표제지
목차
요약문 3
Ⅰ. 서론 14
1. 연구배경 및 목적 15
2. 연구내용 18
3. 연구방법 19
4. 용어의 정의 20
Ⅱ. 폐플라스틱 열분해 관련 현황 및 기술 21
1. 폐플라스틱 관련 현황 22
2. 폐플라스틱 재활용 기술 26
3. 국내 폐플라스틱 열분해 관련 연구개발 현황 31
4. 폐플라스틱 열분해 유화 공정 36
5. 폐플라스틱 열분해 반응기의 종류 42
6. 폐플라스틱 열분해 유화 업체 현황 58
7. 폐플라스틱 열분해 공정 및 시설 관련 법규 현황 64
Ⅲ. 폐플라스틱 열분해 공정에서의 사고사례 분석 86
1. 국내 사고사례 87
2. 국외 사고사례 90
3. 사고사례 분석 95
Ⅳ. 폐플라스틱 열분해 공정 및 설비의 위험성 117
1. 열분해 생성 물질의 위험성 118
2. 열분해 공정 및 설비의 위험 요인 135
Ⅴ. 폐플라스틱 열분해 유화 공정의 안전관리 방안 139
1. 법적 안전관리 방안 140
2. 공정 및 설비 안전관리 방안 145
3. 관리적 측면의 안전관리 방안 152
4. 안전보건기술지침(KOSHA GUIDE) (안) 153
Ⅵ. 결론 154
1. 폐플라스틱 열분해 관련 현황 155
2. 폐플라스틱 열분해 공정에서의 사고사례 157
3. 폐플라스틱 열분해 공정 및 설비의 위험성 158
4. 폐플라스틱 열분해 공정의 안전관리 방안 158
5. 연구의 한계 및 향후 과제 159
참고문헌 161
Abstract 167
[부록] 169
1. 폐기물관리법의 폐플라스틱 열분해 설비 관련 조항 170
2. 산업안전보건법의 폐플라스틱 열분해 설비 관련 조항 184
3. 위험물안전관리법의 폐플라스틱 열분해 설비 관련 조항 196
4. 로터리 킬른 폐합성수지 열분해 설비의 안전보건기술지침(안) 229
판권기 243
〈표 Ⅱ-1〉 합성수지 종류별 생산 및 판매 현황(2020년 기준) 23
〈표 Ⅱ-2〉 폐기물 형태에 따른 폐플라스틱 구성 비율 24
〈표 Ⅱ-3〉 폐플라스틱 처리 현황 26
〈표 Ⅱ-4〉 폐플라스틱 재활용 구분 27
〈표 Ⅱ-5〉 플라스틱 열분해 유화 관련 연구 수행 현황 32
〈표 Ⅱ-6〉 국내 대기업에서 추진 중인 폐플라스틱 열분해 관련 사업 및 연구 34
〈표 Ⅱ-7〉 정부에서 추진 중인 폐플라스틱 열분해 관련 연구개발 현황 35
〈표 Ⅱ-8〉 로터리 킬른 열분해 반응기를 이용한 폐플라스틱 열분해 공정(예) 38
〈표 Ⅱ-9〉 열분해 반응기 형식별 장ㆍ단점 54
〈표 Ⅱ-10〉 열분해 반응기 종류별 특성 비교 57
〈표 Ⅱ-11〉 국내 폐플라스틱 열분해 관련 사업장 현황 59
〈표 Ⅱ-12〉 외국의 주요 폐플라스틱 열분해 업체 62
〈표 Ⅱ-13〉 외국의 폐플라스틱 열분해 설비 제조업체 63
〈표 Ⅱ-14〉 폐기물관리법의 폐플라스틱 열분해유 인화점 관련 규정 65
〈표 Ⅱ-15〉 폐기물관리법 개정(안)에 따라 시행 예정인 열분해설비 검사 종류 65
〈표 Ⅱ-16〉 폐기물관리법 시행규칙 별표9(개정안) (폐기물 처분시설 또는 재활용시설의 설치기준) 제3호 다목 4 66
〈표 Ⅱ-17〉 폐기물관리법 시행규칙 별표10 (폐기물 처분시설 또는 재활용시설의 검사기준) 제7호 67
〈표 Ⅱ-18〉 산업안전보건법의 폐플라스틱 열분해유 관련 규정 69
〈표 Ⅱ-19〉 폐플라스틱 열분해설비 관련 산업안전보건법 검토 대상 72
〈표 Ⅱ-20〉 산업안전보건법 시행령 제42조(유해위험방지계획서 제출 대상) 73
〈표 Ⅱ-21〉 산업안전보건기준에 관한 규칙 제273조(계측장치 등의 설치)에 따른 특수화학설비의 종류 및 인화성 액체의 기준량 75
〈표 Ⅱ-22〉 산업안전보건법 시행령 제43조(공정안전보고서의 제출 대상) 76
〈표 Ⅱ-23〉 위험물안전관리법에 따른 석유류 위험물 및 지정수량(시행령 별표1) 80
〈표 Ⅱ-24〉 화학물질등록평가법 내 열분해유 관련 사항 82
〈표 Ⅱ-25〉 폐플라스틱 열분해 유화 시설의 법적 의무사항 적용여부 검토 결과 83
〈표 Ⅲ-1〉 국내 폐플라스틱 열분해 사업장의 화재ㆍ폭발 사고 현황('10~'21년) 88
〈표 Ⅲ-2〉 외국의 폐플라스틱 열분해 설비 관련 화재ㆍ폭발 사고사례 91
〈표 Ⅲ-3〉 폐플라스틱 열분해 공정에서 발생한 사고 원인('10~'21년) 96
〈표 Ⅲ-4〉 폐플라스틱 열분해 설비 화재ㆍ폭발 사고의 기계적 원인 102
〈표 Ⅲ-5〉 폐플라스틱 열분해 설비 화재ㆍ폭발 사고의 관리적 원인 103
〈표 Ⅲ-6〉 폐플라스틱 열분해 설비 화재ㆍ폭발 사고의 인적 원인 104
〈표 Ⅲ-7〉 폐플라스틱 열분해 설비 화재ㆍ폭발 사고의 물질ㆍ환경적 원인 104
〈표 Ⅲ-8〉 시스템 구성요소별 사고기여요인 108
〈표 Ⅲ-9〉 업무절차에 따른 사고기여요인 110
〈표 Ⅳ-1〉 플라스틱 열분해 시 생성되는 가스, 오일, 숯의 반응기별 비율 120
〈표 Ⅳ-2〉 무촉매 및 촉매 열분해 시 생성되는 오일, 가스, 숯(Char)의 비율 121
〈표 Ⅳ-3〉 폐플라스틱 열분해가스의 조성 124
〈표 Ⅳ-4〉 폐플라스틱 열분해가스의 폭발범위 및 자연발화온도 125
〈표 Ⅳ-5〉 폐플라스틱 종류에 따른 열분해유의 유동점 및 인화점 128
〈표 Ⅳ-6〉 열분해유의 화재폭발 및 물리적 특성 시험 결과 129
〈표 Ⅳ-7〉 폐플라스틱 열분해 공정 및 설비의 위험요인 135
[그림 Ⅱ-1] 연간 폐플라스틱 발생량(국내) 24
[그림 Ⅱ-2] 폐플라스틱의 재활용 기술 27
[그림 Ⅱ-3] 폐플라스틱 열분해 유화 기술의 흐름 32
[그림 Ⅱ-4] 폐플라스틱 열분해 유화 공정 예(1) 36
[그림 Ⅱ-5] 폐플라스틱 열분해 유화 공정 예(2) (일본 후지리싸이클) 37
[그림 Ⅱ-6] 폐플라스틱 열분해 유화 공정 예(3) (에네피아) 37
[그림 Ⅱ-7] 폐플라스틱 무촉매 및 촉매 열분해 공정 흐름도 및 특성 39
[그림 Ⅱ-8] 폐플라스틱의 촉매 열분해 유화 공정 예 41
[그림 Ⅱ-9] 폐플라스틱 열분해 반응기의 종류 42
[그림 Ⅱ-10] 유동층형 열분해 반응기 45
[그림 Ⅱ-11] 로터리 킬른 열분해 반응기 46
[그림 Ⅱ-12] CSTR형 열분해 반응기 48
[그림 Ⅱ-13] 마이크로파 열분해 반응기 50
[그림 Ⅱ-14] 관형 열분해 반응기 51
[그림 Ⅱ-15] 스크류 이송형 열분해 반응기 52
[그림 Ⅱ-16] 플라즈마 열분해 장치 53
[그림 Ⅲ-1] 열분해 반응기에서의 사고 발생 개요도(일본) 92
[그림 Ⅲ-2]/[그림 Ⅲ-4] 폐플라스틱 열분해 관련 안전제어구조도 107
[그림 Ⅲ-3] 열분해 반응기 사고의 AcciMap 분석 결과 116
[그림 Ⅳ-1] 플라스틱 종류에 따른 열분해 온도와 질량 변화 119
[그림 Ⅳ-2] 시료 A, B의 열분석(TGA) 시험 결과 129
[그림 Ⅳ-3] 열분해 잔재물 사진 133
[그림 Ⅳ-4] 분진폭발시험장치(좌) 및 시험결과(우) (시험농도 500g/㎥) 133
[그림 Ⅳ-5] 분진폭발 시험 후 화학점화기 전선의 탄화 상태 134
[그림 Ⅳ-6] 최소점화에너지 측정장치(좌) 및 시험결과(우) 134