A Study on the Water Pollutant Discharge Inventories for the Improvement of Industrial Wastewater Management System: Primary Steel Manufacturing Facility and Petroleum Refining Products Manufacturing Facility

산업폐수 관리체계 개선을 위한 수질오염물질 배출목록 구축에 대한 연구:

1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업

안태웅

^1a,†

⋅ 김동민

^1b

⋅ 손대희

^1c

⋅ 김재훈

²

1

(주)엔솔파트너스⋅

²

국립환경과학원

A Study on the Water Pollutant Discharge Inventories for the Improvement of Industrial Wastewater Management System:

Primary Steel Manufacturing Facility and Petroleum Refining Products Manufacturing Facility

Ahn Taeung

^1a,†

⋅ Kim Dongmin

^1b

⋅ Son Daehee

^1c

⋅ Kim Jaehoon

²

1

Environment Solution Partners

2

National Institute of Environmental Research

(Received 23 July 2020, Revised 14 September 2020, Accepted 18 September 2020)

Abstract

This study aimed to inventory the water pollutant discharge of wastewater from two facilities, one primary steel manufacturing facility and one petroleum refinery, both of which are located in Korea, and to identify ways to improve the wastewater treatment process through field investigation. Probability evaluation was used to inventory the substances in polluted water. The samples collected in this study included original wastewater, on processing wastewater, and treated water. The general description of wastewater occurrence, major sources, and treatment facilities were also investigated to obtain an integrated database of the pollutants created by different industrial categories. Based on our analysis of raw wastewater and final effluent, the detected pollutants were confirmed by analyzing their presence in the raw or supplemental materials, the potential of formation as byproducts, and the possibility of inclusion as impurities. The compounds detected for each category were screened via investigation of their possible sources and confirmed as the final water pollutant inventories. Thirty kinds of water pollutants were emitted by the primary steel manufacturing facility (reference in case A), including 14 specified hazardous water pollutants. The petroleum refinery (reference in case B) emitted 36 water pollutants, including 16 specified hazardous water pollutants.

Key words : Discharge Inventories, Industrial Wastewater, Petroleum Refining Products Manufacturing, Primary Steel Manufacturing, Specified Hazardous

1a,†

Corresponding author,

차장

(Deputy General Manager), [email protected], https://orcid.org/0000-0002-5492-2591

1b대리

(Assistant Manager), [email protected], https://orcid.org/0000-0002-2520-6131

1c사장(President), [email protected], https://orcid.org/0000-0002-6886-8880

2 연구관(Researcher), [email protected], https://orcid.org/0000-0003-4185-7249

This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/

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1. Introduction

산업시설에서 발생되는 산업폐수는 금속, 전기전자, 화학 산업 등을 포함한 각종 산업체의 제조, 가공, 재생, 처리 등 의 산업 활동 과정에서 불가피하게 발생되고 있으며, 중금속 등 특정수질유해물질이 공공수역으로 배출될 경우에는 다른 오염원보다 환경성을 악화시킬 위험성이 높은 것으로 알려 져 있다 . 특히 , 사람의 건강 , 재산이나 동･식물의 생육에 직 접 또는 간접으로 위해를 줄 우려가 있는 특정수질유해물질 을 포함하고 있기 때문에 부적정하게 산업폐수를 처리하면 1991년 “낙동강 페놀 오염사고”와 같은 사회적 파장을 야기 할 수 있다 (NIER, 2011a).

시대의 흐름에 따라 산업 구조가 고도화 되고 있으며, 산 업 시설에서 배출하는 물질도 점차 다양화 되어 가고 있다 . 우리나라에서는 매년 400여종 이상의 화학물질이 신규 제 조･수입되고 있고 현재 4 만종 이상의 화학물질이 유통되고 있는 것으로 알려져 있다(NIER, 2011b). 시대에 따라 변화하 는 산업폐수 배출 실정에 맞는 관리를 위해서는 업종별 , 지 역별, 규모별 폐수 특성을 반영한 차등화 된 관리체계가 요 구된다 (Kwon et al., 2012).

환경부는 매년 산업폐수 중 수질오염물질의 배출실태 조사 를 통해 산업계 배출과 수계에서의 검출 농도와 빈도가 높고 사람의 건강이나 환경에 대한 악영향이 큰 미규제 수질오염 물질을 수질오염물질 및 특정수질유해물질로 신규 지정하고 배출허용기준을 신설하고 있다(NIER, 2016).

산업폐수 관리에서 산업 환경과 폐수배출특성의 변화에 적 절하게 대응하기 위해서는 폐수배출시설에 대해 최초 허가 단계와 더불어 허가 이후에도 적절한 점검을 통하여 폐수 중 으로 배출되는 수질오염물질의 종류와 농도변화를 관리 할 수 있도록 하는 제도적 뒷받침이 필요하다(NIER, 2012). 특 히, 산업폐수배출시설 분류, 규모 등 산업폐수 배출 및 처리 특성을 파악하는 것이 중요하다(Ahn et al., 2016). 즉, 각 업 종별로 배출되는 폐수내의 오염물질의 종류와 농도 , 발생유 량에 따른 총 배출량의 파악과 배출된 오염물질의 처리특성 및 최종 방류 농도 특성 파악이 산업폐수 관리의 가장 기본 이 된다.

미국의 산업폐수 배출시설은 배출하고자 하는 수질오염물 질, 산업폐수의 처리기술, 최종적으로 배출하는 오염물질의 양을 허가시 신고하고 연방 정부와 주정부는 이용 가능한 오 염물질 처리기술과 폐수를 받아들이는 수체의 용수 보호와 수질 유지를 고려하여 배출허용량을 결정해주는 National Pollutants Discharge Elimination System (NPDES)를 구성하 여 산업폐수 배출허가 제도를 통해 오염물질과 독성에 대한 제한치를 설정하고 있다(U.S.EPA., 2010). NPDES에 근거하 여 허가를 받은 산업폐수배출시설은 업종의 특성 및 수계의 수질 환경에 근거하여 업종별 또는 개별 업체별로 배출허용 기준을 차등 적용하고 있으며 (NIER, 2013), 차등적용하기 위 한 근거 마련을 위하여 58개의 주요 업종 및 450여 세분류 업종별로 산업폐수로 배출되는 오염물질의 종류와 양을 모 니터링하고, 업종별로 허가배출기준을 설정하기 위한 기술지

침서(Development Document For Effluent Guidelines and Standards) 를 마련하고 있다 (Kim, 2012). 해당 기술 지침서는 업종별 기술근거 배출허용기준을 설정하는 근거가 되며, 기 술근거 배출허용기준은 그 대상과 기술수준 , 경제성에 평가 여부에 따라 관리하고 있다(ME, 2008). European Union(EU) 는 업종별 Best Available Technology(BAT) 적용을 위하여 각국의 산업폐수 배출시설의 모니터링 및 조사 결과를 토대 로 EU Best Available Techniques Reference documents(EU BREF)를 마련하여 특정수질유해물질을 포함한 수질오염물 질을 관리하고 있다(European Commission, 2010).

우리나라는 업종별 산업폐수배출시설에 대한 수질오염물질 의 배출 및 처리 특성 , 배출허용기준 설정, 처리기술 평가, 인 허가 관련 연구, 업종별 배출허용기준 적용 등 산업폐수 관리 체계를 개선하기 위한 정책 연구가 진행되어 왔다 (ME, 2012).

하지만 국가의 정책 방향과 조사 목적에 따라 BOD 등 특정 수질유해물질을 제외한 수질오염물질 중 일부 항목 또는 일부 업종 등 국한되는 경우가 대부분이었으며 , 82 개 전체 폐수배 출시설에 대하여 특정수질유해물질을 포함한 수질오염물질 전항목 배출실태를 조사한 사례는 전무한 실정이다 .

특정수질유해물질 관리가 취약한 것은 대부분의 배출업체 에서 특정수질유해물질의 유해성 , 관리 필요성 등의 대한 인 식이 부족하고 생산성 및 품질 향상 등에 비해서 발생폐수의 수질오염물질관리 부족하기 때문인 것으로 판단된다 . 또한 지속적으로 화학물질이 신규 제조･수입 및 유통되면서 매년 사용 및 유통되는 화학물질의 수가 증가하고 있는 실정에서 폐수배출시설 즉 생산시설로부터 배출되는 수질오염물질에 대한 정보가 부족한 상태에서는 배출 항목에 대한 신고 의무 를 위반할 가능성이 높을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 수 질오염의 사전적 예방 및 관리 강화를 위해서는 산업폐수배 출시설의 인허가 단계에서부터 특정수질유해물질을 포함한 수질오염물질에 대한 관리가 필요하며 , 이를 위해서는 현장 조사를 통한 정확한 실측 결과를 반영하는 것이 중요하고 산 업폐수 수질오염물질 배출목록 구축이 마련되어야 할 것이다.

본 연구에서는 82개 폐수배출시설 중에서 1차 철강 제조 업과 석유정제품 제조업을 대상으로 조사대상지점의 선정원 칙에 따라 현장조사 대상지점을 선정하였으며, 현장조사를 통해 원폐수 및 최종 배출수의 시료를 채취하여 수질오염물 질(45종)의 분석결과를 확인하였다. 또한 해외 선진국을 대 상으로 현장조사 대상 업종에서 배출되는 수질오염물질을 조사하였다. 이와 관련하여 조사대상사업장에서 검출된 수질 오염물질의 수질오염물질 배출에 대한 개연성을 분석하였으 며 , 개연성 분석은 업종별로 제조공정상에서 사용하는 각종 원료, 부원료, 불순물 등에서 포함될 가능성을 확인하였다.

현장조사 결과와 개연성 분석 등을 토대로 업종별 수질오염 물질 배출목록을 구축하였다.

2. Materials and Methods

2.1 현장조사 대상 사업장 선정

본 연구에서는 1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업의 조

사대상사업장을 선정하여 유입수 및 최종 배출수에 대해 특 정수질유해물질을 포함한 수질오염물질 검출현황을 파악하 기 위하여 현장조사(유입수와 최종배출수의 채수 및 분석)를 실시하였다 .

조사대상사업장의 선정원칙은 규모와 방류형태로 구분하 였다 . 업종의 특성을 잘 반영하기 위해서는 다수 업종을 최 대한 제외하고 단일 업종만 있는 사업자을 선정하였고 폐수 처리시설 규모는 산업폐수 배출량에 따라 전량위탁 등이 다 수 포함된 5종 사업장을 제외한 1~4종을 대상으로 선정하였 다. 방류형태별 선정기준은 직접방류 시설만 선정하였는데, 그 이유는 간접방류 시설의 경우에는 공공하수 및 공공폐수 처리시설로 유입 처리를 하기 때문에 시설 운영관리 측면에 서 차별성이 나타나기 때문이다.

조사대상사업장의 선정원칙에 근거하여 조사대상업종별로

1차 철강 제조업의 조사대상사업장은 8개소를 선정하였으며,

석유정제품 제조업의 조사대상사업장은 5개소를 선정하였다.

2.2 시료채취 및 분석방법

수질오염물질의 분석을 위해서 현장조사 시 시료운반 방법 은 ｢환경분야 시험･검사 등에 관한 법률｣ 제6조에 따라 수 질오염공정시험기준의 시료의 채취 및 보존방법에 근거하여 현장조사를 수행하였다.

수질오염물질 분석항목은 수질오염물질 20 종 (Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD) 등 ), 특정수질유해물질 25 종 ( 페놀 , 시안 , 수은 , 구리 등 ) 으로

총 45종이다.

현장조사 횟수는 업종별 조사대상지점별 2 회 ( 여름 , 겨울 ) 이고 산업폐수배출시설에서의 원폐수와 최종방류수를 분석 하였다 .

1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업의 조사대상사업장 을 대상으로 현장조사를 수행한 후에 시료분석은 수질오염 공정시험기준에 따라 각 항목별로 분석하였다(ME, 2016).

수질오염물질 배출목록 구축을 위한 수질오염물질 항목별 분석 방법을 Table 1에 나타내었다.

2.3 수질오염물질 배출목록 구축 방법

본 연구의 조사대상 업종인 1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업을 대상으로 조사대상 사업장 현장조사 및 시료분석 결과를 토대로 산업폐수 업종별 수질오염물질 배출목록을 구축하였다.

현장조사 수행시 조사대상사업장의 산업폐수처리시설 관 리자와 면담을 통해 허가서를 수집하고 조사대상사업장의 산업폐수 처리현황 , 사용 원료 및 부원료, 산업폐수 배출량, 산업폐수 방류량 , 생산품 등의 자료를 수집하여 분석하였다 . 또한 조사대상사업장의 원폐수와 최종 배출수를 채취하여 분석 결과를 토대로 현장조사 배출목록을 작성하였다 .

해외 선진국의 1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업을 조 사하여 배출목록을 확인하였다 . 미국은 미국연방규정집 (Code of Federal Regulations) 등 EPA에서 제공하는 자료를 수집 하여 조사하였고 EU 는 최적가용기법 기준서 (BREFs, BAT

Item Methods

BOD 20℃ 5days cultivation & check DO before incubation and after incubation DO

COD KMnO

4

method at 100℃

SS Vacuum Filtration(Glass Fiber Filters, GF/C)

T-N Continuous Flow Analysis(CFA)

T-P Cu, Cr, Mn, Fe, Ni, Zn,

As, Se, Ba, Pb, Hg

ICP(Inductively Coupled Plasma)/

OES(Optical Emission Spectrometry), AAS(Atomic Absorption Spectrometry)

Cr

⁺⁶

Continuous Flow Analysis(CFA)

TCE, PCE, Benzene, Dichloromethane, Carbon tetrachloride, 1,1-Dichloroethylene,

1,2-Dichloroethane, Chloroform,

Vinyl chloride, Acrylonitrile, Bromoform, Naphthalene, Toluene, Xylene, 1,4-Dioxane

HS(Headspace)&

GC/MS(Gas Chromatograph/Mass Spectrometer)

Formaldehyde HS&GC/MS(Derivatization)

DEHP

LLE(Liquid Liquid Extraction)-GC/MS Epichlorohydrin

CN, Phenols, ABS Continuous Flow Analysis(CFA)

Fluoride, Perchlorate Ion Chromatography(IC), LC(Liquid Chromatography)/

MS(Mass Spectrometry)/MS(Mass Spectrometry)

normal-hexane extract LLE(Liquid Liquid Extraction)

Table 1. Methods of analyzing water pollutants

REFerence documents) 등의 자료를 수집하여 조사하였다. 국 내의 수질오염물질 외에 다양한 수질오염물질을 관리하고 있 는 것으로 조사되었다(European Commission, 2001; European Commission, 2010).

개연성 분석은 1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업의 현 장조사를 통해 검출된 수질오염물질을 대상으로 허가서 및 설 문조사표 등의 자료를 근거로 하여 사업장에서 사용하고 있는 원료, 부원료, 원료 불순물, 중간 생성물 등을 조사하여 배출 목록에 대한 신뢰를 높이기 위한 근거자료를 마련하였다.

산업폐수 관리체계 개선을 위한 수질오염물질 배출목록을 구축하기 위해서 현장조사 결과, 해외 선진국의 배출목록 분 석, 개연성 분석 등의 결과를 종합적으로 분석하였으며, 1차 철강 제조업과 석유정제품 제조업의 특정수질유해물질을 포 함한 수질오염물질 배출목록을 구축하였다.

3. Results and Discussion

3.1 1차 철강 제조업

3.1.1 산업폐수배출시설의 현황 및 특성

1차 철강 제조업은 철강 분, 괴, 퍼들바, 파일링, 빌렛, 블

름 , 슬래브 , 대판 , 궤도 , 봉 , 선재 , 관 및 기타 1 차 형태의 철 강재 및 표면처리 철강재를 생산하는 산업활동을 말한다

(NIER, 2006).

환경부의 전국수질오염원조사자료 (Water Emission Man- agement System, WEMS)에 제시된 국내의 폐수배출시설 사 업장수는 53,758 개소이며 , 1 차 철강 제조업의 사업장은 349 개소로 확인되었다. 사업장 규모는 1종(2,000 m

³

/일 이상)이 16 개소 , 2 종 (700~2000 m

³

/ 일 ) 이 15 개소 , 3 종 (200~700 m

³

/ 일 ) 이 29개소, 4종(50~200 m

³

/일)이 42개소, 5종(제1종부터 제4 종까지의 사업장에 해당하지 않는 배출시설)이 247개소로 확인되었다.

1차 철강 제조업의 사업장 규모별 방류량은 1종 사업장(16개 소 )의 방류량이 162,534.1 m

³

/일, 2종 사업장(15개소)의 방류량이 13,169.7 m

³

/일, 3종 사업장(29개소)의 방류량은 9,458.1 m

³

/일, 4종 사업장(42개소)의 방류량은 3,062.2 m

³

/일, 5종(247개소) 사업장의 방류량은 2,035.7 m

³

/일로 확인되었다. 또한 방류형 태별로 조사한 결과, 직접방류 사업장이 42개소, 간접방류 사 업장은 100개소, 기타(전량 위탁처리, 전량 재이용)는 207개 소로 확인되었다 .

1차 철강 제조시설의 폐수처리방법을 조사한 결과, 물리적

처리가 16 개소 , 물리 + 화학처리가 130 개소 , 물리 + 화학 + 생물

처리가 17개소, 무방류처리가 15개소, 면제승인이 54개소,

위탁처리가 88 개소 , 기타가 29 개소로 확인되었다 .

1차 철강 제조업의 산업폐수배출시설의 현황 및 특성을 Fig. 1 에 나타내었다 .

(1) Discharge facility scale (2) Effluent discharge flow

(3) Discharge form (4) Wastewater treatment method

Fig. 1. General status and wastewater treatment method in the primary steel manufacturing facility.

3.1.2 현장조사 결과

1차 철강 제조업의 조사대상사업장에서 모두 검출된 물질 은 BOD, COD 등 수질오염물질 13종이며, 특정수질유해물 질은 구리, 납 등 2종으로 확인되었다. 또한 원폐수와 방류수 모두 검출되지 않은 항목은 톨루엔, 자일렌, 6가크롬 화합물, 테트라클로로에틸렌 , 트리클로로에틸렌 , 벤젠 , 사염화탄소 ,

1,1-디클로로에틸렌, 1.2-디클로로에탄, 클로로포름, 1,4-다이

옥산 , 염화비닐 , 아크릴로니트릴 , 브로모포름 , 나프탈렌 등 특정수질유해물질 13종이 포함된 15종으로 확인되었다 .

1 차 철강 제조업의 조사대상사업장의 수질오염물질의 평균 농도 및 제거효율을 산정한 결과, BOD는 유입수가 27.6 mg/L, 유출수는 5.3 mg/L 이고 제거효율은 80.8% 로 나타났고 COD 의 유입수는 65.8 mg/L, 유출수는 16.7 mg/L이고 제거효율은

74.6% 로 나타나는 등 수질오염물질은 대부분의 조사대상시

설에서 운영관리가 잘 되고 있는 것으로 확인되었다. 또한 특 정수질유해물질 중에서는 Dichloromethane, 시안 등의 제거효 율이 60% 이하로 나타난 것을 제외하고 대부분의 항목은 운 영관리가 잘 되고 있기 때문에 수질오염물질에 대한 처리성도 높은 것으로 나타났다.

1 차 철강 제조업의 수질오염물질 검출율 분석 결과 , 특정 수질유해물질을 제외한 수질오염물질에서는 검출율이 높은

반면에 특정수질유해물질은 검출율이 낮은 경향을 보였는데, 이는 조사대상사업장에서 폐수배출시설 허가를 받을 때 특 정수질유해물질을 제외한 BOD, SS 등 수질오염물질 위주로 허가를 받았으며 , 실제로 구리 , 납 등을 제외한 다수 특정수 질유해물질의 배출이 되지 않는 특성을 가진 업종인 것으로 확인되었다 .

1차 철강 제조업의 조사대상사업장에 대한 수질분석결과 와 검출율 분석결과를 Table 2에 나타내었다.

3.1.3 개연성 분석 결과

1차 철강 제조업의 조사대상사업장별로 개연성 분석을 수 행하여 현장조사 결과에 대한 근거자료를 마련하고 수질오 염물질 배출목록 구축 시 검토자료로 활용하기 위한 개연성 분석을 수행하였다 .

CASE-A 조사대상사업장의 허가서, 사업장 담당자 면담

등을 통해 개연성 분석을 수행한 결과 , 사용 중인 원료 및 부원료는 철광석, 석탄, 반광, 코크스, 용선, 고철, 생석회 등 이였으며 , 생산품은 소결광 , 용선 , 열연코일 , 냉연코일 , 용강 등으로 확인되었다 .

CASE-A 사업장의 폐수배출시설 설치허가서에 등록된 수

질오염물질은 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 음이온계면활성제,

Water Pollutants

Industrial wastewater (mg/L) Detection rate (Detection / Total) Influent Effluent Removal Efficiency

(%) Influent Effluent

Water Pollutants (exclude Specified Hazardous Water

Pollutants)

1 BOD 27.6 5.3 80.8 8/8 8/8

2 COD 65.8 16.7 74.6 8/8 8/8

3 SS 137.4 2.3 98.3 8/8 8/8

4 T-N 10.58 8.40 20.6 8/8 8/8

5 T-P 7.699 0.223 97.1 8/8 8/8

6 normal-hexane extract

(mineral oil) 2.2 0.2 90.9 2/8 2/8

7 normal-hexane extract

(animals and plants) 8.8 0.3 96.6 6/8 3/8

8 Ni 0.330 0.031 90.6 8/8 8/8

9 Mn 2.804 0.202 92.8 8/8 8/8

10 Ba 0.052 0.042 19.2 8/8 8/8

11 F 3.03 1.75 42.2 8/8 8/8

12 ABS N.D N.D - 0/8 1/8

13 Zn 13.171 0.144 98.9 8/8 8/8

14 Fe 87.536 0.207 99.8 8/8 8/8

15 Cr 0.147 0.007 95.2 8/8 8/8

16 Perchlorate 0.019 0.018 5.3 1/8 2/8

17 Toluene N.D N.D - 0/8 0/8

18 Xylene N.D N.D - 0/8 0/8

19 pH 5.8 4.5 22.4 8/8 8/8

20 Ecotoxicity N.D N.D - -a 5/8

Table 2. Water quality analysis and detection rate in the primary steel manufacturing facility

Water Pollutants

Industrial wastewater (mg/L) Detection rate (Detection / Total) Influent Effluent Removal Efficiency

(%) Influent Effluent

Specified Hazardous Water

Pollutants (Class 25)

1 Cu 16.120 0.038 99.8 8/8 8/8

2 Pb 0.452 0.004 99.1 8/8 7/8

3 As 0.029 0.002 93.1 7/8 2/8

4 Hg N.D N.D - 1/8 0/8

5 CN 0.193 0.085 56.0 4/8 2/8

6 Cr

⁶⁺

N.D N.D - 0/8 0/8

7 Cd 0.014 N.D 100.0 2/8 0/8

8 Tetrachloroethylene N.D N.D - 0/8 0/8

9 Trichloroethylene N.D N.D - 0/8 0/8

10 Phenols 0.003 0.001 66.7 3/8 2/8

11 Se 0.039 0.011 71.8 6/8 7/8

12 Benzene N.D N.D - 0/8 0/8

13 Carbon tetrachloride N.D N.D - 0/8 0/8

14 Dichloromethane 0.094 0.071 24.5 1/8 1/8

15 1,1-dichloroethylene N.D N.D - 0/8 0/8

16 1.2-dichloroethane N.D N.D - 0/8 0/8

17 Chloroform N.D N.D - 0/8 0/8

18 1,4-Dioxane N.D N.D - 0/8 0/8

19 DEHP 0.012 0.002 83.3 4/8 2/8

20 Vinyl chloride N.D N.D - 0/8 0/8

21 Acrylonitrile N.D N.D - 0/8 0/8

22 Bromoform N.D N.D - 0/8 0/8

23 Naphthalene N.D N.D - 0/8 0/8

24 Formaldehyde 0.052 0.024 53.8 4/8 3/8

25 Epichlorohydrin 0.001 N.D 100.0 2/8 0/8

* Note 1 : N.D(Not Detected) = Detection limit less than Table 2. (Continued)

아연 , 철 , 크롬 , 구리 , 납 , 비소 , 시안 , 6 가 크롬 , 카드뮴 , 테트 라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 페놀류, 셀레늄, 벤젠, 사 염화탄소 , 디클로로메탄 , 1,1- 디클로로에틸렌 , 1,1-2 디클로로 에탄, 수은 등 25종이었다.

CASE-A 사업장에서 검출된 수질오염물질에서 망간은 제

강용 철합금(마그네슘합금, 알루미늄합금, 구리 합금 등 ), 탈 산제 , 내식제 , 특수합금 등으로 사용되어 배출이 될 수 있는 개연성이 높은 것으로 조사되었다. 특히 구리는 금속제조 합 금과 관련된 제련 , 가공 공정에서 배출 개연성이 높은 것으 로 확인되었고 납은 광석 및 금속파이프에서 배출 개연성이 높은 것으로 조사되었다. 또한 비소는 합금 첨가물, 부식억 제제 등에 사용되고 금속 제련소에서 배출이 가능한 것으로 조사되었으며, 셀레늄은 강재의 내식재, 산화제 등으로 사용 되고 광석 및 금속제련소 등에서 산업폐수로 배출될 개연성 이 높은 것으로 확인되었다. 불소는 철강 및 알루미늄 합금 제 등에 사용되고 금속의 세정 및 주조물의 세정과정에서 배 출 개연성이 높은 것으로 확인되었다.

1 차 철강 제조업의 조사대상 사업장 중에서 CASE-A 사업 장의 수질오염물질에 대한 개연성 분석 결과를 Table 3에 나 타내었다 .

3.1.4 수질오염물질 배출목록 구축 결과

1차 철강 제조업의 현장조사를 통한 수질오염물질 분석 결 과, 해외 선진국의 배출목록, 허가서 등을 통한 개연성 분석 결과의 결과를 토대로 1차 철강 제조업의 수질오염물질 배 출목록 구축 결과를 Table 4 에 나타내었다 .

1차 철강 제조업의 수질오염물질 배출목록은 조사대상 물 질 45 종 중 특정수질유해물질 구리 , 납 , 비소 , 수은 등 12 종과 특정수질유해물질을 제외한 수질오염물질 18종(BOD, COD 등 ) 으로 총 30 종으로 구축하였다 .

3.1.5 수질오염물질의 배출목록 비교･분석 결과

본 연구에서는 조사대상 업종별 배출목록과 폐수배출시설

허가서상 배출목록 비교분석을 통해 현재의 산업폐수관리체

Discharge Factors Analysis Major Factors Analysis Additory Factors Analysis

Discharge Inventories Existing research result Regulation Standard

Water Pollutants Influent (mg/l) Effluent

(mg/l) Detec-

tion item

raw or supple- ment materials

impurity/

byproducts existing

research-1a) existing

research-2b) existing research-3c) Europe

(BREF) USA (EPA)

Germany (wastewater

ordinance)

Water Pollutants

(exclude Specified Hazardous Water Pollutants)

1 BOD 6.7 5.7

● ●

-

● ●

-

●

- -

■

2 COD 13.1 5.0

● ●

-

● ●

-

●

-

● ■

3 SS 72.0 2.0

● ●

-

● ●

-

● ●

-

■

4 T-N 17.9 13.9

● ●

-

● ●

- - - -

■

5 T-P 1.1 0.3

● ●

-

● ●

-

●

-

● ■

6 normal-hexane extract

(mineral oil) N.D 0.6

●

-

● ● ●

- -

●

-

■

7 normal-hexane extract

(animals and p lants) 5.7 1.2

●

-

● ● ●

- -

●

-

■

8 Ni 0.104 0.051

●

-

● ●

-

● ● ● ● ■

9 Mn 13.494 0.761

●

-

● ● ● ● ●

- -

■

10 Ba 0.028 0.034

●

-

● ●

-

●

- - -

■

11 F 5.960 4.360

●

-

● ● ●

-

●

-

● ■

12 ABS N.D N.D - - - - - - - - - -

13 Zn 4.652 0.120

●

-

● ● ● ● ● ● ● ■

14 Fe 1.782 0.123

● ●

-

● ● ● ●

-

● ■

15 Cr 0.005 0.006

●

-

● ● ●

-

● ● ● ■

16 Perchlorate 0.302 0.143

●

-

●

- - - - - -

■

17 Toluene N.D N.D - - - - - - - - - -

18 Xylene N.D N.D - - - - - - - - - -

19 pH 8.43 7.30

● ●

-

● ●

-

● ●

-

■

20 Ecotoxicity - 0.40

●

-

● ●

- -

●

-

● ■

Specified Hazardous Water Pollutants (Class 25)

1 Cu 0.138 0.062

●

-

● ● ● ● ●

-

● ■

2 Pb 0.241 0.002

●

-

● ● ●

-

● ● ● ■

3 As 0.007 N.D

●

-

● ● ●

-

●

- -

■

4 Hg N.D N.D - - - - - - - - -

■

5 CN 1.460 0.186

●

-

● ● ●

-

● ● ● ■

6 Cr

⁶⁺

N.D N.D - - - - - - - - - -

7 Cd N.D N.D - - - - - - - - - -

8 Tetrachloroethylene N.D N.D - - - - - - - - - -

9 Trichloroethylene N.D N.D - - - - - - - - - -

10 Phenols 0.014 0.007

●

-

● ● ●

-

● ●

-

■

11 Se 0.090 0.190

●

-

● ●

- - - - -

■

12 Benzene N.D N.D - - -

●

- - - - - -

13 Carbon tetrachloride N.D N.D - - -

●

- - - - - -

14 Dichloromethane N.D N.D - - -

●

- - - - - -

15 1,1-dichloroethylene N.D N.D - - -

●

- - - - - -

16 1.2-dichloroethane N.D N.D - - - - - - - - - -

17 Chloroform N.D N.D - - -

●

-

●

- - - -

18 1,4-Dioxane N.D N.D - - -

●

- - - - - -

19 DEHP N.D N.D - - -

●

- - - - - -

20 Vinyl chloride N.D N.D - - - - - - - - - -

21 Acrylonitrile N.D N.D - - - - - - - - - -

22 Bromoform N.D N.D - - - - - - - - - -

23 Naphthalene N.D N.D - - - - - - -

●

- -

24 Formaldehyde N.D N.D - - - - - - - - - -

25 Epichlorohydrin N.D N.D - - - - - - - - - -

* Note 1 : N.D(Not Detected) = Detection limit less than,

a) Ministry of Environment(ME) : WEMS(Water Emission Management System(2015).

b) Ministry of Environment(ME) : A Study on the improvement of Wastewater Management(2008).

c) National Institute of Environmental Research(NIER) : Study on Discharge Characteristics of Water Pollutants among Industrial Wastewater(2012).

Table 3. Discharge Factor Analysis in the primary steel manufacturing facility (Case A)

Category of business Specified Hazardous Water Pollutants Water Pollutants

(exclude Specified Hazardous Water Pollutants)

Primary Steel Manufacturing Facility

Discharge Inventories : 12 Items Discharge Inventories : 18 Items Cu, Pb, As, Hg, CN, Cd, Phenols,

Se, Dichloromethane, Formaldehyde, DEHP(Diethyl-phthalate),

Epichlorohydrin

BOD, COD, SS, T-N, T-P,

Normal-hexane extract(mineral oil, animals and plants), Ni, Mn, Ba, F, ABS, Zn, Fe, Cr, Perchlorate,

pH, Ecotoxicity Table 4. Discharge inventories for water pollutants

계 등을 검토하고자 하였다. 현장조사를 통한 조사대상업종에 대한 수질오염물질 분석 결과는 중요한 의미를 가지고 있다.

그 이유는 국내에서 산업폐수배출허가를 받은 사업장은 10년 이상 허가 갱신을 하고 있지 않기 때문이다. 또한 한번 허가는 영원한 허가라는 인식에 대한 검토가 필요한 시점에서 본 연 구가 가지고 있는 가치와 의미는 중요하다고 사료된다. 환경 부, 지자체 등에서 지도단속 등 사업장 점검시 위반사례가 많 은 것도 허가서에는 없는데 현장점검에서 검출된 특정수질유 해물질 등이 문제가 되고 있는 것이 현실이다. 점검 사업장에 서는 그동안 허가 갱신을 하지 않고 산업폐수배출시설을 운영 해 왔기 때문에 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다 .

본 연구에서는 1차 철강 제조업의 조사대상사업장별로 현 장조사를 통해 허가서 , 설문조사표 등을 수집하여 사업장별 산업폐수배출시설의 허가서상 배출 물질에 대한 정보를 수 집하였다 .

1차 철강 제조업의 사업장을 조사한 결과, 조사대상 사업

장 8 개소의 폐수배출시설 설치허가서에 등록된 수질오염물 질과 현장조사를 토대로 작성된 배출목록의 수질오염물질이 일치하는 항목은 COD, SS, 퍼클로레이트 , pH 등 4 종이었다 .

현장조사 결과에서 수질오염물질이 검출되었지만, 조사당 시 허가서에 기재되어 있지 않은 물질은 BOD, T-N, T-P, 니 켈, 망간, 바륨, 불소, 아연, 철, 크롬 등 10종으로 확인되었다.

또한 , 조사당시 허가서에는 등록되어 있지만 현장조사 결과에 서 검출되지 않는 수질오염물질은 노말헥산추출물질(광유류･

동식물성유지류 ), ABS, 톨루엔 , 자일렌 , 생태독성물질 등 6 종 이었다. 이러한 결과가 나타난 것은 일부 사업장에서 조사대 상 사업장에서 허가를 받고 10년 이상 허가 물질에 대한 검토 및 등록을 하지 않았기 때문인 것으로 조사되었다.

특정수질유해물질은 현장조사 결과와 폐수배출시설 설치 허가서에 기재된 항목이 동일한 항목은 구리만 해당되었으 며, 현장조사를 통해 특정수질유해물질이 검출되었던 납, 비 소, 시안, 셀레늄, 디에틸헥실프탈레이트(DEHP), 폼알데하이 드, 에피클로로하이드린 등 7종은 조사당시 사업장 허가서에 는 등록되어 있지 않았는데, 대부분의 사업장에서 허가서에 등록된 물질에 대한 검토를 하지 않은 것으로 조사되었다.

특히 초기에 허가를 받은 사항과 다르게 원료 , 부원료 등의 종류가 늘어났고 생산품이 늘어났음에도 불구하고 폐수배출 허가서를 갱신하지 않은 사업장이 있었다 .

1차 철강 제조업의 조사대상사업장별로 조사대상 업종별 배출목록과 폐수배출시설 허가서상 배출목록 비교분석 결과 를 Fig. 2에 나타내었다.

3.2 석유정제품 제조업

3.2.1 산업폐수배출시설의 현황 및 특성

석유정제품 제조업은 원유 , 역청물질 또는 이들의 분할제 품으로 가스 또는 액상의 연료, 조명유, 윤활유, 그리스 및 관련 생산품을 생산하는 산업활동을 말한다 . 구입한 석유정 제 분할제품을 재처리하여 관련 석유정제품을 추출 또는 제 조하는 경우에도 여기에 포함된다 (NIER, 2006).

환경부의 전국수질오염원조사자료(Water Emission Man-

agement System, WEMS) 에 제시된 국내의 폐수배출시설 사

업장수는 53,758개소이고 석유정제품 제조업의 산업폐수배 출시설은 108개소로 확인되었다. 사업장 규모는 1종(2,000 m

³

/일 이상)이 7개소, 2종(700~2000 m

³

/일)이 1개소, 3종 (200~700 m

³

/일)이 3개소, 4종(50~200 m

³

/일)이 4개소, 5종 (제1종부터 제4종까지의 사업장에 해당하지 않는 배출시설) 이 93개소로 확인되었다.

석유정제품 제조업의 사업장 규모별 방류량은 1종 사업장 (7개소)의 방류량이 92,073.0 m

³

/일, 2종 사업장(1개소)의 방 류량은 1,860.0 m

³

/일, 3종 사업장(3개소)의 방류량은 581.5 m

³

/일, 4종 사업장(4개소)의 방류량은 182.0 m

³

/일, 5종 사업 장 (93 개소 ) 의 방류량은 274.6 m

³

/ 일로 확인되었다 . 또한 방류 형태별로 조사한 결과, 직접방류 사업장이 18개소, 간접방류 사업장은 21 개소 , 기타 ( 전량 위탁처리 , 전량 재이용 ) 는 69 개 소로 확인되었다.

석유정제품 제조업의 폐수처리방법을 조사한 결과 , 물리적

처리가 7개소, 물리+화학처리가 18개소, 물리+화학+생물처

리가 11 개소 , 무방류처리가 3 개소 , 면제승인이 2 개소 , 위탁 처리가 63개소, 기타가 4개소로 확인되었다.

석유정제품 제조업의 일반현황 및 폐수처리방법을 Fig. 3 에 나타내었다.

3.2.2 현장조사 결과

석유정제품 제조업의 조사대상사업장에서 모두 검출된 물 질은 BOD, COD 등 수질오염물질 13종이며, 특정수질유해 물질은 구리로 확인되었다 . 또한 원폐수와 방류수 모두 검출 되지 않은 항목은 카드뮴과 그 화합물, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌 , 사염화탄소 , 1,1- 디클로로에틸렌 , 1.2- 디 클로로에탄, 1,4-다이옥산, 염화비닐, 브로모포름 등 특정수 질유해물질만 9 종이었다 .

석유정제품 제조업의 조사대상사업장의 수질오염물질의

평균 농도 및 제거효율을 산정한 결과 , BOD 는 유입수가

Fig. 2. Comparative analysis of the water pollutants emitted by the primary steel manufacturing facility.

(1) Discharge facility scale (2) Effluent discharge flow

(3) Discharge form (4) Wastewater treatment method

Fig. 3. General status and wastewater treatment method in the petroleum refinery.

231.8 mg/L, 유출수는 7.9 mg/L이고 제거효율은 96.6%로 나 타났고 COD의 유입수는 470.8 mg/L, 유출수는 15.6 mg/L이 고 제거효율은 96.7%로 나타나는 등 1차 철강제조업보다 제 거효율이 높은 경향을 보였다. 조사대상사업장의 특정수질유 해물질을 포함한 수질오염물질은 대부분의 시설에서 폐수처 리시설의 효율적인 운영관리가 되고 있는 것으로 확인되었 다. 또한 특정수질유해물질 중에서는 구리, 셀레늄 등의 제 거효율이 70% 이하로 나타난 것을 제외하고 대부분의 항목 은 운영관리가 잘 되고 있기 때문에 수질오염물질에 대한 처 리성도 높은 것으로 나타났다.

석유정제품 제조업의 수질오염물질 검출율 분석 결과 , 특정 수질유해물질을 제외한 수질오염물질에서는 검출율이 높은 반면에 특정수질유해물질은 검출율이 낮은 경향을 보였는데 , 이는 1차 철강제조업과 비슷한 경향을 보였다. 또한 조사대상 사업장에서 폐수배출시설 허가를 받을 때 특정수질유해물질 을 제외한 BOD, SS 등 수질오염물질 위주로 허가를 받았으 며 , 실제로 구리 , 납 등을 제외한 다수 특정수질유해물질의 배 출이 되지 않는 특성을 가진 업종인 것으로 확인되었다.

석유정제품 제조시설의 조사대상사업장의 수질분석결과와 검출율 분석결과를 Table 5에 나타내었다.

3.2.3 개연성 분석 결과

석유정제품 제조업의 조사대상사업장별로 개연성 분석을 수행하여 현장조사 결과에 대한 근거자료를 마련하고 수질 오염물질 배출목록 구축 시 검토자료로 활용하기 위한 개연 성 분석을 수행하였다 .

CASE-B 조사대상사업장의 허가서 , 사업장 담당자 면담 등

을 통해 개연성 분석을 수행한 결과, 사용 중인 원료 및 부원 료는 수소 , 나프타 , 이소부티렌 등이였고 생산 제품은 프로필 렌, 프로판, 연료가스, 중질분해 나프타로 확인되었다.

CASE-B 사업장의 폐수배출시설 설치허가서에 등록된 수

질오염물질은 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 구리, 납, 비소 등 8 종으로 확인되었다 .

CASE-B 사업장에서 검출된 수질오염물질은 BOD, COD,

SS, 구리 , 납 , 비소 등이였고 석유화학공정 , 석탄증류공정에 서 배출이 가능한 것으로 확인되었다 . 이와 관련하여 Cho et

al. (2015)은 석유 정제품 제조업 13개 사업장을 대상으로 실

태조사를 수행하였는데, 그 결과 산업폐수배출시설의 유입수 와 유출수에서 BOD, COD, TOC, 구리 등의 수질오염물질이 배출되는 것으로 보고하였다.

석유정제품 제조업의 조사대상 사업장 중에서 CASE-B 사

업장의 수질오염물질에 대한 개연성 분석 결과를 Table 6에

나타내었다.

Water Pollutants

Industrial wastewater (mg/L) Detection rate (Detection / Total) Influent Effluent Removal Efficiency

(%) Influent Effluent

Water Pollutants (exclude Specified Hazardous Water

Pollutants)

1 BOD 231.8 7.9 96.6 5/5 5/5

2 COD 470.8 15.6 96.7 5/5 5/5

3 SS 82.1 6.7 91.8 5/5 5/5

4 T-N 14.58 9.66 33.7 5/5 5/5

5 T-P 0.480 0.259 46.0 5/5 5/5

6 normal-hexane extract

(mineral oil) 2461.2 0.5 99.9 5/5 3/5

7 normal-hexane extract

(animals and plants) 367.5 0.4 99.9 5/5 4/5

8 Ni 0.019 0.016 15.8 5/5 5/5

9 Mn 0.204 0.108 47.1 5/5 5/5

10 Ba 0.050 0.023 54.0 5/5 5/5

11 F 0.08 0.06 25.0 4/5 5/5

12 ABS 0.02 0.01 50.0 2/5 1/5

13 Zn 0.203 0.066 67.5 5/5 5/5

14 Fe 0.981 0.105 89.3 5/5 5/5

15 Cr 0.022 0.004 81.8 5/5 5/5

16 Perchlorate 0.012 0.001 91.7 1/5 1/5

17 Toluene 7.832 N.D 100.0 5/5 0/5

18 Xylene 23.733 N.D 100.0 5/5 0/5

19 pH 8.3 7.5 9.6 5/5 5/5

20 Ecotoxicity N.D N.D - -a 2/5

Specified Hazardous Water

Pollutants (Class 25)

1 Cu 0.026 0.009 65.4 4/5 5/5

2 Pb 0.014 0.001 92.9 5/5 3/5

3 As 0.010 0.001 90.0 1/5 1/5

4 Hg 0.0007 N.D 100.0 1/5 0/5

5 CN N.D N.D - 0/5 1/5

6 Cr

⁶⁺

0.0119 N.D 100.0 1/5 0/5

7 Cd N.D N.D - 0/5 0/5

8 Tetrachloroethylene N.D N.D - 0/5 0/5

9 Trichloroethylene N.D N.D - 0/5 0/5

10 Phenols 6.461 0.009 99.9 5/5 4/5

11 Se 0.038 0.022 42.1 3/5 4/5

12 Benzene 12.734 N.D 100.0 5/5 0/5

13 Carbon tetrachloride N.D N.D - 0/5 0/5

14 Dichloromethane 0.047 N.D 100.0 1/5 0/5

15 1,1-dichloroethylene N.D N.D - 0/5 0/5

16 1.2-dichloroethane N.D N.D - 0/5 0/5

17 Chloroform 0.001 N.D 100.0 1/5 0/5

18 1,4-Dioxane N.D N.D - 0/5 0/5

19 DEHP 0.022 0.001 95.5 3/5 1/5

20 Vinyl chloride N.D N.D - 0/5 0/5

21 Acrylonitrile 1.347 0.004 99.7 4/5 1/5

22 Bromoform N.D N.D - 0/5 0/5

23 Naphthalene 5.833 N.D 100.0 5/5 0/5

24 Formaldehyde 0.095 0.007 92.6 5/5 4/5

25 Epichlorohydrin 82.017 0.001 99.9 4/5 2/5

* Note 1 : N.D(Not Detected) = Detection limit less than

Table 5. Water quality analysis and detection rate in the petroleum refinery

Discharge Factors Analysis Major Factors Analysis Additory Factors Analysis

Discharge Inventories Existing research result Regulation Standard

Water Pollutants Influent (mg/l) Effluent

(mg/l) Detection item

raw or supplement

materials impurity/

byproducts existing re- search-1a) existing

research-2b) existing research-3c) Europe

(BREF) USA (EPA)

Germany (wastewater

ordinance)

Water Pollutants

(exclude Specified Hazardous Water Pollutants)

1 BOD 139.9 4.7

● ●

-

● ●

-

● ● ● ■

2 COD 340.0 23.3

● ●

-

● ●

-

● ● ● ■

3 SS 26.0 11.0

● ●

-

● ●

-

● ●

-

■

4 T-N 21.5 5.3

● ●

-

● ●

-

●

-

● ■

5 T-P 1.1 1.3

● ●

-

● ●

-

●

-

● ■

6 normal-hexane extract

(mineral oil) 25.3 N.D

●

-

● ● ●

- -

●

-

■

7

normal-hexane extract (animals and

plants)

14.0 0.6

●

-

● ● ●

- -

●

-

■

8 Ni 0.036 0.019

●

-

● ●

-

● ●

- -

■

9 Mn 0.549 0.018

●

-

● ● ● ●

- - -

■

10 Ba 0.026 0.017

●

-

●

- -

●

- - -

■

11 F 0.329 9.200

●

-

● ● ●

-

●

- -

■

12 ABS N.D 0.108

●

-

● ● ●

-

●

- -

■

13 Zn 0.267 0.063

●

-

● ● ● ● ●

- -

■

14 Fe 0.294 0.184

●

-

● ● ● ● ●

- -

■

15 Cr 0.101 0.006

●

-

● ● ● ● ● ●

-

■

16 Perchlorate 0.140 0.008

●

-

●

- - - - - -

■

17 Toluene 1.250 N.D

●

-

●

- -

● ●

- -

■

18 Xylene 1.598 N.D

●

-

●

- -

● ●

- -

■

19 pH 13.80 7.32

● ●

-

● ●

-

● ●

-

■

20 Ecotoxicity - 1.60

●

-

● ●

- - - - -

■

Specified Hazardous Water Pollutants (Class 25)

1 Cu 0.041 0.026

●

-

● ● ● ● ●

- -

■

2 Pb 0.039 N.D

●

-

● ●

- -

●

- -

■

3 As N.D N.D - - -

● ●

-

●

- - -

4 Hg N.D N.D - - -

● ●

-

●

- - -

5 CN N.D N.D - - -

● ●

- - -

●

-

6 Cr

⁶⁺

N.D N.D - - -

● ●

-

● ●

- -

7 Cd N.D N.D - - -

●

- -

●

- - -

8 Tetrachloroethylene N.D N.D - - -

●

- - - - - -

9 Trichloroethylene N.D N.D - - -

●

- - - - - -

10 Phenols 18.580 0.015

●

-

● ● ●

-

● ● ● ■

11 Se 0.050 0.080

●

-

● ●

-

●

- - -

■

12 Benzene 2.437 N.D

●

-

● ●

-

● ●

- -

■

13 Carbon tetrachloride N.D N.D - - -

●

- - - - - -

14 Dichloromethane N.D N.D - - -

●

-

●

- - - -

15 1,1-dichloroethylene N.D N.D - - -

●

- - - - - -

16 1.2-dichloroethane N.D N.D - - -

●

- - - - - -

17 Chloroform N.D N.D - - -

●

- - - - - -

18 1,4-Dioxane N.D N.D - - - - - - - - - -

19 DEHP N.D N.D - - -

●

- - - - - -

20 Vinyl chloride N.D N.D - - - - - - - - - -

21 Acrylonitrile 0.067 N.D

●

-

●

- - - - - -

■

22 Bromoform N.D N.D - - - - - - - - - -

23 Naphthalene 0.066 N.D

●

-

●

- - - - - -

■

24 Formaldehyde 0.030 0.015

●

-

●

- - - - - -

■

25 Epichlorohydrin N.D 0.006

●

-

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* Note 1 : N.D(Not Detected) = Detection limit less than,

a) Ministry of Environment(ME) : WEMS(Water Emission Management System(2015).

b) Ministry of Environment(ME) : A Study on the improvement of Wastewater Management(2008).

c) National Institute of Environmental Research(NIER) : Study on Discharge Characteristics of Water Pollutants among Industrial Wastewater(2012).

Table 6. Discharge Factor Analysis in the petroleum refinery (Case B)

Category of

business Specified Hazardous Water Pollutants Water Pollutants

(exclude Specified Hazardous Water Pollutants)

Petroleum Refining Products Manufacturing

Facility

Discharge Inventories : 16 Items Discharge Inventories : 20 Items Cu, Pb, As, Hg, CN, Cr

⁶⁺

, Phenols,

Se, Benzene, Dichloromethane, Chloroform, Formaldehyde, Acrylonitrile, DEHP(Diethyl-phthalate),

Naphthalene, Epichlorohydrin

BOD, COD, SS, T-N, T-P, Normal-hexane extract(mineral oil, animals and plants), Ni, Mn, Ba, F, ABS, Zn, Fe, Cr, Perchlorate,

Toluene, Xylene, pH, Ecotoxicity Table 7. Discharge inventories for water pollutants

3.2.4 수질오염물질 배출목록 구축 결과

1차 철강 제조업의 현장조사를 통한 수질오염물질 분석 결 과, 해외 선진국의 배출목록, 허가서 등을 통한 개연성 분석 결과의 결과를 토대로 1차 철강 제조업의 수질오염물질 배 출목록 구축 결과를 Table 7에 나타내었다.

1 차 철강 제조업의 수질오염물질 배출목록은 조사대상 물 질 45종 중 특정수질유해물질 구리, 납, 비소, 수은 등 12종과 특정수질유해물질을 제외한 수질오염물질 18 종 (BOD, COD 등)으로 총 30종으로 구축하였다.

3.2.5 수질오염물질의 배출목록 비교·분석 결과

석유정제품 제조업의 사업장을 조사한 결과, 조사대상 사 업장 5개소의 폐수배출시설 설치허가서에 등록된 수질오염 물질과 현장조사를 토대로 작성된 배출목록 구축 결과를 비 교하였는데, 배출물질이 일치하는 항목은 BOD, COD, SS, T-N, T-P, 노말헥산추출물질 ( 광유류 · 동식물성유지류 ) 등 7 종 으로 확인되었다.

현장조사 결과에서 수질오염물질이 검출되었지만 , 조사당시 허가서에 기재되어 있지 않은 물질은 니켈, 망간 , 바륨, 불소, 아연 , 철 , 크롬 , 톨루엔 , 자일렌 , pH 등 10 종으로 확인되었다 . 또한 조사당시 허가서에는 등록되어 있지만 현장조사 결과에 서 검출되지 않는 수질오염물질은 ABS, 퍼클로레이트 , 생태독 성물질 등 3종이었다. 이러한 결과는 조사대상사업장에서 허 가를 받고 허가 갱신을 하지 않았기 때문이라고 판단되며 , 10 년 이상 허가된 물질에 대한 검토를 통한 허가서에 수질오염 물질의 등록을 하지 않았기 때문인 것으로 확인되었다 .

특정수질유해물질은 현장조사 결과와 폐수배출시설 설치 허가서에 기재된 항목이 동일한 항목은 납 , 벤젠 , 아크릴로 니트릴 등 3종으로 확인되었다. 현장조사에서 특정수질유해 물질이 검출되었던 나프탈렌 , 폼알데하이드 , 에피클로로하이 드린 등 3종은 조사당시 사업장 허가서에는 등록되어 있지 않았는데, 대부분의 사업장에서 허가서에 등록된 물질에 대 한 검토를 하지 않은 것으로 조사되었다.

석유정제품 제조업의 조사대상사업장별로 조사대상 업종 별 배출목록과 폐수배출시설 허가서상 배출목록 비교분석 결과를 Fig. 4에 나타내었다 .

4. Conclusions

본 연구에서는 82개 폐수배출시설 중에서 1차 철강 제조업

과 석유정제품 제조업을 대상으로 조사대상지점의 선정원칙 에 따라 현장조사 대상지점을 선정하였으며 , 현장조사를 통 해 원폐수 및 최종 배출수의 시료를 채취하여 수질오염물질 (45 종 ) 의 분석결과를 확인하였다 . 또한 해외 선진국을 대상으 로 현장조사 대상 업종에서 배출되는 수질오염물질을 조사하 였다 . 이와 관련하여 조사대상사업장에서 검출된 수질오염물 질의 수질오염물질 배출에 대한 개연성을 분석하였으며, 개 연성 분석은 업종별로 제조공정상에서 사용하는 각종 원료, 부원료, 불순물 등에서 포함될 가능성을 확인하였다. 현장조 사 결과와 개연성 분석 등을 토대로 업종별 수질오염물질 배 출목록을 구축하였다.

1차 철강 제조업은 조사대상 물질 45종 중 구리, 납, 비소,

수은 등의 특정수질유해물질이 12종, BOD와 COD 등의 특정 수질유해물질이 아닌 18종을 포함하여 총 30종으로 수질오염 물질 배출목록을 구축하였다.

석유정제품 제조업은 조사대상 물질 45종 중 구리, 납, 비 소 , 수은 등의 특정수질유해물질이 16 종 , BOD, COD 등의 특 정수질유해물질이 아닌 20종을 포함하여 총 36종으로 수질오 염물질 배출목록을 구축하였다 .

조사대상업종별 산업폐수중 수질오염물질 배출물질의 개연 성을 분석한 결과 , 1 차 철강 제조업 , 석유정제품 제조업은 허 가서 등에 기재된 원료 및 부원료와 기존 연구자료에서 제시 된 부산물 , 불순물에 대하여 특정수질유해물질을 포함한 수 질오염물질이 조사대상업종에서 검출될 가능성이 높은 것으 로 확인되었고 개연성이 있는 것으로 조사되었다 .

업종별 조사대상사업장에서의 수질오염물질을 분석한 결 과 , 실제 배출되지 않는 다수의 특정수질유해물질이 허가서 에 포함되어 있었다. 이는 환경부에서 실시한 특정수질유해 물질 배출실태 조사 이후 사업장에서 실제 배출되지 않는 물 질까지도 허가를 받았기 때문이다.

업종별 산업폐수배출시설의 현장조사 결과 , 폐수배출시설

설치허가서에 등록된 수질오염물질 외에 추가적으로 검출될

수 있는 물질에 대하여 폐수처리시설 운영 관리자의 허가서

검토가 미흡한 것으로 조사되었다. 또한 업종별 각 사업장의

폐수처리시설 담당자가 수시로 교체되어 허가서에 대한 체계

적인 관리가 되지 않는 것으로 현장조사 면담에서 확인되었

다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 산업폐수배출시설 담

당자의 정기적인 교육 체계의 구축과 허가권자가 사업장에

주기적으로 방문하여 허가서 등 운영관리에 대한 검토가 가

능한 시스템이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

Fig. 2. Comparative analysis of the water pollutants emitted by the petroleum refinery.

산업폐수배출시설의 수질오염물질 배출목록 구축 결과는 산업폐수배출시설에 대한 인허가 신청서류를 검토하고 지자 체 인허가 담당자 등이 참고자료로 활용될 수 있고 산업폐수 배출시설의 허가 갱신이 필요한 사업장에 참고자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

산업폐수 관리의 기본은 업종별로 산업폐수 배출이 예상되 는 특정수질유해물질을 포함한 수질오염물질에 대한 예측이 가능해야 하는 것이다. 이와 관련하여 특정수질유해물질을 포함한 수질오염물질은 수계로 배출되기 전에 사전 예방적 차원에서라도 업종별 수질오염물질에 대한 배출목록 구축 연 구는 지속적으로 이루어져야 할 것으로 사료된다. 이에 대한 배출목록 구축 결과는 산업폐수배출시설의 인허가 관련 허가 권자 또는 허가신청자 등에게 참고자료로 활용될 수 있도록 제도적 기반 마련이 필요하다.

Acknowledgement

본 논문은 환경부의 재원으로 국립환경과학원의 지원을 받 아 수행하였습니다(NIER-SP2018-024).

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