시멘트 산업과 자원 재활용

시멘트 산업과 폐자원 활용

시멘트를 만들기 위해서는 주요 원료인 석회석 외에도 석고 등 많은 원료와 유연탄 등 석회석을 1450℃의 고온으로 가열하는데 필요한 연료 광물을 사용하고 있습니다.

그동안 시멘트 제조에 필요한 원료와 연료는 반드시 천연 자원을 사용해 왔습니다만 폐기물의 재활용을 통해 자원화 하는 노력이 구체화 되면서 점차 시멘트 제조에 필요한 성분과 열량을 폐기물 속에도 가지고 있다면 폐기물도 훌륭한 자원으로 탈바꿈할 수 있게 되었습니다.

<시멘트산업 폐자원 재활용 필요성 및 기대효과>

한편 일부에서는 발생하는 폐기물 전부를 무분별하게 시멘트산업에서 사용한다고 악의적으로 주장하며 일반 국민들에게 불안감을 조장하고 있습니다. 이에 대해서는 이미 <시멘트에 대한 오해와 진실>을 통해 사실이 아님을 충분히 설명하였습니다.

시멘트산업은 모든 폐기물을 폐자원으로 재활용하는 것이 절대 아닙니다. 시멘트라는 제품을 제조하는데 필요한 성분이 포함되어 있으며 국가 환경 기준 등에 부합하는 제품 제조가 가능해야 사용할 수 있습니다.

시멘트업계에서는 시멘트 소성로에서 사용하고자하는 폐기물을 철저한 검사와 반입관리를 통하여 엄선하고 있습니다. 국가에서 정한 기준보다 매우 엄격한 기준으로 폐기물중의 유효한 자원을 활용하고 있습니다.

1. 재활용 제품은 동 기준 적용에서 제외
2. 철 대체원료 중 동 제련소에서 발생하는 슬래그에 대하여는 다음 기준을 적용 (Pb <3,200㎎/㎏, Cu <10,000㎎/㎏, Cd <100㎎/㎏, As <900㎎/㎏, Hg <2㎎/㎏)
3. 철 대체원료 중 아연 제련소에서 발생하는 슬래그에 대하여는 Pb <7,000㎎/㎏, Cu <14,000㎎/㎏을 적용하고 나머지 항목은 철 대체원료와 동일한 기준을 적용
4. 철 대체원료 중 제철소의 폐기물 중 집진시설에서 발생하는 철 함유 부산물에 대하여는 Pb <4,000㎎/㎏, Cd <100㎎/㎏, 나머지 항목들은 철 대체원료와 동일한 기준 적용
5. 폐목재(대체연료)에 대한 중금속, 발열량은 WCF 기준 적용(WCF 기준에 없는 Cu항목은 상기 기준 적용)

이와 같이 시멘트산업에서 폐자원의 재활용이 없었다면 늘어나는 폐기물을 처리할 여력이 없어 국가 전반의 문제로 대두되었을 것입니다. 일례로 지난 1997년부터 시멘트산업에서 가연성폐기물을 보조연료로 사용하기 시작한 배경에는 폐타이어 처리가 원활하지 못하면서 벌어진 폐타이어 재고로 인해 사회문제화 하자 환경부와 타이어협회, 시멘트업체간 공동사업으로 시멘트 소성로에서 연료화가 가능한 기술개발에 성공했기 때문입니다.

한국리싸이클링학회에서 발표한 “순환자원 처리방법에 따른 LCA 비교”(2006년) 연구결과에 따르면, 시멘트업계에서 시멘트 1톤을 생산할 때 유연탄 대신 폐타이어 등 폐기물을 연료로 사용함으로써 약 16kg의 유연탄을 대체하고 순수 저감량 기준 약 9kg, 국가 전체적인 측면에서 약 41kg의 이산화탄소 배출량을 저감할 수 있으며, 이를 연간으로 환산할 경우 약79만톤의 유연탄 절약과 순저감 기준 약 43만톤의 이산화탄소 배출이 저감되는 것으로 나타났습니다.

만약 폐기물을 시멘트산업에서 원료로 사용하지 않을 경우 소각 또는 매립하여야 하는데, 이는 현재 수도권 매립량의 약 70%에 해당하는 양입니다. 좀 더 구체적으로 표현하면 시멘트산업에서 재활용 하지 않을 경우 월드컵경기장의 약 1.6배에 해당하는 매립장이 추가로 필요하게 된다는 것입니다.

국내 시멘트산업에서의 폐기물 재활용은 우리의 수려한 자연을 보존하고 더불어 우리의 생활환경을 아름답게 지켜 나가는데 있어서 매우 중요한 역할을 수행하고 있으며, 온실가스 저감 및 매립장 수명연장 등으로 인하여 연간 1,740억원의 사회적, 경제적 이익을 가져다 줄 수 있는 중요한 요소인 것입니다.

시멘트 생산과정별 폐자원 활용 절차
시멘트 생산과정 ①원료 분쇄 ②시멘트 소성 ③시멘트 분쇄
생산과정별
재활용 연료 및 원료
원료용 순환자원 연료용 순환자원 첨가재용 순환자원
석탄회, 주물사
오니류, 슬래그
폐타이어, 재생유
폐합성정지, 폐목제
슬래그 부산석고
설 명 석회석과 기타 부원료를 함께 섞어 품질조합을 한 후에 원료분쇄기에서 건조시키면서 분쇄합니다. 분쇄된 원료를 예열한 후, 시멘트 소성로에서 소성한 후에 급냉하여 반제품인 클링커를 만듭니다. 클링커에 소량의 석고를 첨가하여 시멘트 분쇄기에서 분쇄하면 최종 제품인 시멘트가 완성됩니다.