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나라명 |
규제법 |
금지대상 |
벌칙 |
미국 |
대기정화법(90년개정) |
대기중으로 방출,제조 |
벌금(최고2만5000달러) |
영국 |
환경보호법(90년) |
방출, 제조 |
벌금(최고2만파운드) |
독일 |
특정 프레온가스· 할론금지법(91년) |
방출, 제조, 판매, 사용(가정에서의 사용량을 제외) |
벌금(최고2만마르크) |
스웨덴 |
특정 프레온가스· 할론 규제령(88년) |
방출, 제조, 판매, 사용(가정에서의 사용량을 제외) |
벌금 |
환경측정기§ 엔드 오브 파이프 ● 현재의 시장규모는 160억엔. 법과 규제의 강화로 꾸준한 시장확대가 예상 ● 새로운 수요분야로서 다이옥신과 오염토양의 측정이 급부상 |
환경측정기는 일본에서 공해문제가 대두된 60년대에 발달하였다. 당초에는 공해규제를 실시하기 위해 대기오염이나 수질오염의 실태를 파악할 필요가 생겼고, 이를 위해서 ppm(100만분의 1), pph(10억분의 1)이라는 극히 미량의 유해물질 농도측정이 시작되었다. 측정·분석에 있어서는 실험실의 범용 이화학기기를 구사하는 전문지식과 엄밀한 샘플링을 실시하는 전문기술이 불가피하게 되었다. 그래서 환경계량사나 환경측정분석사업자라는 제도가 통산성의 지도 아래 탄생하게 되었다. 환경측정사업은 이해가 서로 얽혀있는 공해문제를 해결하기 위해 공평하고 정확한 데이터를 집적해야 한다. 그러므로 국가자격을 갖는 전문가가 실시하는「계량증명사업」으로서 법률로 정해져 있다.
96년도 환경측정기의 시장규모는 160억엔 정도이다. 내역을 살펴보면 대기오염 분석장치가 약 47억엔, 자동차 배가스 분석계가 약 81억엔, 수질오염 분석장치가 약 32억엔, 그 외 2000만엔으로 되어 있다. 참가기업의 대부분은 내외 테크노스(내외흥산), 코베르코과학연구소(고베제강소), 도레이리서치센터 등, 화학·섬유·철강 등 자사의 환경관리를 적극적으로 실시해 온 대기업의 자회사 혹은 사내조직이다. 모회사가 없는 독립계 대형회사로서는 NS환경과학 컨설턴트, 도와(東和)과학 등이 있다.
최근 1, 2년 사이 수요가 급증하고 있는 분야는 다이옥신 측정과 토양오염 조사이다. 앞으로 더욱 수요가 증가할 것으로 예상되는 분야로서 각 기업이 주력하고 있다. 그 밖에 환경영향평가의 법제화, ISO14000시리즈의 발행 및 LCA 등의 확대로 인해 환경측정사업에 대한 필요성은 더욱 증가될 것이다.
폐기물처리 소각로§ 엔드 오브 파이프 ● 대형소각로는 국외수요를 중심으로 견실. 96년도의 수주상황은 5173억엔 ● 다이옥신에 대한 규제강화는 소각로시장에 있어서 유리한 조건을 작용 |
폐기물처리 소각로는 자치단체의 청소공장에 설치되어 있는 도시쓰레기형 대형소각로와 산업폐기물 처리사업자 등이 설치하는 소형소각로로 크게 구분된다.
소각로를 설치할 때에는 그 처리능력에 따라 설치신고를 하도록 의무화되어 있다. 일반쓰레기는 하루 5톤 이상, 폐플라스틱류는 0.1입방미터 이상, 슬러지는 1입방미터 이상의 처리능력이 있으면 대형소각로로 신고한다. 반면, 소형소각로는 설치신고 의무는 없으나 대형소각로와 마찬가지로「대기오염방지법」은 적용되기 때문에 NOx나 SOx, 다이옥신과 같은 대기오염물질의 배출기준을 준수해야 한다.
소각로는 연소하는 쓰레기의 양이나 성질에 따라 형식이 분류된다. 크게는 쓰레기 투입 빈도에 따라 연속식과 배치식으로 분류되며 더욱이 연소방식의 차이에 따라 세분화할 수 있다.
연속식이란 24시간 연속가동이 가능한 소각로로서 대형 도시 쓰레기소각로 등이 이에 속한다. 반면, 배치식은 쓰레기 투입이 간헐적으로 실시되는 소각로로서 사업자용 소형소각로 대부분이 이에 해당한다. 또한 배치식은 쓰레기의 투입이나 재의 수거를 수동으로 하는 배치로와 작업의 전부 또는 일부를 자동화한 기계화 배치로로 구분된다. 배치로의 연속 연소시간은 5∼6시간으로 냉각시간을 포함하여 하루 1회 가동이 기본적인 운전사이클로 되어 있다.
연소방식에 따른 분류는 쓰레기의 성질과 용도에 따라 여러 가지가 있는데 대표적인 방식으로는 다음과 같은 5가지가 있다.
화격자식 : 로(爐) 안의 화격자 위에 쓰레기를 싣고 연소시키는 방식. 화격자 하부가 재받이와 통풍구로 되어 있어 연소효율이 양호하다.
상식(床式) : 로(爐) 바닥에 피소각물을 넣어 연소시키는 방식. 슬러지 혹은 용융물 등의 연소에 적합하다.
유동상식 : 1차연소실에서 고온의 모래를 주입하여 쓰레기를 연소·가스화시켜 2차연소실에서 완전 연소시킨다. 소각효율이 양호하며 연속운전도 용이하다. 하수슬러지 등의 슬러지의 소각에 적합하다.
분무식 : 폐유·폐액 등의 액체상태 폐기물 혹은 미립상태의 폐기물을 고온의 로안으로 분무하여 연소시키는 방식.
부유식 : 톱밥 등의 미립상태 폐기물을 로상부로부터 부유시켜 열가스 안에서 건조·소각 또는 재로 만드는 회화(灰化) 방식.
▶ 차세대 기술을 향해 가속화하고 있는 대형소각로 시장
일본의 폐기물 소각로에 관한 기술은 대형·소형을 불문하고 세계 상위수준에 있다. 특히 대형소각로에 대해서는 아시아를 중심으로 하는 외수의 신장이 내수의 정체를 떠받치고 있는 형태로서 96년도에는 수주총액 5173억엔(전년도대비 0.1%감소·일본사업기계공업회 조사)을 기록하였다.
이러한 대형소각로시장의 호황은 당분간 지속될 것으로 예상된다. 그 원인으로는 후생성의 폐기물처리시설 정비계획에 따라 하루 100톤 이상의 대형소각로가 국고보조사업의 대상이 됨으로써 이제까지 소각로시설을 가지고 있지 않았던 중소 市町村(지방행정자치단체)이 도입을 개시한 것이다. 또한, 70년대 전후에 설치된 낡은 시설의 갱신이 시작되고 있는 점이나 쓰레기의 고칼로리화와 다양화로 인해 구식 소각로로는 더 이상 대응하기 어려워진 점 그리고 쓰레기문제가 본격적으로 대두되고 있는 아시아 각국에서의 수요가 대폭 예상된다는 점을 들 수 있겠다.
도표: 지방자치단체에 있어서 대책 매트릭스
인구 10만명 이상의 대도시 |
기설로의 갱신시기가 가까워 오는 자치단체 → |
「가스화용융로」발전시스템으로의 갱신 + 「칼리나사이클」의 병용(방식→) |
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기설로의 갱신시기가 아직 먼 자치단체 |
발전을 실시하고 있는 자치단체 → |
기설로+회처리시설 (전기에 의한 용융처리) |
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발전을 실시하고 있지 않은 자치단체 → |
기설로+회처리시설 (등유·가스를 연료로 한 처리) |
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인구 10만명 미만의 중소 자치단체 |
→기설로의 폐지 → 「RDF화」시설로의 전환 →「광역 제휴」에 의한 집중처리 (방식①이 바람직) |
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(주) ·재의 「전기에 의한 용융처리」: 방전열, 저항열, 및 전자유도작용을 이용하여 소각회 + 비회를 용융무해화하는 회처리방식 ·재의 「등유·가스를 연료로 한 처리」: 화재(火災)버너를 이용하여 소각회+비회(fly ash)를 무해화하는 회처리방식으로 1,300℃이상으로 용융고화하는 방식(용융)과 1,200℃ 정도로 태워 서 굳히는 방식 (소성)의 두 가지 방식이 주류. |
또한, 97년 12월부터 다이옥신에 관한 규제가 세계에서 가장 엄격한 수준(신설로에서 0.1ng)으로 강화되었기 때문에 일본에서 약 1850기가 존재하는 대형소각로의 75%이상을 차지하는 16시간 로(爐), 8시간 로(爐)는 신설할 수 없게 된다. 즉 다이옥신 생성 존인 300℃ 전후를 매일 통과하는 간헐식 로는 시장경쟁력을 잃게 된다. 앞으로 대도시의 쓰레기 소각로는 24시간 연속운전·가스화용융과 비등점이 낮은 암모니아수를 사용한 발전(카리나사이클)의 병설로 이행한다. 또한, 대도시만큼 비용이 들지 않는 중소규모의 자치단체에서는 RDF화하여 발전하는 방식으로 이행되어 갈 것으로 예상된다.
현재, 안전하면서 리사이클성이 높으며 비용도 저렴한 열분해가스화 용융로가 차세대 소각로로서 각광받고 있다. 열분해가스화 용융로는 종래의「태우는」방식에서 산소결핍 상태로 하여「찌는」방식을 채택함으로써 폐기물을 가스화 추출하고 소각회는 슬래그화하여 리사이클한다. 로(爐)의 구조에 따라 가로가 긴 킬른로, 견형(堅型)인 샤프트로, 유동상로의 3가지 타입으로 분류된다.
킬른로에서 가장 앞서가고 있는 회사는 미쯔이(三井)조선이다. 독일 지멘스사의 기술을 도입하여 97년에 후생성으로부터 보조금을 지원 받아 실증설비를 가동시키고 있다. 늦게 출발했다는 불리한 여건에 있었지만, 이 분야에 착수할 것을 결정하고 채 1년도 못되어 후쿠시마현(福島縣) 야메(八女)서부의 광역사업조합으로부터 업계에서 가장 큰 수주를 따내게 되었다.
한편, 샤프트로 부문에서 실적을 올리고 있는 회사는 니시니혼(新日本)제철이다. 독자기술인 가스화·고온용융 일체화시스템으로 오사카부(大阪府) 이바라기시(茨木市)나 미에현(三重縣) 카메야마시(龜山市) 등으로부터 수주하였다. 이 가운데 카메야마시의 플랜트에서는 전국 최초로 최종처분장의 매립쓰레기를 파내서 용융시킴으로써 처분장의 재생을 꾀한다. 이제까지 매립쓰레기의 처분은 소각회나 불연물 등 회분이 높은 데다 쓰레기의 질이 균일하지 않았기 때문에 어려움을 겪었지만 신일본제철의 기술은 코크스를 이용한 고온용융(1800℃전후)으로서 이를 해결하였다. 2000년 봄에는 가동할 예정이다.
다른 기업들도 이에 자극을 받아 실증플랜트의 설치·가동을 실시하고 있다. 일설에 의하면 종래형 소각로의 25%가 가스화용융로로 전환할 것이라는 견해도 있어 대형소각로시장은 가스화용융기술을 축으로 활발한 움직임을 보일 것으로 예상된다.
▶ 소형소각로시장의 점유율 확대
소형소각로는 최종처분장의 민원으로 중간처리비용의 량등, 각종 법규제로 인한 사업계 폐기물의 처리문제, 기업의 환경의식 향상 등으로 인해 신제품의 개발이 활발하게 진행중이다.
특히, 도쿄도의 사업계 쓰레기 수집의 유료화. 용기포장리사이클법의 시행, 폐기물의 처리 및 청소에 관한 법률(廢掃法)의 개정 등 폐기물 전반에 대한 법규제는 해마다 엄격해지고 있다. 또한, 다이옥신의 배출규제에 대해서는 이제까지 설치신고를 의무화하지 않았던 하루 5톤 이하의 소형소각로에도 대기오염방지법이 개정되어 법망이 미치게 되었다.
소형소각로는 사업소용인 일반로 외에 폐플라스틱이나 슬러지 전용로, 소각회 용융로 등 여러 가지 타입이 수요를 늘리고 있으나 충분한 공해대책도 없이 설치되는 경우가 많다. 사이타마현(埼玉縣) 도코로자와시(所澤市)의 예를 들 필요도 없이 폐기물처리시설에 대한 인근 주민들의 거부반응은 앞으로 점점 더 강해질 것이다.
소각로에서 배출되는 다이옥신의 일반적인 해결책은 800℃이상의 고온에서 탈염소반응을 일으키는 제거장치와 백필터의 도입이다. 그러나 이러한 부대장치는 소형소각로의 경우 상당한 비용이 든다. 또한 간헐적으로 운전되는 배치식소형로는 운전을 하고 있을 때와 정지 중일 때, 반드시 다이옥신 생성 존인 300℃전후를 통화하기 때문에 대책에 상당한 어려움이 있다. 비교적 저렴하면서 다이옥신 제거에 효과적인 장치와 기술의 개발이 시급하다.
한편, 니시야마산업(이시가와현(石川縣) 시라미네무라·白峰村)이 개발한「하이텍크97」은 무연·무취로서 다이옥신을 억제하는 직하(直下)연소식 소형소각로이다. 특징으로는 필터 모양의 특수 로스터(rooster)를 채용하여 소각로 안의 온도를 1000∼1200℃까지 끌어내려 다이옥신을 무해화시킨다. 처리능력에 따라 3가지의 타입이 있으며 가격은 대당400∼500만엔이다. 현재 시장에 나돌고 있는 사업소용 일반로(1기당 1500만엔 정도)에 비해 비교적 가격이 저렴하다.
그 밖에 대형 기설로에도 효과적인 기술로서 다이옥신 흡착활성탄이 주목을 받고 있다. 미쯔비시화학이 개발에 성공한 활성탄은 흡착에 적합한 세공(細孔)을 지니고 있는 것으로 분말타입과 페렛트(pellet)타입이 있다. 사용방법은 주로 소석회 주입라인 및 폐가스덕트(gas duct)에 직접 주입한다. 기설로에서는 분말타입, 신설로에서는 유동상식으로 사용되는 페렛트타입의 수요가 예상된다. 유럽에서는 이미 실용화되어 상당량의 사용실적이 있었던 것으로 보아, 일본에서도 1만톤 정도의 시장규모가 형성될 것으로 보인다.
국내의 소형소각로 업체는 일설에 의하면 2500개사 이상 있는 것으로 알려져 있다. 생산액도 90년에 57억엔, 92년에 100억 엔을 돌파하였으며 그 후로도 순조롭게 시장점유율을 늘려갈 전망이다.
소형소각로시장이 호황을 누리고 있는 것은 폐기물처리법의 개정으로 사업계 쓰레기에 대한 규제가 엄격해졌기 때문이다. 종래의 산업폐기물과 더불어 사업소에서 배출되는 일반폐기물에 대해서도 사업자가 처리책임을 지지 않으면 안 되게 되었다. 또한 도쿄도 23구를 비롯해 각 지방자치단체에서는 사업계 쓰레기 수집에 대해서는 유료화할 움직임을 보이고 있다. 즉 폐기물 처리비용이 경영을 압박할지도 모른다는 중소기업의 위기감이 시장을 지탱하고 있는 것이다.
소형소각로 비즈니스의 향후 동향은 다음과 같이 예측된다.
1. 기술의 진보와 산업구조의 변화로 인해 산업폐기물의 종류는 다양해진다. 업체에서는 여러 가지 폐기물의 연소특성과 사용자의 필요성에 대응할 수 있는 소각로의 개발과 엔지니어링 능력이 요구된다. 구체적으로는 산업폐기물 중에서도 배출량의 비율이 높은 슬러지나 건설폐자재 등의 전용로, 소각회의 용융처리, 열회수에 의한 재자원화 등 특정 주력분야를 지닌 전문업체가 우위를 획득할 수 있다.
2. 다이옥신규제를 위한 환경법 개정에 따라 소형소각로라 할지라도 안이한 구조나 설치는 불가능해 진다. 또한, 환경의식이 고조됨에 따라 인근 주민의 이해도 얻기 힘들다. 유해물질대책, 분진제거, 배수처리 등의 분야에서 저렴한 부대장치와 기술에 대한 필요성이 높아질 것이다.
대형회사를 비롯한 각 환경장치업체에서는 이미 소형소각로의 개발경쟁이 시작되었다. 그 중에서도 시즈와공업(도찌기현(栃木縣) 아시카가시·足利市)이 발매한「NK시리즈」는 로(爐) 안의 하부만큼 고온으로 연소시키는 수냉식 소각로이다. 도너츠형 송풍방식이라고 하는 특허기술로 로(爐) 안의 온도를 1000℃이상으로 유지하여 다이옥신 등의 유해물질을 억제하는 것이다. 또한, 연돌로 배출되는 폐열을 300℃이하로 하여 염소계 가스의 배출도 적게 한다. 소각대상물도 음식물쓰레기, 폐플라스틱, 폐자재, 폐유, 용제로 범위가 다양하며 또한 소각열을 이용하여 보일러 대신으로도 사용할 수 있다.
또한, 소각로와 부대장치 개발과 더불어 계획에서 설계·시행에 이르기까지 일관된 엔지니어링을 전개하고 있는 회사가 共立(도쿄도 오우메시·靑梅市)이다. 이 회사가 개발한 「NK시리즈」의 특징은 일반 잡쓰레기, 폐도료, 폐플라스틱, 폐목 등을 일괄적으로 혼합 연소처리 가능하다는 점이다. 설치공간에 따라 15가지의 모델이 마련되어 있으며 무해화를 위한 모든 요구에도 종합적으로 대응하고 있다.
의료폐기물§ 엔드 오브 파이프 ● 적정처리가 실시된다면 시장규모는 3000억엔 ● 가정에서 배출되는 의료폐기물의 문제도 급부상 |
의료폐기물의 처리는 일반 산업폐기물의 처리에 비해 단가가 3배 이상 높기 때문에 대형 회사와 중소 처리사업자들의 참여가 잇따르고 있다. 본래 자기 처리가 원칙으로 되어 있는 의료폐기물이지만 병원내 감염 등의 영향으로 일회용기기(diaposable)의 과다 사용에 의한 의료폐기물의 증가와 주변지역에 미치는 영향 등으로 인해 약 90%에 해당하는 의료기관이 외부에 위탁하고 있는 실정이다. 후생성이 조사한 결과에 따르면, 감염성 폐기물의 배출량은 93년 18만 2380톤, 97년에 22만 톤으로서 증가 경향에 있기 때문에 의료폐기물처리의 시장은 주목을 받고 있다.
▶ 의료폐기물처리의 현황
의료폐기물은 89년까지는 일반폐기물로서 처리되어 왔으나 병원내 감염이나 처리업자의 감염사고 등의 빈발로 위험성이 인식되기 시작하여 89년에 후생성이「의료폐기물처리 가이드라인」을 작성, 산업폐기물로 취급하게 되었다. 그후 92년 7월에는「개정 폐기물처리법」이 시행되어 주사바늘, 메스, 가제 등 감염의 위험성이 높은 의료기기가「특별관리폐기물」인 감염성 폐기물로 지정됨으로써 지금까지 의료폐기물을 취급해 왔던 처리업자도 새로 허가를 받게 되었다. 또한, 특별관리 산업폐기물 관리표(매니패스트)를 통해 적정하게 처리되고 있는지 의료기관 관리자의 의료폐기물 처리에 관한 기록과 보존을 의무화하였다.
그러나, 현재 상황은 개정폐기물처리법 시행 전과 거의 변화가 없으며, 불법투기 역시 끊이질 않고 있는데 처리업자의 신규허가 기준이 지나치게 허술했기 때문이다. 평판과는 달리 절차가 간단했고 내용적으로 적정 처리를 할 수 있는 것은 아니였다. 더욱이, 해결책이 될 것으로 여긴 매니패스트도 이것을 관리·추적하는 기관이 없다는 점에서 매니패스트의 위조가 횡행하는 결과를 초래하였으며, 정확한 처리 상태를 파악·관리할 수가 없다.
업자에게 처리를 위탁하여 적정하게 처리할 경우 최소한 1킬로그램에 300엔, 경우에 따라서는 3000엔 정도의 비용이 드는데 현 상황에서는 1kg에 20엔하는 일반산업폐기물 처리비용보다 높은 가격인 1kg에 50∼60엔, 1ℓ에 20∼30엔정도 소요된다. 진료보수체계 중에 처리경비가 포함되어 있지 않으며, 허가신청을 받은 업자에게 위탁을 하면 병원 측은 책임에서 벗어나게 된다. 더욱이 업자들의 처리성과가 잘 눈에 띄지 않는 관계로 업자를 선정하는 지표로서 질보다는 가격으로 판단할 수밖에 없으며 업자들 간의 덤핑경쟁 또한 치열해 지고 있다.
적정하게 처리하려고 하는 업자는 가격 면에서 경쟁력이 없으며 설사 싼 가격으로 떠맡더라도 적자를 보게 되는 것이 당연하다. 이러한 이유로 이 업계를 떠나버린 처리업자들도 있으며 점점 더 상황은 악화되고 있는 실정이다.
▶ 적정처리를 위한 전개
적정처리라는 면에서 보면 의료폐기물 처리업계는 최하 수준에 머물러 있는 게 현실이다. 하지만 장치산업계를 제외한 의료폐기물처리 시장은 연간 배출량 200만 톤, 1킬로그램 당 처리단가 300엔을 단순 계산하더라도 600억엔이 될 것으로 짐작된다. 게다가 이 배출량은 후생성이 매니패스트를 바탕으로 조사한 숫자이다. 매니패스트제도가 정상적으로 기능하고 있지 않기 때문에 감염성 폐기물의 배출량이 올바르게 파악되고 있지 않다고 주장하는 의료폐기물연구소에서는 후생성이 발표한 수치의 3배는 더 배출되고 있는 것으로 추측하고 있다. 전체 의료폐기물처리산업 시장에서는 2000년까지 연간 약 3000억엔이 될 것이라는 전망도 있다. 튼튼한 사장이 형성된다면 상당히 매력적인 분야가 될 것이다.
시장 형성에 불명료한 부분이 많은 오늘날 업계의 체질을 우선적으로 해결해야 하는데 최근 의료폐기물처리업 전체의 질을 높여 가려는 움직임이 업계에서 일어나기 시작했다.
전국산업폐기물연합회에서는 94년에 감염성 폐기물처리 자주기준을 작성하여 처리업계 공통의 목표를 설정하였다. 이러한 자주기준을 바탕으로 96년부터 몰두하고 있는 것이 「ADPP(적정처리추진 프로그램)」이다. 이 운동에 참가하는 처리기업은 운반, 수집방법, 소각방법, 사원교육, 처리의 기록 등 자주적 기준을 만들기 위해 노력하고 있으며 그 결과를 자기 체크하고 있다. 체크한 결과는 공개해야 하는데 전국의 산업폐기물협회와 의료관계단체에 배포한다. 현재, 참가 기업은 60개사 남짓된다. 이에 따라 처리업자의 질이 선택의 기준이 될 것으로 기대하고 있다.
감염성 폐기물처리에 사용되는 수집·운반용기에 관해서도 96년부터 등록인증제도가 실시되었다. 이것은 일본산업폐기물처리진흥센터가 제조업체의 품질을 보증한다는 것이다. 등록인정을 받은 용기는 의료기관이나 산업폐기물관련단체 등을 통해 알리고 센터에 의해 인정된 용기를 우선적으로 사용하도록 관계자들에게 호소하는 것이다. 현재, 인정을 받은 제품으로는 天昇전기공업의 밋페르20과 45, 出光석유화학의 메딧페르M20·25·40이 있다.
처리비용의 재원을 어떻게 조달할까 하는 문제에 있어서도 희망이 보이고 있다. 병원내 감염방지대책의 정비에 대해 원내 방지대책 가산을 신설하는 진료보수의 개정이 96년 실시되었는데, 현재 병원내 감염방지대책 상으로도 의료폐기물의 적정처리는 무시할 수 없다는 견해가 강해지고 있다. 그러므로 처리비용과 관련한 진료보수개정 역시 새로운 전개가 있을지도 모른다는 소리가 관계자들 사이에서 높아지고 있다.
이 시장은 처리업무 이외로도 확산을 보이고 있다. 수집·운반용기에서는 대규모 산업폐기물처리회사인 코토크(오사카시)가 바코드를 붙인 용기를 의료기관에 판매하고 있다. 회수·운반시에 판독장치를 통해 체크함으로써 처리행방을 파악하는 시스템이다. 이러한 부가가치를 지니고 있는 수집·운반용기, 관리시스템 등의 소프트웨어 측면은 이제부터 그 필요성은 더욱 높아질 것으로 보인다. 폐기물 처리 및 청소에 관한 법률의 개정으로 배출자에 대한 책임이 물어지게 되어 병원측에서도 단지 저렴한 가격뿐만 아니라 처리에 신뢰성을 요구하는 경향이 높아지고 있다.
한편, 각 소각로업체에서는 병원내에서 자기처리가 가능한 소각로에 대한 연구를 최근 활발하게 진행해 왔다. 현재 판매되고 있는 소각로는 고온소각, 무연화라는 병원내처리에 필요한 성능을 지니고 있어 처리업자들에게 위탁하는 것 보다 운용비도 저렴하다. 병원측이 처리를 선택하는 데 있어서 이쪽의 수요도 기술과 함께 신장될 것으로 기대된다.
의료폐기물시장은 처리재원이 확보되고, 타당한 적정 처리비가 정착된다면 장래 유망한 시장이 될 것임에 틀림없다. 또한, 최근에는 재택의료·가정간호로 인해 가정에서 배출되는 의료폐기물도 커다란 과제로서 급부상하였다. 가정에서 배출되는 의료폐기물은 일반쓰레기로 취급하는 것이 보통인데, 대표적인 재택의료인 복막투석(CAPD)에서 다 사용한 투석액 봉지의 회수를 거부하는 자치단체가 에히메현(愛媛縣) 마츠야마시(松山市), 시가현(滋賀縣) 나가하마시(長浜市)을 비롯해 속출하고 있는 실정이다. 사용이 끝나 폐기되는 백은 이미 연간 3240톤에 달하고 있으며 이용자의 증가로 2000년에는 2배 이상으로 불어날 전망이다. 고령자용 종이기저귀나 먹다 남은 약제등을 포함하여 이대로 방치할 수 없는 상황에 있다. 고령화와 같은 사회추세로 보더라도 의료기관뿐만 아니라 노인보건시설, 양로원 등에서의 배출도 포함하여 시장은 확대되고 있다.
유해폐기물§ 엔드 오브 파이프 ● 환경청과 후생성이 다이옥신에 대해 최초로 법규제 ● 신규참가가 계속되고 있는 다이옥신 분석사업 |
■ 다이옥신
「인류가 만든 최강·최악의 독극물」이라 불리는 다이옥신은 유기염소화합물로서 폴리염화 디벤조 다이옥신의 약칭이다. 염소의 수에 따라 다양한 이성체가 있으며 그 수는 75종에 달한다. 그 중에서도 독성이 가장 강한 것은 2·3·7·8의 사염화 다이옥신이다. 발암성, 기형성을 지니며 피부와 내장 장해를 일으키는 것으로 알려져 있다. 베트남전쟁때에 미군이 살포한 고엽제 속에 들어 있어 이것이 전쟁 종결 후, 베트남에서의 기형아 탄생과 관련이 있는 것으로 지적되고 있다. 또한, 이탈리아 세베소에서 일어난 화학공장 폭발사고나 미국 타임즈비치에서 일어난 화학폐기물에 의한 토양오염 등이 문제로 지적되어 왔다.
일본에서도 최근에 와서 다이옥신이 사회적인 문제가 되고 있다. 생성메카니즘은 가정등에서 배출되는 음식물 쓰레기나 플라스틱에 함유되어 있는 탄화수소성분과 염소성분이 관련되어 있는 것으로 알려져 있지만 아직 상세하게 밝혀진 바는 없다. 주요 발생원은 소각시설이나 제지공장으로 알려져 있는데, 환경청에서는 폐기물 소각로가 발생원의 90%를 차지하고 있는 것으로 추측하고 있다. 일본은 폐기물처리의 소각의존도가 높은 데다 매연 등에 대한 규제가 미국이나 유럽선진국들에 비해 느슨한 실정이다. 때문에 각지의 소각장에서는 다이옥신을 둘러싸고 여러 가지 문제가 발생하고 있다.
후생성이 96년 7월에 자치단체를 통해 전국 1854개 시설에 대해 다이옥신의 배출농도 측정을 요구하여, 62%에 해당하는 1150개 시설에서 회답을 얻었다. 그 결과, 시설의 개조 등 긴급대책이 필요한 1입방미터 당 80나노그램의 기준치를 넘는 다이옥신을 배출하는 전국에 75곳의 시설 명을 공개하였다. 그중에서도 효고현 시소환경미화센터의 다이옥신 배출량은 990나노그램으로 가장 농도가 높았다. 0.1나노그램을 클리어한 시설은 29곳에 불과했다.
이 조사결과를 바탕으로 후생성에서는 91년 1월 도시쓰레기 소각로에 대해 새로운 가이드라인을 마련하였다. 지금까지는 24시간 운전하는 신설로에 국한된 기준치(배가스농도 1입방미터당 0.1ng)밖에 없었고, 국내에서 80%를 차지하고 있는 간헐운전로나 기설로에 대해서는 언급조차 하지 않았었다. 이번 가이드라인에서는 신설로는 24시간 로(爐)에서 배가스농도가 1입방미터 당 0.1ng, 기설로 역시 24시간 로(爐)에서는 0.5∼1ng, 8∼16시간 로(爐)의 간헐운전로에서는 5ng을 기준으로 정하였다. 또한, 신설로에서는 24시간 로(爐)만을 국고보조 대상으로 하고 있어, 사실상 앞으로는 24시간 로(爐)밖에 신설할 수 없다.
자치단체에서도 독자적으로 대책을 강구하기 시작하였다. 도쿄도에서는 97년도부터 23구 내에 있는 모든 공장 15곳에서 지금까지 3년에 한번 실시했던 다이옥신 측정조사를 연 1회로 강화하기로 하였다. 한 공장 당 약 100만엔이 드는 측정비용은 시설관리비에서 염출한다.
이러한 대책은 일반폐기물 소각시설을 대상으로 하는데, 산업폐기물이나 학교, 가정의 소각로에서 나오는 배출도 무시할 수 없다. 산업폐기물 소각시설이 집중되어 있는 도코로자와시(所澤市)북부와 가와고에시(川越市), 미요시마찌(三芳町)에 걸쳐있는「미토모(三富)지구」는 연구자 조사결과, 토양 1그램 당 최고 100피코그램이 검출되었다. 이것은 환경청이 비교적 오염이 진행된 지역의 수치로 삼는 20피코그램의 5배에 해당하는 수치이다. 이 조사결과를 바탕으로 사이타마현에서는 97년 3월에 전국에서 최초로 다이옥신규제 조례를 제정하였다. 구체적인 기준치가 명시되어 있는 것은 아니지만 주민들의 불안에 의회가 적극적으로 대응했다는 점에서 의미가 크다.
초중등학교에서 사용하고 있는 소형 소각로도 필터 등이 설치되어 있지 않기 때문에 다이옥신을 그대로 방출하고 있는 상태이다. 때문에 전국에서 사용중지를 요구하는 목소리가 강하게 일고 있다. 사이타마현 교육위원회에서는 고등학교를 포함한 현(縣) 내에 있는 모든 공립학교에서 소각로를 최대한 사용하지 않도록 통지하였다. 도(都)내에서도 찌요다(川代田), 쭈오(中央) 등 6개 구에서 초중등학교의 소각로 사용을 중지하였다. 오사카부(大阪部) 셋츠시(攝津市)에서도 97년 여름방학 중에 모든 소각로를 철거하였다.
97년 12월부터는 환경청의 대기오염방지법과 후생성의 폐기물처리법 개정으로 마침내 다이옥신의 법규제가 시작되었다. 이번 개정으로 규제대상은 현재 5000개 시설에서 1만2000개 이상의 폐기물 소각시설로 확대되었다. 또한 지금까지 하루 처리능력이 5톤 미만인 산업폐기물 소각시설은 규제 대상에서 제외되었지만, 1시간당 처리량이 200킬로그램을 넘는 것이나 소각로 안의 소각면적이 2평방미터 이상인 시설도 대상에 포함한다. 억제기준은 신설 폐기물 소각시설에서는 규모에 따라 1평방미터 당 0.1∼5ng, 기존시설에서는 5년 이내에 1∼10ng까지 삭감한다. 벌칙규제에 대해서는 폐기물처리법에 입각하여 기준을 위반한 경우, 1차적으로 도도부현(都道府縣)의 지사가 개선명령을 내리고, 이에 따르지 않는 경우에는 폐기물처리업 허가취소나 1년 이하의 징역 또는 100만엔 이하의 벌금(개정 폐기물처리법 시행 후에는 300만엔)을 부과할 수 있다. 통산성에서도 개정과 더불어 철강용 전기로를 사용하고 있는 기업에 대해서 다이옥신 배출량 삭감의 수치목표와 대책을 담은 관리계획을 책정하도록 요구할 방침이다. 또한, 통산성에서는 법적기준 이상의 삭감계획을 세우도록 촉구할 것이라고 한다.
또한, 환경청에서는 98년부터 제철용 고로에 있어서 전처리공정의 소결로나 알루미늄 전해로 등 폐기물 소각시설 이외의 배출 실태조사에 착수할 예정이다. 3년동안 발생원 목록을 정비하고 배출억제대책의 기술적 검토를 실시하여 실행에 옮길 예정이다. 또한, 배기 가스처리장치에 대한 저금리 융자나 세제상의 우대조치 등도 새로이 강구해 나아갈 생각이다.
다이옥신 관련 비즈니스도 확대가 예상되고 있다. 소각로는 24시간 연속로가 주류를 이루게 되는데, 그 중에서도 가스화용융로가 주목을 받고 있다. 용융에 의해 소각회를 무해화할 뿐만 아니라 최종처분장 문제로 골치를 썩고 있는 자치단체 입장에서는 감용화도 매력적이다. 또한 금속류의 리사이클, 높은 발열을 이용한 고효율 증기발전까지 가능성은 확대된다. 이미 많은 관계기업이 개발경쟁에 나서고 있다. 기설로에서는 전기집진기가 다이옥신이 가장 생성되기 쉬운 300℃에서 운전되기 때문에 전국 자치단체 사이에서 백필터 집진기를 도입할 조짐이 높아지고 있다. 후생성이 발표한 72개 시설 이외에도 개조가 필요한 소각로는 다수 있으며 업계가 추정한 바로는 1000여개 시설에 이른다고 한다.
다이옥신분석사업도 주목을 받고 있다. 분석업무에 착수하고 있는 회사가 약 30개사에 불과하고, 측정이 어려워 45일 정도 걸리며, 더욱이 후생성에 의한 전국의 쓰레기소각로 실태조사에 이어 최근에는 산업폐기물의 분석도 증가하고 있어, 공급이 수요를 따라 가지 못하고 있기 때문에 실제 신규참가가 잇따르고 있는 가운데, 住化분석센터(도쿄도 찌요다구·千代田區), 일본종합과학(히로시마현(廣島縣) 후쿠야마시·福山市) 외에 NEC환경엔지니어링(가와사키시)도 참가를 검토하고 있다.
■ PCB
토양·수질오염뿐만 아니라 인체에도 간 장해나 구토, 피부로의 색소침착 등을 일으키는 PCB(폴리염화비닐)가 처음 사회문제로 대두된 것은, 1968년 쌀겨기름에 의해 피부장해, 간장장해를 일으키는 사람들이 속출한 이른바「카네미기름증사건」때문이었다. 원인은 열매체에서 새어 나와 쌀겨에 혼입된 PCB였다. 또한, 조사가 진행됨에 따라 도쿄만의 해수나 해저의 진흙, 어류, 조류, 토양, 수중, 모유 등에서도 PCB가 검출되어 문제화 되었다. 72년에는 행정지도에 의한 생산과 판매의 중지, 74년에는「화학물질의 심사 및 제조 등의 규제에 관한 법률」에 따라 제조, 수입, 사용이 원칙적으로 금지(밀폐형만 사용가능)되고, 폐기물이 된 PCB의 회수와 보관이 의무화 되었다.
PCB는 화학적으로 대단히 안정되어 있어 보통온도에서는 열분해나 산화를 받지 않고, 절연성이 높으며, 생물적인 분해가 일어나기 어려운 성질을 지닌다. 따라서 빌딩이나 철도차량·선박의 트랜스, 형광등·수은등·세탁기 콘덴서의 절연유, 열교환기의 열매체, 감압복사지 등으로 인기가 있어, 74년까지 59,000톤이 제조되어 54,000톤이 사용되었다. 그러나, 처분하게 되면 이런 우수한 성질이 거꾸로 걸림돌이 된다. 게다가 소각시에 다이옥신을 발생한다는 번거로운 성질때문에 사용이 금지된 후에도 처리하지 못한 채 4만 톤이 보관·관리되고 있는 상태이다.
그러나, 보관도 시간이 지남에 따라 여러 가지 문제점을 드러내고 있다. 후생성 조사에 의하면 대장에 등록되어 있는 PCB사용 폐트랜스·콘덴서의 약 7%, PCB가 포함되어 있는 폐감압지의 약 4%가 행방불명된 상태이다. 또한, 94년에 NHK가 보도한 PCB문제 특집 가운데 가와사키시의 PCB사용기기의 보관상황 실태를 조사한 결과, PCB사용기기를 보관중인 1057곳의 사업소 가운데 회답이 있었던 곳 40%, 회답이 없었던 곳 40%, 주소불명이 20%였다. 더욱이 회답건수 333건 중 30건은 PCB사용기기를 분실했다고 한다.
20년동안 보관된 PCB보관 드럼통의 부식도 눈에 띄기 시작했고, 해마다 조금씩 PCB가 행방불명되고 있는 지금 처리기술의 확립이 시급하다.
▶ PCB의 처리기술
PCB의 처리방법으로는 고온소각이 있다. 일본에서 유일하게 PCB의 분해처리를 실시한 국내 최대의 PCB메이커 鐘淵(가네카)화학공업은 88∼89년에 이 회사의 다까사고(高砂)공장에서 5500톤의 액상 PCB를 1400℃의 고온에서 분해처리하였다. 20억엔을 들여 만든 이 회사의 처리정밀도는 구미에서의 실적에 비해 10∼100배 이상이고, 분해효율은 99.999999%를 실현하였다.
또한, 프레온가스 분해와 마찬가지로 아르곤가스등의 고온플라즈마(중심부의 최고기온은 1만℃) 중에 PCB를 주입하여 열분해하는 방법도 생각하고 있다. 일본에서는 장치의 대형화에 장벽이 있다고 보고 개발하지 않았으나, 스위스에서는 이미 실용화단계에 이르러 있다.
고온소각처리는 국내에서는 단 한 차례 사례이긴 하지만 실용화 되어 있고, 현재 PCB처리방법으로서는 가장 현실적인 기술이지만 시설을 건설할 경우에 주변주민들로부터 반발이 거세어 중단된 상태이다. 鐘淵(가네카)화학공업의 경우도 주변 주민들의 반대로 인해 건설이 중단된 상태이다. 이 때문에 고온소각로 이외의 화학분해처리나 미생물분해도 현재 연구가 진행되고 있다.
도표: 고온소각 이외의 PCB처리기술
기업명 |
내용 |
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화학분석처리 |
에바라(荏原) |
토양 속의 PCB오염토에 알칼리촉매를 첨가하여 리아크타 내에서 300∼350℃까지 가열하여 염소원자를 제거하는 PCB프로세스를 미국으로부터 기술도입하여 개발 |
일본소다·닛소(日曹)엔지니어링·닛소(日曹)금속화학 |
PCB를 금속나트륨을 이용한 시약과 반응시킴으로서 무해화처리하는 기술을 개발. 처리설비가 소형, 가반이 가능함으로서 PCB발생원 현장에서의 처리도 가능 |
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도쿄전력·생산개발과학연구소·미쯔이물산·네오스 |
PCB를 함유하고 있는 절연유에 용매를 섞어 PCB의 염소를 활성화, 수산화나트륨과 반응시킴으로써 PCB를 완전히 무해한 소금과 비페닐로 바꾸는 기술을 개발 |
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통산성공업기술원· 물질공학공업기술 연구소 |
초임계수의 반응특성을 이용하여 폐플라스틱류나 유기염소화합물 등의 난분해성 유기폐기물을 완전분해시키는 기술을 개발. PCB도 완전분해가 가능하고 부생성물로서 발생하는 유해물질을 외부로 배출시키지 않는다. |
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토시바(東芝) |
자외선 조사에 의한 광화학반응으로 PCB를 검출한계 수준인 0.5ppb이하로 고속분해하는 기술을 개발. 장치를 트레일러에 적재하여 PCB보관장소까지 이동시켜 처리하는 시스템을 98년까지 완성시킨다. |
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미생물 |
철도종합연구소 (JR종연) |
PCB에 자외선을 쬐게 하여 미생물의 배양액 속에서 분해하는 처리기술을 개발. 95년 5월에 미쯔비시중공, 미쯔비시상사와 공동사업계약을 체결하였다. 96년 가을에는 연간 약 9킬로의 액상PCB(농도70%)를 환경기준치 이하로 분해 가능한 1톤급 파이롯트 플랜트도 완성. |
후루가와 큐슈대학 |
농도 10ppm의 트르크로로에칠렌을 5시간정도에서 분해하는 미생물을 제작. 이 균은 PCB나 나프탈렌 등의 난분해물질에 대해서도 높은 분해능력을 나타낸다. |
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카나가와현 환경과학센터· 스미컨셀테크 |
유기용제내성을 지니고 있으며 고농도의 PCB를 단시간으로 효율있게 분해할 수 있는 균을 발견. 유기용제내성, PCB분해능력의 양 특성을 지닌 것은 최초. 현재 보존·관리되고 있는 PCB는 혼합물이 많아 처리하는 경우에 유기용제에 의한 용출이 필요하기 때문에 유기용제내성을 지니는 이 균은 PCB처리에 유효하다. |
어떤 방법으로 처리하던 간에 국내에서 보관중인 4000톤의 PCB, 토양을 오염시키고 있는 PCB, 그리고 세계적으로는 100만 톤의 PCB가 나돌고 있는 가운데 그곳에는 확실히 처리비지니스가 존재하고 있어 크게 기대되고 있다. 또한 그에 부수적으로 PCB가 부착된 폐기물의 전처리나 다이옥신 억제기술 등도 반드시 필요한 비즈니스이다.
● 화학물질에 의한 생식이상 -「환경호르몬」의 공포 ● 다이옥신이 지니고 있는 발암성이나 최기형성, PCB가 초래하는 간 장해나 피부의 색소침착 등, 유해한 화학물질이 인체에 미치는 악영향은 지금까지도 문제가 되고 있다. 그런데 최근, 화학물질이 생식기능에 이상을 초래한다는 새로운 영향이 밝혀지고 있다. 구체적으로는 남성성기의 소형화, 정자량의 감소나 질의 저하, 성전환에 의한 성의 단일화 등에 따른 생식불능이 보고되고 있다. 이것은 화학물질이 생물의 체내로 들어가 생식을 담당하는 호르몬과 같은 작용을 하거나 간접적으로 호르몬의 균형을 붕괴시킴으로써 일반적으로는 「앤드크린문제」로 불리고 있다. 이러한 화학물질은 통칭 「환경호르몬」이라 불리고 있으며 (정식명은 내분비교란물질), 현재까지 70종류이상의 화학물질이 환경호르몬으로 확인되고 있다. 대표적인 환경호르몬으로는 다이옥신, PCB, 유기주석 등이 있는데 (도표 6-8), 세제에 함유되어 있는 노닐페놀이나 화장용 자외선흡수제, 스테로이드류 등, 일상생활에 밀착되어 있는 화학물질에도 환경호르몬의 카테고리에 포함되어 있는 것이 있으며 여기에서 문제의 심각성을 엿볼 수가 있다. 환경호르몬에 의한 피해로서 가장 유명한 것이 플로리다 아포프카호의 성게. 아포프카호는 80년에 근처 다우케미칼사에서 DDT 등의 화학물질의 유출사고로 인해 오염되었다. 그 결과, 이 호수에서 수컷 성게의 대부분이 생식가 정상의 1/2∼1/4밖에 안되는 증상을 보이고 있다. 이 밖에 선저(船底)도료로 쓰이는 TBT 등의 유기주석에 의한 조개류의 생식불능 등이 널리 알려WU 있다. 또한, 인간에게 미치는 영향으로는 90년대 초에 사람의 정자수가 50년 전에 비해 반감되었다는 논문이 발표되어 화제를 모았다. 정자의 감소에 대해서는 지금도 여전히 시비되고 있지만, 환경호르몬과의 관련성을 지적하는 학자들도 많다. 이 외에 생식기 암의 증가, 여성의 불임증, 자궁내막증, 면역이상, 선천이상 등에 대해 환경호르몬의 영향이 있다고 한다. 화학물질은 체내에서 분해되지 않고 축적되어 태아나 모유를 통해 다음세대로 피해가 이어져 간다는 것이 무서운 점이다. 이미 미국이나 덴마크에서는 정치적으로 환경호르몬 규제 움직임이 일기 시작했다. 일본에서는 97년 7월에 마침내 환경청이 중간보고서를 발표했는데 그 대책에 대해서는 아직 백지상태이다. 한시라도 빨리 대책이 요구된다. §대표적인 환경호르몬§ 유기염소계화합물(PCB, 다이옥신)·PCB, 다이옥신(DDT, 유기주석)·중금속(수은, 납, 카드뮴) · 플라스틱계(비스페놀A,후타르산에스테르)·세제(노닐페놀)
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합병처리 정화조§ 엔드 오브 파이프 ● 기술개발과 보조금제도로 보급이 급속히 진행 ● 97년도부터 건설·농수·후생 3개 성(省)에 의한 오수처리시설 정비사업이 시작 |
1990년의 「수질오염방지법」개정이나 그에 입각한 「생활배수대책 중점지역」의 지정 등, 생활배수에 대한 규제가 해마다 강화되고 있는 가운데 주목을 받고 있는 것이 정화조, 특히 합병처리 정화조이다. 정화조란 수세식 화장실 등에서 배출되는 오수를 침전시키거나 미생물의 작용에 의해 분해시켜서 정화·방류하는 시설로서, 하수도 미정비지역에서의 화장실의 수세화 대책으로서 보급되어 왔다. 크게 구분한다면 분뇨만을 처리하는 단독처리정화조와 분뇨와 함께 생활잡배수를 처리하는 합병처리정화조 2종류가 있다. 전국에 약 777만기(단독 717만기, 합병 60만기:95년도말)가 설치되어 있으며 총인구의 30%이상이 정화조를 사용하고 있다. 이 가운데 합병처리 정화조의 비율은 전체에서 7.7%로 작지만, 86년부터 10년 동안 그 비율은 5배로 증가하였고, 이러한 증가경향은 앞으로도 계속될 것으로 보인다.
이와 같이 합병처리 정화조가 급속히 늘고 있는 것는 80년대 후반에 각 가정에 설치 가능한 합병처리 정화조가 개발됨과 더불어 국가나 자치단체에 의한 보조제도의 창설 등 적극적인 노력이 있었기 때문이다. 이러한 보조제도는 생활계 배수가 공업배수를 상회하는 오염원인이 되고 있다는 점에서 창설되었다. 가정에서 하루 1인당 배출되는 오염부하량은 43g으로 알려져 있는데 그 중, 분뇨가 13g, 생활잡배수가 30g이다. 단독처리 정화조에서는 생활잡배수를 처리하지 않고 하천으로 방류하기 때문에 합병처리 정화조에 비해 오염도가 8배에 달하는 것으로 추정되기도 한다. 이러한 생활잡배수의 처리 없이는 수질보전은 기대하기 어렵다. 지금까지는 합병처리 정화조의 설치비용이 단독인 것에 비해 2배 이상 들기 때문에 분뇨만을 처리하는 단독처리 정화조의 보급이 도리어 합병처리 정화조의 보급을 지체시켰다는 반성에서 정부나 자치단체에 의한 대응이 시작되었다.
후생성은 현재, 합병처리 정화조의 도입촉진책으로서 2가지 방법을 통해 총 153억 5000만엔의 보조를 실시하고 있다(97년도). 하나는 87년부터 시작된 것으로서 개인이 자택에 정화조를 도입하는 경우에 단독처리정화조와의 차액을 市町村(지방행정자치단체)이 보조하는 경우, 보조금의 1/3을 국가가 부담하는 것으로 약 139억엔의 예산이 할당되어 있다. 또 하나는 94년 3월에「수도원수 수질보전사업의 실시촉진에 관한 법률」의 공포를 계기로 시작된 것으로 특히 각 가구형 합병처리정화조의 정비사업을 적극적으로 실시하는 市町村을 대상으로 14억 5000만엔을 보조하고 있다.
또한, 97년도부터는 건설·농수·후생 3개 성(省)에 의한 오수처리시설 정비사업이 시작되었다. 이것은 하나의 市町村(지방행정자치단체) 중에서 하수도, 합병처리정화조, 농업촌락 배수시설 가운데 그 지역에 가장 효과적인 것을 도입한다는 것이다. 즉 3종류의 오수처리시설을 베스트 믹스할 수 있게 되었다는 것이다. 이 사업의 재원에 대해서는 지금까지의 각 시설의 보조금이 충당되게 된다.
합병처리정화조에는 배수처리만하는 기능에서 일보 발전시킨 리사이클처리도 고안되기 시작했다. 하수처리나 단독처리정화조 오니 등과 마찬가지로 합병처리정화조 오니에 대한 퇴비화 연구가 진행되고 있다. 단독처리정화조에 비해 오니의 양이 훨씬 많아 이러한 오니 리사이클은 중요과제가 되고 있다. 또한 정화조 메이커 등으로 구성된 형식정화조협회(도쿄도 미나토구(港區))에서는 합병처리정화조를 완성시켜 소규모 사업소의 배수처리나 빗물·재이용수의 순환 등을 함께 실시하는 차세대 종합처리시스템의 개발을 제언하고 있다. 앞으로 합병처리정화조의 보급을 더욱더 확대시켜 나아가기 위해서는 이러한 리사이클기술의 개발을 비롯해 현 상황에서는 비교적 가격이 비싸다고 느껴지는 합병처리정화조의 가격 인하나 민간위탁의 정화조 메인터넌스의 충실 등이 요구된다. 이러한 과제가 깨끗이 해결된다면 방대한 건설비용의 이용자부담을 강요하는 하수도 부설에 비해 환경보전이라는 면에서도 기여할 수 있는 합병처리정화조는 보다 많은 주목을 끌 것으로 예상된다.
수질오염방지§ 엔드 오브 파이프 ● 하수도 부설이 곤란한 지방과 촌락에서의 소형처리기는 유망 ● 규제강화의 움직임으로 소규모 사업장용 처리장이 활발화 |
일본의 수질오염의 현황을 보면 인간의 건강에 유해한 카드뮴, 총 시안 등의 건강항목에 대해서는 전국적으로 거의 환경기준을 만족하고 있다. 1996년 11월에 발표된 환경청의「95년도 공공용수역 수질측정결과」에 의하면 건강항목에서 환경기준을 넘는 측정지점은 전국 5471지점 가운데 43지점, 비달성율은 0.79%이다. 그러나, 한편으로 생활환경항목에 대해서는 유기오염의 대표적인 수질지표인 생물학적 산소요구량(BOD)과 화학적 산소요구량(COD)의 달성율은 낮다. 이 조사에 의하면 생활환경항목에서의 달성율은 하천 72.3%, 호수 39.5% 해역 78.6%, 전체에서도 72.1%로 여전히 낮다. 특히 호수, 내해, 내만과 같은 폐쇄성 수역과 도시의 중소하천에서 그 경향이 현저하다. 현재, 주로 이 폐쇄성 수역에서의 유기성 배수에 의한 생활환경항목이 수질오염분야에서 문제시 되고 있다.
근래, 수질오염방지법에 대해서도 개정이 활발히 이뤄져 왔다. 수질오염방지법은 이른바, 공해국회(70년, 제64회 국회)에서 제정된 것으로, 공공용수역을 전부 대상으로 하고, 특정 사업장에서의 배수를 규제하는 것이다. 그후의 개정으로, 현재는 수질 총량규제의 제도화, 지하수오염의 미연방지 등의 제도화, 생활배수대책의 제도화가 규정되어 있다. 그 외에 85년에 호수(가스미가우라, 비와호, 인바늪, 테가늪, 코지마호, 스와호, 가마도댐 저수지, 신지호)에 대해서 보전계획을 책정했다. 92년에는 질소와 인의 환경기준을 설정하고, 더욱이 93년에는 해역(도쿄만, 이세만, 세토내해)에 관해서도 질소와 인의 환경기준을 설정하였다.
94년, 유해물질에 추가된 디크로로메탄 등 13물질을 배출하는 특정시설을 지정함으로써 새로운 움직임이 보이는 듯했다. 특정시설의 추가에 대해서는 94년에 트리크로로에틸렌, 파크로로에틸렌을 사용하는 세정시설과 증류시설이 추가된 것을 마지막으로 물질추가에 대응한 시설의 추가는 이뤄지지 않았다. 이 때문에 중앙환경심의회에서는 배수규제전문위원회를 설치, 98년 중반에 최종보고서를 냈다.
아울러 지금까지 규제되지 않았던 1일평균 배수량 50입방미터 미만의 소규모 사업장에 대해서도 규제범위의 확대가 검토되고 있다. 이미 95년도에는 맥류제조업과 라면가게에서의 배수처리 실태조사라는 형태로 시작되었다. 전국의 사업소 중 소규모 사업장의 비율은 90%이고, 이러한 사업장의 배수는 대부분 처리되지 않은 채 하천으로 방류되고 있다. 배수규제전문위원회에서는 규제대상을 1일평균 배수량 50입방미터인 현행 기준에서 1일당 최대 배수량 50입방미터 이상으로 전환하는 방향으로 검토하고 있다.
자치체에서도 국가가 정한 수질오염방지법의 배수기준의「일률기준」보다 엄격한 기준을 추가한「추가기준」을 채용하는 곳이 나오기 시작했다. 비와호(琵琶湖)와 가스미가우라(霞ケ浦)가 있는 시가현(滋賀縣)과 이바라기현(茨城縣)에서는 부영양화방지조례를 재정했다. 도쿄만이 있는 도쿄도에서도 질소와 인의 추가기준을 검토하고 있다.
▶ 생활배수
최근, 수질오염에서는 생활계 배수가 차지하는 비율이 커지고 있다. 수질오염방지법 등의 규제도, 사업소와 공장에서는 적용되어도 일반가정에서는 적용되지 않는다. 수질오염방지법의 총량규제지역으로 지정되어 있는 도쿄만(東京灣), 이세만(伊勢灣), 세토내해(瀨戶內海)에서는 수질오염원의 30∼50%를 생활잡배수가 차지하고 있다.
이 생활잡배수에 대한 대책으로서 90년 6월에 수질오염방지법이 개정되어, 자치체가 생활배수대책의 계획을 책정하게 되었다. 더욱이 생활배수대책이 특별히 필요하다고 인정된 지역을 각 都道府縣(광역행정자치단체)지사가「생활배수대책 중점지역」으로 지정하게 되었고, 중점지역 내의 市町村(지방행정자치단체)에 대해서는 생활배수대책 처리시설의 정비와 생활배수대책을 위한 계몽을 중심으로 하는 생활배수대책추진계획이 책정되었다. 97년 9월, 시가현 전역과 치바현 마쯔도시(松戶市) 등 406개 市町村이 중점지역으로 지정되었다. 또한, 환경청도 91년도부터 중점지역으로 지정된 市町村이 생활배수대책추진계획 시에 필요한 경비, 생활배수에 의해 오염된 수로 등을 정화하기 위해 필요한 경비에 대한 보조제도를 창설하였다.
생활배수에 의한 수질오염에 대해서 유효한 것이 하수도이다. 그러나, 하구도 부설에는 많은 비용이 들뿐만 아니라, 주변이 바다로 둘러쌓여 있는 입지조건 때문에 해양에 투기하는 등, 96년도말 일본이 하수도 보급율은 55%에 불과하다. 영국 96%, 독일 90%, 프랑스 78%, 미국 71%에 비하면 선진국 가운데서는 낮은 수준에 머물러 있다. 또한, 일본국내에서는 지역에 따라 보급율 격차도 크고, 산간부와 인구가 밀집하지 않은 지역에서는 부설비용에 비해 비효율적이기 때문에 도시지역을 중심으로 정비되어 있다. 도쿄도가 95%인 것에 비해 인구 5만명 미만인 市町村의 보급율은 18%에 불과하다. 전국적 보급에는 아직 시간이 걸리고 앞으로도 완전한 보급은 어렵다.
전국오수처리시설에 의한 정비인구는 현재 7739만명으로, 총인구에서의 정비율은 62%이다. 그 내역은 하수도가 6852만명, 합병처리정화조가 708만명, 농업촌락배수시설 등이 135만명으로 되어 있다. 농촌촌락배수시설이란, 집이 점재(占在)하여 하수도정비가 곤란한 농촌에서 촌락단위로 하수를 배관으로 모아 소규모 하수처리장에서 처리한다는 것이다. 농수성에서도 농업촌락배수사업을 83년도부터 실시, 후원하고 있다. 처리인구가 1000명 정도의 농업진흥지역 내의 집락을 대상으로 지금까지 공용 개시 1531지구, 착수 1962지구로 본격적인 사업을 전개하고 있다.
하수도와 합병처리정화조 외에는 특수한 화학약품 등이 들어가지 않은 생활배수처리 특유의 자연정화 능력을 이용한 것도 개발되기 시작하고 있다. 환경공생주택에 선진적으로 대처하는 독일에서도 에코멧세(환경견본시장)과 같은 건축자재 견본시에서 수생식물에 의한 정화시스템은 주목을 모으고 있다. 아파트공원에 갈대를 식생시켜, 그곳에서 잡배수 정화한다는 것으로, 음료수로 이용할 수 있늘 정도로 정화할 수 있다고 한다. 국내에서도 가나가와현 환경과학센터가 화초를 활용해서 생활배수를 정화하는 장치를 개발하고 있다. 생활배수의 유수로를 사용해 민트와 인파첸스를 수경재배하는 것이다. 민트는 질소제거, 인파첸스는 인의 제거에 각각 유효하고, 수중 질소량은 최고 71%, 인의 양은 94%를 각각 제거하는 것이 가능하다. 이 센터에서는 하수도 보급이 어려운 지역에서 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.
생활배수의 오수처리시설에 의한 정비인구는 도쿄도의 96%를 필두로 도시지역에서는 정비가 진행되어 있지만, 지방 등에서는 지금부터 시작되는 산업이라고 할 수 있다. 그 중에서도 합병처리정화조와 소규모 하수처리, 자연정화시스템 등 국지적인 처리시스템의 수요는 높아지고 있다.
▶ 산업배수
배수기준의 규제강화에 대응해서 크게 진전되고 있는 산업배수의 처리시스템에는「생물처리법」과「물리화학철법」이 있고, 트리크로로에틸렌 등 유기성 배수처리에 많이 이용되고 있는 것이「생물처리법」이다. 이것은 자연의 자정작용을 응용해서 미생물의 분해능력과 대사반응을 효율적으로 이용하는 방법이다.
생물처리법 가운데에서도 활성오니법이 현재 주류를 이루고 있다. 활성오니법은 호기성의 미생물을 이용한 것으로, 박테리아를 생식시킨 활성오니를 배수에 첨가해서 배수속의 유기물을 먹게 한 후, 그 활성오니를 중량 침전시켜 상등수를 방류하는 정화방법이다. 적용농도 범위가 넓고 다른 처리방법과도 조합시키기 쉬운 점이 특징이다. 그러나, 처리시간이 길고, 넓은 공간이 필요로 되는 등 일장일단이 있다.
이 활성오니법을 더욱 발전시킨 막분리활성오니법이 차세대 배수처리법으로서 주목을 모으고 있다. 중량 침전 대신에 고분자막을 통해 고액을 분리하기 때문에 콤팩트할뿐만 아니라 오니의 유출과 현탁부유물이 전혀 없는 처리수를 얻을 수 있다. 따라서 배수규제가 엄격한 지역이나 고농도이지만 처리량이 적은 공장 등에서 도입하고 있다. 또한, 배수회수·재이용으로 보다 순도 높은 처리수가 요구되기 때문에 막분리기술은 장래 유망한 배수처리기술이다. 다이키, 쿠보다, 미쯔비시 레이온, 에바라 등 10개사가 넘는 제조회사의 참여가 잇따르고 있다.
기타, 생물처리법으로 플라스틱판 등에 부착하여 증식시킨 호기성 미생물을 이용하는 생물막법과 혐기성 미생물을 이용하기 때문에 호기성 처리를 위한 에너지소비와 오니발생량이 적은 혐기성소화법 등이 있다.
또한, 근래 공업용수의 부족과 지반 침하를 방지하기 위한 지하수 취수제한 등 수자원의 부족과 총량규제에 따른 방수방류량 제한 등으로 인해 배수의 회수와 재이용시스템의 중요성도 높아지고 있다. 기업에서는 규제뿐만 아니라 상하수도 비용도 절감할 수 있기 때문에 현재 공업용수에서는 이미 배수의 75%가 재이용되고 있고, 배수를 전량 회수·재이용하는 클로즈드시스템(closed system)도 개발되고 있다.
공장에서 1일당 수백톤의 물을 사용하는 클리닝업계에서 물이 원가에서 차지하는 비용은 매우 높다. 그래서, 석유정제공장설비를 취급하는 三興제작소는 세탁배수를 리사이클링하는 리사이클시스템을 개발하여 판매하고 있다. 여과막과 미생물을 조합시킨 시스템으로,배수의 60∼70%를 정화하여 재이용한다. 배수량이 1일당 100톤인 공장에서 건설비는 3300만엔이지만, 상하수도의 요금절감으로 도입 후 1년 8개월만에 건설비를 회수할 수 있다는 계산이다. 해양기술연구소에서도 물을 대량으로 사용하는 린넬공급세탁공장용으로 배수를 처리해서 재이용할 수 있는 리사이클플랜트를 실용화하였다.
배수의 질을 높임으로써 하수도 요금을 저감한 공장도 있다. 스미토모(住友)화학 오사카공장에서는 고농도 배수의 액중 연소화, 아민추출법에 의한 배수처리 기술개량과 암모니아회수 실시로 하수요금 가운데 배출농도에 따라 지불하는「수도요금 랭크」를 B랭크에서 A랭크로 올렸다. 이로 인해 연간 2000만엔 정도의 하수처리량이 경감되었다. 더욱이 일반가정과 똑같이 수질요금이 불필요한 특A랭크를 목표로 하고 있다.
▶ 소규모 사업장용 처리기 시장이 활발화
산업배수로서, 현재 규제받지 않고 있는 1일 평균배수량 50입방비터 미만의 소규모 사업장에서 배출하는 유기배수가 가장 문제되고 있다. 그러나, 규제강화도 현실성을 띠게 된 만큼 주목되는 분야이다. 그 중에서도 소규모 사업장의 대부분을 차지하는 외식산업의 유수(油水)분리기와 식품공장의 배수처리장치가 유망하다.
우선, 외식산업의 규제에 대한 대처는 합병처리정화조에 의한 대응이 중심을 이룰것으로 예상된다. 420개사, 4만 3000점포가 가맹한 풀서비스협회에서도 93년에 발표한「외식산업의 환경문제에 관한 행동지침」에서 합병처리정화조의 개발과 개선을 정화조제조회사와 협력하여 진행할 것임을 밝힌 바 있으며, 규제가 강화되면 합병처리정화조에서도 완전히 처리하지 못하는 경우가 발생한다. 기름을 많이 포함한 배수를 내보내는 업종에서는 배수처리의 전단계 처리로서, 유분을 제거하는 처리가 필수적이다.
더욱이, 식품공장 등의 배수처리장치에서 큰 시장이 예상된다. 유기성 배수는 배출원인 공장마다 수질이 경우에 따라 다른데다가 부패하기 쉽고, 성분이 불확실하며, 고단백질과 지방 등의 난분리성 성분을 포함하는 등 정화하기 곤란하다는 특징이 있다. 또한, 미생물을 이용한 처리로 인해 발생하는 오니관리 등 메인터넌스도 번거롭기 때문에 도입한 기기가 정확히 가동되지 않는 등의 문제점도 있다. 앞으로는 처리 후의 수질은 물론, 오니발생량이 적고, 메인터넌스가 간단한 기기가 요구된다.
소규모 사업자와 식품공장의 유기성 배수처리를 표적으로 하는 제조회사도 늘고 있다. 더욱이 지금까지 투입되는 노력에 비해 수주규모가 작다는 이유로 거의 손을 대지 않았던 대기업의 시장진출도 시작되었다. 에바라는 90년에 1일 평균배수량이 10입방미터 미만의 소규모 사업장용 처리장치를 판매하기 시작했다. 또한, 구보타(栗田)도 95년부터 막분리기술을 이용한 시스템으로 식품공장 등에 대응하고 있다. 1일 평균배수량 60입방미터의 햄버거체인 제조공장, 1일 평균배수량 40입방미터의 수산가공공장, 맥주공장 등에도 납품하고 있다.
원유유출대책§ 엔드 오브 파이프 ● 1만 중량톤 이상의 탱커 가운데 40%가 20년 이상된 노령선 ● 이중선저(船底)구조가 앞으로의 주류 |
1989년에 알래스카 앞바다에서 일어난 엑손발디즈호의 좌초사고를 계기로, 국제해사기관(IMO)이 마폴조약을 채택하였다. 96년 7월 6일 이래 인도되는 5000톤 이상의 탱커는 이중선저(double hull)구조로 하도록 의무화되어, 선령 25년 이상된 일중구조의 탱커항해는 원칙적으로 금지되었다. 97년 7월의 다이아몬드 그레이스호 사고를 접한 운수성도 일본선주협회(日本船主協會)에 대해서 종합적인 안전대책과 이중선저의 의무화를 요청했다. 이중선저선은 구조가 복잡하고, 건조비용도 일중선저(single hull)조선에 비해 약 1.2배이며, 기존의 일중선저를 이중선저로 개수하는 데에는 20∼40억엔의 비용이 들기 때문에 현재 1만 중량 톤 이상의 탱커 가운데 이중선저선은 약 630척으로 20% 정도에 불과하다. 그러나, 94년에 건조된지 얼마안된 다이아몬드 그레이스호가 암초와의 접촉으로 중유유출을 일으켰던 사실을 감안하더라도 이중선저가 앞으로 주류를 이룰 것이 분명하며, NKK와 미쯔비시(三菱)중공업, 스미토모(住友)중기 등 조선기술에 정평있는 일본 조선회사로 수주가 증대하고 있다.
또한, 세계적인 흐름으로서 선령 25년을 넘긴 노령선을 없애려는 움직임도 있어, 80년대부터 주요 해운국에서는 입항한 외국선의 선체구조와 설비, 화물 적재방법, 선원수와 조선기술에 대해서 국제조약에서 정한 안전기준을 만족하고 있는가를 조사·감독하고, 부적합선에 대해서는 적합명령을 내려 개선시키든가, 경우에 따라서는 출항시키지 않는 등「port state control」를 실시하고 있다. 대개 선적(船籍)이 있는 국가에서 외항선의 안전성을 검사·감독하지만, 검사체제가 불충분한 국가도 많아서 기지항의 국가도 감시함으로써 위험선을 배제하자는 것이다. 일본에서도 94년 3월부터 도입하고 있고, 운수성의 선박검사관과 검사노무관이 업무를 담당했으나, 97년 4월부터 전문외국선박감독관 46명을 지방운수국 등 전국 14곳에 배치하였다.
촉매와 광촉매§ 폐기물의 재자원화 ● 촉매라는 것은 열에 의해 화학반응을 촉진시키는 물질로, 환경정화분야의 이용이 기대됨 ● 광촉매라는 것은 빛을 받으면 공기중의 산소와 수분에서 활성산소를 생성하는 물질 |
촉매란 열을 가하면 반응하고, 자신은 화학적변화를 하지 않지만 화학반응을 촉진시키는 물질을 말한다. 오래전부터 화학공업분야에서 널리 사용되고 있는데 최근에는 자동차와 연소장치, 소각로 등에서 배출되는 NOx와 SOx 등의 대기오염물질의 제거와 배수처리 등 여러 가지 환경정화분야에서 이용되고 있다.
광촉매란 빛을 받으면 공기중의 산소와 수분에서 활성산소를 생성하는 물질을 말하며 활성산소에는 강한 산화력이 있어 표면에 붙은 오염물과 세균 등의 유기물을 분해하는 성질을 갖고 있다. 이 성질을 이용해서 여러 종류의 재료에 광촉매를 도포함으로써 항균, 탈취, 더러움방지 등의 기능을 부여할 수 있다. 그 중에서도 경도가 우수하고 물에 용해되지 않는 등 성질이 안정적인 산화티탄 및 이산화티탄은 좋게 평가되고 있는데, 태양광을 받으면 NOx를 제거할 수 있고 NOx가 초산으로서 축적될수록 제거능력이 저하되지만 비를 맞으면 씻겨져서 능력이 회복되므로 건물의 외벽과 도로포장재 등 교통량이 많은 장소에 이용될 것으로 기대되고 있다.
또한, 자치체에서도 자동차 가스에 포함된 NOx를 분해하기 위해 광촉매를 활용하려는 움직임이 늘고 있다. 오사카부가 95년부터 연구를 개시해 96∼97년 3월에 걸쳐 국도43호선에 이산화티탄을 도포한 건축자재를 설치해서 현장시험을 시행한 것을 시작으로 도쿄와 가나가와(神奈川), 사이타마(崎玉), 치바(千葉), 효고(兵庫)의 각 현에서 97년도부터 사업화 계획을 검토하고 있다.
쓰레기발전§ 폐기물의 재자원화 ● 현재의 총발전량은 약 81만 5000㎾ ● 슈퍼쓰레기 발전의 평균 발전비용은 8엔 |
폐기물 소각할 때에 발생하는 열로 증기를 만들어, 증기터빈을 회전시켜 발전하는 쓰레기발전은 일본에서는 1965년에 오사카시의 니시요도(西淀)청소공장에 처음 도입되어 73년의 석유파동으로 새로운 에너지원으로서 각광을 받았지만 발전효율이 낮아(15% 정도)확산되지 못하고 있었다. 발전효율을 높이기 위해서는 증기의 온도를 상승시키면 되는데 도시쓰레기에는 염화비닐 등의 염소분이 혼입되어 있고 폐열보일러관의 부식과 다이옥신 생성의 원인으로 되기 때문에 발생증기를 300℃ 이하로 억제해야만 했다.
그러나, 임박한 폐기물문제의 시급한 해결책이 요구되는 현재, 폐기물 및 에너지문제를 해결하는 일석이조의 수단으로서 주목되고 있고 통산성에서는 도도부현(都道府縣)을 대상으로 91년부터 전력판매를 위한 쓰레기 발전설비에 대해 건설비용을 전액 조성하고 있으며 이로 인해 각 도도부현(都道府縣)은 대규모 쓰레기 발전시설을 건설, 지역내의 기업에서 저요금으로 회수한 산업폐기물과 고형연료화한 일반폐기물을 이용해서 발전한 전력분을 전력회사와 기업에 팔 수 있게 된다. 현재, 쓰레기발전은 146개의 일반폐기물 처리장과 50개의 산업폐기물처리장에서 도입, 총발전량은 약 81만 5000㎾에 달한다.
사이타마현(埼玉縣) 동부청소조합의 제1공장 쓰레기처리시설(고시가야시·越谷市)에서는 내(耐)부식성 스텐레스등을 사용하여 증기의 온도를 380℃까지 올려 발전효율을 21%까지 높이는 것에 성공하였다. 신에너지·산업기술종합개발지구(NEDO)에서도 더욱 내부식성이 높은 재질을 사용하여 증기온도를 500℃까지 올리는 실험을 실시할 예정이다. 고베제강소가 실용화한 쓰레기 발전용소각로에서는 유동상식 쓰레기소각로를 개량한 내부 순환유동형을 채용하여 450℃, 60기압의 고온고압증기를 회수해서 24% 전후의 발전효율을 달성하고 있다. 쿠보타에서는 고효율 발전장치「슈퍼파이어시스템」을 개발, 보일러에서 나오는 증기를 별로도 설치된 가열기에서 재연소하여 500℃, 60기압으로 높여, 터빈으로 보낸다. 증기 가열에 사용되는 연료는 도시가스, 등유, 쓰레기의 고형연료 등 어떤 것이든 가능하고 가열에만 이용하기 때문에 연료효율이 높아 발전효율은 25%에 달한다.
96년도에 민간법인으로 처음 통산성의 보조금을 받은 카누마환경미화센터(도찌기현(栃木縣) 카누마시·鹿沼市)에서는 97년 12월에 운전개시 예정으로 쓰레기 발전시설을 건설중이다. 오래전부터 카누마환경미화센터에서 폐기물의 중간처리를 맡아온 실적도 있고 해서 산업폐기물뿐만 아니라 일반폐기물 처리업자로서도 인가받아 일반폐기물용과 산업폐기물용의 두가지 소각로가 부설될 예정이다. 소각로는 쯔키시마(月島)기예가 납품하고, 처리능력은 모두 1일 100톤, 발전능력은 1일 2400㎾, 그 가운데 자가소비분을 뺀 1200㎾은 잉여전력으로서 도쿄전력에 매각한다.
한편, 도시가스를 연소해서 가스터빈을 돌려 600℃의 고온배가스로 쓰레기 발전의 증기를 400℃정도로 가열하는 슈퍼쓰레기 발전은 증기발전과 가스터빈 발전을 잘 조합하면 발전효율을 최대 30%이상으로까지 끌어올릴 수 있다. 이 분야에서는 미쓰이조선이 군마현(郡馬縣) 하루나쵸(捧名町)의 다까하마발전소 설비를 납품하였고, 96년 11월에는 국내최초로 영업운전에 들어갔다. 97년 4월에는 오사카부 사카이시(境市)의 사카이크린센터 제2공장에서도 1만 6500㎾의 슈퍼쓰레기 발전이 가동되었다. 쓰레기처리능력은 1일 460톤으로 연간 30만톤을 배출하는 사카이시의 쓰레기 가운데 60%를 처리할 수 있다. 전력의 일부는 시설에서 사용하고 나머지는 간사이(關西)전력에 매각할 계획으로, 연간 4억엔 전후의 매전(賣電)수입을 예상하고 있다. 98년 7월에는 키타큐슈시의 皇后岐쓰레기소각장에서도 최대출력 3만 6300㎾의 슈퍼쓰레기 발전이 가동될 예정이다.
위와 같이 기술적으로 쓰레기발전은 실용단계에 와 있고, 행정측의 재정지원을 받은 지방자치체에서는 기존의 소각시설을 이용하여 거의 빈손으로도 시작할 수 있다. 그래도, 쓰레기발전에 적극적으로 뛰어들지 않는 것은 매전가격이 낮기 때문이라고 한다. 전력10개사가 자치체로부터 사들이는 쓰레기발전 잉여전력 구입가격은 평일주간에 1㎾/h 9엔 60전에서 13엔이다. 그나마 야간이나 휴일에는 4엔 10전에서 4엔 70전으로 떨어진다. 현 상황의 슈퍼쓰레기발전에서는 보조연료비를 합하면 평균발전비용은 8엔 정도이고 전력수요에 따라 야간에 쓰레기소각을 정지하기란 불가능하므로 이렇게 되면 야간에는 완전히 적자를 보게 된다.
확실히 비용면만을 보면 화력발전 쪽이 효율적이고 비즈니스로서도 성립되기 쉽지만, 환경에의 부하를 생각하면 늘어나는 쓰레기의 소각과 발전을 한번에 해결할 수 있는 쓰레기발전의 이점은 결코 무시할 수 없다. 앞으로 쓰레기발전이 보급되기 위해서는 발전의 고효율화는 물론 야간에 발전한 전력을 주간중에 가장 수요가 많은 시간까지 저장할 수 있는 기술을 개발할 필요가 있을 것이다.
▶ 쓰레기 고형연료화에 의한 발전
쓰레기중에서 가연물을 분별, 파쇄해서 석탄 등의 첨가제를 가해 페렛트(pellet)로 성형하는 쓰레기 고형연료(RDF)화는 쓰레기의 용적을 1/5에서 1/8까지 줄일 수 있을 뿐만 아니라 열원으로서 쓰레기를 장기보전할 수 있는 방법으로서 주목받아 왔다. 이 분야에서는 이토쯔상사와 가와사키(川崎)제철, 가와사키중공업, 도쿄가스·엔지니어링이 공동 출자한 일본리사이클링 매니지먼트(RMJ)와 에바라(荏原), 이시카와지마하리마중공업(石川島播磨重工業), 후지타, 미쯔비시상사의 4개사가 연합한 J-카트렐그룹이 리드하고 있다. 모두 94년에는 후생성으로부터 국고보조금을 적용받아, 지금까지 자치체용을 수주한 실적이 많고, 공공시설 등의 냉난방용 열원으로 이용되고 있다.
RDF의 발열량은 1㎾당 3000∼7500㎉로, 석탄보다 떨어지지만 쓰레기를 분별해서 품질을 일정하게 하면 안정된 열량을 얻을 수 있고, 석탄을 사용할 때보다 염소발생도 억제할 수 있기 때문에, 쓰레기발전용 연료로서 기대되고 있다. 자치성(省)에서는 92년에「지역에너지 사업촉진에 관한 조사연구회」를 설치, RDF발전시스템의 사업화를 검토하고 있으며 각 지방자치체를 대상으로 사업화의 지침을 작성하는 동시에 96년도부터는 전국지방자치체에 RDF발전사업을 촉진하기 위해 시설건설비의 전액을 조성하는 재정지원책을 도입하였다. 통산성에서도 95년도부터 4년계획으로 RDF 발전기술을 개발중이며, 공업기술원에서는 RDF의 이용을 촉진하기 위해 일본공업규격(JIS)에 준하여 99년도까지 RDF의 염소함유량과 발열량, 크기, 수분함유율 등의 규격을 몇 종류로 통일하고 2001년도에는 JIS의 상품유형으로 인정하는 계획을 세우고 있다.
덴겐개발사(電源開發社)에서는 키타큐슈시에서 미쯔비시중공업이 개발한 외부순환 유동상 보일러를 채용하여, 사업용 화력발전과 동등한 발전효율 35%를 실현함과 동시에 스미토모(住友)중기계공업의 활성화탄 탈황·탈질장치에서 중금속, NOx, SOx, 다이옥신도 분해하는 RDF발전의 실증운전을 97년 10월부터 개시한다.
미쯔비시머티리얼에서도 후쿠오카현(福岡縣) 간다쵸(刈田町)의 시멘트생산공장 부지내에 가열쓰레기를 RDF화하는 시설과 쓰레기 발전시설을 건설하고, 98년 10월부터 가동할 계획을 세우고 있다. 간다쵸와 자사(自社) 고형연료화 플랜트는 지역기업들이 출자하는 제3섹터가 운영한다. 간다쵸가 쓰레기처리 위탁료를 지불하고, 미쯔비시머티리얼이 RDF를 사들여 석탄과 RDF를 연소시켜 발전하고 소각재는 시멘트원료로 사용한다.
구보타는 이미 한다공무점, 다이나믹오션과 공동으로 일본최초의 RDF발전 독립 발전설비(IPP)사업회사「일본환경발전」을 설립하였다. 후쿠시마현 이와키시와 도쿄의 미타마(三多摩)지구의 자치체에 RDF플랜트를 건설, 이것을 연료로 이와카시의 발전플랜트에서 발전하여 도쿄전력에 전량 매각할 계획이다. 조업은 97년 11월에 시작하여 사업규모는 연간 15억엔을 예상하고 있다.
한편, 자치체 가운데 도찌기현(栃木縣)은 이 분야에서 적극적이다. 일본국내에서 최초로 현내(縣內) 전역을 대상으로 RDF에 의한 집중발전을 도입하기로 결정했다. 도찌기 현내(縣內)에 있는 42곳의 쓰레기소각로 가운데 연속로인 3개 소각로를 제외한 39개의 준연속로와 배치로를 갱신하여 모두 RDF설비로 교체하고 제조한 RDF를 모아서 출력 2만 2000㎾의 발전을 도쿄전력에 매전할 계획이다. 97년과 98년에는 설계작업을 하고 99년도에 입찰을 실시하여 2001년에 운전을 시작할 예정이다.
RDF에 의한 발전이 보급되면 종래의 소각로 대신에 RDF제조플랜트는 각 자치체에 필수시설이 된다. 도찌기현과 같이 市町村(지방행정자치단체)이 연계하여 발전소를 만들고, 고열원인 RDF를 1곳으로 모으면 효율 좋은 대규모 발전이 가능하다. 동일한 구성은 시즈오카현(靜岡縣)과 고우찌현(高知縣)에서도 나오고 있는데 발전소의 설치장소 등 각 자치체와 지역주민이 납득할 수 있는 시스템을 만드는 것이 중요하다.
폐플라스틱§ 폐기물의 재자원화 ● 2000년 4월부터 PET병 이외의 플라스틱도 용기포장 리사이클법의 대상에 포함 ● 청량음료용 PET병 시장은 97년도에 22만 3700톤까지 확대 |
가볍고 저렴하며 가공하기 쉽다는 특성을 가진 플라스틱은 플라스틱처리촉진협회에 따르면 연간 1402만톤(1995년)이 생산되고 그 가운데 884만톤이 폐기물로서 배출된다고 한다. 연간 5000만톤을 넘는 일반폐기물 가운데 용기포장폐기물이 차지하는 비율은 용적비로 약 60%, 플라스틱은 약 38%(용기포장폐기물 전체의 약 62%)이다. 이 폐플라스틱 가운데 리사이클되는 것은 겨우 221만톤(25%)으로 나머지는 불연성 쓰레기로서 매립되거나 소각처분되고 있는 실정이다.
그러나 2000년 4월부터는 PET병 이외의 플라스틱도 용기포장리사이클법의 재상품화 대상에 포함되기 때문에 재이용을 위한 기술개발이 빠른 속도로 진행되고 있다. 이에 따라 기타 플라스틱의 재상품화를 검토해 온 플라스틱용기포장재상품과(再商品科) 시스템구축검토위원회는 97년 8월에 최종보고서를 정리하여 97년 가을까지 특정용기 이용사업자, 특정용기 제조업자 등의 업계단체로 구성된「플라스틱용기포장 리사이클촉진위원회」를 설립하고 재상품화 방법의 결정에 들어가 98년말까지 협회내에 기타 플라스틱리사이클에 관한 사업부를 설치한다고 한다.
플라스틱의 리사이클방법은「머티리얼리사이클」과「서멀리사이클」로 크게 나눌 수 있다.
폐플라스틱을 제품의 원재료로서 재생이용하는 방법으로, 원료인 폐플라스틱이 단일소재이여야만 하기 때문에 농업용 필름과 같이 하나로 모아진 양의 산업폐기물에서는 실적이 있지만, 현 상황에서는 제조시에 발생하는 폐재료를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 97년 6월에는 폴리오레핀 등 위생협의회가 폴리스틸렌(PS)과 PET의 재생수지를 사용한 식품용기포장재를 확인등록업무 대상에 첨가함으로써 재생수지용기의 안전성에 대한 신뢰감은 높아지고 있고 또한 최근 몇 년사이에 가전제품과 자동차업체 각 사가 LCA에 기초한 소재조달을 가속하여 재생범용수지의 수요가 급중하고 있다. 앞으로 머티리얼리사이클을 확대하기 위해서는 여러 가지 수지가 섞여 있는 일반폐기물에서 폐플라스틱을 어떻게 분별·처리하느냐가 과제이다.
한편, 폐플라스틱을 분해 중합처리하여 나프타 등 화학소재원료로 환원하는 케미컬리사이클도 머티리얼리사이클의 한 분야로서 현재 빠른 속도로 개발이 진행되고 있고 토시바기계가 파쇄한 PET병을 고속으로 탈수, 건조하면서 성형하기 때문에 정도의 저하를 5% 이하로 억제한 고품질 페렛트로 가공하는 기술을 개발, 다시 PET병 원료로 사용할 수도 있지만 다른 플라스틱의 경우 현재 기술로서는 경제성과 재생효율면에서 문제가 있어 실용화는 어렵다.
현재, 머티리얼리사이클분야에서 가장 널리 실용화되고 있는 것이 PET병을 PET수지로 되돌려 섬유와 세제용의 원료로 이용하는 기술이다.
▶ PET병 리사이클
가볍고 튼튼한 수지의 국내수요는 해마다 증가하고 있고 96년도의 PET병 생산량은 20만 3423톤으로 전년대비 18%의 신장을 보였다. 특히 96년 4월 이후, 업계 내의 자주규제가 해제된 500㎖의 소형 병이 젊은층에게 인기가 있어 청량음료용은 14만 9088톤(전년대비 25%증가)으로 대폭 확대되었다. 97년도에는 PET병시장이 총 22만 3700톤까지 팽창될 것으로 예상되어, 이에 따라 폐기량의 증대가 염려된다.
간토(關東)부근 현에서 회수된 PET병의 재생처리를 한꺼번에 인수하는「위드 PET병 리사이클」(도찌기현(栃木縣) 가와치군·河內郡)은 93년 7월부터 국내 최초로 대형 중간처리시설(연간처리능력 8000톤)을 가동하였다. PET병은 여기에서 후레이크(flake)상의 PET수지로 재생된 후, 섬유업체와 성형가공품업체가 인수하여 최종적으로 의류품과 세제용 용기로 이용된다. 97년 4월부터는 PET병협의외와 전국청량음료협의회 등 6단체가 공동으로 설립한「PET병 리사이클」(미에현(三重縣) 이가쵸·伊賀町)이 같은 규모의 시설을 가동하고 있다.
97년 4월에 시행된 용기포장리사이클법에 의해 자치체가 PET병을 이물질이 혼입되지 않은 상태로 압축, 감용하여 1m의 입방체로 만들어 리사이클업자에게 넘기도록 의무화했지만 후생성의 조사에 의하면 법시행 직후인 97년 5월말 시점에 PET병을 분별수집하고 있는 자치체는 519곳(실시예정 197곳)이며 4얼부터 5월까지 수집한 양은 1959톤(회수율은 9.2%)에 머물러 있다. 자치체의 분별수집이 진척되지 않은 이유는 PET병의 분별, 감용, 포장비용 외에 PET병을 전문적으로 재생처리하는 회사가 부족하여 운송비용이 들어서 PET병을 매각해도 적자가 나기 때문이다. 그러나 회수량이 공장의 처리능력을 충족하지 않으면 가동율이 낮아져서 재생수지의 제조비용이 높아지게 된다. 이 때문에 PET병 리사이클협의회에서는 추가로 전국 8곳에 처리시설을 2005년까지 설치하고, 회수율을 37%까지 높일 생각이다.
독자적인 도쿄룰(rule)을 추진하고 있는 도쿄는 도쿄 최초의 폐PET병 재생처리공장을 건설하기로 PET병리사이클추진협의회와 합의하였다. 도쿄가 중앙방파제 내의 매립지 1헥타르를 유상으로 대출하고 협의회측이 리사이클공장의 건설과 PET병 처리를 담당한다. 도쿄내 23구에서는 97년 10월부터 편의점 2500곳에서 PET병 회수에 착수 이로 인한 회수량의 대폭적인 증가가 예상되고 있어 도쿄내에서의 PET병 리사이클을 본격적으로 사업화한다. 공장은 2000년 4월에 가동될 예정이다.
한편, 관련기업 가운데에서도 독자적인 대응을 취하는 곳도 출현하고 있다. 도요(東洋)방직과 에바라는 97년 4월에 도요방직에코틱을 설립하였다. 연간 처리량 8000톤의 공장을 도요방직의 이와쿠니공장(야마구치현(山口縣) 이와쿠니시·岩國市)에 건설, 98년 4월부터 가동했다. PET병을 페렛트형태의 재생수지로 가공해서 전량을 도요방직이 인수하여 70%는 부직포 등의 원료로, 30%는 미쯔비시상사와 공동으로 전개하고 있는 재생폴리에스텔브랜드「에콜클럽」의 원료로 사용한다.
기타큐슈시(北九州市)에서도 신일본제철과 미쯔이물산 등이 공동출자한 니시니혼(西日本) PET병 리사이클이 약 15억엔을 투자하여 하찌만(八幡)제작소의 유휴지에 연간 처리량 4000톤의 리사이클플랜트를 건설, 98년 4월부터 가동. 지방자치체가 민간 PET병 리사이클업자에게 출자한 것은 전국에서 처음있는 일이다. 기타큐슈시에서는 97년 11월부터 시(市) 전역을 대상으로 PET병의 분별수집을 개시할 예정이며, 연간 1000톤의 PET병을 회수할 것으로 예상하고 있고, 주로 재생섬유의 원료로서 공급할 계획이다.
▶ 재생 PET수지 이용제품
재생 PET수지 후레이크의 용도는 섬유제품(의류, 카펫트, 물기제거봉지 등)이 40.5%, 시트류(상자의 칸막이, 브리스타팩, 과일팩 등)가 36.2%, 성형품(세제용 병 등)이 20.7%, 색깔병을 원료로 한 끈 2.4%, 기타 0.2%로 되어 있다. 그 가운데서도 PET병을 섬유로 만드는 리사이클 패블릭이 활발한 움직임을 보이고 있다. PET는 폴리에틸렌의 분자밀도가 높기 때문에 이것을 분리하여 섬유로 만들면 맵시나 착용감 모두 원재료를 폴리에스텔과 비교하여 손색없는 품질을 유지할 수 있어 섬유업체 및 의료품업체를 중심으로 참여가 잇따르고 있다. 또한 이미지 향상수단으로서 유니폼에 채용하는 기업도 증가하고 있는데 일본맥도날드와 이토엔(伊藤園) 등에서도 이미 도입하였다.
■ 서멀리사이클(Thermal recycle)
폐플라스틱을 연소시켜 그 열과 증기를 에너지로서 이용하는 것으로, 구체적으로는 그대로 연소시키는 방법외에 연료유를 생성하는 열분해 유화와 고로에서 연료를 겸한 환원제로서의 이용 시멘트 제조시 연료로서 사용, 소각재를 시멘트 원료로 이용하는 방법 등이 있다. 현행 용기포장리사이클법에서는 폐플라스틱의 원료로서 유화만을 재상품화 대상으로 하고 있는데, 뒤의 2가지는 한번에 대량의 폐플라스틱을 유효하게 이용할 수 있는 기술로서 주목받고 있고, 97년 4월에는 품목별 및 업종별 폐기물처리·재자원화 가이드라인이 개정되어 제철용 원료화 및 시멘트원료화의 기술개발이 추진중에 있으며, 앞으로 기술진전의 여하에 따라 재상품화 대상에 추가될 가능성도 생각할 수 있다.
이 분야에 관련된 기술로서 히타치제작소는 독일의 듀얼시스템 도이칠란(DSD)사와 기술제휴로 분별회수된 폐플라스틱을 입자모양으로 조립하는 시스템기술을 도입하였다. 이 시스템은 폐플라스틱의 리사이클율 68%를 자랑하는 독일에서 연간 배출량 약 100만톤의 폐플라스틱 가운데 50% 이상을 재자원화하고 있는 시스템으로, 폐플라스틱을 파쇄하여 풍력선별, 철 분리, 비철금속 회수, 감용 고화, 미세한 파쇄를 통해서 2차원료인 아그로메트를 제조하여 고로환원제와 유화원료로서 이용하는 것이다.
한편, 시즈오카현(靜岡縣)시즈오카시(靜岡市)의 지역에너지센터는 (縣)시즈오카공업기술센터와 공동으로 페플라스틱에서 염소를 제거함과 동시에 수소가스를 회수하는 기술을 개발하여 폐플라스틱의 새로운 리사이클방법으로서 주목받고 있다. 파쇄한 폐플라스틱에서 염소분자를 제거하는 혼련기(混練機)를 설치한 탈염장치에 넣어서 염소를 회수하고, 가수(加水)하여 중화처리한다. 이 과정에서 발생하는 수소를 회수한다. 염화비닐 10%를 포함한 폐플라스틱을 사용한 실험에서는 연료유 800㎏, 탄화된 고형연료 90㎏, 염화수소 120㎏, 수소 40㎏을 회수할 수 있었다고 한다.
▶ 유화환원
고분자의 플라스틱을 연소시켜 발생한 가스를 냉각하는 것으로 가솔린과 경유 등의 탄화수소유를 추출하는 기술로, 지금까지는 유화에 최적인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스틸렌의 3수지의 구성율을 높이는 것이 중요시되어 왔었지만, 미쯔비시(三菱)중공업과 신일철, 토시바(東芝) 등 유화플랜트메이커 각 사가 효율이 좋은 염소를 제거하는 기술을 개발함으로써, 가열로안을 부식시키는 염소가스의 발생이 문제였던 염화비닐도 동시에 처리할수 있게 되었다. 또한, 비용면에서도 미쯔비시중공업이 1리터 30엔으로 등유와 같은 정도의 경제성을 입증하고 있다. 유화는 처리규모가 클 수록 효율이 좋기 때문에 자치체와 연계를 하는등, 어떻게 폐플라스틱을 확보하는가가 중요하다.
현재 실용레벨로 가동하고 있는 것은 97년 4월에 본격조업을 개시한 타치가와시의 종합리사이클센터내의 플라스틱폐기물 리사이클실증플랜트(처리능력 10톤 /일)뿐이다. 플랜트는 타치가와시와 폐기물연구재단, 신일본제철, 쿠보타가 공동으로 후생성의 보조를 받아 건설한 것으로, PET병과 PVC를 비롯하여, 모든 종류의 플라스틱에 대응할 수 있는 것이 특징이다. 폐기물연구재단이 계산한 바에 따르면 재생유의 회수율은 49%이고, 기타 10%는 프로판 등의 가스로 추려낼수 있다고 한다. 여기에 앞서 쿠보타에서는 94년에 효고현 아이오이시에 실증플랜트를 설치하고 사가시의 청소센터내에 폐플라스틱 파쇄장치를 설치하여 유화실험을 하고 있고 사전처리후의 폐플라스틱 100㎏에서 65㎏의 혼합유를 회수할수 있다는 것을 입증하고 있다.
한편, 업계의 독자적인 대처로서는 NTT데이터경영연구소가 미쯔비시중공업, 이시가와지마하리마중공업(石川島播磨中工業), 신일본제철, 토시바(東芝), 히타치조선(日立), 구보타(栗田), 시나넨, 치요다(千代田)화공건설 등 관련기업 8사와 공동으로 97년 8월에 「용기포장 유화비지니스추진회의」를 발족. 적정 처리기술의 개발을 시작으로, 처리비용의 저감, 생성유의 용도개발, 품질의 규격화 등에 대처, 동시에 정부와 자치체, 연구기관, 재생유의 제조ㆍ판매ㆍ이용기업을 끌어들인 분별수집ㆍ유통망의 정비도 진행한다고 한다.
또한, NKK, 염화비닐환경대책협의회, 플라스틱처리촉진협회는 고로를 사용한 염화비닐수지의 리사이클기술을 공동 연구한다. 98년 1월까지 탈염화수소의 시험플랜트를 NKK의 케니힌(京浜)제철소에 설치하고, 2000년까지 기술을 확립한다고 발표. 회전식의 로터리킬른로에서 염화비닐을 열분해하여, 염화수소를 제거한 후에, 고로의 연료로서 투입하고, 염화수소는 고농도의 염산으로서 회수한다는 것으로, 킬른로에서는 무산소상태로 처리하기 때문에 다이옥신의 발생을 억제할수 있다고 한다. 97년도 내에 산업계 플라스틱을 연 3만톤 이용하는 체제를 정비할 계획이지만, 이번 기술이 실용화되면 염화비닐을 포함하여 연 6만톤으로 증가될 전망이다.
앞으로는 이용도확보를 위해 공공의 시설에 있어서 생성유화사용을 의무로 하고, 생성유를 식유관련법의 과세대상에서 제외하는 등, 정부가 경제적인 인센티브를 주는 것이 중요하다.
도표 :각 사의 폐플라스틱유화기술
기업명 |
내 용 |
신일본제철 |
도쿄도 타치가와시의 폐플라스틱유화플랜트에서의 실증연구를 근거로 삼은 뒤로 폐플라스틱유화장치의 수주활동에 본격적으로 나선다. 타겟은 인구 50만명정도를 대상으로 한 연간처리량 1만톤 규모의 설비로, 장치는 선별공정과 토목건설비로 35억엔으로 설정. 용기포장리사이클법의 시공에 의해 전국의 자치체의 3할이 유화에 대처하는 가능성이 있기 때문에, 98년도에도 제 3호의 수주를 목표로 하고 있다. |
구보타(栗田) |
폐플라스틱유화장치의 본격적인 사업화에 대비하여, 2000년을 목표로 실증테스트의 규모를 확대한다. 97년 2월에는 오사카부에서 연간처리량 60톤의 소형플랜트가 |
|
가동하여, 사가시에서 실시한 초기테스트는 3월에 종료. 4월부터는 도쿄도타치가와시에 신일본제철등과 공동으로 건설한 3000톤의 대형설비를 시동, 운전효율의 개선과 생성유의 용도개발등 비용삭감을 향한 기술개발을 하고 있다. |
미츠비시중공업(三菱) |
96년말에 가나가와겐의 요코하마(橫浜)제작소내에 1일 1톤의 처리능력을 가진 폐플라스틱유화의 실험플랜트를 건설. 모래를 열매체로 하는 유동상열분해로하는 공법으로 분해가스로 하여, 환유로, 방산탑을 통해 경유상당의 기름이 생성된다. PVC 등 대부분의 플라스틱에 대응하는 것이 가능하며, 탈염소킬른으로 염소가스도 제거할수 있다. 생성한 기름은 나가사키연구소에 운반되어, 신품의 디젤연료와 동등의 품질을 목표로 한 실험이 행해지고 있다. 회사에서는 요코하마제작소내에 실증플랜트로 되는 5톤/일 플랜트를 건설하는 것으로하고 있고, 통산성공업기술원의 보조금 대상사업에 96년도부터 3년간으로 지정되고 있다. |
이사가와지마 하리마중공업(石川島播磨) |
요코하마공장내에 폐플라스틱유화실증플랜트를 97년중에 건설한다. 폐플라스틱을 부수어, 크롤분해로에서 350℃까지 가열, 염화비닐에서 염소가스를 효율좋게 회수하여, 그 위에 플라스틱을 열분해시켜 등유를 회수한다. 공장의 처리능력은 5∼6톤으로, 80∼85%를 등유로서 재생, 염소가스도 염산으로서 리사이클한다. |
토시바(東芝) |
96년에 완성한 염화비닐을 포함한 폐열가열성수지를 유화환원하는 시험플랜트를 근거로 실규모로 되는 연간처리량 약 2500톤의 설계제안을 정리하여, 관련업계로의 판매를 개시했다. 염화비닐 10%혼입폐플라스틱을 1톤 처리한 경우의 물질수지는, 생성유 810㎏, 염산 기타 127㎏, 잔사 110㎏으로, 경제계산으로는 점유면적을 약 900평방미터, 설비비는 10억엔으로 하고 있다. |
가와사키중공업(川崎) |
폐플라스틱유화설비의 벤처기업에크알(후쿠오카겐)과 공동으로, 하루량 5톤정도의 연료가 얻어지는 대형유화설비를 개발하는 계획을 진행하고 있다. 에크알의 설비는, 폐플라스틱을 가열, 용해, 열분해시켜 발생한 가스를 냉각하여 A중유와 가솔린 등을 차례로 꺼낸다. 가와사키중공업에서는 많은 유분을 꺼내기보다, 경유를 중심으로 적은 종류로 대량의 생성유를 꺼내는 장치로 설치하고 있다. |
스미가네 매니지먼트 |
벤처기업의 에크알과 공동개발한 폐플라스틱유화장치「에코ㆍ오이라」를 판매. 폐플라스틱을 가열 용융하여, 가스상태로 된 폐플라스틱은 교반하여 성분비중에 의해 분리시키기 때문에 촉매가 불필요하며, 폐플라스틱 1㎏에서 등유와 중유정도의 연료유 1리터를 회수할수 있다. 처리능력 1톤의 기종으로 6000만엔 정도. |
북조에콜러지 (군마현(君馬縣) 신마치) |
폐플라스틸을 열분해하여 경질유에 전환하는 리사이클장치「EPI1500」를 발매. 1.5톤의 페플라스틱을 8시간으로 동량의 경질유로 전환할수 있고, 생성유는 농업용온실, 온수폴, 공장의 산업용보일러의 연료로서 사용하는 것이 가능하다. 1플랜트는 약 1억엔으로, 회사에서는 연간 10개 장소에 설치할려고 한다. |
▶ 폐플라스틱의 고형연료화
플라스틱을 주원료로 한 가연성폐기물을 성형고화한 고형물을, 석탄 등의 대체연료로서 이용하는 고형연료(RDF)화기술의 개발도 진행되고 있다. RDF는 장기보존이 가능하며 핸드링도 좋고, 소각로가 필요없는 등의 이점이 있어, 유화와 같이 많은 기업이 추진하고 있다. 통산성에서도 97년 6월에 시행된 신에너지법에 근거하여 폐플라스틱과 고지를 원료로한 RDF이용의 바이너리발전기술과 거기에 동반한 염소의 제거기술, 프롤가스를 대체하는 저비점촉매등, 98년도부터 최저 3년안에 개발할 방침이다.
가와사키중공업은 세키(關)상점(사이타마현 구키시)과 공동으로, 폐플라스틱 배출기업과 RDF이용기업을 연결한 유통 네크워크 「재팬 리사이클시스템 포 플라스틱&페이퍼(JRP)그룹」을 구축. 가와사키중공업이 개발한 RDF제조플랜트를 폐플라스틱의 배출기업에 설치하여, 생상한 RDF를 세키(關)상점이 사서 판매하는 것이다. 참가기업을 확대하기 위해 독자적으로 품질을 규격화하여 5년이내에 수십개의 제조지점을 확보하여 연간 30만톤의 유통을 목표로 하고 있다.
97년 4월에 타쿠마는 RDF의 리사이클사업 자회사인 환경에너지를 설립. 하루처리량 10톤의 RDF제조플랜트를 자치체용으로 제조ㆍ판매하는 것외에 설비의 운전관리 대행, RDF의 판매, RDF를 연료로 이용하기 위한 보일러 개량등도 한다. 첫 해의 매상목표는 4억엔, 5년 후에는 20억엔을 예상하고 있다.
고힝산업(五品産業)(도쿄도 시나가와구(品川區))에서는 하루처리능력 8톤의 폐플라스틱RDF의 소형 제조장치를 개발했다. 쓰레기 선별기등 전처리공정을 하지 않는 단품기능으로 좁혀 같은 규모의 타기종에 비료하여 반액이하인 5000만엔으로 가격을 설정하였다. 민간 산업폐기물업자와 폐플라스틱 배출기업에서의 수주를 노린다.
플라스틱처리촉진협회가 RDF관련 10개사 12개 사업소를 대상으로 한 앙케이트조사에 의하면, RDF의 폐플라스틱 함유량은 8∼70%로 폭 넓고 시험법도 다르고, 1㎏당의 발열량도 3000∼6500㎉까지 다종다양하며 장기보존한 경우의 품질 변화로 인한 환경으로의 영향 등 불명확한 부분이 크다. RDF의 시장확대에는 품질의 표준화가 열쇠를 쥐고 있기 때문에 통산성공업기술원에서는 RDF의 표준화를 하기위해, 95년도부터 조사를 하고 있고, 사양의 공통화를 추진하여 2001년도에는 JIS의 상품유형으로 인정할 계획이다.
▶ 고로투입
철의 정제에는 주원료인 철광석에서 산소를 제거하는 환원제로서 코크스가 사용되지만 코크스 대신 조립한 폐플라스틱을 사용하는 것이 고로투입이다. 일본에서는 96년 10월에 NKK가 케이힌(京浜)제철소의 제 1호 로에 폐플라스틱 고로원료화설비(연간처리량 3만톤)를 건설하였다. 비중분리방식으로 폴리염화비닐을 분리한 필름계 플라스틱을 분별, 파쇄ㆍ용융조립하여, 고로용으로 원료화하는 것으로, 그것을 종래의 코크스 대신 철광석 환원제 및 조연제로서 고로에 투입하는 것이다. 이로인해, 코크스의 사용량이 삭감, CO₂의 발생량의 저감, 유독가스도 없고 부생성가스는 발전에 이용, 고로의 에너지효율이 80%이상으로 높아, 다른 리사이클프로세스보다도 에너지절약ㆍ자원절약 등의 이점이 있다. 게다가, 대형 고로 1대에서 연간 최대 60만톤의 폐플라스틱을 처리할수 있다고 한다. 이미 독일의 브레멘사에서는 실용화하고 있지만 조립원료화부터 고로투입까지 총합하여 일관된 리사이클시스템으로서는 NKK가 세계최초이며 현재 일본에는 20대의 고로가 가동하고 있고, 모든 소각로에서 도입한다면 일본에서 발생하는 폐플라스틱은 거의 전량을 유효하게 처리할수 있다고 한다.
▶시멘트 원연료화(原燃料化)
시멘트제조업은 에너지 다소비형 4업종의 하나이며, 폐기물의 소각재를 시멘트의 원연료로 사용하는 것은 자원절약면에서도 유효한 수단이다. 이미 치치부 코노다의 미카와모노다시멘트에서는 하루생산량 50톤의 공장이 가동중이며, 폐기물 소각재와 하수슬러지, 점토, 석회석 등을 혼합한 후, 조립하여 그것을 1400℃의 킬른에서 소성하고 분해하여 시멘트로 만들고 있다. 하기시소에서는 야마나시현(山梨縣) 난요우시가 리사이클사업의 일환으로 RDF를 추진하자 난요우사업소에서 시멘트제조연료로서 RDF를 채용하여, 그 소각제를 시멘트원료로서 재이용하는 계획을 세우고 있다.
통산성에서도 97년도부터 5년 계획으로 시멘트제조설비를 사용한 폐플라스틱 등의 연료화ㆍ원료화의 기술개발을 목표로 하여, 폐플라스틱을 0.2m정도의 크기로 부수는 분쇄기를 개발. 그것을 미분탄의 대체연료로서 매인 버너에 투입 연소시키고 남은 소각재를 시멘트원료로서 사용하는 실험을 한다. 또한 제조된 시멘트가 물성적으로 적합한 것인가의 시험조사도 병행하며 성과를 검증한다. 이 계획에 참가하는 기업에게는 3분의 2의 보조금을 공여할 예정이며 이것이 성공하면 환경산업으로서 새로운 사업전개도 가능할 것으로 보여 시멘트업계가 주목하고 있다.
음식물쓰레기의 퇴비(compost)화 § 폐기물의 재자원화 ● 유기비료의 재인식과 리사이클기운의 고조로 추정시장은 650억엔 이상 ● 사업소용 처리장치에는 지방의 중소기업이 다수 참가 |
음식물쓰레기는 옛부터 귀중한 유기물로서 흙으로 환원되어 왔다. 요즘처럼 폐기물로서 소각ㆍ매립하는 방법이 일반화된 것은 도시쓰레기의 처리시설로서 대형의 소각로가 정비되고, 화학비료가 보급된 1950년대 이후이다. 최근, 음식물쓰레기를 미이용자원으로서 재인식하고, 컴포스트(퇴비)화하여 활용하려는 움직임이 활발하게 되고 있다.
음식물쓰레기의 컴포스트화는 개인, 사업소, 자치체에서 각기 실시되고 있고 어느 분야에서도 사용되는 장치의 수요는 증가하고 있다.
도표 : 음식물쓰레기컴포스트화 장치
실시주 |
개 인 |
사업소 |
자치제 |
대상 |
개인가정의 쓰레기 |
음식점, 호텔, 학교급식 식품공장 등의 주방쓰레기 |
일반폐기물중의 음식쓰레기 |
장치의 종류 |
1. 양동이상태 컴포스트화 2. 전동식처리기 |
전동식처리장치 |
대형플랜트 |
처리능력 |
1∼3㎏/일 |
10∼500㎏/일 |
5∼10t/일 |
가격 |
1. 수천엔∼1만엔 2. 10∼15만엔 |
100∼500만엔 |
수억엔 |
주요업자 |
산요전기, 히타치제작소등 |
NㆍIㆍ테크노 마이셜ㆍ플랜트 중부드럼통공장 |
에바라제작소, 일본제강소 미쯔비시레이욘엔지니어링 일본리사이클매니지먼트 |
시장예측 |
150억엔 |
300억엔 |
200억 |
비고 |
도입에 있어서 보조금제도가 있는 자치제가 많다 |
업자는 지방의 중소기업이 많다 |
|
그 가운데에서도, 가장 먼저 불이 붙은 것은 가정에서의 음식물쓰레기처리이다. 가정의 음식물쓰레기처리는 땅속에 묻어 자연발효ㆍ분해시켜 퇴비로 하는 방법이 전부터 있었다. 이 방법은 퇴비로 되기까지 시간이 걸리고 발효냄새도 심하다. 더욱이 현대의 도시형 주택에서는 땅이 부족하기 때문에 이점을 해결한 것으로 주목을 모은 것이 EM균이라 불리는 유용미생물군을 이용하는 방법이다. 간단한 양동이형 용기에 음식물쓰레기를 넣고, EM 등의 미생물을 첨가하면 냄새도 없고, 단기간에 컴포스트화가 가능하다. 또 한가지 방법은 전동식 음식물쓰레기처리기에 의한 컴포스트화이다. 가전업체를 중심으로 각사에서 가정용 음식물쓰레기처리기가 발매되고 있지만 10만엔 전후라는 가격이 장애가 되어 좀처럼 보급되기 어려운 전망이다. 가정에서의 컴포스트화는 쓰레기 감량화로 이어지기 때문에 자치체의 지원도 제도화되어 있다. 가나가와현 히라츠카시 등은 EM과 간이 퇴비화 용기틀을 싼 가격 또는 무료 배포하고 있고 음식물쓰레기처리기 구입에 맞춰서 2만엔 전후의 보조금제도를 도입하는 경우도 늘고 있다.
이런 가정에서의 백업에 멈추지 않고 자치체 스스로가 컴포스트화를 하는 예도 증가하고 있고 현재 약 30곳의 자치체가 하고 있다. 플랜트의 처리규모는 하루에 2톤부터 128톤까지로 평균처리능력은 약 15톤이다. 이 가운데 20개 시설은 50∼85년에 건설된 것으로 그 후로 연간 1∼2건이 건설되는 정도이다. 그러나 요즘 1∼2년사이 음식물쓰레기로 만든 퇴비를 활용한 유기농업이 주목을 모으고 있고 건설되는 플랜트도 늘고 있다.
미야자키현(宮崎縣) 미야자키시(宮崎市) 아야쵸(綾町)는, 유기농업에 의한 마을 부흥에 선구적인 존재이다. 전 촌장이 주체가 되어 마을이 유기농업을 추진해 왔다. 88년에는 국내최초로 유기농업을 추진하는 「자연생태계농업의 추진에 관한 조례」를 만든 것으로도 알려져 있다. 이 시책의 추진에 큰 역할을 한 것이 87년에 완성된 음식물쓰레기 컴포스트화 플랜트이다. 마을에서는 음식물쓰레기만이 아니라 78년에는 배설물을 액체비료로, 81년에는 가축분뇨를 퇴비로 만드는 시설을 건설하였다. 이와동시에 무농약ㆍ저농약에도 신경을 써서 농약과 화학비료의 사용정도에 따른 마을의 독자적이고 엄격한 순위를 정하여 저농약 자원농법을 부가가치로 하는 것에 성공했다.
야마가타현(山形縣) 나가이시(長井市)에서는 11월부터 컴포스트 플랜트를 본격 가동시켰다. 시에서는 「주방과 농업을 잇는 계획(레인보우 플랜)」의 실현을 향한 음식물쓰레기의 컴포스트화 연구를 시작하여 91년부터 가장 적합한 방법을 찾아 왔다. 그 결과, 건설된 공장은 처리 능력 연간 2500톤, 건설비는 3억 7000엔, 계획은 시민이 중심되어 추진위원회에서 맡았다. 컴포스트에 의해 만든 농산물을 나가이브랜드로 확립시키는 것이 큰 목적이다.
나가이시(長井市)의 플랜트발주처는 음식물쓰레기 컴포스트 플랜트에서 일본 제일인 에라바제작소이다. 에바라(荏原)는 76년에 통산성의 실증플랜트를 직접 한 것을 개시하여 20년동안 컴포스트 플랜트를 개발하고 있다. 현재 가동중인 29자치체 가운데 5개의 공장을 직접하고 있는 것외에 실험종료에 의해 철거된 것과 해외의 것을 포함하면 20년간 18건의 음식물쓰레기 컴포스트 플랜트를 건설하여 왔다. 특히 거래문의가 증가한 것은 95년 무렵부터로, 현재는 2∼3일에 1건의 페이스로 자치체에서 문의가 있다고 한다. 최근의 경향으로는 주민의 리사이클의식이 높아 주민쪽의 요청으로 관공서에서 플랜트를 건설하는 예가 많다고 한다. 염려되는 컴포스트의 성분에 대해서는 토양에 부담을 주는 중금속등은 거의 검출되지 않고, 비효(肥 )성분이 지나치지 않기 때문에 비료의 과잉이라는 폐해도 없다. 토양개량제로서 충분한 효과를 기대할수 있다고 한다.
지금까지 컴포스트장치를 도입한 자치체는 주변에 컴포스트를 인수하는 농지가 있는 지방자치체가 많았다. 그렇지만, 도교도 무사시노시에서도 컴포스트장치의 도입이 검토되고 있다. 97년 가을에 착공될 예정인 시내의 공단 사쿠라쯔즈미단지의 재건축에 맞춰서 단지내에 음식물쓰레기 처리기를 도입한다는 것이다. 현재의 각 동(약 50가구)에 하나씩 장치를 두기로 결정하였다. 단지는 재건축 후는 2300가구가 되고 단지에서 나오는 음식물쓰레기는 연간 840톤으로 전망된다. 이것을 제로로 하는 것으로 소각비용을 경감하는 것 외에 퇴비화된 유기비료는 단지내의 화단과 식목의 비료로서 공급된다. 주변에 밭이 적은 무사시노시의 컴포스트화시도는 도시에서의 실전예로서 큰 주목을 끌고 있는 듯하다.
가정용 쓰레기 외에, 사업계 쓰레기에서도 음식물쓰레기의 컴포스트화는 진행되고 있다. 학교급식, 음식점, 호텔, 식품공장 등을 대상으로 하지만 전국적으로 사업계 쓰레기처리가 유료화 방향으로 진행됨에 따라 시장도 더욱 확대될 것으로 보여진다.
업무용의 음식물쓰레기 처리시장에는 지방의 종전 메이커업체가 다수 참가하고 있다. 대표적 메이커로서는 마샬플랜트(오이타현(大分縣) 분고가까다시(豊後高田市), NㆍI테크노(오사카부 톤다바야사시), 레트로니이가타(니가타현(新潟縣) 나가오카시(長岡市)), 환경공학연구소(도쿄도 치요다구(川代田區) 등을 들수 있다. 일본을 시작으로 미국과 스웨덴 등에서 특허를 취득하는 기업도 있고 기술개발을 활발히 하고 있다.
가정, 사업소, 자치체등 각 방면에서 급속히 도입되고 있는 음식물쓰레기 컴포스트화 플랜트가 새로운 시장인 만큼 업체마다 퇴비화방법이 달라 확립된 기준이 없다. 플랜트건설뒤에 퇴비화가 순조롭지 않은 경우 악취문제등 주변으로의 마이너스영향도 크며 앞으로 해결해야 할 과제도 있다. 이런 것을 막기위해서 지금부터는 업계의 동일된 기준과 규칙제정이 필요로 될 것이다.
빈 병·빈 캔§폐기물의 재자원화 ● 남아도는 색유리는 도로포장재로 리사이클하는 것이 유효 ● 스틸캔, 알루미늄캔도 리사이클 70% 이상을 달성 |
■ 빈 병 리사이클
맥주병 99%, 1.8ℓ병 85%로 발군의 회수율을 자랑하며 「리사이클의 우등생」으로 불리어 왔다. 1860대초에 맥주의 국산화가 시작됨과 동시에 스타트한 빈 병리사이클은 병을 가게에 반환할 때에 소비자에게 대금이 돌아오는「용기보상금제도」와「빈 병 취급상」이라는 전문업자에 의한 매입 등, 일본특유의 시스템으로 발전하여 왔다. 병에는 세정하여 다시 사용할 수 있는 리턴어블병과 한 번사용한 후에 카렛트(병 부스러기)로서 새로운 병의 원료가 되는 원웨이 병의 2종류가 있다. 1.8ℓ병과 맥주병 등의 리턴어블병은 금이 가거나 깨지지 않는 한 닦아서 몇 번이고 다시 사용할 수 있다. 1.8ℓ병은 1년에 평균하여 1.8회 이용되며 약 4년간 지속된다. 맥주병은 연 3회, 평균 8년간 사용된다. 청량음료수와 위스키 등의 원웨이병은 사용후 같은 색으로 분별하여 카렛트로 된다. 새로운 병을 제조할 때, 카렛트를 10% 섞으면 약 2.5%의 연료절약이 가능하다. 50% 섞으면 12.5%로 절약되므로, 규사, 소다회, 석회석 등의 원료경감으로 이어진다.
그러나, 유리제품 원료에 적합한 무색 투명의 병은 유료로 취급되지만 유색 병은 1㎏당 6엔정도의 인수료가 들고 더욱 수입된 술류가 급증하여 유색 병은 남아돌고 있으며 처분장에서 폐기되는 케이스도 많다고 한다.
여기에 대처하기위해 유리병 업체, 음료업체, 유리병의 회수ㆍ처리업자등 전국 88개의 기업ㆍ단체는 1996년 11월에 「유리병 리사이클 촉진협의회」를 설립했다. 카렛트의 리사이클시스템과 이용도를 연구ㆍ개발하여 97년도에는 94만톤, 장래에는 140만톤을 리사이클함으로써 채산성을 향상시키자는 생각이다. 현재, 남아돌고 있는 색유리를 유효하게 대량으로 리사이클할 수 있는 기술로서 주목되고 있는 것이 도로포장재와 건축자재로의 이용이다.
실제로 빈 병을 회수하는 측인 자치제에서도 유리병의 리사이클에 대응하기 시작했다. 도쿄도 타치가와시에서는 96년 10월에, 유리를 잘게 부수어 모래상태로 만드는 장치를 시내의 종합리사이클센터내에 도입하여, 도로포장재 등의 원료로 사용하도록 도로공사회사에 무료 제공하고 있다. 지금까지 시에서 부담하고 있었던 유색 병의 인수료와 유리파편의 매립 처리비용을 연간 약 2000만엔을 절감할 수 있다고 한다. 시마네현(島根縣)의 이즈모, 다기, 타이샤, 고료의 4곳마을에서도 빈 병을 건축자재에 재이용하는 사업을 개시하였다. 이즈모시의 쓰레기 처리시설, 이즈모리사이클센터에 파쇄 연마장치를 설치하여 병을 알갱이와 가루유리로 가공하여 도로의 노반재와 블록재로서 현지의 건설업체 등에게 1톤당 1만엔 전후로 공급하고 있다. 이 유리병 리사이클포장에는 각 자치체가 주목하고 있고 토시마구에서는 97년 4월에 마에다도로(도쿄도 시나가와구(品川區)와 협력하여 공공도로를 사용한 사업포장을 실시했다. 이타바시구에서도 97년도 내에 유색병 도로포장을 실용화 할 생각이다.
한편, 일반폐기물처리업자인 긴토(近藤)상사(후쿠오카현(福岡縣) 오오가와시(大川市))는 유색병을 도로의 칼라포장재와 건축자재로 재생하는 사업에 참가하였다. 색채를 살려서 디자인을 배합하거나 할 수있다.
97년 4월에는 후쿠오카(福岡), 사카(佐賀), 구마모토(熊本)의 토목건축과 산업 폐기물처리, 컴퓨터소프트웨어 등의 다른 업종 10개사가 「협동조합흡인 환경리사이클협회」를 설립하였다. 토스시에 공동처리시설을 건설하여 처리능력 시간당 5톤의 건식 유리리사이클 파쇄장치를 도입했다. 당분간은 유색병의 재 상품화를 중심으로 진행하여 벽재와 블록재, 도로포장재 등에 재생이용한다.
유리의 리사이클을 목적으로 대규모 음료업체등 18개사가 출자하여 설립한 크리스탈 크레이(기후현(岐阜縣) 단로우시)는 폐유리를 노반타일 등으로 가공한 「크리스탈 크레이」를 전국에 판매하고 있다. 크리스탈 크레이는 유리80%, 점토 20%를 혼합한 것으로 보통 타일보다도 250℃낮은 1000℃로 소성할 수 있기 때문에 에너지절약으로 이어진다. 그 지역법인 제 1호인 크리스탈 크레인 홋카이도(北海道)(삿포로시(札幌市)에서도 부분 생산하기 위해 공장 건설을 계획중으로, 98년에 착공하여 99년 조업에 들어갈 계획이다. 95년에는 타카라주조가 크리스탈 크레이를 외벽과 바닥의 2000평방 미터에 사용한 7층짜리 사택「하모 팰리스쿠사츠」를 시카현 쿠사츠시에 건설하였다.
■ 빈 캔 리사이클
주로 음료용으로서 이용되는 스틸캔과 알미늄캔은 모두 다루기 쉬운 자원쓰레기로서 회수와 리사이클이 되고 있다. 96년도의 음료캔 생산량으로 소재별 비율을 보면 총 생산량 384억개 가운데 스틸캔이 약 57%(220억캔), 알미늄캔 약 43%(164억캔)으로 되어 있다. 이것은 미국과 스웨덴의 음료캔이 100%알루미늄캔인 것과 비교하면 상당한 격차가 있다. 캔 자체의 가격은 스틸, 알루미늄과 함께 1개 10∼20엔 정도로 큰 차이는 없다. 반면, 스크랩으로서의 가격은 스틸캔이 1㎏당 몇 엔 인것에 반해서 알미늄캔은 약 1000엔으로 고가이다. 게다가 알루미늄캔은 가벼우므로 운송가격을 경감할 수 있어 리사이클시의 소비전력이 새 지금(地金)의 3%정도이므로 리사이클효율도 좋다. 회수ㆍ리사이클사업으로서의 채산성 면에서는 확실히 알루미늄캔이 유리하겠지만 일본에서는 철강업계의 정치력이 강하기 때문에 아직도 스틸캔의 생산량이 많다.
빈 캔 리사이클을 추진함에 있어서 빼놓을수 없는 것은 회수율을 높이는 것이다. 용기 포장 리사이클법에서는 스틸캔, 알루미늄캔 모두 유기물로서 취급되기 때문에 재상품화 의무대상에서 벗어났지만 최근엔 전국의 자치체에서도 빈 캔을 분별회수하는 곳이 늘고 있고 행정쪽의 노력도 있어 스틸캔, 알루미늄캔도 미국과 같은 수준인 70%이상을 달성하고 있다. 더욱이 리사이클율의 향상이 앞으로의 과제로 이를 위해서는 수송가격 삭감을 위한 감용화와 고품질을 유지하기 위해 이물의 혼입을 막는 것이 중요하다.
海外(카이가이)산업(도쿄도 미나토(港)구)는 빈 캔처리기 「린네」의 총 대리점으로서 판매를 개시했다. 創惠산업(도쿄도 신주쿠구), 아크토기술연구소(도쿄도 타치가와시(立川市), 다노이제작소(도쿄도 시나가와구(品川區)의 3개사가 공동 개발한 것으로, 빈 캔을 투입하면 절단기로 재단하여 스틸과 알루미늄을 자석으로 선별하여 분별한다. 유리병 등이 섞여 있더라도 센서의 작동으로 분쇄하지 않고 제외한다. 가격은 1캔 타입이 80만엔, 100캔 타입이 250만엔이다.
오사카NEO마시너리(오사카부 오사카시(大阪市)는 스틸캔과 알루미늄캔, 종이컵류 등을 자력분별기로 분별하여 프레스기로 압축 감용처리하는「자력선별기 부착 캔플랜트」를 97년 4월부터 발매했다. 지금까지 3명이 하고 있었던 분별ㆍ투입ㆍ압축의 작업을 한 명이 하여, 스틸캔을 시간당 1만 6800캔 처리하는 것이 가능하다. 본체 가격은 1500만엔.
일반적으로 빈 캔의 회수는 회수차가 처리센터에 운반한 뒤, 프레스기로 압축하기 때문에 체적이 커져서 운반단가가 높았었다. 하이네트(야마구찌현(山口縣) 우베시(宇部市))가 개발한 「순쇄(瞬碎)」는 차재형의 빈 캔 고속 파쇄기에서 흡인호스로 빈 캔을 빨아들여 링모양의 절단기로 찢듯이 순식간에 재단하는 방법이다. 처리능력은 시간당 1만 5000캔으로 체적을 14분의 1정도로 줄인다. 가격은 235만엔.
▶ 스틸캔
스틸캔의 리사이클은 빈 캔 처리대책협회를 중심으로 되고 있고 자치체가 수집하는 가정 쓰레기가운데 분별된 스틸캔을 리사이클하고 있다. 협회에서는 91년부터 빈 캔의 회수율을 향상시키기 위해 수집한 불연성 쓰레기에서 스틸캔과 알루미늄캔을 분별하는 리사이클센터를 설치하고 있는 시정촌에 대해 1000만엔의 경제지원제도를 실시하고 있다. 97년 2월에도 마야자키현(宮崎縣) 노베오카시(延岡市)의 리사이클 플라자 「겐환관」에 작업용 차량으로서 휠 로더를 기증하여 협회의 자원실적은 합계 73개자치제에 이르고 있다. 또한 96년 10월에는 인터넷상에 홈페이지를 개설하여 활동내용과 최신정보의 제공 등을 하고 있다.
96년도의 스틸캔 생산량은 음료용ㆍ캔용ㆍ1.8ℓ캔 등을 모으면 약 142만톤이다. 이 중에 리사이클되는 것은 약 110만톤으로 재자원화율 77.3%로서 5년 연속으로 세계 1위를 자랑하고 있다.
이와같이 재자원화율이 향상한 요인으로서 최근 전국의 정령(政令)으로 지정된 도시에서 분별수집이 시작된 점과 스틸캔의 리사이클기술이 향상된 점 등을 들수 있다. 특히, 리사이클기술의 향상에 대해서는 지금까지 장애였던 알루미늄소재의 플루링을 제거하지 않고 처리할 수 있게 된 것이 크다. 이로 인해 철강원료로서의 스틸캔 수요가 늘어났다.
환경청이 추정한 바로는 90년에 114억엔이었던 스틸캔의 리사이클시장은 2010년에 346억엔까지 확대된다고 전망하고 있다.
▶ 알루미늄캔
한편, 알루미늄캔의 회수는 알루미늄캔 리사이클협회가 전국에 설치한 1800곳의 지점을 통하여 하고 있다. 96년도의 알루미늄캔 생산량은 약 27만 5000톤. 이 가운데 리사이클된 것은 약 19만톤으로 재자원화율은 70.2%에 달하며 통산성 산업구조심의회가 폐기물처리ㆍ재자원화 가이드라인으로 게재한 목표(2000년까지 알루미늄캔의 리사이클율 70%) 를 일찍이 달성했다. 또한 통산성은 96년 10월에 일본알루미늄연맹과 공동으로 「알루미늄제 용기포장 리사이클핸드북」을 작성하여 관계성과 전국의 자치제 및 회수업자 등에게 배부하였다. 97년 4월에는 홈페이지상에서 핸드북의 내용을 보완하는 형태로 정보제공을 하고 있다.
알루미늄캔은 리사이클때에 에너지 소비가 적고 효율적인 점에서 리사이클소재로서는 스틸캔보다도 우수하다. 원료인 보우사이트에서 알루미늄의 새 지금(地金)을 생산하기위해서는 1톤당 2만 1000㎾/h의 대량의 전력을 필요로 한다. 그러나, 재생지금의 제조에는 3%인 590㎾/h의 전력으로 끝나버린다. 또한, 재생알루미늄은 한 번 리사이클처리되면 품질이 떨어지는 재생철과는 다르며 다시한번 알루미늄캔으로 만들 수도 있다.
쇼와알루미늄캔(도쿄도(東京都) 치요다구(川代田區)에서는 72년부터 공장주변에서 볼런티어의 형태로 알루미늄캔의 회수를 개시하였다. 96년에는 전문 자회사인 쇼와알루미늄 리사이클센터를 설립하여 95년도에는 6000톤이었던 알루미늄캔의 회수처리량을 약 60%증가한 1만톤으로 끌어올렸으며 97년도에는 더욱 50%중가한 1만 5000톤으로까지 끌어올릴 계획을 세우고 있다. 미쯔비시매터리얼에서 75년부터 알루미늄캔의 리사이클을 개시하고 있고 자회사인 신미쯔비시알루미늄캔 회수센터를 중심으로 회수ㆍchip화ㆍ오오테금속이 재생지금으로 한 뒤에 미쯔비시알루미늄이 캔재에 압연, 미쯔비시매터리얼이 알루미늄캔으로 재생하고 있다. 회사에서는 98년도를 목표로 알루미늄캔의 100%리사이클을 달성하는 계획을 세우고 있고 구체적인 방책으로서 리사이클재를 원료로 한, 캔 뚜껑재료의 개발을 진행하고 있다.
닛쇼이와이는 관련회사 나크리사이클을 통하여 미국의 맥주제조 대기업쿠어즈 브류인사의 리사이클센터 1곳을 매수하여 알루미늄캔을 중심으로 한 리사이클사업에 진출하여 센터의 빈 캔처리의 능력은 월 2000톤으로 종래의 취급처인 빈 캔 회수회사 60개사에 추가로 닛쇼이와이가 미국에서 운영하고 있는 「라브나크」와 제휴하여 월 1000톤의 빈 캔을 회수, 블록으로 가공한 알루미늄은 일본과 미국내의 정련회사 등에 판매할 계획으로 97년도는 약 2000만달러의 매출을 목표로 한다.
환경청에서는 알루미늄캔의 리사이클시장의 추이를 90년의 25억엔에서 2010년에는 83억엔으로 예측하고 있지만 잠재적으로는 더욱 큰 가능성을 내재되어 있다고 말할 수 있을 것이다.
고지이용§폐기물의 재자원화 ● 재생지로의 고지이용율은 세계 최고 수준인 53% ● 재생지 원료이외의 재생이용율은 1%이하 |
현재, 세계에서 생산되는 종이ㆍ판지의 양은 연간 2억 5000만톤을 넘는다. 이 가운데 일본의 생산량은 약 11%에 해당하는 2770만톤. 소비량은 약 2500만톤으로 전국의 고지회수량은 연간 약 1600만톤이며 고지발생율의 40%를 차지하는 간토(關東)지구에서는 장려금을 지급하여 고지회수를 지원하는 자치체가 증가하고 있으며 도쿄도와 요코하마시 등이 도입한 사업계쓰레기의 전면 유료화에 박차를 가해 자치제와 민간단체 등에 의한 고지회수량이 급증하여 일찍이 전문집하업자와 도매상만이 고지유통을 담당했던 시대에는 제지회사의 매입 원가가 내려가면 회수를 줄여서 가격이 수급밸런스의 조정역할을 수행했었다. 그러나, 자치체와 볼런티어에 의한 회수의 경우는 환경보호가 목적이기 때문에 매입원가에 관계없고 게다가 리사이클시스템이 확립되기도 전에 회수시스템이 정착되었기 때문에 소비가 늘어나기 않고, 96년 8월경부터 고지가격이 하락하기 시작하여 도매상에는 재고가 넘쳐나 97년 4월말에는 사상최대의 재고량을 기록했다.
간토의 고지전문도매상에 조직한 간토제지원료 직납상공조합에 의하면 1997년 4월말에 간토의 주요 고지도매상 32개사의 재고량은 신문이 3만 9936톤(전년도 같은 기간의 5.2배), 골판지가 5만 1330톤(고지의 7.8배), 잡지가 3만 2504톤(고지의 8.3배)으로 수급의 기준이 되는 재고율도 각각 54%, 43%, 71%로 적성수준인 20%를 대폭으로 상회하고 있었다. 그 때문에 조합에서는 남는 재고를 삭감하기 위해 적자를 각오로 하고 아시아지역으로 수출을 확대하여 5월 이후로는 감소경향이 이어져 일시 회수를 중지하고 있었던 도매상과 자치체에서도 회수를 재개하는 움직임이 보이고 있다. 그렇다고 하더라도 재고는 여전히 심각한 문제이며 국내수요의 조기개척이 요망된다.
고지의 회수ㆍ재생이용을 촉진하기 위해 설립된 고지재생촉진센터(도쿄도 츄오구·中央區)가 81년 2월부터 실시하고 있는 그린마크사업에서는 고지재생품에 그린마크를 표시. 학교와 마을자치회, 자치체에서 참가자를 모아 그린마크 수집량에 따라서 묘목과 리사이클노트를 배포하는 등 재생품의 보급하기 위해 노력하고 있다. 96년도말 현재, 그린마크 표시제품은 1만 5828품목에 달하며 묘목 등의 배포건수도 약 4만 4000건에 미치고 있다.
■ 재생지
고지의 재이용법으로서 가장 유명한 것은 재생지로 이용하는 것인데 일본제지연합회가 90년 4월부터 95년 3월에 걸쳐 실시한 「리사이클 55계획」은 지금까지 50%에 미치지 못했던 고지 이용율을 53%까지 올렸다. 53%라는 수자는 세계적으로 보더라도 상당히 높은 수준에 달하고 있고 더욱이 연합회는 2000년까지 고지이용율을 56%까지 높이는 「리사이클 56계획」을 세우고 있다. 이미 오우지제지가 백색도와 강도를 천연펄프제품수준으로 높인 고지 100%의 재상인쇄용지를 처음으로 상품화하는 등, 기술적으로는 고지이용을 확대하는 것은 가능하다. 그러나 잉크제거등 약품의 사용량 및 에너지소비가 확대되어 또한 종이의 섬유부분도 노화되어 미세한 가루가 배수(排水)되는 등, 환경에 미치는 영향 등도 함께 생각하면 고지의 이용율 향상이 모든 문제를 해결한다고 할 수는 없다. 우선 종이의 외관에만 집착하는 소비자의 경향을 없애는 것이 중요하다.
그래서 OA고지의 회수ㆍ리사이클을 진행하고 있는 환경NGO, 오피스정내회(町內會)는 일본인의 흰것에 대한 집착을 조사하였다. 그 결과 사람들의 의식이 변한다면 백색도 70의 재생 복사용지라도 보급가능하다는 결론을 얻어 백색도 70 보급운동을 개시했다. 이 취지에 찬성한 도쿄전력, 야마노우찌제약, 기린맥주등은 사내에서 사용하는 복사용지를 모두 재생지로 바꿨다. 일본 청년회의소도 산하의 회원기업 약 6만 7000개사에 사용을 권장하고 있다. 이 영향으로 도쿄도에서도 96년 10월부터 도청에서 사용하는 복사용지를 고지배합율 70%이상, 백색도 70정도의 재생 복사용지로 바꿨다. 97년 4월에는 더욱이 수요를 확대하기 위해 민간기업용의 고지이용 가이드라인을 책정. 사무소 등에서 사용하는 용지류 약 40품목에 대해서 각각 고지배합율과 백색도의 기준을 정하여 보급에 힘쓰고 있다.
우정성에서는 연간 약 60억장 발행하고 있는 관제엽서를, 2001년까지 재생지로 전면적으로 바꾼다. 98년의 연하장의 재생지 비율을 70%이상으로 높이고 99년의 연하장으로 전환을 마친다. 무지의 보통엽서등은 99년 이후에 재생지로의 전환에 착수한다. 문부성에서도 99년도 이후 학교의 교과서를 전면 재생지로 바꿀 방침이다.
한편, 재생지 원료이외의 용도로는 현재 재생 이용율 1%에도 미치지 않는다. 애써서 정착시킨 회수루트를 쓸모없게 하지 않기위해서라도 새로운 고지 이용법을 개발하는 것이 급선무이다.
도표: 고지재생제품
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기업명 |
내 용 |
포 장 자 재 |
요원자재 도쿄도 아라가와구(荒川區) |
가정제품과 전기부품 등의 곤포ㆍ완충재이외에도 종이질의 특성인 통기성ㆍ흡습성을 되살려 계란과 청과물의 용기 등을 제조. 96년 2월부터 이타바시구가 회수한 고지를 같은 회사가 묘화분에 가공, 구내의 농가등에서 이용되고 있다. 종래의 염화비닐제의 화분과 다른 밭에 그대로 심는 것이 가능하므로 이식때에 뿌리를 상할 염려는 없고, 종이는 흙중에서 분해되어 양분이 되므로 주문으로 화분에 비료를 섞는 것도 가능하다. |
소니 |
종이상자업체의 렌고와 공동으로 개발한 고지원료의 완충재를, 굴치형 테이프레코다의 곤포에 사용, 드라이상태에서 섬유형으로 분쇄된 고지로 전분, |
건 축 자 재 |
중공입자를 섞은 것으로, 1개당의 단가는 발포스티롤제의 1.3배정도이다, 아이와에서도 마이크론콘포의 98년도 모델에서 고지 50%, 오래된 골판지 50%를 물로 용해하여 성형하여 만든 완충재를 전면 사용했다. |
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도쿄도립공업 기술센터 |
도쿄농공대학의 협력을 받아 건구공자에서 나오는 폐재와 고지를 가공판에 재생하는 기술을 개발하여, 폐재또는 고지를 잘게 분쇄하여 접착제를 분사, 판형으로 프레스가공한다. 어느쪽도 판자주택의 벽면정도의 강도를 가지며 가구재료등에도 이용할수 있다. 분쇄기의 도입등 생산라인의 일부를 개량만 해도 일반의 가공판공장에서도 생산할수 있는 장점이 있다. |
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신에이천 |
제지공장에서 폐기되는 페이퍼슬러지에 특수한 경화재를 섞어, 내화판에 재생하는 신공장(도쿄도 오오타구(大田區)을 97년 2월부터 가동했다. 내화성에 뛰어나기 때문에 건축ㆍ토목자재로서 판매, 지금까지 소각ㆍ매립처분되고 있었던 폐기물의 재이용이라 90×180㎝의 판 1장당 1200∼1500엔으로 목제판에 비교하여 3할정도 싸게 할수 있다. |
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니시무라 (도크시마현(德島縣) |
고지를 재이용하여 단열판과 차음판을 제조하는 기술을 확립. 마찰에 의해 종이를 면상내로 변화시킨 것을 가습하여 입형으로 하여, 건조처리하여 흡음재, 차음재, 단열재로 이용한다. 종래의 습식에서는 라미네트지의 경우에 수지를 떼는 작업이 필요하였지만, 이 방식에서는 마찰열로 녹이는 것이 가능하기 때문에 일괄처리가 가능하다. |
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오이타현(大分縣) 산업과학기술센터 |
고지의 섬유성분이 건조시에 굳는 성질을 이용하여, 폐목재에서 벽재 등에 사용하는 목질판을 제조하는 기술을 개발. 종래의 목질판은 접착제로 굳어있기 때문에 재이용이 어렵고, 사용중에 포르말린 등의 유해물질이 녹아나오는 문제가 있었지만, 고지의 섬유성분과 목판을 물중에서 혼합시켜, 가열압축하여 형성하는 것만으로, 폐기후의 리사이클이 가능하다. |
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하자마 |
키타코시제지와 공동으로 개발하여, 96년 11월에 사이타마현 요노시의 교량기초공사에서 실용화한 고지형틀은 고지와 폐플라스틱을 메탈폼형상에 사출형성하여 만든 것으로, 종래의 메탈폼과 합판형틀과의 겸용도 가능. 열대재를 사용한 함판제형틀보다도 약간 무겁지만, 일반수지와 비교하여 성형하기 쉽고, 박리성도 뛰어나기 때문에 탈형이 용이하고, 강도도 높으므로 15회 정도라면 전용이 가능하다고 한다. |
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기 타 |
주상지펄프 |
97년 7월부터, 재생지를 사용한 행거「카민가」를 판매하고 있다. 지금까지 지형행거는 강도의 문제로 실용화되지 않았지만, 스미모토상사는 훅부분을 삼중으로 하여 문제를 해소하여, 전용의 가공기도 개발했다. 제조단가는 와이셔츠용으로 8∼9엔으로 플라스틱제품과 거의 같은 금액. |
이오스컬렛션 도쿄도 |
종이상자와 폐목재 등의 재생소재를 사용한 가구와 생활잡화「Re」시리즈를 97년 9월부터 판매개시, 테이블과 나무책장 등의 가구류와 서류케이스, 런천매트등 27품목으로 도쿄, 고한타의 직영점과 전국의 백화점등에서 판매하여 첫해 2억엔의 매상을 전망하고 있다. |
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쿠니다공업 |
분쇄한 고지에 천연계의 폴리머를 혼합한 복토대체제를 개발하여, 폐기물처분장용에 판매를 개시했다. 보통, 처분장에서는 폐기물이 날라 다니는 것을 막기위해, 처분장의 2∼3할에 이르는 흙을 깔지만, 대체제로는 5∼20m두께를 산포하는 것뿐이다. 고지가 20㎏사용되고 있고 국내의 일반폐기물, 산업폐기물의 전처리장(약 6000곳)에서 사용한다면 연간 7만톤의 고지를 소비할수 있다는 계획이다. |
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도쿄도립산업기술연구소 |
도쿄농공대학과 공동으로, 신문고지에서 활성탄을 만드는 기술을 개발. 고지를 폐놀수지로 성형한 뒤 재단하여 약 800℃의 고온에서 가열하여 탄화한다. CO2와 질소의 혼합가스로 표면을 노화시키는 것으로 흡착성능을 주어 활성탄으로 한다는 것 |
■ 우유팩
우유팩과 술팩 등의 음료종이팩은 연간 28만톤 사용되고 있고 일부 자치제와 슈퍼, 생활협동조합을 중심으로 회수활동은 서서히 확대되고 있다. 그러나, 화장지등으로 재이용되고 있는 것은 16.5%정도로 낮고 아직 회수루트가 확립되지 않는 실정이다. 용기포장 리사이클법에서는 음료용종이팩은 양질의 펄프를 사용하고 있고 유가물로서 취급되고 있는 것이 사실인 이상, 법률의 재인식과 더불어 판매업자ㆍ행정이 하나가 된 분별회수체제를 전국적으로 정비하는 것이 중요하다. 미에현(三重縣) 아야마마찌의 농가등들로 구성된 산지직결조직, 「이가(伊賀)의 고향 포근한 농장」은 일본통운과 제휴하여 96년 7월부터 맥주 빈 병과 우유팩 등의 회수ㆍ리사이클사업을 개시했다. 산지산품을 넣은 단열케이스를 「상품배달」상자로 이름붙여, 일본통운이 회원에게 배송. 회수일에 상품배달상자마다 빈 병과 우유팩을 넣어 일본통운이 회수하는 시스템이다. 도쿄의 고쿠리쯔시상공회에서는 시내의 상점 약 200점에서 포인트 카드제를 도입하여 구입한 물건값에 따라 보통의 가산포인트에 추가로 우유팩을 가맹점으로 가져왔을 경우에도 포인트가 가산되는 시스템이다.
에히메(愛媛)펄프협동조합은 하루에 45톤의 펄프를 재생할수 있는 설비를 설치하여 96년 4월부터 우유팩을 펄프로 재자원화하는 사업을 개시하여 재생한 펄프를 조합기업에 공급하고 있다.
미쯔비시상사에서도 리사이클 관련 기술개발 벤처기업 아인엔지니어링(본사, 도쿄)과 공동으로 96년 6월부터 우유팩의 리사이클사업을 개시했다. 아인엔지니어링이 개발한 건식 분리법에 의해 우유팩을 공기와 충격마찰만으로 펄프와 플라스틱필름으로 분리할수 있기 때문에 물로 녹이는 종래의 방법과 다르게 대규모인 배수처리시설이 불필요하다. 알루미늄을 붙인 술팩 등에도 대응할수 있다. 설비 가격은 연간 1000톤처리의 표준기가 2억엔으로 습식의 3분의 2정도이고 처리비용도 3분의 1부터 4분의 1정도라고 한다.
케요쿠스(오사카부 다이토우시(大東市))는 내용물이 든 우유팩과 PET병이라도 일괄하여 처리할수 있는 재자원화 전처리장치를 개발했다. 팩에 가로로 칼집을 넣어 내용물을 빼어 세정ㆍ건조시킨뒤에 압축한다. 처리능력은 분당 30∼120개로 가격은 750만엔부터이다.
소각재§폐기물의 재자원화 ● 최종처분장의 민원으로 소각재의 감량이 쓰레기문제의 최대의 테마로 등장 ● 용융슬래그화는 소각재 리사이클기술이 최유력 |
쓰레기의 대부분은 소각에 의해 감용ㆍ안정화된 뒤 최종처리장에 매립된다. 그러나 아무리 소각하더라도 중량비로 10∼15%의 소각재는 남는다. 쓰레기의 증가와 함께 소각로에서 나오는 소각재도 증가하고 있으며 총 600만톤에 달한다고 한다.
지금까지의 쓰레기문제에서는 어떻게 소각하여 감용화하느냐가 테마였지만 전국의 자치체의 대형 쓰레기소각장 신설등으로 이 문제는 일단락 되었다. 다음 테마는 총 매립량의 35%, 수도권에서는 48%를 차지하는 소각재에 대한 감용화, 리사이클문제이다. 해마다 최종처리장의 민원은 심각화해지고 있고 2008∼2010년에는 포화상태가 될 것으로 예측되어 이것은 긴급과제로 되고 있다. 또한, 1995년 4월 1일부터 소각재의 플라이애쉬가 특별관리 일반폐기물로 취급되어 납의 함유량은 종래의 10분의 1인 0.3ppm이하라는 배출기준이 적용되게 되었다. 이것도 소각재를 대폭으로 삭감하는 소각시설의 개발, 소각재의 리사이클기술의 확립과 실용화로의 움직임을 활발히 하고 있다.
소각재를 리사이클하기위해서는 우선 남은 재에 포함되는 중금속 등의 유해물질을 무해화하지 않으면 안된다. 그래서 현재, 소각재의 리사이클기술로서 가장 유력시되고 있는 것이 1000℃이상의 고온에서 용융하여 유해물질을 가두어 유리모양의 모래로 만드는 슬래그화이다. 소각처리로 7분의 1이 된 용적이 더욱 2분의 1에서 3분의 1로 감용할수 있다. 이 슬래그화는 안전면에서도 신뢰할수 있기 때문에 소각재 문제를 안고 전국의 지방자치제로부터 주목되어 95년 이후에 신설되는 쓰레기소각시설에는 용융플랜트를 병설하는 케이스가 증가하고 있다. 후생성에서도 97년도의 쓰레기 처리설비계획중에서 각 자치체에 대해서 소각재의 리사이클과 감용화를 노리고 용융고화설비의 설치를 의무화하는 방침을 세우고 있다. 다이옥신규제와 함께 소각재 용융로의 수요는 비약적으로 늘어날 것으로 생각된다.
그리고, 소각재ㆍ슬래그의 용도에 대해서도 기술개발이 진행되고 있고 타일과 벽돌, 부석, 시멘트의 원료 등이 생각되고 있다. 소각재를 원료로하는 에코시멘트는 보통의 시멘트에 비해서 염소량이 많아서 철근이 들어있는 구조물에는 사용되지않지만 토목공사에서 필요한 토양 고화제등으로 연간 630만톤이 수요되고 있다.
도쿄도 타마(多摩)지역의 31시정촌이 공동으로 지역내에서 발생하는 연간 13만톤의 쓰레기 소각재 모두를 연료로 하는 전국최초의 시멘트공장을 건설한다. 건설비는 약 200억엔으로 2001년의 가동을 목표로 하고 있다. 또한, 도로의 포장재도 대량 수요가 전망된다. 폭 7m의 도로를 10m포장하면 약 2톤의 슬래그가 소비된다. 이 분야에서는 히타치조선과 마에다도로가 공동으로 쇄석과 모래등 상대적으로 비싼 자재의 대체로 용융슬래그를 사용하는 연구에 착수하였다. 현재는 도로로서 장기 이용에 견디는가를 실험하고 있는 단계이다. 또한, 이 개발이 용융플랜트 수주로 이어질 것으로 히타치조선에서는 기대하고 있다. 마에다도로는 사이타마현 동부청소조합과 공동으로 슬래그를 포장재에 이용하는 연구에 대처하여 온 실적이 있다.
톤당 1억엔이 드는 용융로 건설비와 종래보다 3%정도 비용이 높아지는 처리비용 이상으로 최종처분장의 사용기간, 리사이클 등 효과는 크다. 용융슬래그화는 소각재 처리비지니스의 비장의 카드라고 할수 있다.
도표: 소각재리사이클 비즈니스회사와 기술
기업명 |
내 용 |
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소각재 무해화 |
넷시공업 |
「남은재ㆍ플라이애쉬무해화 리사이클장치」를 개발했다. 플라이애쉬를 완전연소시켜 양을 반으로, 더욱 특수한 약품을 첨가하여 가압형성하여, 중금속 등을 무해화한다. |
테크노 크린 |
소각재의 가운데에서도 특히 유해물질의 함유량이 높은 EP회(전기집집기에 쌓인 소각재)와 플라이애쉬의 고결재 「보조론」을 개발했다. |
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소 각 재 |
오오다 세럼 |
소각재를 90%포함하는 포장타일, 쇄석, 물정화블럭 등을 개발했다. |
NSC화학공업 |
가가와현(香川縣) 쯔다마치(津田町)요청에 의해 100%소각재를 원료로 한 원예용화분의 제조에 성공. |
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에코라이트공업 |
소각재를 다공질의 콘크리트기포체로서 고형화하는 것으로 중금속을 밀폐, 건재페털 등에 재생하는 기술을 확립 |
리 싸 이 클 |
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위즈 웨스트제펜 |
소각재를 화학반응으로 고화ㆍ생성하여 노반재, 철도선로의 토재 등의 토목용소재로서 재생하는 기술을 개발 |
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코카고 코퍼레이션 |
소각재를 쇄석과 블록 등의 건축토목용자재에 리사이클하는 특수경화제「MLG슈퍼」를 개발했다. 가격은 리터당 550엔∼600엔. |
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용 융 슬 러 그 화 |
구보타 |
구보타용융시스템에 의해 생성한 용융슬래그를 매립용복토제와 도로포장재. 콘크리트제품용 골재, 도기재료, 인공석용 재료에 재생. |
NKK |
에너지절약형전기저항식 회용융로를 개발. 이미 도쿄도립 하이오지시의 수주를 받아, 98년 3월의 가동에 맞춰 건설이 진행되고 있다. |
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일본환경보전 |
음식물쓰레기만이 아닌 대형쓰레기와 타이어ㆍ고무류의 소각로와 맞는 소형소각회용융로에서, 일관한 처리ㆍ재생의 시스템을 개발했다. |
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고하기계금속 |
치요다엔지니어링과 기술제휴하여, 소각재를 용융하여 토목용자재에 리사이클하는 소각재용융골재화 플랜트를 96년 2월에 개발했다. |
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금 속 류 회 수 |
동화공업 |
쓰레기소각재에 포함된 동, 아연등 중금속을 회수하여 자사의 정련원료로 하는 사업을 시작한다. 회사는 포집한 재를 모아 산으로 금속을 녹여 동류화물등으로 변하는 기술을 개발했다. 현재 치치부오노다와 공동으로 실증플랜트를 설치하여 시험을 하고 있고 성능을 확인한 단계에서 본격적으로 사업화한다 |
미에현(三重縣) 환경화센터 |
하수도와 배설물처리장에서 배출된 슬러지와 쓰레기소각재에서 알루미늄과 인등의 각종 금속류를 회수하는 기술을 개발 |
하수슬러지 리사이클§폐기물의 재자원화 ● 하수도 보급으로 계속 증가하는 하수슬러지 ● 건설자재를 중심으로 재생기술은 이미 실용화 |
일본의 인구에 대한 하수도의 보급율은 1996년말에 55%로 선진국 가운데에서는 낮다고 하지만 그래도 하수도를 통해서 처리장으로 모이는 하수슬러지는 총 약 240만톤이다. 그 중에서 유효이용되는 슬러지는 25%이고 나머지는 소각으로 감용화된 후, 매립 처분되고 있다. 현재, 하수슬러지가 유효 이용되고 있는 분야는 비료와 건설자재등이지만 대부분은 퇴비화되고 있다.
하수슬러지의 퇴비화는 이전부터 행해지고 있고 농지를 중심으로 이용되어 왔다. 건설성에서는 더욱이 도시내의 공원녹지와 가로수 등의 녹화사업에 활용하는 것을 검토하고 있다. 또한 건설성 토목연구실에서는 95년도 부터 축산폐기물과의 혼합과 까는 짚 등의 첨가에 이용하는 다른 분야사업과의 연계로 퇴비의 고품질화를 목표로 한 연구를 진행하고 있다.
도쿄도는 하수도 보급율이 95%에 달하기 때문에 소각 감용하더라도 1인당 730톤의 하수슬러지가 발생한다. 때문에 재자원화로도 본격적으로 대처하고 있고 현재 이미 제품화한 것도 다수있다.
압축 소성블럭 「메트로벽돌」은 하수슬러지의 소각재만을 원료로 압축 성형한후 1050℃전후로 소성한 것이다. 보도와 광장, 공원 등의 포장재로서 이용되고 있다. 또한, 도시의 수환경재생등 환경보전에 효과적인 투수성 블럭도 개발하여 신주쿠구의 오치아이(落合) 처리장내의 도로에 부설하였다. 그 외에 투수성 블럭과 도로의 노반재의 원료로 되는 용융슬래그, 대리석과 어영석의 대체로서 연석, 타일의 원료가 되는 결정화 유리등이 있다.
또한, 하수슬러지중의 유기분에 착안하여 연료로서 이용하는 시도도 되고 있다. 원료는 탈수케이크이지만 탈수케이크의 함수율은 약 75%나 되기 때문에 여러층으로 높이 설치된 증발관으로 수분을 제거하여 이 결과 생기는 건조케이크는 약 3200∼4600㎉/㎏과 저품위의 석탄과 동등한 발열량을 가진다. 현재, 이 연료를 발전에 이용하여 남부 슬러지 플랜트에서 전력으로 충당하고 있다.
그 밖에 오사카부가 2001년까지 하수슬러지의 50%를 재이용하는 목표를 세우고 있고, 하수슬러지의 소각재를 원료로 벽돌과 원예용 인공토하마쇼일을 개발하고 있는 요코하마시도 2010년에 하수슬러지 소각재의 100% 유효이용을 목표로 하고 있다. 사이타마현에서는 효과적인 하수슬러지 처리를 위해 광역적인 계획 「하수슬러지의 처리종합계획」을 작성중이다. 사이타마현은 이미 현내 거의 전역의 하수처리장에서 슬러지를 소각하여 감량화하는 대책을 시행하고 있지만 이 계획은 이것을 더욱 광역으로 진행하여 벽돌 등의 리사이클상품을 만들어 유효하게 활용하려는 것이다. 또한, 후쿠오카현(福岡縣)은 마생(麻生)시멘트(이이즈카시(飯塚市), 플로렉스(후쿠오카시(福岡市))등 민간기업의 협력을 얻어 하수슬러지처리의 신기술개발에 성공하여 97년에 실용화했다. 슬러지와 폐유를 혼합하여 열을 가하여 건조하는 「탕온감압식 건조기술」로서 전국 최초의 시도이다. 최종처리한 슬러지는 시멘트공장등의 조연재, 비료에 이용할수 있다. 건설성의 신기술활용모델사업으로도 채택되고 있다.
이들의 자치제는 모두 하수도 보급율이 높은 지역이며 하수슬러지의 처리에 괴로워하고 있다. 모든 계획에서 리사이클상품의 개발과 유효활용이 강조되고 있다.
하수슬러지 리사이클은 이미 기술적으로는 실용가능한 지점에 이르렀으며 자치제의 적극적인 대처는 해결해야 할 이용범위의 확대와 운용비의 저감을 촉구하는 효과가 있는 듯하다. 재생제품도 건축자재가 중심으로 대량 수요도 전망된다.
도표 : 하수슬러지리사이클 기술
기업명 |
내 용 |
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벽 돌 ㆍ 블 럭 |
미쯔비시(三菱)상사 |
슬러지의 소각재에 골재를 섞어 다시한번 고온으로 가열하면 무수의 구멍이 뚫려 투수성벽돌을 만드는 기술을 개발했다. 닛산 6700평방미터의 벽돌을 생산할수 있는 타입으로 건설비는 25∼30억엔 |
타쿠마 |
소각재를 25미리이하로 부수어 가온한 후 시멘트를 섞어 블록의 모양으로 압축하여 건설자재용의 블록으로 재생. 기존의 소각시설과 연휴하여 사용 |
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오사카가스. 대림조, 교사카콘크리트공업 |
탈수케이크를 용해하여 생긴 슬래그와 소량의 코크스에서 도로포장용콘크리트블럭 「인터록킹블럭」의 제조에 성공, 남은 미립말도 충전제로서 재이용하며 100%의 유효이용이 가능. |
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결정화유리 |
도쿄도립공업기술센터 |
슬러지에 석회석, 규사, 드로마이트, 소다회 등을 더하여 1∼2시간을 용융하여, 성형후에 재차 열처리하여 서서히 냉각하여 대리석의 약 5배의 강도로 어영석정도의 경도의 재질이 된다. 산성비에도 강하며 건축용내외소재, 조원용석재로서 기대되고 있다. |
시멘트원료화 |
우베흥산 |
하수슬러지탈수케이크를 시멘트원료의 하나인 점토의 대체로 활용하는 기술을 개발하여 야마구찌현(山口縣) 우베(宇部)공장에서 인수를 시작하고 있다. |
미쯔비시머터리얼, |
구로자키공장에서 97년 5월부터 하수슬러지의 시멘트원료화가 본격가동되어 같은 공장에 인접하는 키타큐슈시의 주력정화센터, 황후정화센터에서 발생하는 하수슬러지를 1일 100톤 인수하고 있다. |
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연료화 |
치치부오노다. 일본시멘트 |
신회사「나고드」를 설립하여 사이타마현의 리사이클사업에 대응하여 하수슬러지의 산폐를 공장의 연료로 한다. 2001년에는 현내의 3공장에서 200만톤의 폐기물을 인수할 예정이다. 매출은 2001년에 70억엔을 목표로 한다. |
분뇨·축산분뇨처리§폐기물의 재자원화 ● 중소도시에서의 분뇨처리로 주목받는 소규모 하수도 ● 분뇨처리의 중심은 퇴비화, 농수성도 퇴비화 연구를 시작 |
■ 분뇨처리
1인당 하루 배설물 배출량은 약 1.4ℓ. 일본 전체의 연간 총량은 약 6200만킬로리터. 도쿄돔 50배분량이라는 막대한 양이 된다.
처리방법은 크게 나눠 수세식과 푸세식의 2가지가 있다. 수세식화장실을 이용하는 경우는 배설물을 포함한 생활배수를 1곳에 모아 집합처리하는 타입의 공공하수도,와커뮤니티를 랜트 및 집합형 정화조와 각 가정단위로 처리하는 정화조로 크게 나뉜다. 한편, 푸세식화장실을 이용하는 경우는 배설물만이 처리대상으로 되어, 흡입식 분뇨수거차에 모아진 배설물은 배설물 처리시설에서 처리되지만 해양투기와 하수도 처분에 의해 처분되는 경우도 있다. 또한, 정화조에서 정기적으로 회수되는 정화조 슬러지는 푸세식과 같이 처리되고 있다.
일본의 수세식 화장실이용 인구는 연간 300만명씩 증가하고 있고 1993년에 데이터에 의한 수세식화장실 이용인구가 약 8970만명(전인구의 71.8%)로 이 가운데 하수도에 의한 것 약 5490만명(전인구의 43.9%), 커뮤니티플랜트 및 정화조에 의한 것이 약 3481만명(전인구의 27.9%)로 되고 있다. 한편 배설물을 푸세식으로 모으고 있는 인구는 약 3526만명(전 인구의 28.2%)이다.
96년도 말의 하수도 보급율에서도 전국 평균55%로 낮은 수준에 머물러 있고, 여전히 하수도이외의 처리에 의존하는 비중이 크고 이 경향은 특히 중소 시정촌(市町村)에서 현저하게 보인다. 앞으로는 서서히 전국적으로 하수도 정비가 진행되어 갈 것으로 생각되지만 당분간은 하수도처리와 배설물처리시설 처리가 병행 될 것이다.
▶ 하수도에 의한 처리
하수도관으로 흘러든 배설물을 포함한 오수는 하수도 종말처리장에서 처리된다. 하수도 종말처리장은 95년도에 전국에 1118곳이며 연간 107억 입방미터를 처리하고 있다.
여기에서 행해진 처리는 배설물의 덩어리를 몇 번으로 나눠 침전시키고 오수에 미생물이 들은 활성슬러지를 첨가하여 폭기한다(공기를 넣어 미생물에 의한 분해를 촉진시킨다)는 것이다. 더욱이 폭기조에서 생긴 덩어리를 침전시켜 정화된 물을 염소소독하여 강과 바다에 방류한다. 최근에는 이 정화된 물을 재생수로서 수세식화장실의 물 등으로 리사이클(중수도)하는 움직임도 있다. 또한 사후슬러지의 리사이클도 진행되고 있다.
현재의 하수도 정비는 수세화가 높은 종소 시정촌에 중점을 두고 있다. 종소 시정촌의 하수도정비대책으로서는 재정이 낮고 하수도규모도 적어서 건설비 등이 상대적으로 높기 때문에 이점을 충분히 배려한 제도와 정비방법의 확립이 필요로 한다. 또한 유지관리가 용이하도록 소규모 하수도에 적합한 기술의 개발을 촉진할 필요가 있다.
모관(毛管)정화시스템주식회사(도쿄도 이타바시구(板橋區))는, 종래의 「비용이 들고 공사기간이 긴」하수도사업이 아닌, 「저렴하며 공사기간이 짧은」하수도를 제안하고 있다. 이 회사의 소규모하수도는 처리수를 작게 분할하여 몇 개의 처리장을 만드는 방법이다. 이미 건설성 보조사업으로서 이 회사의 방식으로 하수도를 정비하는 자치체도 전국에 총 20곳을 넘고 있다. 앞으로 중소도시에서의 하수도 정비에서 이런 방법이 보다 주목을 모을 것이다.
▶ 배설물 처리시설에 의한 처리
커뮤니티플랜트의 배설물, 정화조 슬러지, 푸세식 배설물 등, 하수도 처리이외의 배설물은 시정촌이 설치하는 배설물 처리시설에서 처리된다.
커뮤니티플랜트는 시정촌이 설치하는 배설물 처리시설의 일종으로 수세식화장식의 배수를 포함하는 생활배수를 관로에 의해 처리시설로 수송ㆍ처리한다. 계획 처리인구는 101명이상 3만명 미만이며 시가지에서 떨어진 신규로 조성된 단지와 리조트지역 등에 많이 정비되고 있다.
정화조는 수세식화장실등에서 나온 오수를 정화ㆍ방류하는 시설로, 배설물만을 처리하는 단독처리정화조와 배설물을 포함하는 생활배수를 처리하는 합병처리정화조 2종류가 있다. 정화조는 각 가정에서 설치가 가능하다는 특징이 있고 하수도의 정비로 인해 폐지되는 것을 빼더라도 매년 15만∼30만대씩 증가하고 있다. 특히 합병처리정화조는 후생성이 87년도부터 국고보조제도를 설치한 것도 있고 설치대수는 급속히 늘고 있다. 정화조에서 나오는 슬러지는 정기적으로 회수되어 배설물 처리시설에서 처리된다.
전국의 배설물 처리시설의 수는 93년도 말 초에서 1193시설이며 그 처리능력은 약 11만 킬로리터/일로 주로 미생물의 움직임에 의한 생물처리방식으로 처리하고 정해진 기준(BOD)20ppm이하, SS70oom이하, 대장균군수 3000개/ ㎖에 적합하게 방류한다.
■ 축산 분뇨처리
인간의 배설물처리에 더하여 양돈의 분뇨처리가 몇 년사이 공해문제로 되어왔다. 양돈장에서 나온 배수가, 호수와 늪의 부영양화와 지하수 오염의 원인으로 지적되고 있다.
91년에는 축산농장에서 나오는 배수에 대해서 60∼90ppm으로 산업배수와 나란히 규제가 강화되었다. 이 때문에 새로운 규제대상으로 추가된 것이 분뇨에 포함된 질소와 인이다. 현재, 정화처리한 오수는 농장에서 방류할수 없으므로 빈 공터에 살포할 수밖에 없다. 이런 상황에 대해서, 축산업체는 분뇨처리시설을 도입하여, 양돈장의 환경개선에 적극적으로 나서고 있다.
농수성 비료기계과는 95년부터 완효성 비료의 보급 확대사업을 시작하였다. 이 중에서 축산분뇨의 품질특성, 품질정보 데이터베이스를 작성하고, 미이용자원이 되고 있는 축산분뇨를 고도로 활용한 영농기술체계의 보급, 정착을 지향하고 있다.
가축분뇨 처리기술에 관한 시험연구를 하는 민간기업이 결집하여, 축산 환경보전기술연구조합을 설립. 94년 11월에는 설립총회를 열었다. 축산에 관련된 환경대책 중에는 축산분뇨의 고도정화와, 가열증발처리시스템의 개발이 테마로 되고 있다. 또한, 메추리알의 최대산지인 토요하시양순농업공동조합(아이치현 토요하시시)에서는 미생물을 이용하여 종래에 비래 악취를 억제한 비료를 생산하기 위해 분뇨처리시스템을 도입한다. 완성된 비료는 하우스재배와 스포츠시설의 잔디밭용 등으로 판매한다.
폐가전제품§폐기물의 재자원화 ● 연간폐기물량 약 60만톤, 리사이클율은 30% 미만 ● 통산성은 98년의 일반국회에「가전리사이클법」을 제출통과 |
현재, 연간 약 60만톤 발생하는 폐가전제품은 제품을 구성하는 소재가 다양하며 복잡한 구조를 가지고 있고 내구성이 높기 때문에 리사이클이 어려운 측면이 있다. 폐가전제품은 판매점과 자치제가 회수하여 처리업자가 금속류 등의 유가물을 회수한 뒤에 슈레더 더스트로서 매립처분하고 있지만 리사이클율은 30%에 미치지 못한다.
대규모전기업체등으로 조직된 가전제품협회(도쿄도 미나토구(港區)에서는 1991년 10월부터, 재자원화와 감량화의 촉진을 목적으로 한 「가전제품어세스먼트」를 실시했다. 94년 11월에는 폐가전제품을 확실히 회수ㆍ처리하는 전국조직, 폐가전품적정처리센터를 설치하여 폐가전제품의 80%를 차지하는 텔레비전, 냉장고, 세탁기, 에어콘의 4품목에 대해서 판매점이 회수한 폐가전제품의처리를 업자와 자치체에 의뢰하여 메이커 또는 수입업자가 판매액에 따른 비용을 일부 부담하는 시스템으로 되어 있다. 또한, 이바라키현(茨城縣)에 폐가전제품에 일관 처리 리사이클시스템의 실증 플랜트를 건설하여 98년부터 경제성 등을 검증할 예정이다.
한편, 행정쪽의 대처로서는 통산성이 2000년을 목표로 「가전리사이클(가칭)」의 제정을 검토하고 있다. 가전업체에게 폐가전제품의 리사이클을 의무화시키는 것으로 일단은 텔레비전, 냉장고, 세탁기, 에어콘을 대상으로 실시한다. 구체적으로는 판매점이 소비자에게서 유료로 회수하여 그것을 업체가 인수하여 소재마다 분별하여 부품을 자사제품으로 재이용하거나 유가물로서 매각하는 등 폐기물의 삭감에 노력한다. 리사이클비용은 소비자가 부담하며 가격의 설정은 각 업체가 품목마다 정한다고 한다.
새 법이 시행되면 업체에는 자재조달부터 설계ㆍ제조ㆍ판매ㆍ폐기단계의 비용까지를 종합적으로 생각한 제품만들기가 지금 이상으로 요구된다. 때문에 부품ㆍ소재납입자에게도 환경기준을 지키도록 철저히 하지 않으면 안되고 부품공급측으로의 기술지원 등도 필요하게 된다.
샤프는 부품업체등과 협력하여 「C-PA(화학물질에 관한 제품사전평가)제도」를 도입했다. 환경과 인체에 영향을 미칠 가능성이 없는 2000가지물질을 데이터 베이스화하여 전세계의 소재ㆍ부품납입업자에 대해서 평가기준을 만족하는 부품재료의 공급을 의무화한다. 이미 국내 400개사 정도에 적용하고 있고 97년에는 유럽에서 그 다음은 아시아와 북미등에서 순차적으로 적용하여 간다. 또한, 98년도부터 판매하는 전제품에 대해서 제조부터 폐기까지 배출하는 대기오염물질을 10%삭감하는 것을 목표로 하며 제품자체의 에너지 절약화와 제조공정의 합리화 등을 진행해 갈려고 한다.
마쯔시타전기사업에서는 98년도 안에 가전제품에 사용되고 있는 수지재료의 품목을 큰 폭으로 삭감하는 계획을 진행하고 있지만 추가로 가전용 수지의 표준화를 목표로 97년 7월부터 마쯔시타사의 수지재료의 사양을 공개하여 전기 각사에서도 채용할 것을 촉구하고 있다. 지금까지 전기 각사는 제품력을 강화하기 위해 독자적인 수지재료를 채용하여 그 요구에 응하기 위해 수지업체측도 차례로 사양을 늘려왔다. 그 결과, 폴리프로필렌만도 1만종류 가까이 되며 마쯔시타사에서는 수지의 표준화에 의해 업계전체에서 수지의 제조비용을 저감함과 동시에 리사이클효율의 향상을 꾀한다.
92년에 환경행동계획을 책정하여, 리사이클 가능율의 30%향상(92년도대비) 및 분해시간의 반감을 목표로 하고 있었던 히타치제작소에서는, 92년도에 대상 15품목의 가운데 10품목에서 목표를 달성하여, 96년도에 새로운 행동계획을 책정했다. 대상도 냉장고와 세탁기 등을 추가 24품목으로 확대하여, 2000년까지 제품의 리사이클 가능율을 92년도대비 40%향상시키는 것외에도, 부품점수의 삭감 등에 의해 제품의 분해시간을 60%삭감 하려고 한다.
토시바에서는 93년에 환경볼런터리플랜을 공표. 가전제품ㆍOA기기의 95년도 목표였던 리사이클 곤란한 부품ㆍ소재 삭감에 대해서 61%(목표 30%), 포장용 발포스티로폼의 삭감에서는 58%(목표 30%), 기능당 중량저감에 관해서는 11%로 97년도 목표의 10%를 윗도는 정도로 모두 계획대로 달성되었다. 96년 5월에는 2000년도를 목표로 한 신볼런터리플랜을 공표하고 있고, 환경조화형 제품에 대해서는 제품의 부품점수, 중량, 용적, 공정수 등을 반감시키는 HALF(High-tech Aided lean production Formation)활동에 의해 자원절약화를 촉진한다고 한다.
그러나, 가전제품의 수명은 통상 10∼15년이고 이런 업체 각사의 대처가 효력을 발휘하는 것은 당분간이다. 현 상태에서는 가전제품을 회수, 소재별로 분해ㆍ처리하기에는 1대당 4000엔∼1만 1000엔의 비용이 들며 그것을 모두 소비자에게 요구하는 것은 불법투기의 증가를 초래할 우려도 있다. 통산성에서는 업체끼리의 경쟁원리의 작용으로 수천엔까지 내릴것으로 보고 있지만 업체측에는 회수루트의 확립. 리사이클시설과 폐가전제품의 일시보관장소의 정비등 초기투자 부담이 크므로 행정쪽에는 어느 정도 재정지원책을 강구하는 것이 요구된다.
폐자전거§ 폐기물의 재자원화 ● 순조로운 폐자전거 리사이클 ● 자전거 설계·제작에 어세스먼트 도입 |
자전거 산업진흥협회가 1993년에 실시한 조사에 의하면, 일본의 자전거 보유대수는 7503만대이다. 반면, 소비자가 폐기하는 자전거의 총수는 연간 약 660만대로 추정되고 있다. 그중에서 회수루트가 확보된 것은 각 자치체가 소비자로부터 분리수거하고 있는 폐자전거의 수가 481만대로 가장 많은데, 자전거 소매점에서 회수하는 자전거도 108만대나 된다. 폐자전거는 원칙적으로 자치체에서 처분하기로 되어있으나, 처리시설의 부족으로 인해 자치체 혼자서 감당하기에는 벅찬 실정이다.
현재, 폐자전거의 80%에 해당하는 528만대가 리사이클되고 있다. 그대로 재이용(reuse)되고 있는 것은 46만대이며 이 중에는 방치되었던 자전거와 대형쓰레기로서 회수된 폐자전거도 포함되어 있다. 최종적으로 매립처분되는 자전거는 86만대(13%)라고 한다. 원래 자전거 소재의 80% 이상이 철이고 처리가 번거로운 플라스틱류는 대부분 사용되고 있지 않기 때문에 재자원화는 비교적 용이하다. 자전거는 비교적 순조롭게 회수, 리사이클되고 있다고 할 수 있다.
자치체 외에도 일본자전거공업회를 비롯한 자전거 관련8단체로 구성된 「자전거 환경정비촉진협의회」에서 폐자전거의 회수, 리사이클을 중심으로 추진하고 있다. 이 협의회는 지금까지 ①자전거 소매점으로의 자전거 절단기 배포 ②폐자전거의 집단거점회수 모델지역의 확대 ③불필요한 자전거회수 알림용 스티커 작성·분포 등의 리사이클사업을 진행해 왔다. 이미, 요코하마시(橫浜市), 사가미하라시(相模原市), 카마쿠라시(鎌倉市) 등의 가나가와(神奈川)지구와, 도쿄 교외의 오우메시(靑梅市), 하찌오우지시(八王子市) 등에서 실험적으로 회수모델사업을 추진하고 있으며 95년 6월부터는 집적장소가 마땅치 않은 도쿄도 구부(區部)를 회수운반용 압축수집차가 순회하면서 회수하고 있다.
또한, 아시아, 아프리카, 중남미 여러 나라를 대상으로 재생자전거의 무상공여가 이루어지고 있다. 방치된 자전거를 일본 국내에서 수리·재생하여 이것들을 각 국의 보건의료활동의 전달수단으로 사용하여 도움을 주자는 것이다. 잠비아의 마을에서는 재생자전거를 보건의료진과 조산원 등이 활용하고 있다. 지금까지 이협의회가 제공한 자전거는 약 8000대를 넘는다.
게다가, 자전거산업진흥회를 선두로 96년에 설립한 자주적인 연구회(도쿄도 미나토구(港區)의 요시다의장은 더욱이 내셔널자전거공업전무)는 제품의 사전평가 실시를 고려한「제품어세스먼트지침」을 책정하였다. 이 지침에는, 자전거메이커가 제품의 설계단계, 제조공정에서 반드시 시행해야 하는 사전평가와 그 판단기준에 관한 구체적인 대응방법이 자세히 나와 있다. 재생자원으로서 이용가능한 재료의 적극적인 채택, 부품을 용이하게 분해할 수 있도록 만드는 구조상의 연구 등 제품설계단계부터 미리 배려하도록 기본적인 방침을 체계적으로 나타낸 것이다. 향후 각 업체는 이 지침에 따라 재자원화가 순조롭게 이루어지도록 사전평가를 실시해 간다.
폐자동차§ 폐기물의 재자원화 ● 리사이클율은 75%지만 연간 80만톤의 슈레더 더스트가 발생 ● 업계 목표, 2015년 이후의 리사이클 가능률 95% 이상 |
자동차는 철, 알루미늄, 플라스틱, 고무 등 여러 가지 소재를 사용한 2만점 이상의 부품으로 이루어지며 이것이 폐차될 경우 부품의 75%는 리사이클되지만, 나머지 25%는 슈레더 더스트로서 폐기된다. 슈레더 더스트란 폐자동차의 처리과정에서 발생하는 중금속을 포함한 먼지로서 발생량은 연간 80만톤에 이르며 지금까지 확실한 처리기술이 개발되어 있지 않고 처리비용이 높기 때문에 대부분이 매립처분되고 있다. 그러나 1994년 4월에 폐기물 및 청소에 관한 법률이 일부 개정되어 관리형 최종처리장에 매립하도록 의무화되자 슈레더 더스트를 둘러싼 각업계의 움직임이 활발해지고 있다.
자동차 업체와 폐차 처리업자는 처분장이 안정형에서 관리형으로 이행되면서 1대당 처리비용이 과거 1500엔 정도에서 한번에 1만엔으로 상승되자 폐차의 불법투기와 부적정 처리가 증대하여 골치를 썩고 있다. 현재, 신차의 등록말소 대수는 연간 500∼510만대(중량으로 약 500만톤)로 그 중 절반은 중고차로서 재등록 되지만 중고차시장에서 페기되는 양도 있기 때문에 최종적인 폐차 대수는 결국 500만대 정도가 된다. 자동차 리사이클 효율을 끌어올리는 것은 환경의 유지·보전 및 증가하는 폐차의 처리비용을 경감하기 위해서는 절대조건이다. 이러한 배경을 바탕으로 행정을 포함한 자동차 관련업계와 각 업체에서는 폐차의 리사이클률을 향상시키기 위한 구체적인 대응을 시작하였다.
통산성은 97년 5월「폐자동차 리사이클 이니셔티브」를 책정했다. 장래적인 리사이클률의 수치목표인 머니페스트제도의 도입을 언급하고 있다. 또한, 일본자동차공업회에서는 업계가 목표로 하는「2015년 이후의 리사이클 가능율 95% 이상」을 실현시키기 위해 슈레더 더스트의 감용·고화에 관한 실증시험을 이바라기현(茨城縣) 쯔쿠바시에서 시행하고 있다. 이 플랜트는 슈레더 더스트에 포함된 고화물을 건류하여 가스를 회수하여 연료로 이용하는 시도로서 97∼98년도에 본격적으로 가동될 계획에 있다.
일본자동차부품공업회는 재이용하기 쉬운 부품의 개발에 유익한「자동차부품 설계단계에서의 리사이클성 평가에 대해」라는 독자적인 매뉴얼을 작성하여 회원기업이 철저히 지키도록 도모하고 있다.
▶ 자동차 메이커의 대응
업체측의 두드러진 움직임으로서는 독일의 BMW가 선진적인 폐차 리사이클을 실시하고 있는 점을 들 수 있다. 독일국내에서는 이미 폐차의 무료회수가 메이커의 의무로 되어있기 때문에 BMW는 자국내에서 연간 40만대라는 리사이클시스템을 확립하였다. 또한 일본의 BMW재팬도 본국과 마찬가지로 폐차를 무료로 회수하고 있으며 리사이클율을 중량비 80%로 끌어올렸다. 구체적으로는 엔진이나 트렌스미션 등의 고액부품에 대해서는 독일본국의 리사이클시스템을 이용하고 그 밖의 부품에 대해서는 국내 2곳의 폐차 처리공장에서 리사이클을 한다.
폭스바겐(독일)에서도 97년 10월부터 유럽에서 실시하고 있는 자동차 보수부품의 리사이클시스템에 일본을 넣었다. 이 시스템은 유럽각국을 중심으로 부품교환을 하는 고객으로부터 중고부품을 회수하여 독일의 캇셀에 있는 공장으로 보내어 리사이클상품으로서 판매하는 것이다. 회수부품은 마모부위 등을 교환하여 성능을 신제품수준으로 높여서 신제품의 60% 가격으로 각국에 공급하고 있다.
마찬가지로 독일의 메르세데스 벤츠는, 자국에서 3년전에 도입한 폐차 리사이클사업을 다른 유럽 여러 나라로도 넓혀가기 위해 전문기업 RST사와 공동으로 메르세데스 리사이클링시스템(MERSY)을 구축하여 이미 독일 국내의 메르세데스 딜러의 91%에 해당하는 1161업자가 참여하고 있다.
한편, 비철정련업계에서는 통산성이 내놓은「리사이클 마인팩 구상」에 따라 본격적인 연구에 착수하고 있다. 이 구상은 비철정련업계가 폐쇄한 광산의 선광, 정련, 항배수처리기술 등을 종합적으로 이용하고자 하는 것이다. 계획이 시작된 96년도에는 日鑛금속의 밋까시(三日市)정련소(토야마현·富山縣)과 도와광업(同和鑛業)의 고사카·오오칸지구(아키다현·秋田縣)의 2곳을 대상으로 하여, 3개년계획으로 슈레더 더스트의 처리와 유가금속의 회수 및 무해화에 관한 연구를 진행한다고 한다.
그밖에도 자동차의 부품리사이클에 관해서는 재팩(오사카부 南河內郡(미나미가와치군)이 자동차용 범퍼의 리사이클사업을 하고 있다. 딜러나 판금공장에서 범퍼를 회수하여 철가루를 붙이는 독자의 기술로 도장을 벗긴 후 형태와 흠집을 없애고 재도장하여 출하하고 잇다. 가격은 신제품의 60% 이기 때문에 리사이클범퍼의 수요가 높아지자 97년부터 증산체제를 정비하여 현재 매월 1000개 정도를 출하하고 있다.
앞으로 폐차리사이클을 세계적으로 확대하기 위해서「자동차대국 일본」이 해야할 역할은 크다. 예를들면 전술한 독일에서는 설계단계에서부터 환경을 배려하고 업계 전체에서 무료회수를 실시하여 리사이클률을 80∼85%까지 높이고 있다. 이것은 통산성이 제시한 2002년의 리사이클 목표치와 같다는 점에서 일본의 대응은 5년 정도 뒤쳐져 있다고 할 수 있다. 철저한 LCA의 도입한 독일을 모방한 회수시스템의 구축과 소비자 의식을 계발하기 위한 환경광고등이 중요한 테마가 될 것이다.
폐형광등§ 폐기물의 재자원화 ● 형광등 내의 수은은 투기할 경우 토양오염의 원인 ● 자치체의 철저한 분별회수가 열쇠 |
일반가정에서 폐기되는 사용이 끝난 형광등은 자치체에 의해 회수되어 매립처분되는 것이 일반적인데 미량이지만 형광등 안에 수은이 들어 있기 때문에 투기 후의 토양오염이 염려된다.
노무라흥산(野村興産)(본사 도쿄)은 수은함유 폐기물을 매연법으로 처리할 수 있는 국내유일의 기업으로서 알려져 있으며 홋카이도(北海道) 루베시베(留邊蘂)에 있는 이토무카 공업소에서는 수은의 독성이 지적되기 이전인 1973년부터 처리사업을 시작하였다. 일반적으로 리사이클의 난점은 폐기물이 생각대로 모이지 않아 채산성이 맞지 않는다는 점인데 이 회사의 전신인 노무라광업은 수은 판매사업을 하고 있었기 때문에 이미 판매처가 그대로 배출원이 되어 수집루트를 간단하게 확보할 수 있었다고 한다. 85년에는 수은폐기물의 재자원화 실증플랜트를 가동하여 86년에는 전국도시 청소회의를 통하여 폐건전지의 광역회수·처리센터로서 지정되었다. 이 광업소는 94년도부터 폐형광등에 대응하였다. 95년에는 형광등에 포함된 수은을 회수하여 유리, 텅스텐, 철을 처리하기 쉬운 크기로 파쇄, 유리부분을 건축자재용 글라스 울의 카렛트(cullet)로 리사이클하는 기술을 개발하고 약 1년간의 실증운전을 거쳐 96년 8월부터 본격가동하고 있다.
공장으로 운반된 폐형광등은 양끝의 쇠붙이를 자르고 유리관을 파쇄한 후 부착된 수은과 형광체를 씻어낸다. 세정된 유리는 건조시켜 카렛트로서 출하한다. 유리관 파쇄시에 나오는 분진은 회수장치로 흡입, 집진기로 방진한다. 집진기를 통과한 공기에는 미량의 수은증기가 함유되어 있기 때문에 수은흡착탑에서 수은을 제거한다. 유리를 세정한 폐액에는 응집제를 첨가하여 수은과 형광체를 침전시켜 슬러지로 만든다. 회수된 금속, 분진, 슬러지 및 수은흡착제는 600∼800℃에서 배소(焙燒)되고, 휘발된 수은가스를 콘덴서에서 냉각, 응집하여 수은을 회수함으로써 99.99%까지 순도를 높여 출하한다. 수은에 대해서는 거의 100% 회수가능하다고 한다.
이 공장으로 운반되는 폐형광등은 연간 약 2000톤으로서 전속 계약되어 있는 전국 480개의 자치체에 의해 회수되고 있다. 97년 4월부터는 일본통운(日本通運)과 공동으로 폐형광등의 회수사업을 개시한다. 일반가정에서 배출되어 자치체가 회수하여 파쇄한 폐형광등을 노무라흥산이 회수하여 집적거점에서 일시 보관하고 일본통운이 콘테이너에 적재하여 트럭과 내항해운, 화물열차를 이용하여 이토무카 광업소로 운반한다. 총 바닥면적 100평방미터이상의 사업소가 폐기하는 분량은 양사가 공동개발한 형광등 전용 수용기에 담아서 직접 회수하여 수송한다. 일본통운은 97년도 매출액을 1억엔으로 예상하고 있다.
97년 10월에 독일의 폐기물처리업자 트리네겐스사와의 공동출자로 폐형광등을 리사이클하는 회사를 설립한 야시키환경보전(矢敷環境保全)(나가사키현(長崎縣) 나가사키시·長崎市)에서는 나가사키현 오무라시(大村市)에 약 500평방미터의 리사이클공장을 건설하고, 이르면 98년 10월에 사업화하여 간사이(關西) 서쪽의 자치체와 사업소에서 나오는 폐형광등을 한번에 받아들일 생각이다. 폐형광등에서 수은과 유리, 금속을 회수하는 기술은 이미 독일의 트리네켄스사가 확립하고 있으며 허가신청이 수리되는 대로 공장착공에 들어간다.
어쨌든 집적된 폐형광등을 회수하지 않으면 리사이클을 궤도에 올려놓는 것은 어렵다. 현재는 형광등 제조원인 각 가전업체에서는 회수하고 있지 않으며 불량품과 메인테이넌스시에 발생한 형광등만 회수하고 있다. 최근에는 분별회수를 철저히 하고 있는 자치체도 증가하고 있으므로 연계해 나가는 것이 중요하다.
폐FRP§ 폐기물의 재자원화 ● 형광등 내의 수은은 투기할 경우 토양오염의 원인 ● 자치체의 철저한 분별회수가 열쇠 |
FRP(Fiber Reinforced Plastic 섬유강화 플라스틱)은 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 등에 유리섬유와 분말상 충진재(filler)를 혼합하여 보강한 것으로서 내열성, 고강도, 내파쇄성, 내약품성 등이 풍부하다. 태평양전쟁시에 군사목적으로 미국에서 개발되어 우수한 소재특성으로 인해 전후 일본에서도 연구가 진행되어 순식간에 산업계로 확대되었다. 용도는 FRP 생산량의 절반을 차지하는 용조, 정화조, 수조와 건축자재 이외에 몇년전부터 불법투기가 문제시 되고 있는 프레져보트와 어선 등 각종 소형 선박, 비행기와 자동차, 낚시대, 테니스라켓에 이르기까지 범위는 넓다.
강화플라스틱협회에 의하면 연간출하량은 68년에 4만4000톤, 1996년에는 그 10배를 넘는 45만 8200톤으로까지 확대되었다. 폐FRP의 배출량도 이후 증가 일로를 거쳐 현재는 1/3정도로 억제되어 있는 신제품 생산량에 대한 폐기량의 비율은 2000년에는 2/3분까지 증가할 것으로 예측되고 있다.
그러나, 튼튼하고 오래간다는 우수한 소재특성이 오히려 장애가 되어 여러 종류의 다양한 플라스틱 중에서도 처리가 어렵다. 현재의 처리방법은 전국에서 연간 30만대로 추정되는 폐FRP욕조는 소각이나 매립처리되고 있고 연간 약 45만대가 출하되고 있는 정화조는 신제품을 묻을 때에 낡은 것은 대부분이 그대로 묻혀서 버려지고 있다.
그리고, 폐FRP선(船)의 불법투기가 몇 년전부터 문제되고 있다. 현재 플레져보트는 30만척, 어선이 10여만척에 달한다. 폐선만도 3만척 이상되며 이후 매년 1만척 이상씩 늘어날 것으로 예상되고 있다. 해상보안청의 조사에 따르면 94년의 전국 불법투기선은 1573척이고 이 가운데 FRP선은 618척으로 40%를 차지하고 있다. 해안보안청은 95년 4월 1일부터 폐선의 불법투기단속을 강화하기 위해 폐선지도표(오렌지 카드)의 부착을 전국적으로 실시한다. 이 카드를 부착한 배의 선주는 1개월 이내에 적정하게 처리하지 않을 경우 해상오염 및 해상재해방지법에 관한 법률(해양오염방지법)위반으로 법적 제제를 받게될 수도 있다.
폐FRP는 금속이나 유리, 엔진, 내장 등 여러 가지 부품으로 구성되어 있기 때문에 FRP제품 중에서도 처리하기가 한층 어렵고 육상수송이 곤란하기 때문에 각 항 부근에서 처리하게 되므로 모으기 어려운 점이 장애가 되고 있다.
미쯔비시중공업이「마리노포럼21」에서 수주한 저온 소각로에 의해 유리섬유를 남기고 FRP만 용융하는 플랜트, 야마구찌현 시모노세키시(下關市)의 도요(東洋)SE 등 8개사의 이업종(異業種)교류회FRP분과회에서 개발한 배를 해체하지 않고 통째로 소각할 수 있고 유리와 금속류는 추출할 수 있는 장치 등 기술개발이 진행되고 있다. 이 밖에, 운수성 선박기술연구소와 아사히 간사이(旭化成)에서는 폐FRP선을 폭약으로 해체하여 인공어초를 만들고 하마마쯔시(浜松市)와 도쿄의 금속가공기 업체와 후지차량에서는 FRP선을 분쇄하여 자갈 대체품이나 시멘트 골재로 이용하거나 분쇄하여 미세한 분말로 만들어 열경화성 수지를 만드는 등의 방법도 시도되고 있다. 기술적으로 처리·리사이클은 실용화 단게에 와 있다.
그러나, 폐FRP선은 기술적으로 처리가 가능하지만 배를 모으기 어렵고 누가 처리비용을 부담할 것이냐하는 비용문제가 걸림돌이 되고 있다. 그래서 운수성 선박기술연구소와 히타치제작소, 히타치화성공업이 공동으로 개발한 폐플라스틱발전과 FRP리사이클시스템을 조합한 시스템이 주목을 모으고 있다. FRP를 고온용융하여 냉각한 다음 리사이클제품화하거나 혹은 유기분의 수지는 초임계수(超臨界水)로 분해하여 원료로 되돌린다. 초임계수는 증기를 공급하는 보일러에서 얻는다. 전력은 증기터빈, 컴바인드 싸이클발전으로 공급하고 보일러와 가스터빈은 폐플라스틱 열분해가스를 연료로 사용한다. 연간 폐FRP 4000톤, 폐플라스틱 5만 7600톤을 처리할 수 있고 잉여전기량도 6537만㎾ 얻을 수 있을 것으로 추정된다. 경제적으로도 실용화를 가능케 한 시스템으로 기대를 모으고 있다.
폐FRP선 이외에서는, 크린재팬센터가 구보타의 협력으로 FRP욕조를 분쇄하여 시멘트성 서양벽돌에 혼입하여 재이용하는 재자원화 실증테스트를 96년 12월부터 시작하였며 이시카와현(石川縣)의 內日本시스템에서는 공공하수도의 완비에 따라 불필요해진 FRP제 간이식 정화조를 빗물정화조로 운용, 저류한 빗물을 생활·산업의 중수로서 이용하는 시스템을 실용화하고 있다.
건설폐기물·잔토§ 폐기물의 재자원화 ● 주택개조 붐으로 배출되는 건설폐자재는 4톤 트럭으로 2860만대 분량 ● 개량토의 제조·판매로 프랜차이즈를 전개하는 기업도 등장 |
건설폐기물과 잔토를 합해서「건설부산물」이라고 한다. 건설성의 조사에 따르면 1995년도 건설폐기물의 총배출량은 9900만톤으로 산업폐기물 전체의 20%에 상당한다. 내역은 콘크리트 덩어리 3600만톤, 아스팔트 덩어리 3600만톤, 건설슬러지 1000만톤, 혼합폐기물 1000만톤, 목재 600만톤, 기타 100만톤으로 되어 있다. 또한 준설공사나 택지개발 등의 공사현장에서 나오는 잔토는 연간 약 4억 4600만 입방미터이다. 도쿄돔의 360배라는 막대한 양이 배출되고 있다.
최근, 건설성이 94년에 책정한「리사이클플랜 21」을 바탕으로 업계가 자주적으로 건설부산물을 감량해 왔다. 플랜에서는 폐기물의 재이용율을 2000년에 80%, 잔토는 70%를 목표로 하고 있지만 95년도의 속보치에서는 폐기물이 58%, 잔토는 32%, 그 중에서도 건설슬러지의 재이용율은 목표치 35%에 비해 14%로 꽤 뒤떨어져 있는 것이 실정이다. 건설성에서는 이러한 건설부산물의 리사이클강화를 목표로 그 만큼 플랜을 개정하여「건설리사이클 추진계획97」을 새로 발표했다.
이번 계획에서는 목표의 대상을 공공사업뿐만 아니라 민간공사로 까지 확대한 점이나 리사이클이 뛰떨어져 있는 건설슬러지와 잔토에 대해서 달성목표를 종래보다 높게 설정한 점은 특징적이라 할 수 있다. 또한 현행에서는 산업폐기물로 취급하는 건설슬러지를 리사이클법의 개정으로 재생자원 및 지정부산물에 추가할 방침도 내세웠다. 이로 인해 탈수처리한 슬러지를 리사이클함으로써 불법투기문제도 완화될 전망이다.
건설부산물의 처리에 있어서 문제되고 있는 것은 전국 각지에서 일어나고 있는 불법투기이다. 겅찰청의 조사에 의하면 원상회복을 필요로 하는 불법투기 가운데 90% 이상이 건설부산물이라는 것을 알 수 있다. 불법투기를 방지하기 위해서는 건설업자(또는 처리업자)의 의식향상은 물론 공공사업의 발주자인 자치체의 관리책임을 강화하는 것이 불가결하다. 공공사업을 진행할 때에 먼저 자치체가 건설부산물의 처리·리사이클루트를 확보한 뒤에 적정한 처리비용을 부담하는 것이 최선의 방책이라고 할 수 있다.
▶ 건설폐기물
건설폐기물의 대부분은 공공사업으로 인해 배출된다. 제네콘을 중심으로 하는 건설업계에서는 거품경제가 붕괴된 후 공공사업의 감소로 인한 수주악화와 경쟁격화하는 심각한 상황 하에서 살아남기 위해 환경에의 대응을 강화하고 있다.
일본건설업 단체연합회등 관계 10단체는 건설업계로서 취해야할 환경행동을 밝힌「건설산업환경비전」을 책정하고「건설산업 전체가 협조적인 환경행동을 추진한다」는 행동지침을 표명했다. 그 후로 전국건설협회등과 공동으로 건설폐기물의 총량이나 질에 관한 실태조사에 착수했다.
각 건설회사에서는 환경규제의 강화를 새로운 비즈니스찬스로 파악하고 사업화를 위한 기술개발을 진행하는 기업도 많다.
가지마(鹿島)는 사장을 위원장으로 하는 환경위원회를 설치하고 건설부산물에 관한 행동지침을 정하였다. 또한 94년에는 벌채재(伐採材)탄화이용시스템을 개발, JV(조인트 벤처)의 스폰서인 후쿠시마공항(후쿠시마현 타마가와무라·玉川村)의 확장공사에 활용하였다. 이 시스템을 이용하면 벌채된 가지나 뿌리부분을 하루만에 목탄으로 만들 수 있고, 만든 목탄을 토양개량재나 수질정화재로서 환원할 수 있다. 이미 전국 10곳에 가동실적이 있고, 정부나 지방자치체로부터의 문의가 많다고 한다.
그 밖에 오오모리조(大林組)는「환경매니지먼트실」을 설치하고 환경관리·감사 국제규격인 ISO1400시리즈의 인증을 취득하기 위해 시스템을 구축하기 시작했다. 더욱이 설계부터 시공까지 다각도에서 환경배려형으로 제안해 나갈 뿐만 아니라 건설부산물의 리사이클도 추진한다.
한편, 장래적으로 주택관련업계에서 건설폐기물의 매출량이 급증할 것으로 보인다. 이는「일본열도개조론」의 영향으로 신설 주택착공 가구가 사상최고를 기록한 73년과 그 전후에 건축된 주택의 개조시기가 임박했기 때문이다. 목조주택의 평균수명은 대개 26년이니까 당시 건축된 190만 5000가구가 2∼3년 동안에 개조된다고 가정하면 건설폐기물은 4톤트럭으로 환산해서 대략 2860만대 정도가 배출되는 셈이다. 주택업계에서는 이후 급증할 것으로 예상되는 주택폐자재에 대한 처리문제로 고심하고 있다.
해체되는 주택에서 나오는 폐기물은 크게 톱밥, 콘크리트 폐자재, 폐플라스틱 등의 3종류로 나뉜다. 톱밥은 침으로 만들어서 건축자재로 쓰고 콘크리트 폐자재는 재생골재나 자갈로 쓰고 폐플라스틱은 용융고화해서 연료 등으로 리사이클되지만 이 가운데 오래된 목재로 만든 칩은 싼 수입목재에 눌려서 리사이클이 정체되고 있다. 그래서 각 주택업체에서는 오래된 목재로 만든 칩을 유효하게 이용하기 위한 새로운 건축자재 개발에 돌입했다.
미사와홈은 톱밥을 수십 미크론의 초미립자로 만들어서 특수한 수지로 연결한 복합재「M우드」를 독자개발했다. 주택의 부재료로서 점차 채용되고 있다. 외관도 촉감도 기존의 목재와 다름없기 때문에 난간이나 창틀, 현관나무 등 여러 용도로 이용가능하다고 한다.
또한, 토목·건축업체인 미쯔이석화산자(도쿄)는 오래된 목재 칩을 이용한 마루 밑 환기공법재「세스맥스」를 상품화하여 주택업체를 대상으로 판매를 시작했다. 미쯔이홈이 개발에 협력하였다. 앞으로도 칩과 수지로 만든 복합재의 개발에 주력한다.
이처럼 기업에 의한 리사이클재 개발과 병행하여 업계 전체에서도 대응이 진행되고 있다. 주택업체 등 31개사가 가입한 주택생산단체연합회(住宅聯)에서는 CO₂의 배출삭감이나 건설부산물의 리사이클 향상을 테마로 한 환경행동계획을 정리했다. 주택연에서는 폐기물의 감량화는 주택구입자에게도 비용절감이 되도록 폐기물 최종처분량의 삭감이나 부산물의 리사이클 목표를 설정한다. 더욱이 97년도부터는 환경공헌활동을 하는 단체에 대한 조성제도를 신설하여, 영리·비영리에 관게없이 1단체당 200만엔을 상한으로 하는 조성금을 지급해 나갈 방침이다.
한편, 건설폐기물의 재생사업도 출현하고 있다. 가고시마현 리사이클사업 협동조합은 97년부터 건설폐자재를 100% 리사이클하는 플랜트를 가동시켰다. 총투자액은 약 32억엔. 처리수수료 외에 재생노반재, 공재 등의 판매로 연간 4억엔의 매출을 올릴 전망이다. 또한 오래된 목재로 만든 칩을 에너지원으로 하는 자가발전도 병설하여 3년안에 매전(賣電)사업을 시작할 계획이다.
중간처리업자는 네트워크를 구축하기 시작했다. 중간처리업 연락협의회(中連協·도쿄)에서는 협회에 가맹된 수도권의 중간처리업자 24사 사이를 네트워크로 연결하여 건설폐기물의 리사이클을 추진한다. 이것은 제로에미션에 기초한 대응으로 여러 공장이 상호보완적으로 폐기물을 융통함으로써 처리 후에도 아직 감량화, 재자원화, 무해화의 여지가 남아있는 폐기물을 철저히 처리해 가는 시스템이다. 현재는 각 폐기물별로 시험적인 대응을 진행하고 있는 단계지만 97년에 모든 폐기물에 대응가능한 순환처리시스템을 구축해 놓았다.
건설성에서는 공공사업을 대상으로 건설폐기물의 재자원화시설로의 반입과 재생품 이용을 우선하도록 지도하고 있다. 특별히 장래적으로는 재생자원이용촉진법의 대상항목(종래는 콘크리트 덩어리, 아스팔트 덩어리, 목재, 잔토)에 건설슬러지나 혼합폐기물을 추가해 나갈 예정이다. 건설폐기물의 증대는 최종처분장을 건설해야 하는 문제가 되고 있으나 처분장의 신규입지는 해가 갈수록 어려워지고 있다. 이런 의미에서 리사이클은 피해갈 수 없는 길인 동시에 비즈니스적인 진전도 클 것으로 기대된다.
▶ 건설잔토
항만이나 하천의 준설공사나 택지개발로 인해 배출되는 건설잔토는 농지법이나 삼림법에 근거해 생긴 흙은 쌓거나 매립에 이용되지만 폐기물의 처리 및 청소에 관한 법률(폐소법)에 의한 산업폐기물로 지정되지 않기 위해서 일시보관 등의 명목으로 방치되거나 슬러지와 폐기물을 섞어서 불법투기하는 경우가 많다. 또한 최근에는 토양·지하수오염에 대한 관심이 높아져서 잔토의 내용도 추궁받기 시작했다.
현재, 전국의 자치체에서는「잔토조례」를 제정할 움직임이 활발하다. 시즈오카현(靜岡縣) 고텐바시(御殿場市)가 징벌규정을 담은 새 조례를 시행한 것을 필두로 치바현(千葉縣) 기미쯔시(君津市)에서는 삼림법이나 농지법에 근거해 흙을 쌓는 사업 등도 규제대상으로 했다. 도쿄에서는 마찌다시(町田市), 하찌오우지시(八王子市), 다마마찌(奧多摩町), 오우메시(靑梅市) 등이 잔토조례를 시행하였다. 97년 6월에는 도도부현(都道府縣)차원에서는 처음으로 치바현이「치바현 토사 등의 매립 등에 의한 토양의 오염 및 재해의 발생방지에 관한 조례(잔토규제조례)」를 제정했다. 치바현의 새 조례는 오염된 잔토에 의한 매립이나 무질서한 흙 샇기 등에 의한 토사붕괴나 유출을 방지함과 동시에 납이나 카드뮴 등 25종의 물질에 대해서 잔토의 안전기준을 설정하고 있다.
잔토는 90%가 공공사업에서 배출되며 나머지 10%가 민간공사에서 배출된다. 공공사업에서 나오는 잔토는 발주자인 정부나 자치체가 잔토 수입자나 처분지를 지정하고 운송비용을 부담하는「지정처분」이라는 방법으로 처리되지만 민간공사의 경우는 처리업자에게 맡기는「자유처분」이 많다. 자유처분의 경우 잔토의 운송비는 일정거리만 지불하기 때문에 운전거리가 길어지면 처리업자가 비용을 부담하게 된다. 이것이 일부에서 불법투기의 원인이 되고 있다.
제네콘 각 사에서도 자유처분토의 감량화를 도모하기 위해 발생한 흙을 다른 공사현장의 매립에 이용하는 방책 등을 강구하고 있다. 그러나, 공사일시가 맞지 않기도 하고 잔토의 발생량과 매립에 필요한 양이 일치하지 않는 등 해결해야 할 과제도 많다. 한마디로 잔토라고 해도 함수율이 높은 것, 질이 나쁜 것 등 성질과 상태가 다양하기 때문에 재이용하기 위해서는 질의 균일화도 문제가 된다. 그래서 잔토에 생석회(生石灰) 등을 섞어서 모래에 가까운 성상으로 복원한「개량토」가 등장했다.
도쿄가스가 건설기기업체인 코매트와 공동개발한「흙 교체기」는 자주식(自走式) 토양계량기로서 하루에 5대가 가동되고 있다. 누적처리량은 총 6000톤이다. 도쿄가스에서는 이 기계를 활용하여 2000년에는 개량토의 사용량을 현행의 3배에 해당하는 30만톤으로 늘릴 예정이다. 또한 개발업체인 코매트는 이 기계를「갈라파고스 리테라」라는 이름으로 판매하여 폐기물의 자주식 파쇄기「갈라파고스」시리즈의 히트를 이어 나가도록 했다.
한편, 소일베스트는「슈퍼소일」이라는 새로운 개량토의 제조·판매로 프랜차이즈를 전개하고 있다. 95년에 설립된 소일베스트(도쿄도 하찌오우지시·八王子市)를 시작으로 중부 소일베스트(아이치현 고마끼시·小牧市), 서간도(西關東) 소일베스트(야마나시현 우에노하라시·上野原市), 규슈 소일베스트(후쿠오카시·福岡市), 소일베스트타마(도쿄도 고다이라시·小平市)의 5곳에서 플랜트가 가동되고 있다. 또한, 97년도 3월에는 일본 슈퍼소일협회(도쿄도 고다이라시)를 설립, 슈퍼소일의 보급과 회원기업에 대해서 품질관리·기술지도를 실시하고 있다.
건설성이 95년에 실시한 조사에 의하면 내륙지방의 공공사업에서 사용된 매립재의 약 2/3에 해당하는 1억 3900만 입방미터가 구입한 흙이다. 결국, 자연 산을 깎아내서 매립용 토사를 채취하고 있는 것이다. 이러한 환경부하를 저감하기 위해서 그리고 불법투기를 예방히기 위해서도 잔토리사이클의 필요성을 높아지고 있다.
폐타이어§ 폐기물의 재자원화 ● 폐타이어의 리사이클율은 92년도부터 90%대를 유지 ● 후생성은 97년도 12월에 폐타이어처리업자를 대상으로 하는 재생이용인정제도를 도입 |
96년도 폐타이어의 리사이클율 91%. 한때는 일본 각지에서 야적과 방치가 사회적으로 문제시 됐던 폐타이어지만 업계의 대응으로 92년도부터는 리사이클율 90%대를 유지하고 있다. 폐타이어의 발생상황은 해마다 증가하고 있고 96년도는 전년대비 5%가 증가한 1억 100만개, 98만 7000톤의 타이어가 폐기되었다. 내역을 보면 타이어교체시에 7800개(81%), 폐차시에 2300(19%)로 되어있다. 리사이클방법으로는 시멘트소성용, 중소형 보일러용 등의 서멀리사이클이 50만 9000톤(51%), 재생 고무분, 재생타이어 등의 원형 혹은 가공이용(수출용 포함) 등 머티리얼리사이클이 39만 3000톤(40%), 기타 용도가 불명확한 것이 8만 5000톤(9%)로 되어 있고 머티리얼이 서멀리사이클을 매년 밑돌고 있다.
이와 같은 배경에는 7대 타이어메이커로 구성된 일본자동차타이어협회가 폐타이어의 열이용에 적극적으로 대응하고 있기 때문이다. 구체적으로는 대규모 안정처리처로 처리기술을 무료로 공여하고 더욱이 92년부터는 타이어 투입설비의 무상리스를 시작하였다. 특히 시멘트공장에서의 열이용에 가장 주력하고 있으며 전국 45개의 시멘트공장 가운데 26곳에서 폐타이어가 이용되고 있다. 또한, 92년부터는 브리지스톤을 비롯한 타이어업체공장에서의 발전연료화라는 열이용법도 서서히 늘어나고 있다.
生越(나마코시)연구소(후쿠오카현(福岡縣) 온가군·遠賀郡)은 폐타이어를 주연료로 하여 소주 등의 제조공정에서 발생하는 공장폐액을 소각처리하는 차재형(車載型) 폐액소각장치「WTF-1000」을 개발 타이어소각에서 발생하는 고온 연소가스와 보조연료(助燃)버너를 사용하여 특수 강판 위로 흘러드는 폐액을 800∼1000℃의 고온에서 소각처리한다. 소각할 때에 발생하는 흑연 등은 원심분리기나 조연(助燃)버너에서 처리된다. 폐타이어가 주연료이므로 폐액처리비가 톤당 1200∼1500엔으로 종래의 약 1/5정도다. 처리능력은 폐타이어가 매시 20개, 폐액이 매시 500∼1000리터이고, 10톤 트럭탑재용 목표타입이 5000만엔이다.
폐타이어의 열이용 가운데 시멘트 킬른에서 연소될 때에는 찌꺼기가 남지 않지만 보일러에서 연소했을 경우나 발전에 사용된 경우는 소각회가 발생한다. 지금까지 소각회는 거의 매립처분되어 유효하게 이용되고 못하고 있었다. 이러한 점에 착안하여 아이디코퍼레이션(야마나시현(山梨縣) 고후시·甲府市)에서는 폐타이어의 소각회를 원료로 잉크를 제조하고 있다. 이 회사의 전신은 야마나시현 내를 중심으로 활동하는 이업종 교류회로서, 고후시의 전통산업인 귀금속 관계를 중심으로 식당, 컴퓨터, 부동산 등 20개사로 구성되어 있고 개인적으로는 80명 정도가 참가하고 있다. 92년에 폐타이어의 소각회 20%가 카본임을 알고 재차 이용가능한 것을 고안해 왔다. 그 과정에서 500∼800℃에서 연소했을 경우에 소각회의 카본비율이 약 90%가 되는 것을 알아내었고 검정잉크의 안료로 사용할 수 있을 것으로 판단했다. 96년 4월에 인쇄이크의 시험제작에 성공, 보통 잉크에 비해 손색없는 품질을 얻을 수 있었다고 한다. 96년 7월에 단체를 법인화하고 같은 해말에 제품판매에 들어갔다.
액트림라타(이시가와현(石川縣) 가나자와시·金澤市)는 폐타이어의 소각회를 재이용한 활성탄으로 하천을 정화하는 수처리플랜트를 개발했다. 하천에서 펌프로 물을 퍼올려 필터에서 쓰레기를 제거하고 미생물처리한 후에 활성탄으로 흡착하는 구조이다.
한편, 통산성은 머티리얼리사이클을 추진하기 위해서 이미 JIS화되어 있는 재생고무, 재생타이어용 원료천, 재생타이어 이외의 폐타이어 재생제품에 대해서도 JIS화 해 나갈 방침이며 일본고무공업회와 재생고무공업회, 일본자동차타이어협회, 제조업체 등과 협조하여 검토해 나간다.
폐타이어의 머티리얼리사이클 중에서 가장 많이 이용되는 것은 잘게 파쇄하여 노반재나 기타 고무제품(매트 등)원료로 쓰는 것인데 고무제 스폰지는 튼튼하고 물기를 짜기도 좋아서 호평을 얻고 있다.
그런데 시멘트공장의 원연료로서도 폐타이어가 대량으로 사용되고 있으나, 95년 3월부터 산업폐기물에서 지정일반폐기물로 바뀜에 따라 용도에 문제가 생겼다. 이 변경은 폐기물 처리 및 청소에 관한 법률(폐청법)에 기초한 것으로 폐타이어를 원료로 사용하는 공장의 절반 정도는 산업폐기물을 처리하기 위해 필요한 시설허가를 얻은 상태다. 그러나, 새로운 제도 하에서는 새로 일반폐기물처리시설 허가가 필요해져 보다 엄격한 환경기준이 요구되어 새로운 시설로의 투자부담을 강요받은 사용 각사는 반발하고 있다. 이에 대해서 후생성에서는 산업폐기물과 일반폐기물에 관계없이 폐타이어를 처리하는 업자를 인정하는 재생이용인정제도를 마련하기로 하고 97년 12월부터 도입하기 위해 조정을 하고 있다.
폐PC §폐기물의 재자원화 ● 2002년에는 20만톤이 폐기 ● 장래적으로는 가전리사이클법의 대상품목 |
멀티미디어의 보급에 따라 PC시장이 급속하게 확대되고 있다. 96년도 PC의 국내출하대수는 전년대비 30% 증가한 약 680만대이고 국내보급대수는 2000만대에 달하고 있으며 몇 년후에는 막대한 양의 폐PC가 발생할 것으로 염려된다. 일본전자공업진흥협회에서는 컴퓨터 전체의 폐기물은 2000년도에 11만 5000톤, 2002년도에는 20만톤으로 추정하고 있다.
기업 등의 법인에서 배출되는 컴퓨터에 대해서는 판매점, 리스업자, 업체가 회수하고 소재별로 분별하여 리사이클하는 시스템이 구축되어 있지만 가정용 PC는 판매·유통경로가 날로 복잡해지고 있어 회수루트가 확립되어 있지 않다. 더욱이 판매점을 통한 회수는 5000엔 정도의 인수요금이 들기 때문에 차라리 자치체에 대형쓰레기로 버리는 편이 저렴하므로 리사이클로 회수되는 것은 45% 정도이다. 게다가 현재 기술로는 철(중량비 45%)과 비철금속(5%)이 회수되고 있을뿐, 나머지 플라스틱이나 기판, 케이블 등은 슈레더더스트로서 매립처분되고 있다.
통산성이 98년의 일반국회에 제출한「가전리사이클법(가칭)」에서는 당면한 폐가전제품의 80%를 차지하고 있는 TV, 냉장고, 세탁기, 에어콘의 4품목만을 대상으로 2000년도부터 실시할 예정인데 장기적으로는 PC도 추가될 전망이므로 PC메이커 각사의 조속한 대응이 임박해 있다. 96년 4월에 실시된 폐청법의 개정으로 슈레더더스트는 관리형 매립에 매립하도록 의무화됨으로써 이미 대규모 업체 각사에서는 제품 자체에 에너지절약 효율과 리사이클성을 높인「그린PC」개발에 몰두하고 있다. 플라스틱재료의 통일화와 리사이클이 용이한 재료로의 변경, 재료명 표시, 분해가 용이한 설계 등 LCA적인 수단이 이용되고 있다.
업계 최대기업인 NEC에서는 11월에 발매한 UNIX워크스테이션ECO-EWS4800/320EC에서 나사 수를 줄여 해체 시간을 단축시켜 본체의 재자원화율을 95%로 끌어올리고 플라스틱 난연재(難燃材)를 사용하지 않았다. 96년에는 본체에 리사이클이 가능한 칼라강판 혹은 오레핀강판을 사용한 환경배려형 PC VALUESATR를 발표했다. 또한, 97년 10월부터는 동사가 사용을 금하는 유해물질 등의 가이드라인에 기초한 소재·부품의 조달을 철저히 하고 있다.
후지쯔에서는 96년 11월에 출하한 FMV데스크톱컴퓨터에서 본체부분의 플라스틱을 전(全)기종에 통일, 강판도 오레핀강판으로 변경했다. 또한, 드라이버만으로 쉽게 분해할 수 있도록 설계하여 재자원화 가능율도 95% 이상으로 향상시켰다.
한편, 그린구입네트워크에서는 소비자가 그린PC를 구입할 때 기준에 되도록 각사가 판매하고 있는 제품에 대해서 리사이클이 용이한 제품설계, 중고·재생부품의 사용여부 등의 항목을 일람표로 만든「상품선택을 위한 환경데이터북」의 PC판을 97년 내에 발매한다고 한다.
그러나, 현재 회수·처리되고 있는 것과 이후 몇 년사이 폐기될 PC의 대부분은 그 이전에 생산된 것으로 특히 플라스틱부분은 난연성(難燃性)이 높은 다이옥신을 발생할 위험이 있는 염화비닐이나 ABS수지, 폴리스틸렌 등이 사용되었고 재료표시도 없어 이러한 부품을 어떻게 리사이클할 것인가가 이후 과제이다.
앞서 언급한 2회사의 대응을 살펴보면 NEC에서는 JR화물과 제휴하고 도쿄화물터미널역의 용지에 산업폐기물처리시설「도시형 자원순환시설R·C(Resources Cycle)센터」를 건설함과 동시에 폐PC의 리사이클시설도 설치한다. 98년 4월에 가동. 처리능력은 연간 1만∼ 1만 300톤이다. NEC가 회수한 폐PC를 JR화물이 철도콘테이너로 수송하고 NEC 관련회사인 高和(도쿄도 오다구·大田區)의 오리혼(折本)영업소(요코하마시(橫浜市) 미도리구·綠區)에서 분해, 분별, 파쇄한다. 프린트기판은 미쯔비시머티리얼이나 일본광업 등이 납, 동, 금 등의 유가물을 회수하고 플라스틱에 관해서는 시설의 동력연료로서 서멀리사이클한다.
후지쯔에서는 큐슈와 오키나와(沖繩)에서 직판한 PC를 회수·리사이클하는 후지쯔 큐슈리사이클센터(사가현(佐賀縣) 도스시·鳥栖市)을 97년 7월에 개설하였다. 리사이클시설은 이것으로 5번째이며 전국 13곳의 수집센터와 시스템을 관리하는 리사이클테크노센터, 재생부품을 보관·발송하는 리사이클파트센터와 연계된 전국적인 리사이클 체제를 정비했다. 이로 인해 처리능력은 96년도의 2배에 해당하는 약 1만 6000톤/년, 97년 60%의 리사이클율에 대해서도 2000년까지 90%로 높여갈 방침이다. 또한, 관련회사인 후지쯔화성은 미국에서 가정제품과 전자완구용 1메가바이트 중고메모리의 수요가 급증하고 있어 중고 PC의 머더보드를 미국의 리사이클업자에게 실험적으로 수출하였다. 이 분야로의 공급을 늘려서 97년 1% 정도였던 부품의 재생사용을 늘릴 생각이다.
이처럼 각사에서는 폐PC의 리사이클에 대해서 완전한 수용체제를 구축하고 있으나 기본적으로는 자사제품만을 대상으로 하고 있다. 그러나, PC는 주변기기에 다양한 업체제품을 조합하여 이용하고 있는 경우가 많으므로 업체단독으로는 대응에 한계가 있다. 따라서, 전(全)산업계가 연계하여 이 문제에 대응해 나갈 필요가 있다. 독일, 스웨덴, 스위스 등에서는 업체가 자사제품을 판매할 때에 구입자가 사용해 왔던 PC를 업체에 상관없이 무상으로 인수하고 있고 특히 독일에서는 콤팩크, 지멘스, 휴레트 펙커드 등 각사와 전문업자가 리사이클조직을 설립하였다.
일본에서는 이바라기현 조마찌(城町)의 리템이 독자적인 리사이클시스템으로 PC메이커로부터 주목을 받고 있다. OA기기를 상온에서 잘게 파쇄하고 자기나 풍력으로 철과 알루미늄, 플라스틱 등을 분별한다. 금속류는 유가물로서 판매하고 플라스틱은 열원으로 이용함으로서 100%의 리사이클이 가능한 시스템이다. 96년에는 크린재팬센터에서 재자원화개발사업 회장상을 수상하는 등 높은 평가를 얻고 있다.
또한, 산업폐기물업자인 日新産商(가나가와현 奏野市)에서는 히타치제작소와 미쯔이물산, 미쯔비시머티리얼 등 대규모 OA기기업체와 공동으로, 97년 2월에 폐OA기기의 리사이클시스템을 구축하였다. 브라운관이나 금속류, 플라스틱, 프린트기판 등을 수작업으로 선별한 다음 유리, 금속류, 플라스틱은 파쇄하여 소재별로 회수, 재품원료로서 리사이클한다. 중금속을 포함한 프린트기판은 파쇄하지 않고 미쯔비시머티리얼의 비철금속정련공장으로 수송되어 금, 은, 납을 회수한다. 10월부터는 기존의 리사이클라인을 확장하여 파쇄공정을 3회로 늘려, 슈레더더스트의 발생량을 삭감한다. 폐OA기기의 리사이클비용의 데이터 수집을 목적으로 한 실증실험을 통해 참가기업이 리사이클하기 쉽게 제품을 설계하도록 정보를 제공할 계획이다. 또한 플라스틱부품에 관해서도 이미 제품 및 수지업체와 협력하여 플라스틱원료로 재생하는 기술을 연구하고 잇으며, 재료표시가 없는 것에 대해서도 신건축자재로서 리사이클하도록 기술을 연구·개발하고 있다. 97년도는 간도(關東)에서 발생하는 폐PC의 약 15%에 해당하는 12만대의 처리를 목표로 궤도에 오르면 간사이(關西) 등에서도 회사건립을 검토하고 있다.
한편, 97년 4월부터 에코비즈니스부문을 신설하고 폐기물의 수송비즈니스를 본격화한 일본통운에서는 미쯔비시상사, 미쯔비시머티리얼 및 산업폐기물의 중간처리업자, 나까지마(中島)상점(이바라기현 미도시·水戶市)과 공동으로 폐OA기기의 회수·리사이클사업을 개시. 리스기간이 종료된 폐OA기기를 대량으로 안고 있는 리스업자나 일반사업소를 대상으로 미쯔비스상사가 고객의 획득을 담당하고 일본통운이 집하하여 나까지마상점의 처리공장까지 운반하고 파쇄·분별한 다음 미쯔비시머티리얼과 합금업체가 비철금속, 알루미늄, 플라스틱 등의 제품원료로서 재생한다. 일본통운에서는 이 밖에도 폐형광등의 회수·운반에도 나서 2000년도 산업폐기물운송관련 매출액을 100억엔으로 끌어올릴 생각이다.
가전리사이클법에 관한 검토에서는 자치체에 의한 회수를 축소하는 방향으로 진행하고 있어 그 만큼 업체측은 회수루트의 확립과 리사이클시설의 정비 등 부담이 커지게 된다. 리사이클비용을 부담하는 소비자가 납득할 수 있는 금액이 되도록 가능한한 저렴한 리사이클시스템을 구축할 필요가 있다. 운송회사와의 이업종연계는 업체측에게는 수송비의 삭감을 운송회사에게는 신규사업의 개척이라는 이점이 있어 주목을 모으고 있다.
폐파칭코대§ 폐기물의 재자원화 ● 연간 200백만대 이상의 폐파칭코대가 발생 ● 파칭코대는 금속과 플라스틱 등의 산업폐기물과 목재 등의 일반폐기물이 혼합된 특수한 폐기물 |
게임업체나 대규모 유통회사 등 이업종의 잇따른 참여로 바야흐로 파칭코업계는 시장규모 30조엔을 형성할만큼 팽창되었다. 파칭코점은 전국에 17000점에 달한다. 파칭코대의 설치대수는 약 400만대에 달하며 1년 동안 약 352만대의 파칭코대가 생산되고 200만대 이상의 파칭코가 폐기된다고 한다. 더욱이 96년 8월에 전일본유기사업(遊技事業)협동조합연합, 일본유기관련사업협회, 일본유기공업조합, 일본전동식 유기기(遊技機)공업협동조합 등의 4단체가 파칭코의 건전화를 도모함과 동시에 업장 내외의 사고를 방지하기 위한 자숙책으로서 손님의 사행심을 부채질하는 파칭코대 약 70만대를 96년 10월부터 98년 1월 사이에 철거한다고 발표했다.
보통 교체된 파칭코대는 신기종이 납입될 때에 처리업자에게 인수되는데, 파칭코대는 금속(약 37%)과 플라스틱(약 30%) 등의 산업폐기물과 일반폐기물인 목재(약 30%)가 혼합된 특수한 폐기물로 자치체에 따라서는 각각에 대해서 처리허가증이 필요하기도 하므로 적절하게 처리하기 어렵고 전문 해체업체가 거의 없는 실정이다.
또한, 96년 3월에 센다이(仙臺)의 산업폐기물업자들로 구성된 NYKS네트워크가 파칭코의 기판에서 PCB가 검출되었다고 발표했다. 그 후 업체와 센다이시가 여러 차례 재조사한 결과에 따르면 PCB는 검출되지 않았지만 몇몇 자치체에서는 기판을 분리하지 않은 파칭코대의 소각과 매립을 금지했다. 이것은 조치가 빠른 경우이고 수개월에 걸친 파칭코대의 교체리사이클 속도에 폐파칭코대의 처리가 바로 뒤따르지 않자 결국 전국 각지에서 불법 투기로 인한 야적문제가 발생했다.
92년경 폐파칭코대의 불법투기로 인해 피해를 받은 사이타마현(崎玉縣) 요리이(寄居町)의 경우, 원래 있었던 해체업자가 도산하자 채 처리하지 못하고 남은 폐파칭코대가 계기가 되어 마을안 4곳에 약 4000대에 달하는 파칭코대가 야적되었다. 철거하기 위해서 공적 자금을 도입하는 것은 불법투기자를 횡행시키는 결과를 초래할 뿐이라고 판단한 마을과 현(縣)은 파칭코장 조합인 사이타마현 유기장(遊技場)협동조합에 협력을 요청하여, 운반, 해체, 소각에 드는 비용 약1000만엔은 이 조합이 설치해 둔 불법투기에 대한 기금에서 부담, 투기된 폐파칭코대 가운데 우선 쓰러질 위험이 있는 21000대를 철거했다.
더욱이 96년 7월부터는 일본유기기공업조합이 중심이 되어 나머지 폐파칭코대를 철거했다. 처리비용은 앞서 언급한 업계 4단체가 책임지는 형태로 부담했다. 현재, 요리이(寄居町) 파칭코장은 불법투기 감시원을 배치하여, 두 번다시 야적이 일어나지 않도록 정기적으로 순찰하고 있으나 같은 문제는 파칭코점이 모여있는 대도시 주변에 사람의 눈이 띄지 않는 곳에서 발생하고 있으며 발견되지 않은 곳도 다수 존재할 것으로 생각된다.
이러한 문제가 매스컴에서 다뤄지는 가운데, 파칭코대에 포함된 유가물(有價物)을 골라내서 유효하게 이용하려는 회사도 출현하기 시작했다.
그중에서도 발빠르게 대응하고 있는 곳은 파칭코업체인 헤이와(군마(君馬)縣 키류시<桐生市>)이다. 이 회사는 대규모 시멘트업체 찌치부코노다(秩父小野田)와 공동으로 폐파칭코대의 무공해처리 고형 연료화 플랜트를 찌치부코노다쿠마가야공장 내에 건설하고 95년 8월부터 본격적으로 가동했다. 헤이와가 파칭코장에서 회수한 자사제품의 폐파칭코대에서 기판과 코드부분을 제거하여 플랜트로 운반하고 찌치부코노다측에서 1대당 750엔의 처리료를 받는 시스템으로 폐파칭코대는 그대로 파쇄기에 투입되어 1차, 2차 파쇄후에 자력선별기로 철을 회수(재생업자에게 도매로 넘김)한 다음 고온에서 감용·고화된다. 완성된 고형연료(1킬로그램당 평균 열량 6500kcal)는 시멘트 소성로(燒成爐)의 연료로서 이용되고, 1450℃에 달하는 소각로에서 유독물질을 발생하지 않고 소성되며 그 재는 시멘트원료의 일부로서 거둬들인다. 지금까지 연간 13만대에 달했던 처리대수도 97년 4월부터는 20만대로 인상되었다.「이후 연간처리 대수에 대해서는 목표치가 정해져 있고 이에 미치지 못할 경우에는 헤이와가 보충해주기로 되어 있다. 최종적으로는 연간 40만대 처리를 목표로 하고 있지만 24시간 풀가동하면 3배 정도까지 처리 가능하다」(찌치부코노다환경시스템실: 이케노노부야(池野信也))고 한다. 이와 관련해서 40만대라고 하는 숫자는 관동부근 현(縣)에서 1년간 배출되는 폐파칭코대의 총 수에 필적한다.
한편 독자적으로 파칭코대의 리사이클사업을 추진하고 있는 회사도 있다. 도찌기현(栃木縣)코야마시(小山市)의 共榮기업에서는 폐파칭코대를 부품별로 잘게 분해하여 각종 금속과 수지를 다루는 업자에게 도매로 넘긴 다. 분해공정은 2단계로 나눠져 있다. 제1단계에서 13종류의 부품으로 분리된 후 약 130종류로 분해된다. 담당공장장인 하시모토야스오(橋本靖隆)씨에 따르면「파칭코대는 부품별로 잘 분류하면 용적비 97%정도가 리사이클 가능」하며, 재생자원화가 곤란한 나머지 3% 부품이 폐기물처리업자를 통해서 회수·처분될 뿐이라고 한다.이 회사에서는 분해매뉴얼을 작성, 수입체제는 이미 정비되어 있지만 폐파칭코대의 회수루트가 확립되어 있지 않기 때문에 정량확보가 곤란하며 지금은 2, 3명이 수작업(1일 1인 10대 정도)으로 분해하고 있는 상태라고 한다.
이바라기현(茨城縣) 카고시마군의 치요다(千代田)메인터넌스는 원자력시설의 운전, 보수, 관리 전문회사이지만 지금까지 쌓아 온 방사성 폐기물처리 기술을 활용하여 폐파칭코대의 리사이클사업을 96년 9월부터 시작했다. 여기에서도 분리작업은 인력으로 이뤄지고 있으며 플라스틱수지, 기판, 액정, 목재, 코드 등으로 분류하고 수지 부분만 파쇄선별장치를 거쳐 가는 입자상으로 부수어서 각각 업자에게 넘긴다. 자원화가 불가능한 것에 대해서는 병설되어 있는 소각로에서 약 900℃로 처분하고 소각회는 금속을 자력선별한 후 처리한다. 현재의 처리능력은 연간 36000대이지만,「개발조업」과「본격조업」의 2단계로 사업을 확층해 나갈 계획이고 처리공장의 자동화와 기계화에 대해서 97년 12월까지 검토한 후 설비를 확충하여 연간 20만대 처리를 목표로 하고 있다.
폐파칭코대의 처리가 지금까지 문제시 된 배경에는 판매업자나 업체가 팔기만 하고 처리는 파칭코업장에게 맡겼었던 데에 원인이 있다. 그중에는 폐파칭코대의 최종처리방법을 전혀 모르는 업자도 있고 업계내부의 의식혁명이야말로 가장 중요한 과제이다. 더욱이 파칭코제조업체나 단체에서는 LCA를 단행한 후에 제품만들기, 적당한 처리업자, 운송업자의 지정, 파칭코대가 업장에 납입·폐기되기까지를 관리하는 시스템을 구축해 나가도록 요구되고 있으며 업체내부에서 정합성을 꾀할 필요가 있을 것이다.
폐식용류§ 폐기물의 재자원화 ● 대부분이 폐기되고 있는 각 가정 내의 폐식용류 ● 대량 수요가 예상되는 경유대체 연료 V·D·F(Vegitable Diesel Fuel) |
일본에서는 연간 200만톤의 식용 유지가 사용되고 있다. 여기에서 발생하는 연간 36∼45만톤의 폐식용류 가운데 65%는 회수되고 있지만 나머지는 폐기되고 있다. 원래 폐식용류는 닭과 돼지의 사료첨가 지방, 비누를 비롯하여 잉크, 고무 등의 원료로 다시 태어날 수 있는 리사이클의 우등생이다.
폐식용류의 배출량은 크게 외식산업 및 급식과 같은 사업계와 가정에서 배출되는 것으로 나눌 수 있다. 사업계에서의 배출량은 약 18만톤인데, 1개소마다 모아진 양을 회수할 수 있기 때문에 업자를 통한 회수루트가 확립되어 있으며, 회수율은 90%를 넘고 있다. 전국에 폐식용류의 회수·처리업자는 600개사이다. 회수비 시세는 대규모 외식체인으로부터는 무료인 경우도 있지만 1ℓ당 약 20∼30엔 정도이다. 거둬들인 기름은 정제되어 원료로써 업체로 판매된다. 식물유는 도료, 동물유는 수지 가공용, 두가지가 섞인 것은 사료용 첨가 지방이 된다. 정제처리 비용은 평균 1ℓ당 약 20∼30엔이지만 찌꺼기(앙금)의 양 등 기름의 질에 따라 좌우되며 물이 섞이면 사용할 수 없게 된다.
한편, 가정에서 배출되는 기름은 그다지 회수되고 있지 않으며 회수율은 5% 정도이다. 가정에서는 신문지나 천에 흡수시키는 기름응고제를 사용하여 쓰레기로 폐기하거나 정원에 묻어버리는 방법으로 처리하고 있다. 또한, 폐식용류가 세제로 되는 유화제 같은 상품도 있다. 그중에서도 40% 가까운 가정에서 사용되고 있는 것이 기름응고제이다. 존슨의「굳히는 템플」은 95년 7월부터 1년간 약 5000만팩(1팩에 600㎖의 폐식용류를 처리할 수 있다)을 출하하고 있다.
어떤 형태로 처리되고 있든 간에 가정에서 나오는 폐식용류는 폐기되고 있는 것이 실정이다. 또한, 기름응고제나 신문지 등을 사용할 경우에는 고칼로리의 이 쓰레기가 소각로에서 고온연소하기 때문에 낡은 타입의 소각로에서는 내용(耐用)년수가 떨어지게 된다. 유화제도 기름을 유화하여 세제로 만드는데 물속에서 다시 기름이 분리된다는 문제도 안고 있다.
이 중에 가정에서 기름을 회수하는 데에 성공한 예도 있다.
도쿄도 무사시노시(武藏野市)에서는 91년 9월부터 회수·처리업자인 하라다(原田)유지에 위탁하여 실시하고 있다. 회수를 시작한 것은 폐식용류가 하수도 오염과 소각로 성능저하의 원인이 되고 있기 때문이다. 회수거점으로서는 市 출장소 4곳, 커뮤니티센터 10곳을 설치하고, 각 가정에서 PET병 등에 담아오도록 한다. 출장소에서는 월 1회, 커뮤니티센터에서는 2개월에 1회 회수한다. 지참해온 사람에게는 가져온 양에 상관없이 하라다(原田)유지에서 재생된 가루비누 200g을 나눠준다. 95년도의 회수율은 7150kg(7944ℓ)으로, 약 12000명이 협력했다. 회수된 것은 대부분 사료로 쓰인다.
치바현(千葉縣)의 테가(手賀)늪과 인바(印 )늪 유역의 시민단체「비누의 마을공유자 모임」은 합성세제와 폐식용류에 의한 테가늪과 인바늪의 정화를 목적으로 85년 3월부터 회수를 시작했다. 모임에서는 처음에 1인 1000엔의 회원을 모집하여 1만명으로부터 1300만엔을 모으고, 그 위에 생활협동크럽 등에서 얻은 자금을 추가하여 3000만엔을 확보하고 주식회사 테가늪비누공장을 설립했다. 테가유역 24개 시정촌(市町村)의 범위에서 회원 10세대에 1곳 정도의 비율로 회수거점을 마련하고 2∼3개월에 1번, 연간 60톤을 회수하고 있다. 기름은 비누로 만들어져 일반 수퍼에서 750엔(3kg)에 판매되며 회원은 비누를 싸게 구입할 수 있는 시스템이다. 또한 인바유역에서도 마찬가지로 인바늪비누정보센터를 설립하여 나리타(成田)와 사쿠라시(佐倉市) 등 8시정촌(市町村)에서 연간 10톤을 회수하고 있다. 이처럼 자치체와 시민단체의 협력을 얻은 루트를 통해서 거점회수하는 방법은 현재 자주 볼 수 있는 회수형태이다.
회수가 진행되고 회수량이 늘어남에 따라, 회수된 폐식용류를 무엇으로 리사이클해서 사용할지가 문제로 부각된다. 용도가 확대되지 않으면 고지(폐지)가 남아 돈 때와 같은 전철을 밟게 될 것이다.
현재 폐식용류의 용도로서 60∼70%를 차지하는 것이 사료용 첨가 지방이다. 그러나 수입된 버진나타네유와 팜유가 저렴하고 수입 브로일러(broiler)에 의한 양계업의 쇠퇴 등 불안 요소를 안고 있다. 또한, 비누로서 리사이클되는 양은 얼마 안되지만 그래도 수요가 막힌 상태이다. 인바늪비누정보센터에서는 공장 가동율이 60%정도라고 한다.
여기에서 도쿄도 스미다구(墨田區)의 시부야(染谷)상점이 93년에 세계최초로 개발한 폐식용류 100%의 경유대체연료 V.D.F(Vegitable Diesel Fuel)에 주목하게 된다. 시부야(染谷)상점은 49년에 창업된 이래, 폐식용류를 회수하여 도료나 사료의 원료로서 재생해 왔다.
V.D.F에는 1. 원료가 식물이기 때문에 SOx를 배출하지 않는다, 2. 흑연이 경유의 1/3이다, 3. 연비나 가격이 경유와 거의 같다, 4. 인화점이 185℃로 높기 때문에 관리상 안전하다, 5. 디젤차로 개조하지 않고 급유할 수 있는 장점이 있다. 식물류의 폐식용류를 정제하여 100ℓ의 폐식용류에서 95ℓ의 V.D.F를 얻을 수 있다. 농림수산성도 V.D.F를 폐식용류의 새로운 수요처로서 착안하고 있다. 또한, 쿄토시(京都市)에서는 V.D.F를 쓰레기수집차나 쓰레기버스에 이용하는 계획을 검토중에 있고 97년 12월까지는 실현할 전망이다. 쿄토시 청소국이 96년 11월부터 쓰레기수집차에서 실험적으로 사용한 결과 NOx는 경유보다 약간 적고, SOx는 1/1000 이하, 흑연은 1/3, CO₂도 10% 정도 적었기 때문에 도입하기로 결정했다. 계획으로는 우선 수집차 18대에 도입하고 그 후 위탁업자도 포함하여 220대 전 차량으로 확대한다.
또한, 니치레이와 그룹회사인 만요식품과 니이가타철공소는 식물폐유를 연료로 이용하는 출력 475㎾의 디젤발전설비를 개발하여 만요식품 본사공장에 설치하고 97년 10월부터 자가발전설비로서 운용하고 있다. 설비투자액은 1억 2000만엔으로 냉동식품용 어묵을 전문 생산하는 만요식품에서는 연간 600톤의 폐유가 발생하는데 이것을 폐유발전설비로 돌려서 필요한 전력의 절반을 조달할 계획도 있다.
폐건전지§ 폐기물의 재자원화 ● 국내에서 생산되는 건전지는 95년에 수은 제로를 달성 ● 니켈 수소와 리튬이온 등 새로운 2차 전지의 리사이클기술이 과제 |
▶ 1차 전지
전지공업회의 조사에 의하면 96년도 전지 전체의 총생산량은 57억 5000만개(총액 7212억엔)로, 그 중 망간과 알카리 등 다 사용하지 않은 1차전지(건전지)는 45억 2000만개(1855억엔)이다.
이전에는 일반쓰레기로 처리되었던 폐건전지이지만 80년대 전반경부터 폐기후의 토양·수질오염이 위험수위에 이르게 되었다. 당시 생산되고 있었던 전지의 대부분은 아연통의 부식과 액체의 외부유출을 막기 위해 수은이 함유되어 있었기 때문이다. 전지로 사용되는 것은 무기수은이므로 미나마타병의 원인이었던 유기수은과 같이 직접 인체에 영향을 미치지는 않지만, 토양에 장기간 방치되면 유기수은으로 변할 위험이 있다. 때문에 일본건전지공업회에서는 85년부터 수은을 사용하지 않는 전지의 개발을 진행하여 91년에 망간, 92년에는 알카리 전지로 수은 제로를 달성했다. 95년 12월로 수은전지의 생산이 중단된 이후, 국내에서 생산되는 전지에 대해서는 수은이 전혀 사용되지 않는다. 그러나 폐기되는 전지 안에는 그 이전에 생산된 것도 포함되어 있고 또 수입품에는 아직도 수은이 사용되고 있기 때문에 완전한 수은 제로는 아직 미래의 일이 될 듯하다.
현재, 일본에서 폐건전지의 수은회수·처리사업을 하고 있는 것은 노무라흥산(野村興産)의 이토무카광업소(홋카이도(北海道) 루베세베쵸 (留邊蘂町)뿐이다. 86년에 전국 도시청소회의를 통해 폐건전지의 광역 회수·처리센터로서 지정된 이토무카광업소에서는 지방자치체가 회수한 폐건전지를 중량 차이에 따라 수은이 함유된 것을 선별하고 외장 통(철가루로 리사이클)과 내용물로 해체한다. 내용물을 600∼800℃로 가열하여 휘발되는 수은을 회수한다. 남은 철, 아연, 망간화합물 등의 분말은 TDK와 후지전기화학 등과 공동으로 텔레비젼과 변압기 등에 사용되는 페라이트원료로서 재이용되고 있다. 페라이트원료는 전지의 주성분과 거의 동일하고 금속을 분류할 필요가 없기 때문에 종래품보다도 값이 싸다.
▶ 2차 전지
한편, 2차전지(축전지)는 휴대전화와 노트북 PC 등 휴대전자기기의 보급과 함께 해마다 수요가 늘어나고 있으며 96년도에는 5357억엔으로까지 시장이 확대되어 2000년에는 1조엔 산업으로까지 팽창될 것이라고 한다. 일찍이 2차전지라고 하면 니카드(니켈카드뮴)전지밖에 없었지만 90년에 음극재(陰極材)로 수소 흡장합금을 사용한 니켈수소전지가 등장했다. 니카드전지보다 중량에너지 밀도가 약 1.5배 높고, 전압이 1.2볼트로 상환성이 있으며 전지수명도 500회 정도로 성능이 우수하여 도시바전지, 마쯔시타전지공업, 산요전기가 국내시장을 형성했다. 더욱이 91년에는 소니가 니켈수소전지보다도 고용량, 고전압의 리튬이온전지를 세계 최초로 양산화(量産化), 96년에는 출하액에서 니카드전지를 추월하여 소형전지에서 1위를 차지했다.
니카드전지의 국내생산량 약 7억개의 대부분은 해외수출용이고, 국내소비량은 2억개 정도이다. 폐니카드전지의 회수율은 20%(4000톤)정도이다. 그 가운데 60∼70%를 재생처리하고 있는 도호(東邦)아연의 小名浜정련소에서는 96년에 니켈과 카드뮴을 분리하는 배소(焙燒)공정의 능력을, 국내 연간발생량의 50%에 상당하는 연간 3000톤으로 끌어올렸다. 또한, 동사에서는 니켈수소전지에 대해서도 리사이클하는 데 있어서 과제가 됐던 업체마다 품질이 다른 미시메탈(misch metal) 기술을 확립하였으며 이후 본격적인 수입체제를 정비함과 동시에 리튬이온전지의 리사이클기술도 개발해 나갈 생각이다.
리튬이온전지의 개발원인 소니에서도 스미토모(住友)금속광산과 공동으로 폐리튬이온전지에서 코발트를 회수하는 리사이클프로세스를 업계 최초로 획립하여 96년 4월부터 전지회수를 시작했다. 소니가 회수한 정지를 배소한 뒤에 스미토모금속광산이 그것을 사들여 분쇄한 뒤, 용매추출법으로 염화코발트를 추출, 전지에 포함된 철이나 동, 염화니켈도 재이용된다.