노르웨이 IVAR IKS의 혼합 폐기물 선별로 판도 변화
TOMRA와 노르웨이의 한 폐기물 선별 공장은 폐기 전 혼합 폐기물 선별이 분리 수거보다 우수한 솔루션임을 입증했습니다.
이 시설은 지역 내 플라스틱 분리 수거를 중단하고 혼합 폐기물 선별을 도입한 이후 회수율을 28%에서 82%로 높이고 56.4%의 재활용율을 달성하여 EU의 2025년 재활용 목표치를 앞당겨 달성했습니다. 현재 IVAR은 MSW 처리량 기준 1위를 차지하고 있습니다.
노르웨이 남서부의 스타방에르(Stavanger)와 산네스(Sandnes) 도시 사이에 있는 포러스(Forus)에 위치한 IVAR은 약 325,000명의 인구를 가진 10개 지자체의 모든 잔류물 및 폐기물 수거를 관리합니다. 첨단 도시 고형 폐기물 선별 공장을 통해 소각 전에 대량의 재활용 가능한 재료를 회수하여 신제품 및 포장재에 고품질 재활용 함량을 공급함으로써 CO2 배출량을 줄이고 원재료에 대한 전 세계 의존도를 줄이고 있습니다.
현지 및 국제 재활용 목표가 점점 더 엄격해짐에 따라 IVAR은 폐기물 관리 방법을 개선할 필요성을 인식하고 지역 내 생활 폐기물의 숨겨진 잠재력을 더 면밀히 조사하기로 결정했습니다. 폐기물 관리에 대한 가장 효과적이고 환경 친화적인 접근 방식을 찾기 위해 이 회사는 TOMRA의 조언을 구했습니다. 혼합 폐기물 선별의 기회를 파악하고 성능 잠재력을 평가하기 위해 이 공장은 해당 지역의 MSW 샘플을 독일의 TOMRA 테스트 시설로 보냈습니다. 그곳에서 이 재료들은 회사의 선별 기계에서 광범위한 테스트를 거쳤습니다. 테스트 분석에 따르면 MSW 스트림에서 종이 회수는 상당히 잘 수행된 반면, 플라스틱 회수는 개선의 여지가 있었습니다. 테스트 분석 결과, 분리 배출해야 할 생활 폐기물에는 많은 양의 플라스틱 재활용품이 포함되어 있었습니다. 팀은 이 분석을 통해 구체적이고 미래 지향적인 조치를 취해야 한다는 점을 분명히 알 수 있었습니다.
새로운 기회 수용
분석 결과와 MSW 선별의 아직 확보되지 않은 가능성을 바탕으로 새로운 비즈니스 사례가 개발되었습니다. 결과: 플라스틱 재처리 및 종이 선별을 위한 새로운 시설을 갖춘 완전 자동화된 새로운 혼합 폐기물 선별 공장을 건설하고, 해당 지역에서 별도로 플라스틱을 수거하는 작업을 중단하는 것입니다. 이전에는 별도로 수거되던 플라스틱도 이제 회색 수거통에 폐기되고 새로운 시설에서 회수됩니다. 결과적으로 공장의 잔류물만 폐기물 에너지화 공장으로 이송되어 원격 난방 시스템을 위한 전기 및 에너지 생산에 사용됩니다. 즉, 지자체에서 폐기되는 재료를 최적의 방식으로 다시 가치 있는 자원으로 재활용하는 것입니다.
2014년 말, IVAR의 잔류 폐기물 및 종이 선별 시설을 위한 공장 공급업체로 선정된 Sutco Recycling Technik과 함께 공장 건설 프로젝트가 시작되었습니다. Sutco는 선별 장비의 프로젝트 파트너로 TOMRA Recycling을 선택했습니다. 새로운 시설은 2019년 1월에 운영을 시작했습니다. 그 이후로 22대의 TOMRA의 최첨단 AUTOSORT 선별 장치가 도로변에서 수거된 잔류 폐기물(회색 수거통)에서 플라스틱(PET, PS, LDPE, HDPE, PP)과 종이(혼합 폐지류, 판지, 음료 팩)을 효율적이고 효과적으로 선별해 왔습니다. 또한 잔류 폐기물에서 금속(알루미늄, 강철)을 회수합니다.
TOMRA Recycling의 부사장 겸 비즈니스 개발 책임자인 올리버 램버츠(Oliver Lambertz)는 "새로운 공장 계획 과정에서 IVAR과 상담하고 최신 센서 기반 선별 장비를 제공하며 흥미롭고 획기적인 프로젝트에 함께할 수 있는 기회를 갖게 되어 기뻤습니다."라고 말합니다. 폐기물 선별 공장은 최첨단 공정, 공장 장비 및 선별 기술을 결합하여 다음과 같은 목표를 설정했습니다. (기계적) 재활용에 적합한 거의 모든 PE, PP, PS 또는 PET 플라스틱을 선별하고, 식별된 분획물의 95%를 선별하며, 95-98%의 순도율을 달성합니다.
혼합 폐기물에서 재활용 가능한 단일 분획물까지
IVAR이 서비스를 제공하는 지자체에서 발생하는 잔류 폐기물에는 다량의 귀중하고 재활용 가능한 물질이 포함되어 있으며, 가장 순수하고 균질한 형태로 추가 처리, 재활용 및 고품질 재활용물로 시장에 재투입될 수 있습니다. 현재 IVAR은 시간당 40톤의 MSW를 처리하며 종이, 플라스틱, 금속 및 잔류물을 여러 단계에 걸쳐 분리합니다.
사전 선별
수거된 재료가 공장에 투입되면, 350mm를 초과하는 품목은 핑거 스크린으로 분류되어 더 작은 조각으로 파쇄됩니다. 그 후 두 개의 드럼 스크린이 재료를 0-60mm, 60-150mm, 150-320mm의 세 가지 목표 크기로 분리합니다. 두 번째 단계에서 TOMRA의 AUTOSORT™ 장치는 혼합 폐지류를 추출하기 전에 중간 크기(60-150mm)와 대형(150-320mm) 플라스틱 분획물의 90%를 회수합니다. 마지막으로 자석과 와전류는 비철 및 철 금속을 모두 제거합니다.
플라스틱 및 종이 회수
플라스틱을 사전 분류한 후 재료 유형에 따라 추가로 분류합니다. 첫째, 탄도 분리기는 플라스틱 필름과 경질 플라스틱을 분리합니다. 그런 다음 14대의 AUTOSORT™ 장치가 경질 플라스틱을 PP, HDPE, PS, PET로 분리하여 깨끗한 LDPE 플라스틱 필름 분획물을 만듭니다.
순도 수준을 더욱 높이기 위해 이러한 깨끗한 재료 분획물은 AUTOSORT™ 장비를 통한 2차 선별 과정을 거쳐 남은 오염 물질을 제거합니다. 그런 다음 고품질 PS 및 PET 최종 분획물은 재료 유형별로 포장되어 유럽의 다양한 기계식 재활용 공장으로 보내집니다. LDPE, HDPE 및 PP는 Forus 공장에서 세척, 건조 및 펠릿화되어 펠릿으로 판매됩니다.
동시에 분리 수거에서 나오는 혼합 용지 분획물과 혼합 폐지류 및 판지 투입물은 별도의 선별 라인에서 처리됩니다. 교대 당 선별되는 23,250톤의 종이 중에서 투입 재료의 95.7%가 탈잉크, OCC(골판지), 테트라팩 및 상자와 같은 4가지 판매용 종이 제품으로 전환됩니다.
TOMRA 기술로 선도하는 기업
TOMRA가 IVAR의 폐기물 선별 공장의 기술 공급업체로 선정되었을 때, 최첨단 센서 기반 선별 기술이 필요하다는 것은 분명했습니다. 특히 TOMRA는 가정용 폐기물에서 종이와 플라스틱을 모두 추출하는 최첨단 AUTOSORT™ 장비 22대를 제공했습니다. 뛰어난 기술과 최첨단 기능을 갖춘 AUTOSORT™는 독보적입니다.
근적외선(NIR)과 가시광선 분광기(VIS)를 결합한 정교한 적외선 선별 기술을 갖춘 이 장치는 재료 유형과 색상에 따라 다양한 재료를 정확하고 빠르게 식별하고 분리할 수 있습니다. Forus의 AUTOSORT™ 장치는 종이를 3개로, 플라스틱을 6개의 목표 분획물로 선별합니다. 선별 정확도는 특허받은 통합 FLYING BEAM™ 기술을 기반으로 하며, 이 기술은 전체 컨베이어 벨트에 광을 고르게 분산시키고 스캐너를 통과하는 모든 물질을 스캔 및 분석합니다. 센서가 각각의 신호를 기계의 밸브 블록으로 보내면 스캐너의 정보가 작동하여 스캔한 재료를 배출하거나 떨어뜨립니다.
IVAR의 폐기물 선별 시스템 수석 감독자인 루돌프 마이스너는 다음과 같이 말했습니다. "TOMRA의 선별기는 처음부터 우리를 확신시켰습니다. 직접 경험한 바와 같이, 이 기계는 자동화된 폐기물 선별, 높은 처리량 실행 및 높은 수율과 순도 수준을 모두 생성하는 데 필수적인 도구입니다. 모든 선별 공장이 추구하는 목표이자 이러한 기계가 모든 최신 선별 및 재활용 시설에 반드시 있어야 하는 이유입니다."
2019년에 운영을 시작할 때 IVAR은 거의 모든 플라스틱 유형(PE, PP, PS, PET)을 회수한다는 전체 목표와 LDPE, PP, HDPE, PS 및 PET 선별에서 95-96%의 순도를 달성한다는 구체적인 목표를 설정했습니다. 초정밀 선별 기계 덕분에 공장의 목표는 곧 현실이 되었으며 최대 98%의 순도율을 달성할 수 있었습니다. 종이의 경우, 선별 연구에 따르면 잔류 생활용 폐기물에 포함된 모든 음료 팩의 85% 이상이 생활 폐기물 스트림에서 성공적으로 분리되었습니다.
플라스틱의 새로운 활용
투입 재료에서 재활용 물질을 추출한 후 선별된 분획물은 현장에서 광범위한 재활용 공정을 거칩니다. 균질한 PET 및 PS 베일뿐만 아니라 철 및 비철 금속은 유럽 재활용업체에 판매되는 반면, 폴리올레핀(LDPE, HDPE 및 PP)은 현장에서 조각으로 파쇄하고 고온 세척, 건조 및 펠릿화하여 산업용 상품으로 판매됩니다. MSW에서 회수된 수천 톤의 PE 및 PP가 소각에서 전환되어 고품질 PO 재활용물 생산에 통합되었습니다.
환경에 미치는 영향 감소
IVAR의 비즈니스 사례는 폐기 전 선별을 통해 이전에 소각되던 재활용 가능한 재료를 보존하고 기후 보호에 크게 기여할 수 있음을 입증합니다. 폐기물 선별 공장을 개설하기 전에 IVAR이 서비스를 제공하는 지역의 분리 수거율은 높았습니다. 지자체에서 수거된 폐기물의 65%가 선별되었습니다. 그러나 공장이 완전히 가동되면서 재활용 물질의 회수율은 현재 74%에 달합니다.
환경적 관점에서 볼 때 재료 전용 수거 시스템에만 의존하는 대신 혼합 폐기물 스트림에서 플라스틱을 선별, 회수 및 재활용하면 CO2 배출량을 두 배로 줄일 수 있습니다. 첫째, 열량은 높지만 화석 탄소를 원료로 하는 플라스틱의 소각이 줄어듭니다. 둘째, 고품질 재활용 플라스틱을 제공함으로써 1차 생산의 필요성을 줄입니다. 따라서 IVAR은 환경 친화적인 투입 물질에 기여하고 순환 경제의 원칙에 따라 연간 33,000톤의 CO2 배출량을 감소시켜 화석 연료 자동차 20,000대를 도로에서 제거하는 것과 같은 효과를 가져옵니다.
박스 아웃: 적절한 폐기물 관리가 CO2 배출량 감소에 미칠 수 있는 영향은 최근 TOMRA가 의뢰하고 Eunomia가 수행한 연구를 통해 밝혀졌습니다. 이 연구는 순환 재활용 관행, 혼합 폐기물 선별 및 글로벌 잔류 폐기물 처리로 구성된 최적화된 폐기물 관리 시스템을 구축하면 연간 27억 6천만 톤의 CO2를 줄일 수 있음을 보여줍니다. 여기에서 백서 전문을 읽어보십시오.
파트너십 - 변화의 핵심 원동력
노르웨이에서 이룬 변화는 파트너 간의 긴밀한 협력과 TOMRA와 SUTCO가 제공하는 적절한 기술이 없었다면 달성할 수 없었을 것입니다. TOMRA는 초기 자문 단계부터 최종 장비 납품 및 기계 설치에 이르기까지 신뢰할 수 있는 파트너임이 입증되었습니다. "우리의 협업은 처음부터 순조로웠고 지금도 마찬가지입니다. TOMRA의 엔지니어들은 항상 대기하고 있으며, 매우 효과적이고 유연하며 신뢰할 수 있는 소프트웨어와 하드웨어에 대한 당사의 기대치를 뛰어넘었습니다. 이 장비 덕분에 우리는 폐기물 선별 공정을 비용 효율적이고 경쟁력 있는 활동으로 전환했습니다."라고 루돌프 마이스너는 강조합니다.
과거를 돌아보고 미래를 내다보며
그 결과 소각 전 혼합 폐기물을 선별하면 다음과 같은 많은 이점을 얻을 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 노르웨이에서는 플라스틱 포장재를 별도로 수거할 필요성과 관련 비용을 없애고, IVAR이 신제품 및 포장재에 바로 사용할 수 있는 재활용 재료를 제공하면서 CO2 발자국을 크게 줄일 수 있게 되었습니다.
또한 파트너들은 이미 유리와 바이오 폐기물을 미세 분획물(0-60 mm)에서 수익성 있게 추출할 수 있는지 조사하기 시작했습니다.
최신 기술로 선별 공정을 자동화한 것이 이러한 변화에 크게 기여했습니다. 그러나 파트너들은 자동화가 폐기물 선별을 보완할 뿐, 지역의 폐기물 분리 수거 시스템을 대체할 수는 없다고 확신합니다. 오히려 최적의 폐기물 관리를 위한 구성 요소는 수거에서 혼합 폐기물 선별, 재활용에 이르기까지 우리가 재활용하는 양에 가장 큰 영향을 미치기 위해 함께 작동해야 합니다. 노르웨이에서는 이것이 효과가 있다는 것을 확인했습니다.