산업단지에서 발생하는 폐수슬러지의 자원화방안에 관한 연구 = A Study on the Method of Waste Water Sludge Produced at Industrial Complexes

국문 초록 (Abstract)

최근 국제사회는 지속가능한 발전 및 자원순환형 사회 구축을 위한 폐기물 재활용 정책이 활발히 진행되고 있다. 국내의 경우 대부분 해양투기되고 있던 산업단지에서 발생하는 유기성슬러지가 런던협약에 의해 해양투기가 금지됨에 따라 기업에서는 발생 폐기물에 대한 처리방법 모색뿐만 아니라 자원화가 시급히 이루어져야하는 실정이다.
본 연구에서는 산업단지에서 발생하는 폐수슬러지를 대상으로 국내외 기술개발현황을 살펴보고, 법적, 제도적 접근방안을 검토하였다. 또, 대구 성서산업단지를 대상으로 개별업체의 폐수처리과정에서 발생하는 슬러지의 효율적 처리방법을 검토하기 위해 업종별로 발생하는 폐수슬러지의 성상을 분석하고, 법․제도적 적용을 통한 자원 효율적 측면에서의 자원화 방안을 다각적으로 검토해 보고자하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
식품업종의 경우 중금속 기준을 모두 충족시켜 복합비료의 원료로 사용할 수 있으며, 이는 다른 물질과 혼합하지 않고 저위발열량이 3,000 kcal/kg이 되어야 하는 화력발전소의 원료나, RDF의 제조 기준인 3,500 kcal/kg를 만족시키고 있어 연료로 사용이 가능하다.
업체당 평균 배출량이 가장 많은 염색업종의 경우 슬러지내 철(Fe)이 대부분을 차지하고 있어, 시멘트 부원료로 사용이 가능하며, 발열량이 4,000 kcal/kg이상으로 소각이나 연료화 시 경제성이 있지만 법적 기준이 없어 연료화에는 어려움이 있다.
금속, 도금, 표면처리업종은 대부분 중금속의 함량이 높아 전체를 자원화하기는 어렵지만, 폐수슬러지 내에 포함되어 있는 Cu, Ni, Al 등 고가의 유가금속을 회수하는 방법이 있다.
본 연구의 결과는 산업단지의 특성을 나타내주는 업종을 선택하여 폐수슬러지의 성상을 분석하여 자원화 방안을 모색한 연구로, 향후 해양투기 금지이후 폐수슬러지 자원화 대책뿐만 아니라 산업단지 전체의 자원화센터 건립 등 정책제안에 중요한 자료로 사용될 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Today, a waste recycling policy for sustainable development and the establishment of a zero waste society are becoming active in the international community. As the ocean disposal of organic sludge produced at industrial complexes into the ocean, which is commonly performed in Korea, is restricted by the London Convention, companies have to urgently seek sludge treatment and recycling methods.
This study investigated the current state of technological development at home and abroad concerning waste water sludge produced at industrial complexes, and reviewed legal and institutional approaches to the sludge. Moreover, the study analyzed waste water characteristics by industry in order to find efficient treatment methods for the sludge produced in the process of waste water treatment at Seongseo industrial complex in Daegu and reviewed a variety of resource efficient recycling methods through legal and institutional applications.
The result of the study is as follows:
The sludge can be used as a raw material for making composite fertilizer by satisfying all standards of heavy metals in the food industry, and because it doesn't contain anything, and its lower heating value is 3,000kcal/kg, it is available as a raw material for thermoelectric power plants, or it can be used as fuel by satisfying RDF’s Manufacturing Practice of 3,500kcal/kg.
In the dyeing industry, which has the highest average emission out of all types of companies, as Fe occupies most of the sludge, it can be utilized as a sub-material for cement. In addition, because its heating value is more than 4,000kcal/kg, when it is burned or becomes fuel, it is an economically feasible alternative to existing materials. However as there are not legal standards related to it, it is difficult for it to be used as a fuel.
Most of the sludge in the metal, plating, and surface treatment industries is high in heavy metals, thus it is hard to recycle all of them, but we can collect high-cost valuable metals, such as Cu, Ni, and Al, in the waste water sludge.
The study selected many industries that represented the properties of industrial complexes, and investigated waste water sludge for recycling by analyzing its characteristics. Hence, it is considered that the result of the study will be used to develop important materials in order to establish recycling centers for industrial complexes as well as to prepare measures pertaining to the disposal of sludge after the ban on its disposal in the ocean takes effect.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.2 연구목적 8
• 1.3 논문의 구성 10
• Ⅱ. 자원화 기술 및 법적․제도적 현황 11
• 2.1 자원화 기술현황 11
• 2.2 자원화 기술의 법적․제도적 현황 24
• Ⅲ. 폐수슬러지의 발생 분포 특성 40
• 3.1 대상산업단지 현황 40
• 3.2 산단 내 폐기물 발생 및 처리 현황 42
• 3.3 산단 내 대표업체의 선정 46
• 3.4 분석항목의 선정 55
• Ⅳ. 폐수슬러지의 물리․화학적 특성 58
• 4.1 삼성분 분석 결과 58
• 4.2 발열량 분석 결과 61
• 4.3 원소 분석 결과 64
• 4.4 중금속 분석 결과 67
• 4.5 무기원소 분석 결과 76
• Ⅴ. 산단 내 폐수슬러지의 자원화 방안 97
• 5.1 폐수슬러지의 퇴비화 98
• 5.2 폐수슬러지의 연료화 100
• 5.3 폐수슬러지의 시멘트 원료화 102
• 5.4 기타 103
• Ⅵ. 결론 105
• 참고문헌 108
• 영문초록 111
• 국문초록 114