시멘트 란 ?

1. 광물 구조의 완전 해체, 재결합 ‘원료 광물’ (비 수경성) ‘시멘트광물’ 생성 (수경성) 고온 소성(1,450℃) 열 순환자원 재활용 일반현황 • 시멘트 란 ? ☞ 수분과 만나면 굳게 되는(수경성) 무기물 결합재. 일반적으로‘포틀랜드시멘트 (보통시멘트)’를 지칭함

2. 원료 (1,530 kg) 연료 (120 kg) 클링커 (1,000 kg) • 시멘트반제품(클링커) 1,000kg 생산시 원료·연료 필요량 <분쇄기> <예열기> <소성로(Kiln)> <냉각기> － 투입 물질 중량비

3. 원료 분쇄공정 소성 공정 제품 분쇄공정 천연 광물 석회석 (90%) 점토, 규석, 철광석 반제품(클링커) 천연석고 화석 연료 (유연탄) 시멘트소성로 ·가스온도 : 2,000℃ ·물질온도 : 1,450℃ ·길 이 : 60~90 m ·직 경 : 4~5 m 순환자원 (첨가재 성분대체) 순환자원 (원료 성분대체) 순환자원 (연료 열량대체) • 순환자원 재활용도

4. 시멘트사 순환자원 (부산물(제품)+폐기물)사용 시점 ※ RPF : 폐플라스틱 고형연료제품 (Refused Plastic Fuel)

5. 시멘트업계년도별 재활용 실적 (천톤) ☞ 폐기물 : 석탄재, 폐타이어, 폐합성수지 등 ☞ 부산물 : 고로슬래그, 탈황석고, 제강슬래그 등

6. (천톤) ☞ ’07년 순환자원중 92%가 원료 및 첨가재 대체용 특히, 첨가재의 대부분은 특수시멘트 원료인 ‘제철소의 고로슬래그’임

7. 시멘트 1톤 생산시 순환자원 사용량 (단위 : kg/시멘트 1톤) ※ 일본은 ’03.7월 경제산업성에서 「순환형 사회의 구축을 향한 시멘트 산업의 역할 검토회」에서 2010년에 400 kg/시멘트1톤 순환자원 사용목표로 제시 하였으나, 2004년에 앞당겨 달성함

8. 시멘트산업에서의 순환자원 재활용 잇점 • 제품 생산을 위해 초고온 유지가 반드시 필요(시멘트소성로) • → 유해 성분(다이옥신)의 분해로 무해화 • 시멘트 예열기는 우수한 열회수 장치 → 낮은 발열량 폐기물도 사용 가능 • 원료의 90%이상이 석회석 → 공정 자체가 산성가스 중화기능 보유 • 연소후 남는 재는 시멘트 광물에 고정화 → 2차 폐기물(소각재 등) 발생 없음 • 이미 존재하는 우수한 사회간접자본

9. 시멘트 중금속 천연원료 천연연료 대체원료 대체연료 ※ 타고 남은 재에 의한 미량 영향 배출 가스 • 원·연료 사용시 환경적 측면 고려사항 ☞ 천연자원과 순환자원 대비시,천연자원이 더 큰영향을 미치는 경우도 있음

10. 2001년 다이옥신 국가배출목록(환경부) ☞ 시멘트산업이 포함된 ‘비금속광물제품제조’는 국가 전체발생량의 0.3%배출 ☞ 전체의 87.4%는 소각시설에서 발생(그 중 82%는 사업장폐기물 소각시설 발생) ☞ ITEF(국제독성등가환산계수), ITEQ(국제독성등가환산농도)

11. 원료 배가스 • 시멘트 소성공정의 열회수 원리 ☞ 시멘트소성로의 예열기(Preheater)는열 회수를 목적으로 설계된 공정 * 클링커 소성후 남은 열(배가스)을 원료에 직접접촉시켜 원료의 온도를 올리는(예열) 장치 * 대체연료의 연소열도 원료의 예열에 직접 사용 → 순 발생열이 (+)인 모든 연료는 사용 가능 연료 냉각기 클링커 냉각 공기열 회수 ☞ 시멘트산업의 대체연료 사용은 국제적인 온실가스(CO2) 감축의 핵심 수단

12. 시멘트 소성로 –폐기물 소각로 방지시설 비교 ☞ 소성로는 주원료가석회석으로 산성가스 제거 설비 불필요 ☞ 소성로의 가스상 배출물질중 1,600℃ 이상의 고온에서 다량 발생하는 질소산화물과 원료의 유기물이 원인인 일산화탄소는 시멘트제조 공정상 저감의한계가 있음

13. 시멘트 소성로-소각로 특성 비교

14. CO2 SO2 NOx 이산화탄소(CO2) 황산화물 (SO2) 질소산화물(NOx) CO2 SO2 NOx 화석 연료 폐기물 폐기물 화석연료 (석탄/석유/가스) 시멘트 공장 동시 연소 소각로 시멘트공장 ◎ 연료 대체(가연성) : 지구온난화 가스 발생감소 • 시멘트업계에서 폐기물 처리시 사회적 편익 (순환자원 처리 방법에 따른 LCA비교, 한국자원리싸이클링학회 2006년) ☞ LCA(전과정평가) : Life Cycle Assessment ☞ 대체연료 사용시 효과 : 시멘트 1톤당 약 9 kg 이산화탄소 배출량 감소

15. ◎ 부원료 대체 (비가연성) : 매립장 수명연장 및 해양배출량 감소 ☞ 대체원료 사용시 효과: 수도권매립지 기준15→35년 수명연장 효과