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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 폐기물 중 미규제 유해물질 함량·용출 기준을 국립환경과학원에서 수행한지정폐기물 중 유해물질 규제항목 확대에 관한 연구(I),(II)에서 제안한 기준과 비교·검토 하였다.
- 따라서 폐기물 중 미규제 유해물질 함량·용출 기준은 국립환경과학원에서 수행한 「지정폐기물 중 유해물질 규제항목 확대에 관한 연구(I), (II)」4-5에서 제안한 기준과 비교·검토 하였다. 본 연구는 도료 공정에서 발생된 폐기물 중 미규제 중금속류 8항목(Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be, Se)에 대한 배출특성을 연구하였다.
- 본 연구에서는 배출특성으로만 국한되어 있는 국내 지정폐기물을 목록화하기 위하여, 유럽연합의 유해폐기물 목록 중 도료산업(EWC 08) 시설에서 발생되는 폐기물에 대한 공정을 조사하였다. 그리고 조사대상 폐기물 중 미규제 중금속류의 함량 및 용출분석을 통하여 배출특성을 파악하였다.
제안 방법
- 6 모든 시료는 사업장을 직접 방문하여 채취하는 것을 원칙으로 하였고 배출특성 파악을 위한 업체의 현황 자료(생산품, 제품 생산공정, 원료 투입량, 폐기물의 종류 및 발생량, 처리현황, 폐기물 분석자료) 등을 추가로 조사하였다.
- 채취된 시료 중 73건은 함량 분석을 수행하였고, 고상 시료 16건은 용출 분석하였으며 분석항목은 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be, Se 8항목이다. Sb, Ni, V, Ba, Zn, Be의 함량 분석 방법은 폐기물 공정시험기준 2장 3항에 의하여 전처리 후 ICP-MS로, Se은 폐기물 공정 시험기준의 질산-염산 분해에 의한 전처리 후 ICP-AES, 그리고 F는 토양공정시험기준 3장 3항 4절에 의하여 Zirconium-SPANDS 방법으로 전처리 후 UV-VIS로 분석하였다. 그리고 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be의 용출 분석 방법은 폐기물 공정시험기준 2장 3항에 의하여 전처리 후 ICP-AES로 분석하였고, F는 폐기물 공정시험기준의 증류법(lanthanum-alizarine complexion method)으로 전처리 후 UV-VIS로 분석하였다.
- 국내 사업장에서 배출되는 유해폐기물의 배출목록을 세분화·목록화하여 도료 공정(EWC 08)에서 배출되는 15종의 폐기물 목록에 대한 배출특성을 파악하였다.
- Sb, Ni, V, Ba, Zn, Be의 함량 분석 방법은 폐기물 공정시험기준 2장 3항에 의하여 전처리 후 ICP-MS로, Se은 폐기물 공정 시험기준의 질산-염산 분해에 의한 전처리 후 ICP-AES, 그리고 F는 토양공정시험기준 3장 3항 4절에 의하여 Zirconium-SPANDS 방법으로 전처리 후 UV-VIS로 분석하였다. 그리고 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be의 용출 분석 방법은 폐기물 공정시험기준 2장 3항에 의하여 전처리 후 ICP-AES로 분석하였고, F는 폐기물 공정시험기준의 증류법(lanthanum-alizarine complexion method)으로 전처리 후 UV-VIS로 분석하였다.
- 본 연구에서는 배출특성으로만 국한되어 있는 국내 지정폐기물을 목록화하기 위하여, 유럽연합의 유해폐기물 목록 중 도료산업(EWC 08) 시설에서 발생되는 폐기물에 대한 공정을 조사하였다. 그리고 조사대상 폐기물 중 미규제 중금속류의 함량 및 용출분석을 통하여 배출특성을 파악하였다. 국내 사업장에서 배출되는 유해폐기물의 배출목록을 세분화·목록화하여 도료 공정(EWC 08)에서 배출되는 15종의 폐기물 목록에 대한 배출특성을 파악하였다.
- 도료공정(EWC 08)에 해당하는 폐기물 중 고상폐기물 16건을 대상으로 하여 미규제 유해물질인 Ba, Be, Ni, Sb, Se, V, Zn, F항목에 대한 용출 분석을 수행하였으며, 그 결과는 Fig. 2 및 Table 4에 나타내었다. 페인트·락카 공정(EWC 08 01)은 페인트의 제조, 혼합, 공급, 사용에서 배출되는 폐기물이다.
- 따라서 폐기물 중 미규제 유해물질 함량·용출 기준은 국립환경과학원에서 수행한 「지정폐기물 중 유해물질 규제항목 확대에 관한 연구(I), (II)」4-5에서 제안한 기준과 비교·검토 하였다.
- 현행 폐기물관리법의 규제기준을 초과한 경우“절대유해폐기물” 목록으로 분류하였으며, 미규제 유해물질이 국립환경과학원의 제안기준을 초과한 경우에는 “상대유해폐기물”로 분류하였다. 또한, 규제기준을 초과한 항목이 없는 경우 “일반폐기물”로 분류하여 총 15개 공정에 대한 폐기물 목록화(안)을 제시하였다.
- 항목 외 불특정(EWC 08 05) 폐기물은 폐이소시아네이트계 폴리우레탄 폐기물이다. 주로 합성 섬유, 우레탄 고무, 우레탄 도료, 인조 피혁, 접착제, 건재 및 발포 완충재 생산 시 발생하며, 폐기물 성상 역시 젤(Gel)상태가 대부분이었고 고상 발포제 상태의 시료를 용출분석 하였다. EWC 08 05 역시 제안기준을 초과하는 항목은 없었다.
- 조사대상 사업장 64개 업체를 현지 조사하여 원료, 생산제품, 제품의 생산 공정, 폐기물의 종류 및 배출과정을 조사하고 제품 생산 공정에서 배출되는 73개의 폐기물을 시료 채취하였다. 채취된 시료 73건은 함량 분석하였고, 고상 시료 16건은 용출 분석하였으며 분석항목은 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be, Se 8종이다.
- 채취된 시료 중 73건은 함량 분석을 수행하였고, 고상 시료 16건은 용출 분석하였으며 분석항목은 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be, Se 8항목이다. Sb, Ni, V, Ba, Zn, Be의 함량 분석 방법은 폐기물 공정시험기준 2장 3항에 의하여 전처리 후 ICP-MS로, Se은 폐기물 공정 시험기준의 질산-염산 분해에 의한 전처리 후 ICP-AES, 그리고 F는 토양공정시험기준 3장 3항 4절에 의하여 Zirconium-SPANDS 방법으로 전처리 후 UV-VIS로 분석하였다.
- 총 73건의 폐기물 시료에 대하여 Table 2에 제시된 8개 중금속 항목의 함량 분석을 수행하였으며, 그 결과를 Fig. 1과 Table 3에 나타내었다. 도료공정에서 발생된 폐기물 중 73건의 시료에 대하여 ICP-MS로 Ba를 분석한 결과, ND (Not Detected)~44973.
대상 데이터
- 1. 조사대상 사업장 64개 업체를 현지 조사하여 원료, 생산제품, 제품의 생산 공정, 폐기물의 종류 및 배출과정을 조사하고 제품 생산 공정에서 배출되는 73개의 폐기물을 시료 채취하였다. 채취된 시료 73건은 함량 분석하였고, 고상 시료 16건은 용출 분석하였으며 분석항목은 Sb, Ni, F, V, Ba, Zn, Be, Se 8종이다.
- 조사대상 사업장은 유해폐기물이 공정중심으로 목록화되어 있는 유럽의 도료공정(European Waste Catalogue, EWC 08)과 비교·검토하였으며 해당 표본사업장은 올바로시스템의 폐기물 배출목록 등을 기초로 하여 선정하였다.
이론/모형
- 시료의 종류 및 시료채취 현황은 Table 1과 같으며 채취방법은 폐기물공정시험기준 2장 1항을 준용하여 수행하였다.
성능/효과
- 2. 함량시험 결과, 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11)에서 9099.08 mg/kg, 유기용제를 함유한 페인트와 니스슬러지 공정(EWC 08 01 13)에서 901.87 mg/kg, 유기용제를 함유한 페인트/니스슬러지 함유 액상 슬러지공정(EWC 08 01 15)에서 1805.22 mg/kg, 폐잉크 공정(EWC 08 03 12)에서 900.15 mg/kg, 잉크 슬러지 공정(EWC 08 03 14)에서 3876.87 mg/kg, 기타 지정폐기물(08 Others)에서 2128.96 mg/kg로 Ba이 제안 기준을 초과되는 것으로 조사되었다.
- 3. 현행 폐기물관리법의 규제기준을 초과한 경우“절대유해폐기물” 목록으로 분류하였으며, 미규제 유해물질이 국립환경과학원의 제안기준을 초과한 경우에는 “상대유해폐기물”로 분류하였다.
- 00 mg/kg의 농도 범위를 나타내었고, 특히 폐페인트 시료 7건, 폐수처리오니 2건, 공정오니 1건 및 폐유기용제 1건에서 Ba이 제안기준인 500 mg/kg을 초과하는 것으로 조사되었다. Ba의 제안기준을 초과한 공정과 농도는 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11)에서 9099.08 mg/kg, 유기용제를 함유한 페인트와 니스슬러지 공정(EWC 08 01 13)에서 901.87 mg/kg, 유기용제를 함유한 페인트/니스슬러지 함유 액상 슬러지공정(EWC 08 01 15)에서 1805.22 mg/kg, 폐잉크 공정(EWC 08 03 12)에서 900.15 mg/kg, 잉크 슬러지 공정(EWC 08 03 14)에서 3876.87 mg/kg, 그리고 기타 지정폐기물(08 Others)에서 2128.96 mg/kg으로 조사되었다. Ba을 제외한 미규제 항목 7종(Be 5 mg/kg, Ni 500 mg/kg, Sb 50 mg/kg, Se 50 mg/kg, V 200 mg/kg, Zn 1000 mg/kg, F 500 mg/kg)에서는 기준을 초과한 경우가 관찰되지 않았다.
- 도료공정 폐기물의 함량 실험결과, 15개 공정 중 5개 공정의 시료가 미규제 중금속류의 제안기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11), 페인트와 니스 슬러지공정(EWC 08 01 13), 유기용제를 함유한 페인트/니스슬러지 함유 액상 슬러지공정(EWC 08 01 15), 폐잉크 공정(EWC 08 03 12), 폐프린트 토너 공정(EWC 08 03 17)에서 바륨이 제안 기준을 초과하는 것으로 조사되었다.
- 1과 Table 3에 나타내었다. 도료공정에서 발생된 폐기물 중 73건의 시료에 대하여 ICP-MS로 Ba를 분석한 결과, ND (Not Detected)~44973.00 mg/kg의 농도 범위를 나타내었고, 특히 폐페인트 시료 7건, 폐수처리오니 2건, 공정오니 1건 및 폐유기용제 1건에서 Ba이 제안기준인 500 mg/kg을 초과하는 것으로 조사되었다. Ba의 제안기준을 초과한 공정과 농도는 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11)에서 9099.
- 도료공정 폐기물의 함량 실험결과, 15개 공정 중 5개 공정의 시료가 미규제 중금속류의 제안기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11), 페인트와 니스 슬러지공정(EWC 08 01 13), 유기용제를 함유한 페인트/니스슬러지 함유 액상 슬러지공정(EWC 08 01 15), 폐잉크 공정(EWC 08 03 12), 폐프린트 토너 공정(EWC 08 03 17)에서 바륨이 제안 기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 제안기준을 초과하는 발생원은 공정과 무관하고 다양하게 배출되고 있지만, 배출되는 폐기물 형태의 절반가량이 폐페인트 및 페인트를 함유한 공정오니, 폐수처리 오니임을 알 수 있었다.
- 3 mg/kg, Ni 50 mg/kg, Sb 5 mg/kg, Se 5 mg/kg, V 20 mg/kg, Zn 100 mg/kg, F 150 mg/kg)에 대한 조사 결과 제안기준을 초과한 경우가 나타나지 않았다. 인쇄용 잉크 공정(EWC 08 03)은 잉크의 제조, 혼합, 공급, 사용에서 배출되는 폐기물로, 생산되는 잉크의 특성에 따라 폐기물의 종류가 많은데, 대부분의 사업장에서 원가절감차원에서 재활용하는 것으로 나타났다. EU Code 08 03도 용출 분석 시 제안기준을 초과하는 항목은 없었다.
- 유기용제를 함유한 페인트와 니스폐기물 공정(EWC 08 01 11), 페인트와 니스 슬러지공정(EWC 08 01 13), 유기용제를 함유한 페인트/니스슬러지 함유 액상 슬러지공정(EWC 08 01 15), 폐잉크 공정(EWC 08 03 12), 폐프린트 토너 공정(EWC 08 03 17)에서 바륨이 제안 기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 제안기준을 초과하는 발생원은 공정과 무관하고 다양하게 배출되고 있지만, 배출되는 폐기물 형태의 절반가량이 폐페인트 및 페인트를 함유한 공정오니, 폐수처리 오니임을 알 수 있었다. 용출분석에서는 국립환경과학원에서 제안된 기준을 초과하는 공정은 없었다.
후속연구
- 도료공정에 해당하는 폐기물 중폐페인트, 폐니스제거제, 로진유, 폐이소시아네이트 등은 절대유해폐기물(Absolute Entry, A)이며, 그 외 페인트와 니스 폐기물, 폐니스 제거제, 잉크가 함유된 수성 액상 폐기물, 애칭액 등은 상대유해폐기물(Mirror Entry, M)로 목록화 되어 있다. 국내 도료공정에서 배출된 폐기물에 대한 유해성을 검증한 결과, 5종은 상대 유해폐기물로 확인 되었으며, 나머지 10종은 유해 특성(규제유해물질 농도, 인화성, 자극성, 유해성, 독성, 발암성, 부식성, 재생 시 독성, 돌연변이성, 생태독성) 실험이 추가로 필요한 것으로 조사되었다.
- 유해폐기물 목록화는 현행 관리 및 처리체계에 의한 목록화를 구체적으로 조사하여 반영하는 것이 필요하며, 또한 국제적 환경변화에 대응하기 위하여 바젤협약, OECD, HS (Harmonized Commodity Description and Coding System) 목록과 연계하여 국내 실정에 가장 적합한 방안을 마련해야한다. 유해폐기물 목록을 세분화함에 따라 효율적인 폐기물 관리가 가능하며, 업체가 자의적으로 판단하던 폐기물 분류의 오류를 방지하고 국제적 환경변화에 발맞추어 대응할 수 있을 것이다.
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