우리 나라 하수슬러지 발생량은 2010년 말 기준으로 약 8,419톤/일이고, 고농도 액상폐기물 중 음폐수도 9,142톤/일이 발생하고 있으며, 절반 정도를 해양투기로 처리하고 있다.

 

현재 하수슬러지와 고농도 액상폐기물을 처리하는 방식으로는 해양투기, 재활용, 소각, 육상매립 등이 있으나 이 중 절대적 비중을 차지하는 해양투기 처리방식은 런던협약(London dumping convention)에 의해 단계적으로 가능하지 않게 되었다.

 

이에 정부는 슬러지 및 음폐수 등에 대한 처리시설 설치와 법령 정비 등의 수용과정을 거쳐 2012년부터 해양투기를 전면 금지하는 정책을 바탕으로 육상처리대책을 마련하여 추진하고 있다.

지금까지 하수슬러지, 음식물쓰레기, 축산분뇨를 포함한 유기성폐기물(하수슬러지와 고농도 액상폐기물을 통칭) 처리를 위해 적용한 일부 기법은 막대한 잠재적 에너지원의 고갈 뿐만 아니라 처리로 인해 발생하는 이산화탄소는 지구온난화 가스로 기여하여왔다.

 

다행히 정부는 2008년에 에너지를 적게 소비하는 저탄소 녹색성장을 새로운 국가 발전 전략으로 제시함으로써 국내 환경정책에도 큰 변화를 요구받고 있다. 하수슬러지 등 유기성폐기물 처리에 있어서도 과도한 에너지를 사용하지 않으면서 환경에 부담을 주지 않는 최적의 기술을 발굴하여 확대 적용하는 방안이 모색되어야 한다. 이에 본 연구에서는 저탄소 녹색성장에 적합한 하수슬러지 등 유기성폐기물의 처리방안을 도출하고 이들이 확대 보급될 수 있는 정책방안을 제안하였다.

최근 하수슬러지 처리를 위해 발전소 혼소와 퇴비화 등 자원화와 소각과 매립 등 최종 처분 등 다양한 방법을 동원하고 있다. 퇴비화의 경우 토양오염 등 여러 문제가 지적되고 있는데, 특히 장기간 토양에 퇴비화한 하수슬러지를 적용하는 것이 환경에 미치는 영향에 대해 문제가 되고 있다.

 

그리고 기존의 단순 직매립 방식도 침출수 누출 등의 환경 문제와 온실가스 문제를 유발한다는 점에서 또한 소각도 비용이 가장 높은 처리 방식으로 적절하다고 보기 어렵다. 특히 우리 나라는 음폐수 및 가축분뇨와 같은 고농도 액상폐기물이 발생하여 이들의 처리문제도 동시에 해결할 수 있는 방안도 모색하여야 한다. 이런 측면에서 매립지를 이용한 슬러지 및 고농도 액상폐기물의 처리방식에 주목해보고자 한다.

매립지를 이용한 하수슬러지 및 고농도 액상폐기물의 처리는 이미 “바이오 리액터(Bio Reactor) 매립지”로 미국을 비롯한 일부 국가에서 활발하게 연구되고 있다. 바이오 리액터 매립지란 기존의 침출수 재순환식 매립지와 구별하여, 침출수 이외의 액상 물질도 매립지 내에 반입하여 매립지의 수분을 40% 정도로 유지하는 혐기성 방식의 매립지이다.

 

미국은 EPA 주도로 매립지 차단층의 새로운 재질 시공, 침출수 재순환 구조의 설계 방식 신규 도입, 침출수 이외의 유기물질 혹은 액상 물질 주입 등의 기준을 완화한 바이오 리액터 매립지 방식을 광범위하게 시도하고 있다.

 

관련 연구 결과를 보면, 바이오 리액터 매립지 방식의 도입 결과, 매립지 가스(주로 메탄)의 양은 늘고, 반면 침출수의 수질은 개선되어 환경 부하가 저감되어, 매립지 운영 수익 개선 등의 효과를 가져왔다. 매립지의 조기 안정화는 또한 신규 매립지 수요에 대한 압력도 감소시키는 장점도 있다.

우리 나라의 하수오니 등 관리는 1997년 폐기물관리법을 개정하여 유기성오니 직매립을 금지(2003년 7월 시행)하였다. 2002년에는 오수분뇨 및 축산폐수 처리에 관한 법률을 개정하여 해양배출업체 전량 위탁관리시 축산농가 폐수처리 시설 설치를 면제하였고, 2005년에는 음식물폐기물의 육상 직매립을 금지하였다.

 

우리 나라의 경우, 음폐수와 축산폐수 등 고농도 유기성 폐기물 처리문제와 연계해 유기성폐기물을 바이오 리액터 매립지를 활용해 처리하는 방안을 강구하여 음폐수 등 고농도 액상폐기물 처리로 인한 환경문제 해결과 동시에 매립지 가스의 방출을 촉진하고 이를 적극적으로 에너지원화하는 방안의 모색도 필요하다.

 

 

 

제1장 · 서 론
1. 연구의 목적
2. 연구의 범위 및 방법

제2장·하수슬러지 및 고농도 액상폐기물 관리실태
1. 우리 나라의 하수슬러지 및 고농도 액상폐기물 관리
가. 하수슬러지
나. 고농도 액상폐기물
다. 슬러지 등 유기성폐기물 자원화 실태
라. 우리 나라 하수슬러지 처리제도 및 정책
2. 국외 하수슬러지 관리
가. 영국
나. 호주
다. 일본
라. 미국
마. EU

제3장·저탄소 녹색성장에 부응하는 관리기술 고찰
1. 슬러지 관리기법 분석
가. 일반 자원화 기술
나. 매립지 가스
2. 기존 하수슬러지 및 고농도 액상폐기물 관리 평가
가. 하수처리 차원
나. 폐기물 처리차원
다. 기존 대책의 평가
3. 추가 녹색기술의 검토와 제안
가. 저탄소 녹색기술 적용을 위한 검토
나. 매립지 활용방안 검토
다. 대안기술의 제안 : 순환형 바이오 리액터

제4장·슬러지 등 관리를 위한 녹색기술 적용방안
1. 대안기술의 적용성 검토
가. 기술적 측면
나. 환경적 측면
다. 제도적 측면
라. 대안기술 적용여건 변화
2. 녹색기술 적용 확대를 위한 제도개선 방안
가. 주요 제도개선사항
나. Bioreactor 적용을 위한 법규 보완
다. 기타 지원사업
3. 대안기술의 적용 효과
가. 슬러지 및 고농도 액상폐기물의 효율적 처리
나. 매립지 수명연장
다. 매립지 가스 발생량 증가
라. 전체 처리비용 절감
마. 매립지 사후관리 및 장기 위해성의 저감

제5장·결론 및 제언
1. 결론
2. 제언
참고 문헌

Abstract