초록 ▼

I . 서 장

물은 인간의 생명에 필수불가결한 원천인 동시에 경제, 산업, 문화활동의 기본이 되는 자원이다. 우리 나라의 경우 연평균 강수량은 1,274 mm로 풍부한 편이며 세계 연평균강우량보다 많다. 그러나 강수량의 2/3가 홍수기인 6 - 9월에 집중되어 하천의 수량이 홍수기에는 많고 갈수기에는 적어 매년 수해와 갈해가 반복될 뿐 아니라 효율적인 수자원 확보에도 커다란 어려움이 있다. 우리 나라의 수자원 총량은 연간 1, 267억톤이나 이 중 45%에 해당하는 570억톤이 증발 및 침투로 손실되고, 나머지 55%인

I . 서 장

물은 인간의 생명에 필수불가결한 원천인 동시에 경제, 산업, 문화활동의 기본이 되는 자원이다. 우리 나라의 경우 연평균 강수량은 1,274 mm로 풍부한 편이며 세계 연평균강우량보다 많다. 그러나 강수량의 2/3가 홍수기인 6 - 9월에 집중되어 하천의 수량이 홍수기에는 많고 갈수기에는 적어 매년 수해와 갈해가 반복될 뿐 아니라 효율적인 수자원 확보에도 커다란 어려움이 있다. 우리 나라의 수자원 총량은 연간 1, 267억톤이나 이 중 45%에 해당하는 570억톤이 증발 및 침투로 손실되고, 나머지 55%인 697억톤이 하천을 통하여 유출된다. 하천유출의 67%인 467억톤은 홍수시 유출이며, 33%인 230억톤이 평상시 유출이다. 하천유출량 697억톤 중 이용량은 단지 20.8%에 해당하는 145억톤에 불과하다. 여기에 댐용수 공급(87 억톤)과 지하수 이용량(17억톤)을 더하면 각종 용수에 이용되는 물의 양은 249억 톤에 불과하다. 특히 최근에는 공단개발의 가속화, 도시화에 따른 인구증가와 생활 수준의 향상에 따른 용수 사용량의 증가로 향후 용수 수요가 급격히 증가할 것으로 예상되고 있다. 따라서 현재의 수자원 현황으로는 투자확대 둥 특별한 대책이 없을 경우에는 용수 부족 현상은 더욱 심화될 전망이다.
지금까지의 수자원개발 대책은 주로 다목적 댐의 건설과 수도시설의 확충이었으나 다목적 댐의 경우 개발 단가의 상승 및 지역 주민의 반발 등으로 사업추진이 어려우며 지방자치의 폭이 넓어짐에 따라 이러한 현상은 더욱 심화될 전망이다. 또한 산업화 및 도시화의 급속한 추진과정에서 발생되는 오• 폐수 발생량의 증가는 이미 하천의 자정작용 한계를 넘었을 뿐 아니라 각종 용수로 이용하기 어려울 정도의 수질 오염상태를 나타내고 있다. 중금속 및 유독화학물질올 함유하고 있는 산업폐수의 경우는 수걸오염에 미치는 영향이 현저하게 크지만 현재의 처리기술 수준은 배출 규제수준만을 간신히 만족시키는 정도이며, 폐수량 자체도 갈수록 중가하고 있다. 이렇게 오염된 수자원이 산업용수의 원수로 사용될 경우에는 원수처리 비용이 높아져 제품의 가격경쟁력이 저하되고 용수 수질이 떨어지므로 생산되는 최종제품의 품질저하를 초래하게 된다.
이렇듯 용수부족현상의 심화, 다목적 댐 건설의 어려움, 수질오염의 악화와 같은 현재의 상황에서 한번 사용한 물을 처리하여 다시 이용하는 오 • 폐수 처리수의 재이용시스템은 공업용수 사용 합리화의 일환으로 적극 검토되고 있는 기술이다, 공업용수 사용 합리화는 “공급량을 줄인다는 측면에서의 공업용수의 적절하고 합리적인 사용”으로 정의할 수 있으며, 이를 위한 기술로는 1) 공정분석을 통한 불필요한 용수 사용의 감축, 2) 폐수의 재사용, 3) 물 절약 장치의 사용, 4) 용수다소비형 공정을 용수소비가 적은 공정으로의 대체 등을 들 수 있다. 본 연구의 대상인 폐수의 재사용은 한 번 사용한 물을 다시 사용하는 것으로서, 가) 냉각수의 경우와 같이 폐수가 배출된 동일 장소로 재순환(Recirculation)되는 경우, 나) 계단을 흐르는 물처럼 계단식으로(Cascade Use) 내려가며 한 번 사용한 물을 다른 목적으로 사용하는 경우, 다) 오염된 폐수를 처리 공정을 거쳐 재생(Reclamation)하여 다시 사용하는 경우 등으로 대별할 수 있다.
재이용 시스멘의 도입온 공급용수 이용량 및 폐수의 발생량이 감소하게 되어 댐개발 둥과 동일한 수자원 확보의 결과를 가져오며, 수자원의 효율적인 이용에 이바지함과 동시에 하천 둥의 수계로 방류되는 오염물질의 양을 감소시켜 환경에 미치는 악영향을 감소시킨다. 특히, 산업폐수 재이용 시스템은 폐수를 고도처리하여 다시 공정에 이용함으로써 오염부하율을 줄이고 처리과정에서 유가자원을 회수하여 다시 재이용할 수 있다는 점에서 산업경제력 제고와 환경 보호의 두 가지 목표를 동시에 만족시킬 수 있어 활발한 연구와 도입이 이루어지고 있다.
다만, 산업폐수는 산업별•공정별로 배출되는 폐수의 특성이 각기 다르므로 처리수의 재이용 및 유가자원의 회수를 위하여서는 우선적으로 산업 및 공정별 폐수의 특성을 정확히 파악하고, 그에 적합한 처리수 재이용 시스템을 기술적으로 확립해야 한다는 점에서 산업별로 연구가 이루어져야 하는 어려움이 있다.
본 연구에서는 폐수방류량이 많고 처리가 어려워 주요한 수질 오염원이 되고 있는 염색산업을 중심으로 공업용수의 수요수량•수질의 현황을 파악하고, 재이용을 위한 기술적 • 경제적 검토를 수행하며, 재이용 시스템의 도입 확산에 따르는 제반 문제점에 대한 연구를 수행하는데 목적이 있다.

(출처 : 본문 I . 서장 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 序 言 ... 3
• 목차 ... 4
• 표목차 ... 6
• 그림목차 ... 8
• I. 서 장 ... 10
• II. 염색산업의 현황 ... 12
• 1. 업소 현황 ... 12
• 2. 염색공업용수 사용현황 ... 14
• III. 염색공정 ... 18
• 1. 염료 ... 18
• 2. 섬유제조 및 염색공정 ... 25
• IV. 배출폐수 특성 ... 37
• 1. 일반 특성 ... 37
• 2. 염색종합패수의 일간수질 ... 40
• 2.1. 채수지점 및 분석방법 ... 40
• 2.2. 유량 ... 42
• 2.3. 수온 및 pH ... 43
• 2.4. BOD, CODcr, CODMn, TOC ... 44
• 2.5. 부유물질 ... 45
• 2.6. 영양염류 ... 46
• 3. 염색종합폐수의 월간수질 ... 48
• V. 기존 폐수처리의 기술적 검토 ... 50
• VI. 국내외의 공업폐수 재이용 현황 ... 55
• 1. 일본의 산업폐수 재이용 현황 ... 55
• 1.1 산업폐수 재이용을 위한 수질기준 ... 55
• 1.2 산업별 폐수 재이용 ... 56
• 1.3 일본의 폐수 재이용을 위한 연구개발 현황 (AQUA RENAISSANCE '90 PROJECT) ... 60
• 2. 미국의 산업폐수 재이용 헌황 ... 62
• 3. 기타 지역의 산업폐수 재이용 헌황 ... 64
• 4. 우리 나라 산업폐수 재이용 현황 ... 65
• VII. 염색폐수의 재이용을 위한 신기술 ... 67
• 1. 반송 방식 재이용 기술 ... 69
• 2. 새로운 염색폐수 처리기술 ... 71
• 2.1. 산소활성슬러지-응집-막분리 공정 ... 72
• 2.2. 감압 진공 증류법 ... 75
• 2.3. 혐기-호기처리 신공정 ... 75
• 2.4. 펜턴산화-(활성탄처리)-고정상 생물막 처리 ... 78
• VIII. 재이용에 따른 경제성 평가 ... 80
• 1. 국내 B단지의 염색폐수 재이용 ... 80
• 1.1., 개요 ... 80
• 1.2. 용수계통 ... 81
• 1.3. 폐수, 폐수처리，재이용 현황 ... 81
• 2. 폐수처리 및 재이용 시스템의 대안검토 ... 83
• 2.1. 대안의 선정 ... 83
• 2.2. 재이용하지 않는 시스템 ... 83
• 2.3. 재이용하는 시스템 ... 86
• 3. 비용 산정 ... 88
• 4. 재이용에 따른 편익 ... 90
• 4.1. 편익의 분류 ... 90
• 4.2. 편익의 추정 ... 92
• IX. 재이용에 따른 문제점 및 제언 ... 94
• X. 참고문헌 ... 96
• 부록 I. 미국 환경청의 섬유산업을 위한 BPT 및 BAT 배출기준 ... 99
• 끝페이지 ... 102