폐기물 업종 온실가스 배출공정 및 시설 분석

개요

 

• 목표관리제의 폐기물 업종  

  -  2020년도 제도 이행기준 목표관리제의 폐기물 업종은 표준산업분류(KSIC) 중분류 기준, ‘37- 하수, 폐수 및 분뇨 처리업’, ‘38-폐기물 수집, 운반, 처리 및 원료 재생업’이 해당한다

 

• 폐기물 업종 공정 분류

 - 폐기물 업종의 대표 공정으로는 하·폐수처리공정 및 소각 공정 등이 있다.
- 하수의 처리는 처리목적에 따라 1차처리, 2차처리, 고도처리로 구분한다. 1차 처리는 비교적 큰 입자성 부유물질의 제거를 목적으로 하며, 주로 침전 등의 물리학적 처리방법이 이용된다. 2차처리에서는 1차 처리 후에 잔류하는 입자성 부유물질과 용존 유기물의 제거를 목적으로 하며, 주로 미생물을 이용한 생물학적 처리방법이 있다. 고도처리는 위의 방법 이상의 수질을 정화하는 것을 목적으로 행하여지는 모든 처리를 통칭하며, 주로 질소나 인과 같은 영양염류의 제거를 위해 실행된다.
- 하·폐수는 현장에서 처리되거나, 중앙 집중화된 시설을 통해 처리되며, 처리 과정에서 CH4 및 N2O를 배출한다. 하·폐수로부터 배출되는 CO2는 생물 기원으로 배출량 산정시 제외하도록 한다. 하·폐수 처리에서의 CH4는 유기물이 분해되는 과정에서 배출되며, 기본적으로 폐수내의 분해 가능한 유기물질, 온도, 처리시스템의 유형에 따라 배출량이 변한다. N2O의 경우에는 폐수가 아닌 질소성분(요소, 질산염, 단백질)을 포함한 하수처리 과정에서 배출되며, 질산화 및 탈질화 작용을 통해 발생하게 된다.
- 폐기물 소각시설에서는 고형 및 액상폐기물의 연소로 인해 CO2, CH4 및 N2O가 배출되며, 소각되는 폐기물 유형은 도시고형폐기물, 사업장폐기물, 지정폐기물, 하수슬러지 등이다. 단, 바이오매스 폐기물(음식물, 목재 등)의 소각으로 인한 CO2배출은 생물학적 배출량이므로 배출량 산정시 제외되어야 하며, 화석연료로 인한 폐기물(플라스틱, 합성 섬유, 폐유 등)의 소각으로 인한 CO2만 배출량에 포함되어야 한다. 이러한 이유로 폐기물 소각으로 인한 CO2배출은 mass-balance 방법에 따라 폐기물의 화석탄소함량을 기준으로 산정되며, 그 밖의 non-CO2(CH4 및 N2O)의 경우에는 측정을 통하여 배출량을 산정한다.

 

• 폐기물 업종 목표관리업체 추이

- 온실가스·에너지 명세서 데이터를 확인한 결과, 2020년에 폐기물 업종에 해당하는 업체는 7개 업체였으며, 총 목표관리제 이행 업체 중 2.04%를 차지하고 있다.

 

• 폐기물 업종 내 세부 업종 배출 현황

 - 2020년 기준 폐기물 업종 내의 세부 업종을 살펴보면, ‘지정 외 폐기물 처리업’이 94.03%, ‘하수 처리업’이 5.97%를 차지했다. 또한, 표준산업분류(KSIC) 중분류 기준, ‘38-폐기물 수집, 운반, 처리 및 원료 재생업’이 48%, ‘28-전기장비 제조업’ 94.03%로 높은 비중을 차지했다.

 

 

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온실가스 배출현황

• 폐기물 업종 총 온실가스 배출량 변동 추이

 - 폐기물 업종의 총 배출량과 업체 평균 배출량은 2017년부터 2020년까지 증가하고 있다.

 

• 2020년도 폐기물 업종 주요 배출 활동

- 폐기물 업종의 온실가스 배출활동은 외부전기가 32.23%, 폐기물 소각이 27.2%, 고정연소가 21.01%로 타 업종에 비해 배출비중이 골고루 분포됨을 알 수 있었다.

 

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공정별 온실가스 배출

 

•  하·폐수처리공정

 

 

•  폐기물 소각 공정

 

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온실가스 감축

• 목표관리제 이행 중인 업체 중 폐기물 업종 감축기술 적용 현황

- 2015년부터 2020년까지 집계된 누적업체수는 6개업체이며, 5개년 간 실시한 총 온실가스 감축 이행건수는 11회이다.
- 폐기물 업종 내에서 이행된 감축수단 종류는 6개이고 그 중 기술개선 유형은 3개이며, 기술개선 유형 중 빈도수가 많은 상위 3개 감축기술은 다음과 같다.

- 2015년∼2020년 목표관리제 이행 중인 업체가 도입한 감축기술을 조사한 결과, 폐기물 업종의 감축기술은 탄소무배출설비, 인버터, 고효율기기를 적용한 것으로 나타났다.

 

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• 폐기물 업종 감축기술 적용 현황

- 2015년∼2021년까지 업체가 도입한 감축기술을 조사한 결과, 에너지사용량 5천 TOE 이하 및 에너지사용량 5천~1만TOE이하의 업체에서 쓰이는 감축기술은 ‘고효율 기기’가 가장 많았다.

 

-5천 toe 이하 업체의 감축기술 적용현황

-5천~1만toe 이하 업체의 감축기술 적용현황

- 5천 TOE 이하의 에너지사용량을 가진 업체가 도입한 감축기술 중 감축량이 큰 순서대로 나타냈을 때, ‘배공기열회수’, ‘자동제어시스템도입’, ‘적정유량관리’순이었고, 감축량이 가장 큰 감축기술인 ‘배공기열회수’를 설비별로 분류했을 때 열사용설비가 적용되었다.
- 5천∼1만 TOE 이하의 에너지사용량을 가진 업체가 도입한 감축기술 중 감축량이 큰 순서대로 나타냈을 때, ‘공정개선’, ‘신설비도입’, ‘부속장치교체 및 보완’ 순이었고, 감축량이 가장 큰 감축기술인 ‘공정개선’을 설비별로 분류했을 때 수전, 발전, 배전 설비가 적용되었다.

 

- 설비별 감축기술 분류현황(5천  toe 이하)

- 설비별 감축기술 분류현황(5천  toe ~ 1만 toe 이하)

 

• 폐기물 업종의 적용 가능한 감축기술

- 이행실적 DB 등을 통해 도출된 감축기술을 조사한 결과 2개의 감축기술을 도출할 수 있었고, 감축기술 별 세부기술 및 설비, 적용가능 설비는 다음과 같다.