사업장폐기물 소각장의 화재, 폭발사고가 끊임없이 발생하고 있다. 원인은 소각장에 유효한 소방설비가 부재하며, 근래 폐기물의 발열량이 증가하고 있고, 소각시설의 노후화 되고 있으나 이에 대응해 안정적인 소각을 위한 방재시설의 개선 및 소각설비 투자가 부족하기 때문이다.
유해위험물질과 가연성, 인화성 물질로 가득한 폐기물소각장에서의 화재는 소화의 어려움으로 소화활동에 많은 시간이 소요될 뿐 아니라, 발생하는 연소 가스는 독성이 매우 높아 사람과 환경에 치명적인 악영향을 준다. 아울러, 소각장은 님비(NIMBY)현상으로 한적한 임야 인근이나 산업단지에 위치해, 화재발생시 임야나 공장으로 확산될 우려가 있어 더욱 위험하다.
소각사업장에서 발생하는 화재는 주로 반입되는 폐기물의 취급 부주의, 소각시설의 운전 부주의, 소각시설의 유지관리 부재나 미비로 인한 설비 결함에 있다. 본 연구에서는 사업장폐기물 소각장의 화재사례를 조사하여 공정별 화재요인을 분석하였다. 그리고 화재발생 위험성이 많은 설비와 지역을 선정하고 효과적인 대책을 제언하였다.
위험설비는 ①파쇄기(분쇄기)와 ②연소실, ③보일러이며, 위험장소는 ①폐기물 보관창고, ②투입호퍼 주변, ③연소실 투입구 주변, ④소각로 주변설비, ⑤보일러 이후 배기가스의 통로로 부터 백 필터까지이다.
소각로는 각 공정상의 설비가 모두 연결, 일체화 되어 유기적으로 작동하고 있어 단위 공정상의 화재가 소각로설비 전체로 확대된다. 따라서 초기에 화재를 감지하고, 소화할 수 있는 소방설비를 구축하여야 하며 특별히 설비 구조는 방폭 구조 및 내화성능이 있는 구조로 시공되어져야 한다.
소각 프로세스에 따른 화재발생 장소와 설비, 원인을 살펴보면,
①폐기물을 반입하여 소각로에 투입하는 공정에서는, 폐기물 보관창고에서 저장기간 동안 자기발열에 의한 자연발화와 2성 물질 간의 혼촉으로 화재가 발생한다. 보관창고는 폐기물을 저장하는 곳이기에 초기 소화하지 못하면 대형화재로 발전하여 소각시설 전체에까지 영향을 미친다. 보관창고는 면적에 관계없이 자동화재 감지시설 및 스프링클러 또는 옥내소화전 설치를 의무화 하여 화재 발생 초기 진화가 가능하도록 하여야 한다. 창고는 층고가 높고 분진이 많아 효과적인 화재감지기는 불꽃 감지기이다.
②소각, 연소공정에서는 화약, 가스통 등 폭발물 투입으로 인해 발생하는 소각로 내부 폭발 화재와 소각대상 폐기물을 파쇄하지 않고 연속 투입하거나 소각로 연소실 투입구 문이 열릴 때 역화 등으로 발생하는 투입구 주변 화재가 많다. 투입구에서 화재가 발생하더라도 폐기물 창고에 적재된 폐기물로의 확산을 방지할 수 있는 방화구획이 되어야 하며 더하여 이 지역에는 측벽형 스프링클러나 고정식 팩케이지 소화설비를 설치하여 초기에 화재 진압이 가능하도록 하여야 한다.
③소각열 냉각공정에서는 폐열보일러의 계측기기 오류나 정전 등으로 보급수가 중단되거나, 저수위로 인한 폐열보일러 수관이 열화 손상되는 사고이거나, 보일러를 식히지 않은 상태에서 갑작스런 급수로 인해 증기폭발로 보일러 수관이나 드럼이 폭발하는 사고(화재)가 발생한다. 보일러는 반드시 유자격자가 운전하여야 하며 자동프로그램을 통해 제어될 수 있어야 한다.
④배기가스처리 공정에서의 화재는 소각로에서 배출된 고온의 배기가스나 불씨가 폐열보일러에서 냉각작용을 못하고, 백 필터로 전달되어 발생하는 백 필터 화재이다. 연소실의 불씨나 고온의 배기가스가 백 필터까지 도달되지 않도록 배기가스 통로(일반적으로 덕트)에 불꽃감지기와 자동으로 연동되는 스프링클러가 유효한 설비이다.
상기 언급한 사항들을 종합하여 다음과 같이 근본 대책을 제언한다.
첫째, 사업장폐기물소각장에 대한 설계기준 및 관리기준의 강화이다.
사업장 폐기물소각장은 소각로 및 소각로와 연결된 보일러와 유압공급시설 설치지역을 방폭지역으로 하여 방폭 설계를 하여야 하며, 공정안전진단 의무대상으로 지정하여 설계, 시공, 운영단계에서 관리감독 받아야 한다.
둘째, 방재관련 관리, 감독과 더불어 기술과 시설개선 자금의 지원이다.
화재 없는 안전한 소각장의 관리운영을 정책 목표로 삼고, 민간이 운영하더라도 공공사업으로 인정하여, 소각장 안전에 관련된 시설개선 및 운영 자금을 지원하여야 할 것이다. 이렇게 하는 것은 공익을 위함이다.
결론적으로, 현실의 사업장폐기물 소각장의 잠재적 위험성과 화재증가 요인을 개선하기 위해서는, 소각로의 설계, 시공, 운영단계에서 전문가와 기관이 직접 관리·감독하고 동시에 기술 및 자금을 지원하여 시설을 개선하도록 유도하는 정책이 필요하다.