폐수처리공학 도시폐기물의 발생원

1. 도시폐기물의 발생원 형태 및 조성

도시폐기물은 소유자가 더 이상 보유할 충분한 가치가 없다고 생각한 고형 또는반고형 물질을 말한다. 그 계획단위가 지역적이든지 국가적이든지 간에 이러한 폐기물에 대한 관리가 모든 경제, 사회활동의 기본적인 사항이 되므로, 도시 폐기물(MSW)에 대해 알아야 할 중요한 사항은 아래와 같다

  • ① 어떤 형태와 양의 도시폐기물이 발생하는가?시험 (풀어쓰기)
  • ② 이런 형태의 폐기물들이 반입되는 속도는?
  • 재이용(reuse)과 재활용 (recycling)에 의해서 이미 제거된 물질의 형태와 양은?
  • ④ 수거 후 도시 폐기물의 특성은?
  • ⑤ 시간별, 일별, 주간별, 계절별 도시폐기물의 특성 변화는?
  • ⑥ 처리 과정에서 도시폐기물의 특성은 어떻게 바뀌는가?
  • ⑦ 처리 과정에서 도시폐기물의 특성이 어떻게 바뀔 수 있는가?
  • ⑧ 경제적 가치를 가진 도시폐기물의 특성은 무엇인가?
  • ⑨ 처리가 곤란하거나 유해한 물질은 무엇인가?
  • ⑩ 어떤 오염물질을 제거해야 하는가?

① 이상의 질문의 답을 얻기 위해서 어떤 시험과 측정을 할 수 있는가?

② 측정치는 어느 정도의 편차의 범위가 기대되며 또 그 신뢰 수준은?

이장의 목적은 폐기물의 발생원, 형태 및 조성을 규명하는데 있다. 폐기물의 물리적, 화학적, 생물학적 특성과 처리를 4장에서, 도시 폐기물 속에서 발견되는 소량의 유해폐기물 발생원과 특성은 5장에서, 발생한 폐기물의 양과 변화에 대한 자료와 도시폐기물로부터 회수한 폐자원의 형태와 양에 대한 최근 정보는 6장에서 다루었다. 여기서 다루어지는 내용들은 본 교재의 나머지 부분에서 유용하게 이용될 것이다.

폐플라스틱) 유기성물질. 폐고무연소 잘된다고 유기성X62 제2편 폐기물의 발생원, 조성 및 특성

3-1 폐기물의 발생원

폐기물의 조성과 발생량은 물론 폐기물의 발생원과 형태에 대한 지식은, 폐기물관리와 관련된 기능요소의 운영과 설계에 있어서 기본이 된다. 혼란을 피하기 위해 폐기물(solid waste)과 종종 혼용하는 쓰레기(refuse)라는 용어는 본 교재에서는 사용하지 않았다.

일반적으로 폐기물의 발생원은 토지이용 상태와 지역의 특성에 따라 여러 가지로 분류할 수 있지만, 다음과 같은 범주로 나누는 것이 보통이다.

  • 생활(residential)
  • 상업 (commercial)
  • 공공기관(institutional)
  • 건설 (construction and demolition)
  • 공공시설 (municipal service)
  • 처리장(treatmentplant site)
  • 산업 (industrial)
  • 농업 (agricultural)

이상의 각 발생원에 있어서 대표적인 폐기물 발생시설, 행위, 지역에 관한 내용을 폐기물의 형태와 함께 표 3-1에 나타내었다. 여기서 도시폐기물이란 일반적으로 산업공정 폐기물과 농업 폐기물을 제외한 모든 지역사회에서 발생한 폐기물을 일컫는다.

3-2 폐기물의 형태

앞으로 계속되는 논의의 기본으로서, 폐기물(표 3-1 참조)의 여러 가지 형태를 정의하는 것은 의미가 있다. 각종 문헌과 법률에 나타난 폐기물이란 용어의 정의와 분류는 아주 다양하다. 따라서 발표된 자료의 이용에는 신중한 주의와 판단, 상식이 필요하다. 다음에 나타낸 정의는 폐기물 분류의 하나의 지표로써 제시하고자 하는 것이며 정확한 과학적 의미를 갖지는 않는다.

1. 생활 및 상업폐기물

뒤에 논의되는 특별관리 폐기물과 유해 폐기물을 제외한 생활·상업폐기물은 유기물(가연성)과 무기물(비가연성) 폐기물로 구성되어 있으며, 주거지역과 상업용 시설에서 발생한다. 전형적으로, 생활 및 상업 폐기물의 유기성 부분은 음식폐기물, 종이, 골판지, 플라스틱, 섬유, 고무, 가죽, 목재, 정원폐기물 등으로 구성되어 있고, 무기물 부분은 유리, 도자기, 캔, 알루미늄, 철금속, 흙 등으로 구성되어 있다.

integration.상 업가게, 음식점, 시장, 사무실, 호텔, 모텔, 인쇄소, 주유소, 자동차 정비소등공공기관건설학교, 병원, 교도소, 정부기관신축건물, 도로 개보수, 빌딩파괴, 파손도로표 3-1 폐기물의 발생원이발생원폐기물이 발생되는 대표적인시설물, 행위 지역단독 및 다세대주택저, 중, 고층 아파트 등폐기물의 형태음식폐기물, 종이, 골판지, 플라스틱,섬유, 가죽, 정원폐기물, 목재, 유리,캔, 알루미늄, 기타금속, 재, 낙엽, 특별관리 폐기물(대형쓰레기, 가전제품,건전지, 기름, 타이어 등을 포함), 가정유해폐기물종이, 골판지, 플라스틱, 목재, 음식폐기물, 유리, 금속, 특별관리 폐기물(위참조), 유해 폐기물 등상업폐기물과 같음.목재, 철, 콘크리트, 흙 등공공시설(처리시설제외)가로청소, 조경, 집수구 청소, 공원,해변, 기타 위락지역특별관리 폐기물, 가로청소물, 나무가지, 집수구 찌꺼기, 공원, 해변, 위락지역에서 발생하는 일반폐기물처리장 : 소각장도시폐기물상기한 모든 것용수, 폐수, 산업폐기물처리 공정 등 처리장폐기물, 슬러지상기한 모든 것산 업건설, 제조, 경공업, 중공업, 정유, 화 산업공정폐기물, 음식폐기물, 재, 건학공장, 발전소, 건물 파괴 등설폐기물, 특별관리 폐기물, 유해 폐기물농 업논·밭작물, 과수원, 포도밭, 목장, 축 부패성 음식폐기물, 기타 생활폐기물,사. 농장 등농업폐기물, 유해 폐기물

“비교를 위해, 1900년대 초에 사용되던 폐기물발생원과 폐기물분류를 표 3-12에 나타내었다.”도시폐기물이란 일반적으로 산업공정폐기물과 농업폐기물을 제외한 모든 지역사회에서 발생한 폐기물을 포함한 것을 말한다.

폐기물 성분들이 필요에 따라 분리되지 않고 일괄적으로 한꺼번에 배출된 생활·상업폐기물을 혼합폐기물 (commingled waste)이라 한다.

부패 속도가 빠른 부패성 폐기물의 주요 발생원은 음식물을 취급하거나 준비, 요리, 섭취하는 곳이며, 부패는 악취 발생 (4-3절 참조)과 파리 번식을 유발하므로 이러한 폐기물의 부패특성은 폐기물 수거시스템의 설계와 운영에 중요한 영향을 미친다(8장 참조).

40가지 이상으로도 종이류를 분류할 수 있지만, 도시 폐기물에서 발견되는 전형적인 폐지는 신문지, 책, 잡지, 상업용 인쇄용지, 사무용지 판지 포장지, 화장지, 골판채소취하는 법.→ 왜하는지?윤리 4운임) 브레기의 유연성을 없애기 위해지 등으로 분류될 수 있다.도시폐기물에서 발견되는 플라스틱물질은 재질에 따라 다음의 7가지 범주로 나눌수 있다.

  • ① Polyethylene terephthalate(PETE/1)
  • ② High-density polyethylene (HDPE/2)
  • ③ Polyvinyl chloride(PVC/3)
  • ④ Low-density polyethylene (LDPE/4)
  • ⑤ Polypropylene (PP/5)
  • ⑥ Polystyrene (PS/6)
  • ⑦ 기타 혼합재질 플라스틱 물질(7)

용기의 경우, 바닥에 숫자코드(1에서 7)를 만들어 놓고 재질을 분류할 수 있도록하였다.

그림 3-1 재질에 따라 다양한 플라스틱류의 분류에 사용되는 코드표시

(1) 특별관리폐기물 생활·상업폐기물 발생원으로부터의 특별관리 폐기물이란대형폐기물, 가전제품, 대형백색가전제품, 따로 수집된 정원폐기물, 전지, 기름, 타이어 등을 말한다. 이러한 폐기물은 다른 생활 상업폐기물과 분리하여 취급한다.

대형폐기물(bulky items)은 가구, 책장, 캐비넷 등과 같은 버려진 가정용, 상업용,산업용 대형물질을 말한다. 가전제품은 더 이상 쓸모 없는 라디오, 전축, 텔레비전등을 말하고, 대형백색가전제품 (white goods)은 스토브, 냉장고, 그릇세척기, 세탁기, 건조기 등의 버려진 가정용, 상업용, 산업용 기구를 말한다. 별도로 수집된 대형백색가전제품은 구리, 알루미늄 같은 특수물질을 회수하기 위하여 보통 해체한다.

전지의 주요 발생원은 가정과 차량서비스 시설이다. 가정용 전지는 알칼리, 수은,은, 아연, 니켈, 카드뮴전지 등 다양하다. 가정용 전지에서 나오는 금속은 용출에 의해 지하수를 오염시키고, 쓰레기 소각시설로부터 소각재의 배출과 함께 공기를 오염시킬 수 있다. 미국의 경우 여러 주에서 전지의 매립을 금하고 있다. 자동차용 전지(lead-acid battery)에는 유해물질인 납이 약 8kg, 황산이 약 3.8리터 (1 gallon)정도 들어있다.

폐유의 주요 발생원은 자동차 서비스업소이다. 재이용을 위해 수집한 것 이외의 폐유는 종종 토양, 하수구, 우수구, 쓰레기통 등에 버려지며 토양이나 하수구에 버려진 폐유는 종종 토양 뿐만이 아니라 지표수와 지하수도 오염시킨다. 또 폐유를 다른 폐기물이 들어있는 쓰레기 통에 버리게 되면 폐유로 인해 다른 폐기물 성분의 가치가 떨어지게 된다.

미국의 경우 연간 2억3천~2억4천 개의 고무타이어가 매립되거나 야적상태로 처분된다. 타이어는 압축이 잘되지 않기 때문에 매립장에 처분하는 것은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 부지를 낭비하게 된다. 또 야적 상태로 타이어를 쌓아 놓는 것은 미관상 좋지 않을 뿐 아니라 환경문제를 야기하게 되며 진압하기 어려운 대형화재가 몇몇 적재소에서 발생한 예도 있다. 또 타이어의 야적지는 좋은 모기서식지가 된다.

(2) 유해폐기물 인간의 건강이나 생물체에 해를 주거나, 잠재적 유해가능성을 가진 폐기물이나 그러한 폐기물들이 함유되어 있는 폐기물을 유해폐기물이라고 정의한다. 미국의 환경보호청은 자원보전 및 회수법(RCRA)상의 유해폐기물을 다음의 세 가지 범주로 정했다.

  • (가) listed wastes,
  • (나) characteristic hazardous wastes,
  • (다) other hazardous wastes. 도시폐기물에서 발견되는 유해 폐기물은 5장에서 구체적으로 다루었다.

2. 공공기관 폐기물

공공기관 폐기물은 정부기관, 학교, 교도소, 병원 등에서 발생하는 폐기물들을 말한다. 교도소에 설치된 제조공장의 폐기물과 병원의 의료폐기물을 제외한 이러한 시설에서 발생한 폐기물은 혼합된 도시폐기물과 유사하다. 대부분의 병원에서는 의료폐기물을 다른 폐기물과 분리하여 취급하고 처리한다.

3. 건설폐기물

개인주택, 상업용 빌딩과 기타구조물의 신축, 증축, 보수 등에서 발생하는 폐기물을 건설폐기물(construction wastes)로 분류하나, 발생되는 폐기물의 양을 예측하기는 어렵다. 조성은 다양하지만, 흙, 돌, 콘크리트, 벽돌, 석고, 재목, 널판지와 연관, 난방 및 전기부품 등으로 구성되어 있다. 해체빌딩, 파손된 가로, 인도, 다리 등 기타구조물로부터 나온 폐기물을 해체폐기물(demolition wastes)로 분류하기도 한다. 해체폐기물의 조성은 주로 건설시 기존 건물의 해체로 발생하는 깨어진 유리,플라스틱, 철근 등으로 건설폐기물과 비슷하여 건설폐기물과 함께 분류한다.

4. 공공시설 폐기물

도시기반시설물 및 기타 도시서비스 시설의 운영과 유지로부터 발생되는 공공기기물로 가로 청소물, 가로변 쓰레기통의 폐기물, 조경 및 가로수정비 잔재물, 유수지찌꺼기, 동물사체, 버려진 자동차 등이 포함된다.

5. 처리장 폐기물과 기타 잔류물

용수, 하수, 산업폐기물 처리시설에서 발생되는 고형 또는 반고형 폐기물을 처리장 폐기물(treatment plant wastes)이라 한다. 이러한 물질들의 특성은 처리공정에따라 다양하다. 현재, 이러한 물질의 수거책임은 도시폐기물관리책임이 있는 행정기관에 있지는 않지만 폐수처리장 슬러지는 일반적으로 도시폐기물 매립장에 도시폐기물과 함께 혼합매립되고 있어 앞으로 처리장 슬러지의 처분이 폐기물관리계획에있어서 고려해야할 주요 요인의 하나이다.

가연성 폐기물의 연소로부터 남은 물질은 소각재 및 잔류물 (ashes and residues)로 분류된다(발전소 잔류물은 따로 분리하여 다루고 취급하기 때문에 여기에 포함시키지 않는다). 이러한 잔류물은 일반적으로 미세분말물질, 슬래그, 클링커 및 부분적으로 연소된 소량의 물질 등으로 구성되어 있다. 유리, 도자기, 금속 등도 도시폐기물 소각로 잔류물에서 발견된다.

6. 공정 폐기물을 제외한 산업폐기물

미국의 표준산업분류법 (Standard Industrial Classification, SIC)에 따라 분류된 산업지역에서 발생한 폐기물의 발생원과 형태를 표 3-2에 나타내었다. 이 표에는 특정산업공정폐기물과 유해폐기물은 포함되지 않았다.

7. 농업폐기물

논·밭작물의 경작과 추수, 과수, 포도, 우유생산, 도축장, 가축사육 등과 같은 다양한 농업활동으로부터 발생한 폐기물을 농업폐기물이라 한다. 현재 이러한 폐기물처분의 책임은 자치단체의 폐기물 담당행정기관에 있지 않으며 많은 지역에서 축사나 목장으로부터 발생한 가축 분뇨 등은 심각한 문제를 야기시키고 있다.

표 3-2 산업폐기물의 발생원과 형태

발생 공정: 주요 예상 성분

19 군수품 제조 및 조립 20 음식물 및 유사제품 가공, 포장, 운반 22 섬유 기계 산물 직조, 가공, 염색 23 의류 및 기타 제품 24 원목 및 목재 제품절단, 봉제, 교화, 압착금속, 플라스틱, 고무, 종이섬유, 화학약품류고기, 지방, 뼈, 내장, 야채, 과일, 조개류, 곡류섬유 조각섬유류, 금속, 플라스틱, 고무톱질, 기계가공, 목재상자, 기타 목 나무조각, 대팻밥, 톱밥; 때로는 재품 가공 및 제조금속류, 플라스틱, 섬유, 아교, 품, 페인트, 용제류 25 목재가구 가정용 및 사무용가구, 칸막이, 사 24)의 항목에 다음을 추가; 섬유무실 및 상점용 붙박이, 매트리스 및 패드 조각 등의 제작 25 금속제 가구 가정용 및 사무용가구, 금고, 침대 금속, 플라스틱, 수지, 유리, 나무, 스프링 및 프레임의 제작고무, 점착물, 섬유, 종이류

26 종이 및 종이 제품 제지, 해지, 골판지 상자 제조종이 및 섬유조각, 화학약품, 코팅제 및 충전물, 잉크, 아교, 유색제27 인쇄 및 출판신문출판, 인쇄, 석판인쇄, 동판인 종이, 신문용지, 골판지, 금속, 화쇄 제본학약품, 섬유, 잉크, 아교 28 화학약품 및 기타 관 무기화학약품의 제조 및 전처리 유기 및 무기화학약품, 금속, 플라련 제품 (약품, 비누에서부터 잉크, 광택제, 스틱, 고무, 유리, 유류, 페인트, 용폭약에 이르기까지)29 석유 정제 및 관련산 바닥재 및 지붕재 재료업제류, 안료아스팔트, 타르, 펠트, 석면, 종이, 천 및 섬유류 30 고무 및 플라스틱 제 합성고무 및 플라스틱 제품 제조 고무 및 플라스틱 조각, 검댕, 경품31 가죽 및 가죽제품 32 돌, 점토, 유리제품화제, 염료 무두질 및 마감 공정, 가죽벨트 및 가죽조각, 실, 염료, 유류, 가공 및 포장재 제조경화제판유리 제조, 유리 조립 및 변형; 유리, 시멘트, 점토, 도재, 석고, 석 콘크리트, 석고, 회반죽제품제조, 면, 돌, 종이, 연마제돌 및 석재품, 연마제, 석면 및 기타 비광물제품의 정형 및 가공 33 1차 금속산업용융, 주물, 담금질, 연신, 롤링, 정철 및 비철금속조각, 슬랙, 모래, 형작업형들, 연결재, 목재, 코드SIC분류발생 공정주요 예상 성분

34 조립금속제품금속캔, 손연장, 일반철물, 비전기 금속, 도재, 모래, 슬랙, 녹, 도료,가열기구, 연관제조기, 조립구조물, 용제, 윤활제, 세정액 등철제품, 농기구 및 장비의 제조,외)금속의 도장 및 각인35 기계류(전기제품 제 건설 및 광산 장비, 승강기, 자동 슬랙, 모래, 형틀, 금속조각, 나무,계단, 콘베이어, 산업용트럭, 트레 플라스틱, 수지, 고무, 섬유, 페인일러, 스태커, 기계 공구 등36 전기제품37 운송장비트, 용제, 석유제품전기 도구 및 장치, 통신장비의 제 금속조각, 카본블랙, 유리, 외래금조: 주조, 연신, 정형, 용접, 절단, 속, 고무, 플라스틱, 수지, 섬유, 섬권선, 도장, 광택, 열처리유조각소형차, 트럭 및 버스차체, 부품과 금속조각, 유리, 섬유, 나무, 고무,부대장비, 항공기와 부품의 제작, 플라스틱, 천, 페인트, 용제, 석유선박과 보트 제작 및 수리, 오토바 제품이와 자전거 및 그 부품 제작38 전문 과학실습도구 공학, 실험 및 연구 장비 및 부속 금속, 플라스틱, 수지, 유리, 나무,장비고무, 섬유, 연마제

39 기타 제조업보석, 은제품, 도금제품, 장난감, 금속, 유리, 플라스틱, 수지, 가죽,오락기, 운동 및 경기용품, 특수복, 고무, 상아, 섬유, 짚, 연마제, 페인단추, 비, 솔, 간판, 광고전시관 트, 용제, 합성물질참고문헌 8

출처: Standard Industrial Classification Manual(SIC)1972, Executive Office of the President, Office of Management and Budget, U.S. Government Printing Office, Washington, DC

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