포장 폐기물의 재활용과 처리 방법

포장 폐기물의 재활용

 

정의 및 중요성

 

포장 폐기물은 상품의 포장에 사용되는 모든 자료를 말하며, 이는 주로 플라스틱, 유리, 금속, 종이 등으로 구성됩니다. 포장 폐기물은 생활 폐기물의 상당 부분을 차지하며, 이를 효과적으로 재활용하는 것은 폐기물 관리와 환경 보호, 자원의 지속 가능한 사용에 있어 매우 중요합니다.

 

재활용의 분류

 

1. 1차 리사이클: 같거나 비슷한 제품을 만들기 위해 재활용하는 방식입니다. 예를 들어, 사용된 알루미늄 캔을 다시 새 알루미늄 캔으로 만드는 것이 여기에 해당합니다.
2. 2차 리사이클: 최초 제품보다 낮은 품질의 새 제품을 만드는 것으로, 제품의 품질이나 특성이 낮아지게 됩니다.
3. 3차 및 4차 리사이클: 각각 쓰레기에서 화학물이나 에너지를 회수하는 방식입니다.

 

필요한 시스템 요소

 

1. 지속 가능한 재활용 재료의 공급
2. 재활용 원료를 제품으로 만들 수 있는 기술
3. 리사이클 제품을 판매할 수 있는 시장의 형성

 

분리수거 방법

 

• Drop-off 프로그램: 소비자가 재활용품을 지정된 장소까지 운반하는 방법입니다.
• Pick-up 프로그램: 자원봉사자나 전문업체가 주, 월, 혹은 비정기적으로 재활용품을 수거하는 방식입니다.

 

EU 국가들의 포장 폐기물 관리

 

EU의 여러 회원국들은 포장 폐기물에 대해 분리수거를 실시하고 있으며, 독일과 오스트리아 같은 일부 국가에서는 포괄적 수거 방식을 채택하고 있습니다. 반면, 다른 국가들은 분리수거가 용이한 물질별로 분리수거를 실시하고 있습니다. 이러한 관리 방식은 국가별로 차이가 있으며, 각 국가는 포장 폐기물 관리주체와 관리 대상 범위에 대해 자체적인 정책을 수립하고 있습니다.

 

종이의 재활용은 환경 보호와 지속 가능한 자원 관리에 있어 매우 중요한 역할을 합니다. 재활용 과정을 통해 자원을 절약하고, 폐기물을 줄이며, 에너지 소비를 감소시킬 수 있습니다. 이 글에서는 우리나라의 종이 재활용 현황, 과정, 효과 및 향후 과제에 대해 상세히 살펴보겠습니다.

포장기사 출제 기준

종이 재활용

1. 우리나라의 종이 재활용 현황

우리나라의 종이 재활용율은 1999년 기준 59%로, 세계 평균인 약 33%보다 높으며, 일부 선진국을 제외한 다른 나라들보다 더 많은 종이를 회수하고 있습니다. 그러나 2000년 현재, 국내 고지(폐지) 자급율은 69.7%에 불과하며, 고지 수입금액이 4,090억원에 달합니다. 이러한 상황은 국내에서의 고지 회수 제고를 위한 방안 모색이 필요함을 시사합니다.

2. 종이 재활용 과정

종이 재활용 과정은 크게 수거, 세척 및 분류, 펄프화, 불순물 제거, 종이 제조로 이루어집니다. 수거된 종이는 beater나 hydropulper에서 펄프 슬러리로 처리되어 종이 섬유를 분리하고, 이후 불순물을 제거하는 과정을 거칩니다. 재활용 과정에서는 종이 섬유가 손상되거나 짧아질 수 있으나, 이를 통해 얻어진 펄프는 다시 종이로 제조됩니다.

3. 종이 재활용의 효과

재생용지 생산은 버진 펄프를 사용하는 것에 비해 에너지 소비가 훨씬 적습니다. 평균적으로 재생용지 생산에 드는 에너지는 2,520kWh/ton으로, 버진 펄프를 사용할 때의 6,730kWh/ton의 1/3에 불과합니다. 또한, 수질 오염을 35%, 대기 오염을 74%까지 줄일 수 있으며, 용수 사용도 절반가량 줄일 수 있습니다.

4. 종이 재활용의 문제점 및 향후 과제

불순물은 재활용 과정에서 큰 장애 요소로 작용합니다. 식품 폐기물에 오염된 종이, 아스팔트 테이프, 왁스 코팅, 난용해성 접착제 등은 재활용을 어렵게 만듭니다. 또한, 잉크 제거와 블리칭 과정이 필요한 경우, 추가적인 비용이 발생하며, 이는 전체적인 재활용 효율을 감소시킬 수 있습니다. 따라서, 재생용도에 맞는 분리수거의 중요성이 강조됩니다.

향후 종이 재활용의 효율성을 높이기 위해서는 재활용 과정에서의 에너지 소비를 줄이고, 불순물 처리 기술을 개선하는 것이 중요합니다. 또한, 재활용 가능한 종이 제품의 설계와 제조 과정에서부터 재활용의 용이성을 고려하는 것이 필요합니다. 이를 위해 제품 초기 설계 단계에서부터 재활용이 쉬운 소재 선택, 난용해성 접착제나 코팅의 사용을 최소화하고, 잉크의 재활용 친화성을 높이는 등의 노력이 필요합니다.

플라스틱 재활용

 

1. 플라스틱 재활용의 필요성

플라스틱은 가볍고, 강하며, 수분과 가스를 통과시키지 않는 등 다양한 우수한 특성을 지니고 있어 광범위하게 사용되고 있습니다. 그러나 이러한 플라스틱이 폐기물로 전환될 때, 그 장점은 환경에 대한 부담으로 돌아오게 됩니다. 특히, 썩지 않는 성질 때문에 플라스틱 폐기물의 처리와 처분은 큰 문제로 대두되고 있습니다.

2. 플라스틱 재활용 방법

플라스틱 재활용은 크게 1차 재생, 2차 재생, 3차 재생(물질 재생), 그리고 4차 재생(열 재생)으로 분류할 수 있습니다.

- 1차 재생: 생산 과정 중 발생하는 폐플라스틱을 재활용하는 방식입니다. 이는 공정 중에 발생하는 스크랩을 재사용하는 것을 말합니다.
- 2차 재생: 폐플라스틱을 수집하여 새로운 제품을 제조하는 방식입니다. 이 방법은 폐플라스틱의 종류에 따라 제품의 질이 달라질 수 있습니다.
- 3차 재생(물질 재생): 화학적, 물리적 처리를 통해 폐플라스틱을 원료화하거나 단량체로 전환하는 방법입니다. 이는 고급 재활용 방법으로 폐플라스틱의 가치를 극대화할 수 있습니다.
- 4차 재생(열 재생): 폐플라스틱을 연료로 활용하여 열이나 전기를 생산하는 방법입니다. 이는 폐플라스틱을 에너지로 변환시키는 과정입니다.

유리 재활용

재활용 과정에서의 주의점

유리병의 재활용 과정에서는 마개와 같은 불순물 제거가 중요합니다. 마개는 유리 재활용에 있어 심각한 불순물이며, 알루미늄, 종이, 플라스틱 등이 유리의 색깔에 영향을 미칩니다. 불순물 함입의 허용 기준은 다음과 같습니다.
- 비철금속: 0.01%
- 철: 0.01%
- 플라스틱, 코르크, 종이: 0.05%
- 세라믹이나 자기: 0.05%

컬릿의 처리 및 가공 방법은 습식(wet) 방식과 건식(dry) 방식으로 나뉘며, 수작업 선별, 파쇄, 자력선별 등 다양한 과정을 거칩니다.

색상별 유리 컬릿의 재활용

유리의 재활용 초기 단계에서는 색상에 따른 분류가 중요합니다. 특히 투명 유리 생산에 있어 혼색된 유리의 혼입은 치명적입니다. 다음은 색상별 유리 컬릿의 허용 기준입니다.
- 투명유리 생산: 녹색유리 컬릿 1% 미만, 갈색유리 컬릿 5% 미만
- 갈색유리 생산: 녹색유리 컬릿 10% 미만, 투명유리 컬릿 10% 미만
- 녹색유리 생산: 투명유리 컬릿 15% 미만, 갈색유리 컬릿 35% 미만

유리 파쇄 및 처리 과정

유리병의 부피 축소 과정은 운임 비용 절감에 중요한 역할을 합니다. 파쇄되지 않은 유리병은 22lb/ft³, 파쇄된 유리병은 37lb/ft³, 기계적으로 분쇄된 유리는 67lb/ft³의 밀도를 가집니다. 이는 운송 중에 유리병이 차지하는 공간을 줄이고, 운임 비용을 절약할 수 있음을 의미합니다. 또한, 파쇄 과정은 재활용 과정에서 중요한 단계 중 하나로, 유리병을 더욱 효율적으로 재활용할 수 있게 만들어 줍니다.

유리 파쇄 과정의 중요성

유리 파쇄 과정은 재활용 유리병의 처리 및 재사용을 용이하게 합니다. 파쇄된 유리는 더 작은 크기로 재가공되어 새로운 유리 제품의 원료로 사용됩니다. 이 과정은 에너지 소비를 줄이고, 새로운 유리 제품을 생산하는 데 필요한 원료의 양을 감소시키는 효과를 가져옵니다.

유리 재활용의 환경적 이점

유리 재활용은 환경 보호에도 크게 기여합니다. 재활용 과정에서 에너지 소비가 줄어들며, 이는 온실가스 배출량 감소로 이어집니다. 또한, 유리 생산에 필요한 원료 채굴을 줄임으로써 자연 환경의 파괴를 방지할 수 있습니다.

 

금속 포장재 재활용

 

1. 스틸 캔의 재활용

스틸 캔은 다양한 용도로 사용되는데, 그 중에서도 음료용 캔이 가장 흔하게 볼 수 있습니다. 스틸 캔의 재활용 과정은 불순물의 관리에서 시작하여, 재용해를 통해 새로운 제품으로 탄생하는 여정을 거칩니다.

- 불순물 관리: 스틸 캔 재활용에서 중요한 과정 중 하나는 불순물을 관리하는 것입니다. 불순물로는 코팅에 사용된 유기화합물, 납땜, 주석캔의 주석 등이 있습니다. 이들 불순물은 재용해 과정에서 주의 깊게 관리되어야 합니다. 특히, 납과 같은 독성 물질은 인간에게 심각한 문제를 초래할 수 있으므로, 대부분의 경우 증발시켜 제거합니다.

- 재활용 방법: 스틸 캔은 주로 철강 산업체에서 재용해되며, 이 과정에서 에너지의 60~70%를 절약할 수 있습니다. 또한, 생산 과정에서 발생하는 배출가스를 86% 줄이고, 원재료 사용의 절감효과도 얻을 수 있습니다.

2. 알루미늄 캔의 재활용

알루미늄 캔은 뛰어난 재활용 성능으로 인해 '리사이클 포장재의 우등생'으로 불립니다. 가볍고, 녹슬지 않으며, 리사이클이 용이하다는 특징을 가지고 있습니다.

- 에너지 절감: 알루미늄 캔을 재활용할 경우, 원자재를 채굴하여 새로운 캔을 만드는 것에 비해 에너지 소비량을 1/5로 줄일 수 있습니다. 이는 알루미늄 캔 한 톤을 재활용함으로써 23,497kwh에서 666kwh로 에너지 소비량을 대폭 줄일 수 있음을 의미합니다.

- 재활용 과정: 알루미늄 캔의 재활용 과정은 우선 압축하여 각형으로 만드는 것에서 시작합니다. 이후 녹여 잉고트(원료소재)로 변환됩니다. 또한, 최근에는 환경대응 포장의 일환으로 OPP에 인쇄해 라벨링하는 방법이 도입되어, 인쇄캔의 보관과 물류를 효율화하는 새로운 접근 방식이 모색되고 있습니다.

 

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재활용에 대하여(PIR,PCR, 용매추출법 등)

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열분해 재활용에 대하여(열분해유)