국내의오니류발생및재활용현황 1 오니류의종류 오니 ( 汚泥 : Sludge) 란정수, 하수, 공장폐수등의처리과정에서발생한불용성 고형분을침전혹은여과한것이다. 폐기물관리법시행령별표 1 에의하면오니류 는수분함량이 95 퍼센트미만이거나고형물함량이 5 퍼센트이상인것으로한정하고 있으며가연성분의함유정도에따라유기성오니류및무기성오니류로구분한다. 유기성오니류는고형물중유기성물질의함량이 40 퍼센트이상인것으로 2001 년부 터중간처리과정을거치지않고직접매립하는것에대한제약이가해지고있다. 이들대부분은활성오니처리오니, 각종제조업의폐액처리오니, 정화조폐액, 폐 알카리혼합물, 규조토잔사등정수침전조및하 / 폐수처리장에서발생한다. 그 외에도농후폐액의교환시에생성되는침전물, 여과공정에서생성되는여과잔사, 배연탈황석고등이포함되고식품의가공공장, 토목공사현장등에서도발생하고 있으며표 1. 에발생원별로구분한오니류의종류를표시한다. 표 1. 발생원별오니류의종류 발생원 유기성오니류 무기성오니류 하수처리 하수오니 - 상수처리 - 침강토사 제지공업 펄프찌꺼기 넘토 제강공업 활성오니 제강슬러지 화학공업 활성오니 탈황석고 식료품폐수 식료품찌꺼기 - 반도체산업 - 실리콘분말 요업 - 토사 건설업 - 굴삭토사 오니류는다량의수분을포함하고있으므로탈수시켜서수분이적은탈수오니 (Sludge cake) 로만든다음처리한다. 일반적으로오니의처리방법으로는중간처리 단계로소각, 중화, 고형화등의방법과최종처리단계로는매립이나해역배출방법 을사용하며, 재생처리를통하여재활용한다. 재활용이라함은폐기물의처리방법 상중간처리로분류되어폐기물을재사용혹은재생이용하거나재사용혹은재생이 용할수있는상태로만드는활동또는, 폐기물로부터환경부령이정하는기준에 따라에너지를회수하는활동을말한다. 특히산업폐수처리오니와하수오니는중 금속을포함할가능성이크므로그전처리가완전하지않으면재활용하기에어려움 이따른다.
2 일반폐기물중오니류 표2. 에는환경부에서발표한 2000년도오니발생현황에대한통계를정리하였 다. 이결과에따르면우리나라에서하루에발생하는오니량은약 23,600 톤 / 일로 서폐수처리오니가전체발생량의 70.7% 로압도적비율을차지하고있으며, 하수처 리오니 (16.0%), 공정처리오니 (8.3%) 그리고정수처리오니 (5.0%) 의순이다. 표2. 오니류발생현황 ( 단위 : 톤 / 일, %) 출처 : 환경부, 2000 전국폐기물발생및처리현황 유기성오니류 무기성오니류 합계 톤 / 일 % 톤 / 일 % 톤 / 일 % 폐수처리오니 11,288.3 75.0 5,399.2 63.2 16,687.5 70.7 공정처리오니 473.0 3.1 1,481.1 17.3 1,954.1 8.3 정수처리오니 390.6 2.6 788.9 9.2 1,179.5 5.0 하수처리오니 2,904.3 19.3 870.7 10.3 3,775 16.0 합계 15,056.2 100 8,539.9 100 23,596.1 100 표3. 에는 2000년도발생원별오니류의처리현황을나타내었으며, 표4. 는발생원별오니류의처리방법별점유율을나타내고있다. 유기성오니류의처리방법으로는재활용이 (36.2%) 가장많이사용되었으나상당한량 (32.1%) 이해양투기에의해처리되고있으며소각 (19.2%), 매립 (12.5%) 의순으로이루어지고있는것을알수있다. 무기성오니류의처리방법으로는재활용이 44.6% 로가장많으며, 매립 (26.8%), 해양투기 (24.2%), 소각 (4.4%) 의순으로처리되는것을알수있다. 무기성오니류는발열량이낮아서소각에의해처리되는비율이낮은반면에유기성오니류에비해매립이많이이루어지고있다. 유기성및무기성을망라한발생오니류전체에대해서보면 39.2% 가재활용에의해처리되고있는것을알수있으며하수처리오니의 70% 가해양투기에의해처리되는것을볼때, 우리나라가가입하고있는국제협약인 폐기물및그밖의물질의투기에의한해양오염방지에관한협약 (Convention on the Prevention of Marine Pollution by Dumping of Wastes and Other Matter) ( 일명 : 런던협약 ) 의영국 미국등선진국을중심으로한폐기물해석에따를경우우리나라에서해양투기하는폐기물의상당부분이산업폐기물로분류될가능성이있음을감안하면이에대한대책마련이시급한것으로보인다. 또한, 하수처리오니의약 24% 를매립에의존하고있어매립지난을가중시킬뿐아
니라매립지안정화를저해하고있으며처리용량이 1 일 1 만톤이상인하수처리장과 폐수처리장및 1 일 2 천톤이상폐수배출업소에대하여 2003 년 7 월부터직매립을금 지하게되어이들이단기적으로는해양투기로처리될전망인점을감안할때농업 용퇴비, 토양개량제, 매립지복토용등재활용자원화를촉진할필요가있다. 표 3. 오니류처리현황 ( 단위 : 톤 / 일 ) 출처 : 환경부, 2000 전국폐기물발생및처리현황 유기성오니류무기성오니류처리방법매립소각재활용해양해양합계매립소각재활용투기투기합계폐수처리 826.8 2,745.3 4,921.9 2,794.3 11,288.3 1,369.4 271.2 2,824.4 934.2 5,399.2 공정처리 147.0 68.5 235.5 22.0 473.0 665.8 88.0 639.0 88.3 1,481.1 정수처리 51.6 6.5 183.9 148.6 390.6 195.9 1.6 322.7 268.7 788.9 하수처리 854.7 75.8 102.8 1,871.0 2,904.3 55.2 20.5 22.8 772.2 870.7 합계 1,880.1 2,896.1 5,444.1 4,835.9 15,056.2 2,286.3 381.3 3,808.9 2,063.4 8,539.9 표 4. 발생원별오니류의처리방법별점유율 ( 단위 : %) 출처 : 환경부, 2000 전국폐기물발생및처리현황 유기성오니류무기성오니류처리방법매립소각재활용해양해양합계매립소각재활용투기투기합계폐수처리 7.3 24.3 43.6 24.8 100 25.4 5.0 52.3 17.3 100 공정처리 31.1 14.5 49.8 4.6 100 45.0 5.9 43.1 6.0 100 정수처리 13.2 1.7 47.1 38.0 100 24.9 0.0 41.0 34.1 100 하수처리 29.4 2.6 3.5 64.5 100 6.3 2.4 2.6 88.7 100 표5. 를보면국내에서가동중인폐기물재활용업체는 3,000 여개사로서이들을통해연간 2,700만여톤의폐기물이재활용되고있다. 그중에서오니류는 200만여톤이재활용되어전체재활용폐기물의 8% 를점하고있으며오니류재활용품의판매가격은 4,500억원에달하여전체재활용폐기물판매액의 11.6% 를점하고있다. 재활용폐기물량과판매총액의점유율을비교해보면오니류의재활용제품가격이평균적인재활용제품가격에비해고가인점을알수있다.
표 5. 폐기물재활용현황 출처 : 한국자원재생공사 2002 총가동 가동중 가동중 재활용폐기물량 판매총액 업체 신고업체 허가업체 천톤 / 년 % 백만원 / 년 % 폐기물합계 3,061 2,843 809 27,240 100 3,909,308 100 오니류 196 144 73 2,174 8.0 453,388 11.6 표6. 은오니류의종류별재활용량및판매금액에대해정리한것으로폐수처리오니가공정오니에비해 8배가량많이재활용되고있으며폐수처리오니중에서도유기성오니에비해무기성오니의재활용이활발히이루어지는것을알수있다. 또한, 유해물질을함유한유기성오니의경우에는재활용폐기물량의 220배가넘는재활용제품을판매한것으로나타난점으로보아재활용제품에 0.5% 이하의농도로첨가된것으로보인다. 표6. 오니류의재활용현황출처 : 환경부, 2001 전국폐기물중간처리업허가및재활용신고업체현황 폐수처리오니 공정오니 재활용폐기물량 ( 톤 / 년 ) 판매량 ( 톤 / 년 ) 판매총액 ( 천원 / 년 ) 합계 2,174,279 9,267,368 453,388,991 계 1,934,574 8,665,387 418,992,308 유기성오니 ( 유해물질함유 ) 4,731 1,060,227 8,208,835 유기성오니 ( 유해물질비함유 ) 198,890 237,019 7,123,225 무기성오니 ( 유해물질함유 ) 50,921 85,608 297,412 무기성오니 ( 유해물질비함유 ) 1,593,709 7,123,890 401,233,043 기타 86,323 158,642 2,129,794 계 239,705 601,981 34,396,683 유해물질함유공정오니 11,244 11,256 4,832,242 유해물질비함유공정오니 228,461 590,725 29,564,440 한편, 표7. 은오니류의재활용동향을알아보기위하여 1998년부터 2001년까지 4년간의재활용폐기물량및재활용제품판매량을정리한것이다. 4년간에걸쳐일반폐기물의재활용량은 12.7% 가량증가한데비하여오니류의재활용량은 50% 가까이증가한것을알수있다. 또한, 재활용제품판매량에있어서는일반폐기물전체가 2.1배증가한반면오니류는 4.5배가량증가하였으며재활용제품의점유율역
시 16.9% 로괄목할만한성장을이룬것을알수있다. 이러한분석을통하여 2000 년대진입을전후하여폐기물재활용에대한사회적인식및관련사업이확대되고 있으며특히오니류의재활용사업은일반폐기물전체의성장률에비해 2 배이상의 빠른성장을이루는것을알수있다. 이는오니류의직매립금지, 해양투기에대한 장래부담, 소각비용등여타처리방법이마땅하지않은점에도원인을찾을수있 으며청정생산기술등폐기물재활용에관한산업계및사회적인식이고조되는것 에서도원인을찾을수있다. 표 7. 년도별일반폐기물대비오니류의재활용현황 재활용폐기물량 ( 천톤 / 년 ) 재활용제품판매량 ( 천톤 / 년 ) 일반폐기물전체오니류일반폐기물전체오니류구성비 (%) 1998년 22,650 1,430 25,912 2,051 7.9 1999년 20,392 1,170 30,498 2,488 8.2 2000년 26,857 1,381 43,707 5,013 11.5 2001년 25,524 2,144 54,519 9,205 16.9 3 사업장폐기물중오니류 사업장일반폐기물인사업장배출시설계폐기물의종류별지역별배출량을표8. 과표9. 에각각가연성과불연성으로구분하여정리한다. 가연성폐기물의경우 2000년도에발생한 24,330 톤 / 일의발생량중 61.9% 가오니류로서사업장배출시설계가연성폐기물의상당수가유기성오니인것을알수있다. 참고로지역별배출량을보면경기, 충북, 전북, 경남, 대구등산업단지가발달된지역을중심으로배출량이많은것을알수있다.
표 8. 사업장배출시설계폐기물중가연성폐기물의종류별지역별배출량 구분소계 폐지류 폐목재류 단위 : ( 톤 / 일 ), 출처 : 환경부, 2001 환경통계연감 14 호 폐합성고분자화합물폐폐합폐합폐섬유성수성고피지무혁류 폐수처리오니 유기성오니류 정수공정오니처리오니 하수처리오니 동식물성잔재물 합계 24,330 700 919 737 3,386 386 99 11,288 473 391 2,904 2,168 44 835 서울 1,536 3-2 14 - - 92 10-1,398 8-9 부산 741 33 5 4 253 58 14 256 24-38 40 1 17 대구 1,892 49 34 88 148 11-1,202 25 6 310 16-4 인천 947 34 230 4 360 3 1 103 22 24 59 80 8 18 광주 62 14 4 7 16 1-4 8 - - 3-5 대전 901 10 12 2 137 32 1 201 2-171 3-332 울산 864 72 96 2 174 4-404 38 8 12 5-48 경기 4,469 142 66 401 837 35 58 1,846 130 167 306 350 13 120 강원 633 9 10 1 10 4 4 230 17-94 225 3 26 충북 4,448 62 26 13 486 17 18 3,344 45 2 131 266 12 25 충남 1,277 59 60 23 221 24 1 604 22 29 75 111 2 46 전북 2,533 37 226 11 188 21-1,703 20 7 76 208-37 전남 827 13 30 27 108 15-398 58 3 24 73 1 78 경북 1217 106 50 124 203 12 2 481 3-132 88 1 14 경남 1,881 58 71 28 230 149-419 49 146 56 617 3 57 제주 103 - - - 1 - - 4 - - 23 75 - - 폐식용유 기타 사업장배출시설계불연성폐기물의배출량은 77,123톤 / 일로서가연성폐기물에비해 3배가량배출량이많으나무기성오니류의배출량은 11.1% 정도로서유기성오니류의배출량에비해상당히적은것을알수있다. 산업체에서발생하는오니는폐기물관리법에의한용출실험결과에따라지정폐기물과일반폐기물로분류하고각각의관리방법에따라차등관리를하게된다. 분류방법에서도알수있듯이오니에포함된미량의중금속, CN화합물, 유기인, TCE 등이독성을가지거나환경적으로유해하므로매립이나소각시에엄격한관리를받게될뿐만아니라재활용을제한하게되는요인이된다. 특히산업폐수처리오니의경우에는폐수가배출되는공정이같더라도운전조건의변화등에따라서성상이바뀌기때문에하수처리오니혹은정수처리오니에비하여조성의안정성이떨어지는점역시재활용의장애가되고있다.
구분소계 표 9. 사업장배출시설계폐기물중불연성폐기물의종류별지역별배출량 광재류 연소재 소각재 분진류 단위 : ( 톤 / 일 ), 출처 : 환경부, 2001 환경통계연감 14 호 폐주물사모래류 폐금속류 폐석회석고류 폐촉매 폐흡유리자기착재편류 폐수처리오니 무기성오니류공정정수처리오니오니 하수처리오니 합계 77,123 32,485 11,686 3,396 2,464 4,249 4,447 5,664 58 104 513 5,399 1,481 789 871 3,517 서울 1,294 1-41 - 6 7 - - 18 5 1-213 - 1 부산 923 362 27 11 9 354 62 8-16 1 105 34 9 202 95 대구 5,659 39 99 179 16 218 36 1-1 1 101 19 68 85 59 인천 335 1,997 20 219 88 679 177 840-2 7 295 324 58 70 882 광주 604-1 3 23 11 36 3-2 10 10 44 10 174 10 대전 3,959 - - 88 6 67 23 - - 1-119 30 23-247 울산 3,259 80 76 115 69 738 805 908 35 18 23 849 79 77 13 72 경기 2,968 217 139 516 71 415 277 7-23 163 552 176 156 209 338 강원 661 125 2,468-15 130 15 120 - - 2 2 6 - - 86 충북 6,569 31 212 9 10 79 103 7-3 14 95 25-2 72 충남 1,699 23 4,230 1,542 22 77 241 1 3 5 21 139 25 36 4 202 전북 16,027 257 222 277 28 48 63 70-2 69 216 19 2 92 334 전남 24,528 11,106 240 102 117 4 37 3,634 19 5 25 296 401 9 8 26 경북 8,339 16,984 140 149 1,888 299 1,445 42-3 96 2,312 243 49 7 871 경남 8 1,263 3,810 146 103 1,125 1,118 23-8 77 306 56 79 1 223 제주 - - - - - - - - - - - 1-6 - 기타 표10. 은국내의주요산업체를대상으로하여조사한폐수처리오니의성분분석결과이다. 삼성분분석에의하면가연분이 8.1% ~ 22.1 % 의범위에있는데피혁산업과석유정제업의경우가가장높아서소각처리도가능할것으로보인다. 섬유산업과산 알카리제조업의경우는회분이높고가연분이적어소각시보조연료의소모가많고소각재의처리에도문제가있을것으로보인다. 한편, 유해물질의용출시험결과를보면섬유산업과석유정제업에서발생한오니는기준치이하로서일반폐기물로분류되지만피혁산업과산 알카리제조업의경우에는 6가크롬의농도가기준치를초과하여지정폐기물로분류된다.
표10. 산업체별발생오니의성분 ( 단위 : %, ppb) 출처 : 도갑수외한국폐기물학회지, 14, 3, 1997. 섬유산업 피혁산업 석유정제업 산 알카리제조업 삼성분분석결과 수분 81.5 73.4 74.4 71.4 가연분 8.1 22.1 21.9 15.3 회분 10.4 4.5 3.7 13.3 유해물질용출시험결과 Pb 13 88 4 411 Cu 19 30 14 256 As 2 4 3 11 Hg n.d. n.d n.d 1 Cd 9 11 9 19 Cr +6 17 551 5 180 CN n.d 5 11 7 유기인 n.d n.d n.d 1 TCE n.d n.d 8 7 TeCE n.d n.d 18 5 표 11. 은국내산업공단에서발생하는폐수처리오니의삼성분분석례로서가연 성분은평균 12.1% 로비교적낮고회분함량이 9.9% 정도인것을알수있다. 표11. 산업공단하수처리오니의삼성분분석례 ( 단위 : %) 출처 : 배재근외한국폐기물학회지, 15, 3, 1998. 수분함량 유기물함량 Wet Base Dry Base 회분함량 평균 77.8 12.1 55.7 9.9 처리장A 75.5 11.0 45.0 13.4 처리장B 81.1 13.0 68.9 5.8 처리장C 81.6 10.5 57.4 7.8 처리장D 80.4 9.2 47.3 10.2 처리장E 72.0 13.5 48.4 14.3 처리장F 77.4 14.1 62.9 8.3 처리장G 78.0 14.5 65.9 7.4 한편, 사업장지정폐기물의발생량추이를표 12. 에정리하였다. 사업장지정폐 기물중오니류의발생량은 1998 년도부터 4 년간 96,00 톤에서 207,000 톤으로 2.2 배 가량증가하여같은기간동안의지정폐기물증가율인 1.5 배보다훨씬높은증가율 을보이고있다.
표 12. 사업장지정폐기물의종류별발생량추이 ( 단위 : 천톤 / 년 ) 출처 : 국립환경연구원, 2001 지정폐기물발생및처리현황 종류 98 99 00 01 계 % 계 % 계 % 계 % 합계 1,922 100 2,733 100 2,779 100 2,858 100 폐산 684 35.6 838 30.7 822 29.6 752 26.3 폐알카리 145 7.5 314 11.5 160 5.8 221 7.7 폐유 289 15.0 415 15.2 543 19.5 580 20.3 폐유기용제 371 19.3 522 19.1 502 18.1 549 19.2 폐합성고분자화합물 67 3.5 125 4.6 54 1.9 50 1.8 분진 254 13.2 334 12.2 363 13.0 243 8.5 오니류 96 5.0 142 5.2 170 6.1 207 7.3 감염성폐기물 - - - - 22 0.8 38 1.3 기타 16 0.9 43 1.5 144 5.2 218 7.6 그에따라사업장지정폐기물중점유율이 5% 에서 7.3% 로확대되는것을알수있 다. 이는폐수배출기준과폐기물분류기준이점차까다로워짐에따라이의고도처 리에따르는발생율의증가에기인하는것으로보인다. 표 13. 에서보듯이지정폐기물로발생한오니류의처리주체는 90% 가량이위탁처 리에의존하고있어서지정폐기물전체평균치인 79% 를상회하고있다. 특히재생 처리혹은중간처리가상당히적은대신최종처리와해양배출에의존하는것을알 수있다. 표13. 지정폐기물중오니류의처리주체현황 2001년기준 ( 단위 : 천톤 / 년 ) 발생내역처리내역위탁처리전년도 01 자가보관량재생중간최종해양공공이월량발생량처리처리처리처리배출처리기타합계 36 2,858 597 1,135 717 263 92 26 24 40 오니류 4 207 23 10 13 128 24 9 0 3 이러한경향은표14. 를보아도잘알수있는데재활용비율이 6.8% 에불과하여지정폐기물합계인 51.0% 에비하여상당히저조하며, 매립 68.6% 및해양투기 11.6% 로지정폐기물합계인 11.6% 와 3.2% 에비해 5.9배에서 3.6배나큰것을알수있다. 이는오니류중에서지정폐기물로분류되는것은환경유해물질의용출량이기준을초과하기때문으로서여타의처리방법이마땅하지않기때문인것으로보인
다. 표14. 지정폐기물중오니류의처리방법 2001년기준 ( 단위 : 천톤 / 년 ) 재활용소각매립해양투기기타발생량처리량 % 처리량 % 처리량 % 처리량 % 처리량 % 합계 2,858 1,457 51.0 662 23.2 332 11.6 92 3.2 315 11.0 오니류 207 14 6.8 21 10.1 142 68.6 24 11.6 6 2.9