A wastewater treatment plant, operating process is physico-chemical/biological activated sludge attached sand filtration, was selected to evaluate effluent quality and pollutants removal efficiencies consideration for deriving the technology-based effluent limitation for petroleum refining industry ...
A wastewater treatment plant, operating process is physico-chemical/biological activated sludge attached sand filtration, was selected to evaluate effluent quality and pollutants removal efficiencies consideration for deriving the technology-based effluent limitation for petroleum refining industry discharge. The results of influent and effluent analysis were as follows: Average effluent quality were 0.076mg/l of copper, 0.084mg/l of lead, 0.036mg/l of zinc, 0.005mg/l of nickel and 0.004mg/l of cadmium, and the range of coefficient of reliability from 0.007 of copper to 1.0 of lead. Also, 95% of reliability, 0.112, 0.15, 0.063, 0.015 and 0.009mg/l, respectively, were remarkably lower than their effluent limitations. And to reach 95% reliability of effluent limitation at cleanness area, designed effluent quality of copper, lead, zinc and cadmium should be 0.268, 0.099, 0.526 and 0.008mg/l, respectively.
A wastewater treatment plant, operating process is physico-chemical/biological activated sludge attached sand filtration, was selected to evaluate effluent quality and pollutants removal efficiencies consideration for deriving the technology-based effluent limitation for petroleum refining industry discharge. The results of influent and effluent analysis were as follows: Average effluent quality were 0.076mg/l of copper, 0.084mg/l of lead, 0.036mg/l of zinc, 0.005mg/l of nickel and 0.004mg/l of cadmium, and the range of coefficient of reliability from 0.007 of copper to 1.0 of lead. Also, 95% of reliability, 0.112, 0.15, 0.063, 0.015 and 0.009mg/l, respectively, were remarkably lower than their effluent limitations. And to reach 95% reliability of effluent limitation at cleanness area, designed effluent quality of copper, lead, zinc and cadmium should be 0.268, 0.099, 0.526 and 0.008mg/l, respectively.
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제안 방법
수질 분석을 실시하였다. 먼저 원수 및 최종방류수의 시간대별 변화특성을 파악하기 위해 (00:00시부터 22시까지 12회/일) 시간대별로 시료를 채취하여 오염물질의 일간 변화를 조사하였고, 그 결과를 바탕으로 9월 1회 10월 2회 시료를 채취하여 (09:00부터 18시까지 4건/일) 분석하였다.
본 연구에서 석유정제 폐수처리시설의 중금속에 대한 표준편차, 변동계수, 신뢰도 계수, 왜곡도, 첨도계수산정 등 통계분석을 통해 처리시설을 평가한 주요 결과는 다음과 같다.
본 연구에서는 외국의 사례 분석을 통하여 개발한 최적처리 기술 평가기법을 활용하여 국내 석유정제품 제조시설을 대상으로 평가한 최적처리 기술에 대해 중금속을 대상으로 한 통계처리를 통해 처리시설 효율과 방류수 설계 농도를 산정하였다.
석유산업을 대상으로 원폐수, 각 공정별 처리 수, 최종 방류수에 대해 시료를 채취하여 수질 분석을 실시하였다. 먼저 원수 및 최종방류수의 시간대별 변화특성을 파악하기 위해 (00:00시부터 22시까지 12회/일) 시간대별로 시료를 채취하여 오염물질의 일간 변화를 조사하였고, 그 결과를 바탕으로 9월 1회 10월 2회 시료를 채취하여 (09:00부터 18시까지 4건/일) 분석하였다.
석유정제품 제조시설 폐수처리장 1개 시설에 대해 중금속 통계분석을 실시하고 이를 기초로 처리장의 효율을 최적처리시설로 평가한 결과를 제시한다. 신뢰도 계수 (COR)를 구하여 처리장의 효율을 설계에 반영할 수 있는 방안을 모색하였다.
평가한 결과를 제시한다. 신뢰도 계수 (COR)를 구하여 처리장의 효율을 설계에 반영할 수 있는 방안을 모색하였다. 또한 각 처리장의 처리 효율을 바탕으로 실시되고 있는 일률적인 방류수 수질 기준에 대한 재검토에 필요한 근거를 마련하여 새로운 배출허용기준에 대해서도 고찰하기 위해통계 처리한 결과를 표 1에 제시 하였다.
이론/모형
분석 항목은 Cd, Pd, Zn, Ni, Cu 등이며, 전반적으로 우리나라의 수질오염 공정시험법에 준하였다.
성능/효과
1.분석대상 5개 물질의 청정지역 수질 기준에 대한신뢰도계수 COR 값은 Zn이 0.007로 가장 낮고 납이 0.084로 가장 높았다. 변동계 수는 Cu가 0.
2. 모든 항목의 95% 신뢰도 값은 방류 수질 기준치보다 현저히 낮게 나타나, 본 기술을 적용할 경우 오염물질 방류부하량을 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 보인다.
3. 석유산업의 폐수처리 기술을 청정지역에 적용할 경우, 배출허용 기준을 95% 만족하기 위해서는 시설의 변동계수CV=0.6 일 때, 구리, 납, 아연 및 카드뮴은 각각 0.268, 0.099, 0.526 및 0.008mg/l이하로설계하여야 하는 것으로 나타났다.
본 폐수처리기술을 청정지역에 적용할 경우, 배출허용 기준을 95% 만족하기 위해서는 시설의 변동계수CV=0.6 일 때, B0D5, CODmb, TN 및 TP를 각각 5.09, 0.48, 0.48 및 O.5Omg/0이하로, Phenol, n-Hexane, 구리 및 납 등은 0.63, 0.52, 0.27 및 O.lOmg/ C이하로 설계하여야 하는 것으로 나타났다.
석유산업 폐수처리시설의 처리수 방류지역은 나 지역(2,000nf/d이상)에 해당하지만, 본 시설을 석유정제품 제조시설 폐수처리시설에 적용 가능한 최적기술인지를 평가하기 위해서는 청정지역의 방류 수질 기준에 근거하여 평가하는 것이 타당할 것이다. 현재의 기준은 최고치 1회 분석에서도 방류수질기준을 초과하지 않아야 되므로, 95% 신뢰도 값에 대한 신뢰도 계수 그리고 최고치에 대한 신뢰도 계수를 살펴보면 양쪽 모두 COR 값이 1.
009mg/l로 나타났다. 표준편차는 각각 0.025, 0.039, 0.018, 0.005 및 0.002로 중금속 외의 다른 오염물질과 비교하면 현저히 낮았다 (그림 1). 산포도를 표시하는 방법에서 평균 편차가 갖는 문제점을 해결하기 위해서는 편차의 제곱을 이용하면 보다 편리하고 효과적인데, 이러한 편차의 제곱을 이용한 개념이 분산(Variance)이 고 분산의 양의 제곱근이 표준편차(standard deviation)이다(김해진 등, 1998).
현재의 기준은 최고치 1회 분석에서도 방류수질기준을 초과하지 않아야 되므로, 95% 신뢰도 값에 대한 신뢰도 계수 그리고 최고치에 대한 신뢰도 계수를 살펴보면 양쪽 모두 COR 값이 1.0 미만으로 나타나 청정지역 수질기준을 적용하더라도 수질 기준을 만족할 수 있는 것으로 평가된다.
후속연구
산업이 발전하고 기술이 다양해짐에 따라 그 성상과 배출의 특성을 파악하기 힘들어졌으며 그 양도 계속 증가하여 산업폐수에 의한 하천과 호소의 오염이 위협받고 있다. 앞으로 우리나라의 산업폐수관리는 업종별 폐수특성, 오염물질의 종류, 최적처리 기술 등에 따른 차등적 배출허용기준 도입 방안을 마련하여 보다 과학적이고 합리적인 산업폐수관리체계 근거를 마련할 필요가 있다.
참고문헌 (11)
Authorization to Discharge under the Nation Pollutant Discharge Elimination System, Massachusetts Water Resource Authority, USA
European Commission (EC), (2001), The Impact of Best Available Techniques (BAT) on the Competitiveness of European Industry
Europen Commission(EC), 2003, IPPC Reference Document on Best Available Techniques in the Large Volume Organic Chemical Industry.( I )
Europen Commission(EC), 2003, IPPC Reference Document on Best Available Techniques in the Large Volume Organic Chemical Industry. ( II )
Hill, R., Lepow, S., Levine, M., Michaud, J., Neugeboren, S., Siciliano, C., Witt, R., (1996). OUTLINE OF CLEAN WATER ACT, October 1
IPPC, (1998), Draft Reference Document on Best Available Techniques in Iron and Steel industry, E.C. Joint Research Centre
U.S. EPA, (2004c), Technical Support Document for the 2004 Effluent Guidelines Program Plan
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