폐기물은 꿈의 자원이 됩니다.

매립지는꿈의 공원이 됩니다.

매립가스자원화

매립가스 자원화

  • 매립가스는 매립 후 2~3년 내에 최대의 발생량을 보이고 거의 20~25년까지 생산되며, 발열량은 메탄 함량에 따라 현저한 차이가 있지만 메탄 함량이 50%인 경우에는 약 5,000 ㎉/㎥ 로서 직접연소가 가능하여 유용한 에너지자원으로 이용가능
  • 매립가스 자원화

사업개요

  • - 매립가스의 적극적인 자원화 활용과 경제적 부가가치 창출을 위해 50MW 매립가스 발전시설에 앞서 2001년 12월 시설용량 6.5MW급의 매립가스 발전시설을 리스방식으로 추진
  • - 보편적인 매립가스 발전시설은 가스엔진, 가스터빈, 스팀터빈 방식이 있으며, 이 중 수도권매립지에서는 선진국에서 발전 및 열에너지의 이용으로 보편화하고 있는 매립가스를 이용한 가스엔진 발전방식을 채택하여 매립가스 자원화
      • 포집·이송 Collection &Transportation
      • 가스(GAS)
      • 전기(Electricity)
      • 매립가스 포집시설 LPGCollection System
      • 전처리 Pre-treatment
      • 헤더관 Header Pipe
      • 헤더관 Header Pipe
      • 습기제거기  Demister
      • 부스터  Booster
      • 합성탄필터  Activated Carbon Filter
      • 발전  Power Generation
      • 엔진 & 발전기 Reciprocating Engine& Generation
      • 송전  ElectricTransmission
      • 스위치스테이션 Switch Station
      • 송압변압기 Transfomer
      • 한전계통 연계  National Grid Connection
      • 한전송전망 KEPCO network
  • 9.88MW 발전시스템 계통도

6.5 MW 발전시설 (현재 매각절차 진행 중)

  • 규 모 : 1.3MW 5기, 가스엔진발전, 약 70N㎥/min
  • 설치기간 : 2001. 1 ∼ 2001. 11(11개월)
  • 소요비용 :약 103억원
  • - 발전시설 1식 : 95억 5,400만원
  • - 실시설계 및 부대공사 1식 : 7억 9,000만원
  • 시공사 및 제작사 :1.3MW 5기, 가스엔진발전, 약 70N㎥/min
6.5MW 발전시설 운영현황
6.5MW 발전시설 운영현황표
구 분 발전량(MWh) 판매금액(백만원) 이용률(%) 가동률(%)
2002년 45,314
68 79.6 89.4
2003년 28,369
179 56.4 72
2004년 38,216
249 71 92.1
2005년 19,192 273 52 57.3

3.38 MW 발전시설 (매각완료)

  • 규 모 : 1.0MW 3기, 0.38MW 1기 매립가스활용량 약 40N㎥/min
  • 설치기간 : 2002. 6 ∼ 2003. 3(10개월)
  • 사업조건 :사업자 책임으로 발전시설 설치운영 관리, 전기판매액의 2.5%를 매립가스 사용료로 공사에 지급, 50MW 발전시설 가동전까지 운영
6.5MW 발전시설 운영현황
6.5MW 발전시설 운영현황표
구 분 발전량(MWh) 판매금액(백만원) 이용률(%) 가동률(%)
2003년 15,389
30 67.9 86.3
2004년 16,860
34 57 79.4
2005년 16,785
34 56.7 72.9
2006년 16,717 42 56.4 68.7
2007년 2,752 7 57.2 79.2
  • 사업개요

    - 매립가스 자원화사업 타당성조사용역 실시결과, 매립가스 활용량이 약 550N㎥/min로 검토됨에 따라 매립가스를 유용하게 에너지 자원으로 활용하는 방안으로 50MW급 세계 최대 스팀터빈 발전시설을 민간투자방식 (BTO)으로 추진
  • 50MW 매립가스 발전시설 전경

추진경위

  • - 1999년 : 매립가스자원화추진기획단 구성에 합의(산자부, 3개시ㆍ도,한전,환경관리공단)
  • - 1999년 12월 ~ 2000년 6월 : 매립가스자원화사업 타당성 조사
  • - 2004년 3월 : 발전소 착공
  • - 2006년 12월 : 발전소 준공식
  • - 2007년 3월 : 상업운전 시작

사업방식

  • - 매립가스(550N㎥/min)를 이용한 50MW급 스팀터빈 발전을 통해 생산된 전력은 전량 전력거래소에 판매하는 방식으로 사업시행자가 전액투자하여 진행(100% 민간자본)
  • - 준공과 동시에 소유권은 정부로 귀속되며, 사업시행자가 무상 사용기간동안(11년) 투자비를 전액 회수(민간투자법,BTO)하는 구조

시설계획

  • - 발전시설 규모 : 50MW(스팀터빈 방식)
  • - 매립가스 이용량 : 약 550㎥/min
  • - 사업부지 : 침출수 처리장 북측 부지(약 38,000㎡)
  • - 공사기간 : 실시계획 승인 후 31개월로 계획
  • - 총사업비 : 773억원(100% 민간자본 유치, 무상사용기간 : 11년)

주요시설

  • - 보일러 : 106ton/h 2기
  • - 보일러 : 106ton/h 2기
  • - 급수펌프 : 50%, 123㎥/h 3대
  • - 복수펌프 : 100%, 123㎥/h 2대
  • - 냉각탑 : Wet-dry형식, 76.9Gcal/h

발생폐수 처리대책

  • - 중수도설비를 설치하여 폐수처리수 대부분을 용수로 재이용함으로써 방류량을 최소화
  • - 배출허용기준보다 엄격한 설계기준을 적용함으로써 방류수역의 수질오염을 최소화

대기오염 방지대책

  • - 질소산화물 발생이 최저인 스팀터빈 방식 선정
  • - 저 NOx 보일러버너 채택
  • - 배기가스 재순환을 통한 NOx 농도 40ppm 이하 유지(배출허용 기준 : 50ppm)
  • - 황산화물 저감을 위해 발전시설 전단부에 매립가스 전처리시설을 설치

기대효과

  • - 18만 여 가구에 전력공급이 가능(가구당 200KWh/월 기준)
  • - 국제적으로 기후변화협약에 의한 온실가스 감축의무 이행에도 참여하는 계기
  • - 청정개발체제(CDM) 도입 적용시 연간 약 110억원의 사회적 편익 발생
  • - 매립가스 자원화사업 추진 기반 마련과 함께 기술축적의 기회가 될 것으로 기대
  • 매립가스 관리센터

    - 매립가스를 체계적으로 관리하는 국내최초의 시설(포집, 이송, 소각 등)로서 미국 PEI(Perennial Energy Inc)사의 기술을 도입하여 ㈜포스콘에서 1,2단계에 걸쳐 설치
    - 제1,2 매립장 포집시설에서 매립가스를 강제 추출하여 50MW 발전시설로 공급, 잉여가스는 자체 냉난방, 실증실험, 침출수처리장 악취제거용으로 활용
    - 소각설비는 발전소 계획정비 등에 따른 가동정지시에 매립가스로 인한 2차 대기공해가 없게 700℃로 최적 소각처리
  • 관리센터전경
매립가스 관리센터 시설 설치 현황
매립가스 관리센터 시설 설치 현황
단계별 시설용량 설치대수 설치년도 투자비
1단계 340㎥/분
85㎥/분 × 4기 96.8 준공 10억 5,300만원
2단계 340㎥/분
170㎥/분 × 2기 98.11준공 14억 9,200만원
680㎥/분 6기 - 25억 4,500만원

포집 및 이송시설

  • 제1매립장 포집시설
  • - 제1매립장의 2,4,6,7단에 직경 150~200A의 수평가스 포집관(유공관)을 쇄석자갈과 함께 매설하고, 제방 외곽의 가스이송관 (600A)에 연결하여 매립가스 포집 후 매립가스 관리센터로 이송하여 소각 및 활용
제1매립장 포집시설 현황
제1매립장 포집시설 현황 포집관 배제시설
포집관 (수직) 포집관 (수평) 개별배관 (100A) 외곽가스이송관 (600A) M/S 응축수 배제시설
329개소 48개소 80.5㎞ 18.4㎞ 31개소 114개소
  • 제2매립장 포집시설
  • - 초기 쓰레기 매립층에 직경 250A의 수평가스 포집관(유공관)을 쇄석자갈과 함께 매설하고 제방 외곽의 가스이송관(500A)에 연결하여 매립가스를 포집하여 악취를 제거하고 단별 침출수위를 저감
제1매립장 포집시설 현황 포집관 배제시설
포집관 (수직) 포집관 (수평) 개별배관 (100A) 외곽가스이송관(500~700A) M/S 응축수 배제시설
699개소 48개소 194㎞ 15.1㎞ 44개소 52개소

추진개요

  • - 수도권매립지 내에 세계 최대 규모인 50MW LFG 발전시설이 가동중이나 전량 외산설비로서 외국기술 의존에 따른 운영상의 한계와 고가의 외국부품 사용 등에 의한 과다한 정비 비용발생 등의 문제점으로 인하여 매립가스 발전사업의 경제성 확보에 장애요소
  • - 현재 LFG 발전시스템의 기술개발만이 완료된 상태이며, LFG 발전시설의 상용화를 위한 실증화 사업에 공사의 적극적인 참여가 요구

사업내용

  • - 국산엔진 LFG 발전 실증화사업규모 : 350kW급 2기(700kW)
  • - 사업기간 : 2년(상호이의가 없을시 매1년 자동연장)
  • - 사업비 : 12.5억원(정부지원 사업비:10.5억원, 기업부담:2억원)
  • - 참여기관 : 한국기계연구원(주관기관), 수도권매립지관리공사, ㈜지엔씨, 두산인프라코어 등

추진내용

  • - 2002년6월 ~ 2005년5월 : 국산바이오 가스엔진 개발 및 연구실험
  • - 2005년 : 국산 LFG 발전시스템 현장 성능시험
  • - 2007년 1월 : 상호 협약체계
  • - 2008년 : 350kW급 2기 설치 및 상업운전 실시
  • - ~ 현재 : 지속적인 전처리 및 엔진보완 실증화를 위해 현재 운영중
700kW급 발전시설 운영현황
700kW급 발전시설 운영현황
구 분 발전량(MWh) 판매금액(만원) 이용률(%) 가동률(%)
2008년 1,310 18,130 52 54.7
2009년 3,196 31,300 63.4 66.2

기대효과

  • - 외산 발전시설 대비 성능 및 경제성 등의 경쟁력 제고로 대체에너지 개발과 함께 국내 발전사업의 활성화에 기여
  • - 원천 운영관리 기술습득으로 독자적 사업기반 구축마련
  • - LFG, 바이오가스 등에 국산발전시설을 활용한 수익사업 가능