공하며, 수쇄조에 낙하하여 수쇄한 용융 스래그는, 스래그 인출기에 의해, 인출- 

이송-저장 후 포장하여, 무공해의 골재 1 차제품으로 활용할 수도 있으며, 필요에 따라서는, 이를 

별도의 열처리 과정, 또는 성형 가공 과정을 거처, 보다 부가가치가 높은 제품으로 전환하여 활용할 

수도 있다. 

4. Section 400 ; 급냉-세정-압축-정제 부문 [Quenching-Washing-Boosting-Purification Section] ; 

이 부문은, 급냉탑, 중화-세정탑, 승압 송풍기, 냉각기, 탈황탑, 냉각-제습기, (흡착-정제기), 규압 

저장조, 등의 장치로 구성되어 있으며, 가스 중에 함유하는 유해물을 처리하여, 무공해성 

청정연료가스를 생산하는 기능을 한다. 

전 단계에서 유입해 오는 200℃전후의 열분해가스는, 수소, 일산화탄소, 탄산가스를 주성분으로 

하는 연료가스이지만, 염산가스, 유화수소를 주성분으로 하는 유해가스가, 폐기물의 종류에 따라 

수백-수천 ppm 까지도 함유할 수 있으며, 또한 열분해 용융과정에서 승화 한, 유해 저비점 

중금속의 증기가 함유할 수 있음으로, 이들을 중화-분리-제거 처리하기 위한 시설들이다. 

먼저 급냉탑에 물을 미분무하여 그 증발잠열에 의해 70℃ 전후로 급속 냉각시킨 다음, 중화- 

세정탑에서 세정수 순환펌프에 의해, 중화-세정탑을 순환-냉각시키는 과정에서, 가스와 동반하는 

과량의 수증기와 저비점 중금속의 증기를 응축시켜 가스로부터 분리해 주는 기능, 중화제를 



첨가하여, PH 를 7 전후로 자동 제어하는 기능, 세정수에 부유하는 고형 미립자를 여과 분리하는 

기능, 액위 자동 제어에 의해 생성하는 과량의 세정수를 폐수처리부문으로 보내주는 기능 등이 

동시에 이루어지며, 냉각기에서는 별도로 순환하는 냉각수에 의해 발생하는 열량을 연속적으로 

제거하여 세정수의 온도를 40-50℃로 유지해 준다. 

상기 과정에서 산성가스의 대부분과, 중금속 및 동반 미세 먼지등이 중화되고 세정수측으로 

이동하였으나, 아직도 연료가스 중에는, 상당량의 유화수소가 잔류하기 때문에, 승압 송풍기에서 

수주로 약 8000mm 정도까지 가압하고, 압축으로 상승한 온도를 60℃ 정도까지 냉각시켜, 산화철 

촉매를 충진한 탈황탑으로 보낸다. 

탈황탑에 유입한 가스는, 산화철 촉매에 의한 화학반응으로, 함유하는 유화수소가스를 유화철로 

촉매에 고정시켜 가스로부터 분리하고, 청정 연료가스로 배출하게 되며, 이어서 상온까지 냉각시켜 

응축수를 분리한 다음, 균압을 위한 압력 완충탱크를 거처, 각 연료가스 사용처로 보내게 된다. 

상기 탈화과정에서 반응한 산화철 촉매는, 활성이 저하되면, 장 주기적으로 신품으로 교체하며, 폐 

촉매 발생량은 매 3 개월마다 1 회 10 톤 전후로서, 공해성이 적으며, 일반 매립로 처리한다. 

한편, 운전 중, 비정상 상태 발생시, 이에 대한 안전-보호조치를 위한 아래와 같은 장치를 구비하고 

있다. 

1) 본 공정의 최 후단에 있는 가스 보일러는, 본 공정의 비 정상 상태 발생시 발생하는 

가연성가스를 안전하게 연소처리 할 수 있도록 하기 위해, 가스보일러는 정전시에도, 

비상발전기에 의해, 계속 가동할 수 있으며, 최소한의 필요한 연료를, 도시가스 모관에서 받을 

수 있도록 하여, 언제던지 비정상 가스가 유입하면, 이를 안전하게 소각처리할 수 있는 

조건으로 구성하고 있다. 

2) 운전 중, 정전, 구동장치의 고장 등, 비 정상상태 발생으로, 비상 정지를 하게 되면, 열분해로 

내부에 이미 유입한 폐기물이, 주변의 축적된 열량에 의해, 당분간은 1 차적 열분해를 

계속하면서, 불완전한 열분해가스를 발생하게 된다. 이런 경우에, 이 가스를 칙도관(By-Pass 

Line)을 거처 가스보일러 연소실로 유도해 주는 유로를 자동으로 열어주는, 유로 개통변에 

의해, 발생가스를 가스 보일러 연소실에서 안전하게 소각처리할 수 있다. 

3) 촉매 교체시, 촉매탑 안의 기체를 질소가스로 치환하는 과정에 방생하는, 가연성가스 함유 

질소가스도 대기로 방출하지 않고, 상술한 칙도관(By-Pass Line)을 거처 가스보일러 연소실에서 

안전하게 소각처리 할 수 있다. 

4)) 폐기물 중에 급속히 연소하는 폭발성 물질의 혼입으로 열분해로 및 개질로 등에서 급격한 압력 

상승이 발생하는 경우에는, 개질로 출구측 폐열보일러 최상부에 설치한 안전 개폐반의 자동 

열림에 의해, 또는 급냉탑 출구측에 있는 과압 보호기에 의해, 압력 급상승에 의한 기기 손상의 

위험성을 예방할 수 있다. 



5) 상온이며, 부압상태에서 운전하는 급냉탑과 중화-세정탑에서는, 만일 산소의 농도가 폭발성 

하한선을 초과하여 혼존하게 되면, 점화원이 있을 경우 폭발할 수 있다. 이에 대비하여, 본 

공정에서는 산소의 농도를 연속 감지하는 고성능의 신뢰성 있는 산소 감지센서를 

설치하여, 지속적으로 감시하고 사전에 경고하는 시스템으로 구성하고 있다. 

5. Section 500 ; 2 차제품 생산 부문 [Secondary Product Producing Section] ; 

이 부문은 필요에 따라 선택 적용하는 부문으로서, 연료가스로 가스 보일러에서 수증기를 생산하는 

이외에, 전력을 생산-공급코자 하는 경우에는, 가스엔진 발전기, 송전시설 등으로 구성하며, 화학 

고장의 합성용 원료가스 사용코자 하는 경우에는, 이에 상응하는 전처리 공정을 구성하는 등, 선택 

적용할 수 있다. 

본 공정에서 생산하는 청정 연료가스 자원을 유용하게 전량 활용하는 방안은, 주여진 여건에 따라 

정해 지지만, 사용처 탐색을 위해 고려할 대상을 대별하면 아래와 같다. 

1) 연료가스 그대로 전량 사용할 수 있는 사용처 

2) 수증기, 온냉수로 전량 사용할 수 있는 사용처 

3) 전력으로 전환하여 전량 사용할 수 있는 사용처 

4) 유용한 제품 생산용 원료로 전량 사용할 수 있는 사용처 

6. Section 600 ; 유티리티 공급 부문 [Utility supply Section] ; 

이 부문은, 용수 저장시설, 전력 공급시설, 냉각탑, 냉각수 순환-공급 시설, 보이러수 처리-저장 

시설, 산소가스 생산시설, 질소가스 생산시설, 비상용 발전시설, 비상용수 공급시설, 시동 정지시 

사용 연료 공급시설 등과 그 부속장치 등으로 구성하며, 본 공정 운전에 필요한, 모든 유티리티를 

안전하고 안정되게 공급하고, 제어하는 기능을 한다. 

7. Section 700 ; 폐수처리 부문 [Waste Water Treating Section] ; 

이 부문은, 폐수 저수조, 반응조, PH 조정조, 응집조, 침전조, 스러지 농축조, 여과기, 중화조, 

배수펌프, 정밀여과기 및 부속장치 등으로 구성하며, 중화-세정과정에서 발생한 폐수 중에 

함유하는 중금속류의 침전-분리 회수, 동반하는 잔류 고형물의 분리 회수, 중화 및 함유 염류의 

농도 제어를 거처 방류처리 하는 기능을 한다, 

처리과정에서 회수한 중금속의 수산화물 또는 착염은 그 부피가, 종래의 소각공정에서 중금속 함유 

비회로 배출하는 물량의 부피보다 수 10 분의 1 로 적기 때문에 매립처리도 용이하고, 필요 시에는 

제련소에서 제련하여 재활용 할 수도 있으며, 기타 침전-분리 회수한 고형물은, 폐기물과 함께 본 

공정에서 처리한다. 



본 공정에서 발생하는 폐수량은 대략 폐기물 1 톤당 1 톤 이하이며, 처리량이 적은 경우에는, 외부 

전문 처리업체에 이송, 위탁 처리하는 것이 경제적일 수 있도다. 

8. Section 800 ; 제어-보호 시스템 [Control-Protection Section] ; 

이 부문은 여러개의 현장 제어반과 중앙 제어실 제어반, 및 제어용 무정전 전력 공급장치(UPS),, 

정상운전 관리와 비정상상태를 자동 제어-보호하고, 운전 실적을 저장 출력하는 컴퓨터 시스템으로 

구축되어 있다. 



2. 공정 흐름도 [ Process Flow Diagram] 





3. 주장치 일람표 

Sec 

NO 

200 개질로 

Reformer 

장치명 ; 국문 및 영문 기수 주요 기능, 조건 

폐기물 계량 이송기 

Waste weighing Conveyor 

폐기물 투입 호퍼 

Waste Feed Hopper 

폐기물 투입기 

Waste Feeder 

열분해로 

Therrmal Decomposer 

배출회 냉각기와 배출기 

Ash Cooler & Dicharger 

배출회 전처리 장치 일체 

Ash Pre-Treating Equipments 

산소 버너와 산소 주입구 

Oxygen Burner & Feed Nozzle 

수증기 주입구 

Steam Injection Nozzle 

부속 장치 

Aux. Equip. Sight Glass & TC 

산소버너와 산소 주입구 

Oxygen Burner 

부속 장치 


폐열 회수 보일러 

Waste Heat Boiler 

보일러 드럼 

Boiler Drum 

회분 이송기 

Ash Conveyor 

조온기 

Temp. Contrl Tower 

카본 집진기 

Carbon Bag Filter 

포집 카본 이송기 

Sooty Carbon Conveyor 

소성로 

Roasting Furnace 

산소버너 

Oxygen Burner 

부속 장치 (시창구, 열전대) 


용융로 

Melting Furnace 

300 

산소버너 

Oxygen Burner 

저면 전열기 

FM Bottom E. Heater 

1 폐기물 저장고로부터 폐기물을 이송 및 계량 적산 하는 장치 

1 공급전 일시 저장하는 장치 

1 Piston 형 왕복 자동 압입기로서, 주입속도 제어형 

1 

1 

1set 

1set 

1 

부분연소-열분해 기능을 하는 회전로로서 운전온도는 최고 최고 1000℃ 

전후이며, 회전속도는 RPM=1.0 전후에서 가변형임. 

배출회가 낙하하는 밀실에 분무수를 주입, 그 증발잠열로 냉각하여 외부로 단속 

배출 해 주는 기능. 

배출한 회분에서 금소재를 분리-회수하고, 융제 및 회송 회분과 함께 혼합- 

분쇄하여 소성로에 주입 해 주기 까지의 장치 일체 

시동시 예열용 산소-연료 버어너와, 폐기물의 부분 연소용 산소를 공급 해 주는 

기능 

사소 주입구는 최소 4 개소 이상으로 분산 설치 

폐기물의 조성과 함수율에 따라 산정한, 열분해 반응에 최소한 필요한 수증기 

공급 해 주는 기능 

1set 내부 상태 관찰 점검용 시창구, 및 온도 측정-제어용 열전대 등을 내포 

1 

2 

사각 수직 S 자형 고정로로서, 1 차 열분해한 가스에 산소를 주입, 부분 연소열로 

1000℃전후로 승온시켜, 다이옥신류, 탈 성분의 완전 열분해, 기타 미량 

산화물의 환원반응, 화학적 평형반응을 하는 기능 

시동시 가열용 산소-연료 버어너와, 열분해가스의 부분 연소용 산소를 공급 

승온시켜 주는 기능. 사소 주입구는 최소 4 개소 이상으로 분산 설치 

1set 내부 상태 관찰 점검용 시창구 및 온도 측정-제어용 열전대 등을 내포 

1 

1 

수직 Smock Tube 형 폐열 회수 보일러로서, 개질가스 보유 현열을 300℃까지 

회수, 수증기를 생사하는 기능 

최상부에는 내부의 급격한 압력상승에 대비하는 안전 개폐반이 있다. 

회수 열에 의해 열 대류-순환하는 보일러수에서 기액을 분리하고 일정 압력의 

수증기를 배출하는 기능, 압력 제어장치, 안전변 등 설치 

1 개질로와 폐열 보일러 바닥에 침강한 중질 회분을 소성로로 이송 해 주는 기능 

1 

1 

폐열보일러에서 배출하는 300℃의 가스에 분무수를 공급, 그 증발 잠열로, 

집진기의 운전온도인, 200℃ 전후까지 자동 제어 해 주는 기능 

가스에 동반하는 미세 매연(카본 분체)을 가스로부터 포집-분리하여, 가스 중의 

먼지 함유율을 적법하게 낮춰주고 유해 물질인 다이옥신류를 흡착 정제 해 주는 

기능 . 

1 집진기에서 포집 배출하는 매연을 소성로로 이송 해 주는 기능 

1 

1 

열분해로에서 배출-냉각-전처리한 회분을 예열-소성하는 수평형 회전로로서, 

운전온도는 최고 1200℃이며, 회전속는 RPM=1.0 전후에서 가변형임. 

회분 중 미연분을 완전 연소시키고, 회분을 1000℃ 전후까지 소성하여 

용융로에서의 열부하를 저감시켜 주는 기능 

1set 내부 상태 관찰 점검 및 온도 측정-제어용 

1 

2 

1 

흑연재 도가니를 내포한 상하측 3 면 가열방식의 용탕-용융로로서, 용융한 

용융물이 비중차이에 의해 층분리되어 자동 연속배출하는 기능 

용탕 상면에 낙하한 용융 대상물을 1700℃ 전후의 고온 복사열로 용융하기 위한 

산소-연료 연소용 버어너 

SiC 전열기 소자 여러개를, 도가니 바닥 외부공간 평면에 병열로 설치한 

전열기로서, 용융물의 유동성을 일정하게 자동 유지 해 주는 기능 

토출구 전열기 

FM Side E. Heater 

1 

Kantal 전열기 소자를, 용융물 토출구측 수직 낙하 통로에 수직으로 

설치한 전열기로서, 용융물의 유동성을 자동 유지시켜 주는 기능 



Sec 

NO 


부속 장치 (시창구, 열전대) 


수쇄조 

Slag Quench crushing Drum 

부속 장치 

Aux. Equip. 

급냉탑 

Quench Tower 

부속 장치 

Aux. Equip. 

세정-중화탑 

Scrubbing-Neutralizing Tower 

부속 장치 

Aux. Equip. 

중화제 조제조 

Neut. Sol"n Make-up Dum 

400 

중화제 공급 장치 

Neut. Sol"n Feed System 

유인 승압 송풍기 

Induced Boosting Blower 

가스 냉각기 

Gas Cooler 

탈황탑 

Desufuring Tower 

최종 냉각기 

Final Cooler 

가스 균압 드럼 

Gas Pressure Equalizing Drum 

가스 보일러 팩키지 

Gas Boiler Package 

보일러수 연수-저장-공급장치 

500 Boiler W. Softner & Aux. Equip. 

Emergency Handling Equip. 

비상 조치 장치 

Raw Water Storage Tank 

용수 저장조 

Emergency Water Supply System 

비상용수 공급 시스템 

600 

Cooling Water Tower 

냉각탑 

Cooling Water Circulation. Pump 

냉각수 순환펌프 

1set 내부 상태 관찰 점검 및 온도 측정-제어용 

1 

용융로에서 낙하하는 용융물을 순환하는 물 속에서 급속 냉각, 그 열충격으로 

파쇄 시켜 모래알 같은 상태의 공재로 만드는 기능 

1set 수쇄조의 수위 제어장치, 수쇄수의 순환 냉각-여과장치 등의 부수 시설 

1 

집진기에서 배출하는 200℃전후의 가스를 분무수의 증발잠열 및 분사수 공급에 

의해, 70℃ 전후까지 급속 냉각시키 주는 기능 

출구측에는 비정상 원인으로 압력의 급상승시 이를 보호해 주는 과압보회기가 

있다.. 

1set 급냉탑 내부에, 분무노즐, 분사노즐, 및 온도 자동 제어 장치 등을 내포한다. 

1 

1set 

급냉탑에서 유입하는 70℃ 전후의 가스를, 순환하는 약 알카리성 가겅소다 

세정수로, 세정-중화-냉각- 여과 하면서, 산성가스의 중화, 과잉 수증기의 응축, 

동반 중금속 증기 의 응축 등 작용으로, 유해물을 가스로부터 수용액측으로 

이동시키고, 40℃로 냉각하여, 가스와 생성폐수를 각각 다음 공정으로 보내주는 

기능, 

세정수 순환펌프, 세정수 여과기, 세정수 냉각기, 생성폐수 배출 제어장치(액위 

제어기), PH 제어기, 온도 제어기, 산소 함유 여부 경보기 등의 부속장치를 

내포한다. 

1 세정-중화탑에 주입할 가성소다 수용액(약 10% 전후)을 조제 저장하는 탱크 

1set 

1 

1 

2 

세정-중화탑에 조제한 가성소다 수용액을 PH 제어기에 의해 자동 주입하는 장치 

일체 

인버터에 의해 유량 제어가 가능한 승압 송풍기로서, 부압인 -350mm(수주)에서 

양압인 8000 mm(수주)까지 승압 시켜 주는 기능. 배출가스 온도는 100℃까지 

상승함 

추정 소요동력=145 kw 

승압 송풍기 배출가스 온도를 탈황탑의 탈황 반응온도인 60℃ 정도로 냉각시키는 

기능 

산화철 촉매를 3 단으로 분할 충진한 탑으로서, 가스 중에 함유하는 유화수소를 

유화철로 전환, 가스로부터 분리 정제 해 주는 기능. 

촉매기능이 포화되면 약 3 개월마다 새 촉매로 교체하기 위해, 2 개의 탐으로 

구성. 

1 탈황 전제한 가스를 상온까지 냉각하기 위한 냉각기, 이때 상응하는 응축수 배출. 

1 

1set 

1set 

1set 

정제한 청정 연료가를 일시 저장, 생산-사용량의 차이에 의한 압력의 

불균형을 완화 시켜주는 기능을 함. 용량=15m3 전후 

청정연료가스를 연소, 수증기를 생산하는 보일러 시설 일체 ; 

수증기 생산용량 ; 압력 7 kg/cm2.G, 온도 170℃의 포화 수증기 9 (톤/시간). 

방출 연소가스량은 8000 Nm3/hr. 

폐열보일러용 + 가스보일러용 보일러수를 연수하는 장치 ; 용량 최고= 12 m3/hr 

보일러수 저장탱크= 15m3, 공급펌프(배출압 12kg/cm2.G) 2 기(10m3.hr 및 

2m3.hr) 

본 공정의 비정상 상태 발생시에 대비하는, 비정상가스의 연소 처리, 대체 

연료가스 

(도시 가스)로의 전환 운전 등이 가능하도록 하는. 부수 시설을 가스 보일러에서 

겸할 수 있도록 한다(동력은 비상발전기에서 공급) 

1 공단에서 연속 공급받는 공업용수(지하수)로서 저장용량 = 5m3 

1set 

비정상 냉각수 공급 중단시에 대비, 각종 버어너 냉각용수를 자동으로 비상 

공급할 수 있는, 비상용수 저장탱크(30 분용 용량 1m3)와 이를 공급할 수 있는, 

용수탱크 가압장치 

1 냉각 용량 = 800,000 kcal/hr 

3 

용량 80m3/hr, 배출압 4kg/cm2.G 펌프 3 기 설치, 1 기는 예비용 



Sec 

NO 


Oxygean Generation Equip[VSA] 

산소가스 생산장치 

Nitrogen Generation Equip. 

질소가스 생산장치 

Electric Sub-station 

수배전 시설 일체 

Waste Water Treatment 

700 

폐수처리 시설 일체 

Safty Prot. & Control System 

800 

안전 보호-제어 시스템 일체 

1set 93% 산소 800 Nm3.hr 생산시설 일체, 소요 동력 ; 450 kw 

1set 98% 질소 100 Nm3/hr 생산장치 일체, 소요동력 = 40 kw 

1set 총 소요 전력 900 kw 상당 전력을, 수전하고 배전하는 시설 일체 

폐수생성량 ; 1 일 25 톤(폐기물 1 톤당 폐수 1 톤)에서 중금속을 분리 회수하고, 

1set 

무공해화 처리하는 시설 일체 

과압 보호 장치, 비정상 상태 발생시 자동 보호 시스템, 제어 관리 시스템, 

1set 운전자료 저장 관리 시스템. 재어용 전원 무정전 장치(UPS ; 1kw 용량) 

비상용 발전장치(40 kw} 정전시 발생가스 연소용 



첨부 1 : 2 차 제품 생산 공정도 



첨부 2 : 열분해 용융로 검토서

공 정 설 명 자 료 - Gobizkorea

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