화학공정의 폐수 및 폐가스 처리/관리...

발 간 등 록 번 호

11-1480523-001791-01 NIER-GP2013-440

EU 통합환경관리 (IPPC) BAT 기준서

화학공정의 폐수 및 폐가스

처리/관리 시스템

Integrated Pollution Prevention and Control

Reference Document on

Best Available Techniques in

Common Waste Water and Waste Gas

Treatment/Management Systems in the

Chemical Sector

EU 통합환경관리 (IPPC) BAT 기준서

화학공정의 폐수 및 폐가스

처리/관리 시스템

Integrated Pollution Prevention and Control

Reference Document on

Best Available Techniques in

Common Waste Water and Waste Gas

Treatment/Management Systems in the

Chemical Sector

본 기준서는 유럽 IPPC지침에 근거하여 작성된 “Reference

Document on the Best Available Techniques in Common

Waste Water and Waste Gas Treatment/Management System

in the Chemical Sector (2003. 2., European Commission)"의

전문을 한글로 번역한 자료입니다.

BAT 기준서 (BREF) 목록 및 약어

최적가용기법 기준서 (Reference Document on Best Available Techniques) 코드 (Code)

대형 연소 시설 (Large Combustion Plants) LCP

광유(鑛油) 및 가스 정제(精製) 시설 (Mineral Oil and Gas Refineries) REF

철강 생산 (Production of Iron and Steel) I&S

철금속 가공 산업 (Ferrous Metals Processing Industry) FMP

비철금속 산업 (Non Ferrous Metals Industries) NFM

금속 세공 및 주물 산업 (Smitheries and Foundries Industry) SF

금속 및 플라스틱 표면처리 (Surface Treatment of Metals and Plastics) STM

시멘트 및 석회 제조 산업 (Cement and Lime Manufacturing Industries) CL

유리 제조 산업 (Glass Manufacturing Industry) GLS

세라믹 제조 산업 (Ceramic Manufacturing Industry) CER

대량 생산 유기화학 산업 (Large Volume Organic Chemical Industry) LVOC

정밀유기화학물질 제조 (Manufacture of Organic Fine Chemicals) OFC

폴리머 생산 (Production of Polymers) POL

염소-알칼리 제조 산업 (Chlor - Alkali Manufacturing Industry) CAK

대량 생산 무기화학물질-암모니아, 산 및 비료 산업

(Large Volume Inorganic Chemicals - Ammonia, Acids and Fertilisers Industries)LVIC-AAF

대량 생산 무기화학물질-고상 물질 및 기타 산업

(Large Volume Inorganic Chemicals – Solids and Others industry) LVIC-S특수 무기화학물질 생산 (Production of Speciality Inorganic Chemicals) SIC

화학공정의 폐수 및 폐가스 처리/관리 시스템 (Common Waste Water and Waste Gas Treatment/

Management Systems in the Chemical Sector)CWW

폐기물 처리 산업 (Waste Treatments Industries) WT

폐기물 소각 (Waste Incineration) WI

채광(採鑛)시 발생하는 광미(鑛尾) 및 폐석(廢石) 관리

(Management of Tailings and Waste-Rock in Mining Activities)MTWR

펄프 및 종이 산업 (Pulp and Paper Industry) PP

섬유 산업 (Textiles Industry) TXT

원피(原皮) 가공 및 가죽 제조 (Tanning of Hides and Skins) TAN

도축장 및 가축 부산물 산업 (Slaughterhouses and Animals By-products Industries) SA

식품, 음료 및 유제품 산업 (Food, Drink and Milk Industries) FDM

가금류 및 돼지 사육 (Intensive Rearing of Poultry and Pigs) ILF

유기용제를 이용한 표면처리 (Surface Treatment Using Organic Solvents) STS

산업용 냉각 시스템 (Industrial Cooling Systems) CV

저장시설에서의 유출 (Emissions from Storage) ESB

모니터링 일반 원칙 (General Principles of Monitoring) MON

경제성 및 매체통합적 환경영향 (Economics and Cross-Media Effects) ECM

에너지 효율화 기법 (Energy Efficiency Techniques) ENE

기준서 요약

i

기준서 요약

개요

화학분야의 폐수 및 폐가스 처리 및 관리에 대한 최적가용기법 (BAT; Best Available Techniques)

BAT 기준서 (BREF)는 Council Directive 96/61/EC의 16(2)조에 따라 시행된 정보 교환을 반영한다. 목

표, 사용목적 및 법적 조건에 대한 BREF (Best Available Techniques Reference document) 서문의 설명

과 함께 읽을 목적으로 작성된 이 기준서 요약에서는 주요 연구 결과, 주요 BAT 결정문 및 관련 배출

수준에 대해서 설명한다. 기준서 요약은 독립적으로 읽고 이해할 수 있으나, 이것이 BREF의 모든 내용

을 제시하지 않으므로, 전문을 대체하거나 의사 결정의 기준으로 사용할 수는 없다.

폐수 및 폐가스 관리는 지침의 부록 I, 4에서 설명되어 있는 바와 같이 화학분야에서 공통 (horizontal)

이슈로 여겨져 왔다. “최적가용기법 (BAT)”이란 용어는 생산공정, 관련 화학 업체의 종류 및 규모에 관

계없이 모든 화학분야 전반에 걸쳐 평가된 기술로 정의한다. 또한 BAT란 용어에 처리 기술과는 별도로

최적의 발생저감 및 관리를 달성하기 위한 방법을 포함한다.

본 기준서의 범위는 다음의 사항들을 포함한다.

• 환경관리 방법 및 시스템의 적용• 화학산업 현장에서 운영되는 경우 폐수 슬러지 처리 기술 등을 포함한 화학분야에서 일반적으로

사용되거나 적용되는 폐수 및 폐가스 처리 기술

• 적절한 조건하에서 최적의 오염물질 저감 방법과 환경에 방류되는 지점에서의 배출 수준의 결정에 대한 것으로써, 앞에 언급한 두 가지 사항을 바탕으로 한 BAT에 근거한 결론 및 BAT의 확인

본 기준서에서는 화학산업에 대해 공통적으로 적용되거나 적용 가능한 기술만 다루고 있으며, vertical

process BREF (공통시설을 제외한 생산공정 기준서)에 대한 공정별 기술 또는 공정 통합 기법(즉, 비처

리 기법)은 제외한다. 화학산업에 국한된 것이기는 하지만, 본 기준서에 다른 업종(예: 정유 부문)에 대

한 중요한 정보가 포함될 수 있다.

일반 사항 (1장)

화학 시설에서 배출되는 물질로 인해 발생하는 주요 환경 영향은 대기 배출 및 수계로의 배출이다.

화학산업의 주요 폐수 발생원은 다음과 같다.

• 화학 합성물• 폐가스 처리 시스템• 용수 조절• 냉각 시스템에서의 유출• 냉각 사이클에서의 배출• 필터 및 이온 교환기의 역세

EU 통합환경관리 (IPPC) BAT 기준서 _ 화학공정의 폐수 및 폐가스 처리/관리 시스템

ii

• 매립지 침출수• 오염된 지역에서 흘러나오는 우수 등

주요 영향은 다음과 같다.

• 수리학적 부하• (부하 또는 농도로 표현되는) 오염물질의 함유량• 대체 인자 또는 총량 인자로 나타내는 집수 시설에 대한 영향 또는 잠재적인 위험• 독성 데이터로 나타내는 집수 시설 내에서의 미생물에 대한 영향

폐가스 배출은 다음과 같다.

• 처리가 가능한 유일한 배출인 관로(덕트) 배출• 확산 배출• 비산배출 (fugitive emissions)

주요 대기 오염물질은 다음과 같다.

• VOCs• 황 화합물 (SO2, SO3, H2S, CS2, COS)• 질소 화합물 (NOx, N2O, NH3, HCN)• 할로겐 화합물 (Cl2, Br2, HF, HCl, HBr)• 불완전 연소 화합물 (CO, CxHy)• 입자상 물질

관리 방법 및 시스템 (2장)

환경 관리는 (화학)산업 활동으로 발생하는 폐기물의 배출이나 방지방법을 다루는 것으로써, 지역적인

환경조건을 고려하여 산업 전반적인 환경영향을 저감시키고 개선시키는 것이다. 운영자는 이러한 방법을

이용하여 다음과 같은 사항들을 달성할 수 있다.

• 생산공정의 오염물질 발생 메커니즘에 대한 식견(識見) • 균형있는 환경 대책 도출• 임시 해결책 및 무수익 투자의 제한• 적절한 사전 대책을 강구한 후 새로운 환경 개발

환경 관리 시스템 (2.1장)은 일반적으로 수많은 관리 또는 엔지니어링 기법을 이용한 여러 단계의 연

속 loop 공정이 뒤따르며, 개략적으로 다음과 같이 분류된다.

• 폐기물 발생 예방, 최소화 및 처리방법 결정에 필요한 세부적이고, 투명한 정보를 제공하는 목록화 방법 (inventory tool)으로 다음 사항이 포함된다.

- 위치, 생산공정 및 각 설비, 기존의 하수도 등에 대한 상세 정보를 제공하는 지역 정보 목록

기준서 요약

iii

- 폐기물 흐름(폐기물량, 오염물질 함량 및 가변성 등), 배출원 목록, 정량화, 배출원의 평가 및 검

증에 대한 상세 정보를 제공하고, 향후 개선 사항을 위한 옵션 및 우선순위를 확인할 수 있도록

다양한 흐름의 순위를 정하는 요소가 포함된 배출 물질(폐수 및 폐가스) 목록. 전체 유출량 평가,

용수 사용량 감소 및 폐수 방류에 대한 평가 포함.

- 에너지 및 원료 소비, 폐기물 배출과 관련된 공정의 운전 효율성 개선을 목적으로 하는 에너지

및 물질 흐름 분석

• 환경 관리 결정사항을 실행하기 위한 운영 방법 (operational tools). 이러한 방법에는 다음이 포함된다.

- 모니터링 및 정기적인 유지보수

- 지속적인 환경 개선을 위한 프로그램과 내부 목표의 정기적인 검토 및 재설정

- 목록화 방법 및 그 실행의 결과를 기반으로 처리방법 및 수집 시스템 (collection system)의 선택

- 기존의 처리공정에 문제가 발생하였거나, 충분히 역할을 수행하지 못하는 경우 'trouble shooters

(문제해결책)'로 사용될 수 있는 품질 관리 방법. (특성요인도, 파레토 분석, 흐름도 및 통계적 공

정 관리 등)

• 통합적인 관점에서 전반적인 화학 산업 현장에서 다루어지는 폐기물의 처리 및 운영 방법을 비교하는 전략적 방법.

- 생산활동의 결과로 발생하는 인간과 생태계에 끼치는 위해도를 계산하기 위한 일반적 방법인 위

해도 평가

- 설비나 현장의 달성 정도를 벤치마킹 하는 방법

- 운영방법에 따라 환경에 미치는 잠재적인 영향을 비교, 평가하는 방법인 전과정 평가 (life cycle

assessment)

• 사고, 화재 또는 유출사고와 같이 예기치 않은 사건이 발생한 경우에 필요한 안전 및 비상 대책적용 기법 (3장)

본 기준서에서 설명하고 있는 기법은 기술작업반 (TWG; Technical working group)에서 인정받았고,

화학분야 전반에 걸쳐 공통으로 다루어지는 기법들이다. 이런 기법들을 오염물질 경로에 따라 논리적인

순서로 소개하고 있다.

설명된 폐수 처리 기법은 다음과 같다.

• 분리 혹은 정화 기법 : 고형물로 인한 부착, 막힘 현상 및 손상으로부터 다른 시설을 보호하기 위한 첫 번째 단계에 적용되거나 다른 처리 공정을 거치는 동안 형성된 오일이나 고형물을 제거하기

위한 마지막 정화단계에 적용되며, 주로 다른 공정과 결합하여 사용한다.

- 침사지 (grit separation)

- 침전지 (sedimentation)

- 공기 부상법 (air flotation)


iv

- 여과 (filtration)

- 정밀여과/한외여과 (microfiltration/ultrafiltration)

- 유수 분리 (oil-water separation)

• 물리 화학적 처리 기법 : 난분해성 폐수에 적용되는 것으로 주로 무기물질이나 생분해가 어려운 유기오염물질에 적용된다. 생물학적 폐수 처리 공정의 전처리 단계로 적용된다.

- 침강/침전/여과 (precipitation/sedimentation/filtration)

- 결정화 (crystallization)

- 화학적 산화 (chemical oxidation)

- 습식 산화 (wet air oxidation)

- 초임계수 산화 (super-critical water oxidation)

- 화학적 환원 (chemical reduction)

- 가수분해 (hydrolysis)

- 나노여과/역삼투(nanofiltration/reverse osmosis)

- 흡착 (adsorption)

- 이온 교환 (ion exchange)

- 추출 (extraction)

- 증류/정류 (distillation/rectification)

- 증발 (evaporation)

- 스트리핑 (stripping)

- 소각 (incineration)

• 생분해성 폐수의 생물학적 처리 기법 - 혐기성 소화 공정, UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)공정, 고정상 흡착 공정, 유동상

(expanded-bed) 공정, 황 화합물 및 중금속의 생물학적 제거 같은 혐기성 소화 공정

- 호기성 소화 공정: 완전 혼합 활성 슬러지 공정, 분리막 생물반응기 공정, 살수 여상 공정, 유동상

(expanded-bed) 공정, 고정상 생물 여과 (biofilter fixed-bed) 공정

- 질산화 공정/탈질화 공정

- 중앙 생물학적 폐수 처리 (central biological waste water treatment)

설명된 폐수 슬러지의 처리 기술은 단일공정이거나 단일공정의 조합으로 이루어진다. 다음 목록은 우선

순위를 나타내기 위한 것이 아니다. 그러나 폐수 슬러지 처리 경로의 가용 여부는 지역 수준이나 적절한

폐수 처리 기술의 선택에 있어서 중요한 선택인자가 될 수 있다. 폐수 슬러지 처리 기법은 다음과 같다.

• 전처리• 슬러지 농축 작업• 슬러지 안정화• 슬러지 조절

기준서 요약

v

• 슬러지 탈수 기술• 건조 작업• 슬러지 열적산화기술• 슬러지 매립

설명된 폐가스 처리 기법은 회수기법과 저감기법으로 분류하기는 쉽지 않다. 오염물질의 회수 여부는

추가적인 분리 단계를 적용하는가에 따라 결정된다. 기법에 따라 개별적으로 마지막 공정에서 사용되거나,

전처리 혹은 최종 고도처리 단계에서 사용된다. 대부분의 폐가스 관리 기법에는 처리 공정이 진행되는

동안 발생한 폐수 또는 폐가스의 추가적인 처리공정을 필요로 한다. 그러한 기법들은 다음과 같다.

• VOCs 및 무기 화합물의 경우: - 막 분리 (membrane separation)

- 응축 (condensation)

- 흡착 (adsorption)

- 습식 세정 (wet scrubbing)

- 생물 여과 (biofiltration)

- 생물 세정 (bioscrubbing)

- 살수여상 (biotrickling)

- 열적산화 (thermal oxidation)

- 촉매 산화 (catalytic oxidation)

- 소각 (flaring)

• 입자상 물질의 경우: - 분리기

- 집진 장치

- 전기 집진기

- 습식 집진 세정집진기

- 여과집진기

- 촉매 여과

- 2단계 먼지 여과집진기

- 고효율 여과기 (HEPA filter)

- 고효율 공기 여과기 (HEAF)

- 연무 여과기

• 연소 배가스의 가스상 오염물질의 경우: - 건식 반응시설

- 반건식 반응시설

- 습식 반응시설


vi

- 질소산화물 (NOx)의 선택적 비촉매 환원 장치 (SNCR)

- 질소산화물 (NOx)의 선택적 촉매 환원 장치 (SCR)

최적가용기법에 대한 결론 (4장)

화학 산업은 폐기물 배출원이 1개이거나 소수인 단일 공정, 소량 생산 하는 소기업이나 복잡한 폐기

물 흐름을 가진 대량 생산하는 대기업 등 광범위한 사업장을 포함한다. 어떠한 경우에도 두 곳의 산업

현장이 생산 범위와 혼합, 환경 상황 및 폐기물 배출물의 양 및 질에서 완전히 일치할 수는 없으나, 화

학분야 전반에 걸쳐 폐수 및 폐가스 처리에 대한 BAT를 설명할 수는 있다.

신규 시설에서 BAT를 적용하는 것은 크게 문제가 되지 않는다. 대부분의 신규 시설에서 배출량 및

원료 소비량을 최소화하기 위해 생산 공정 및 폐기물 배출에 대한 계획을 세워 경제적으로 효율적인 가

동이 가능하다. 하지만 기존의 현장에서는 기존 기반 시설 및 지역 환경으로 인해 BAT를 시행하는 것

이 쉬운 작업은 아니다. 그럼에도 불구하고, 본 기준서에서는 신규 설비에 대한 BAT와 기존 설비에 대

한 BAT를 구분하지 않는다. 그런 구분은 산업 현장의 환경 여건을 BAT를 채택하는 방향으로 유도하는

데 도움이 되지 않을 것이며, 환경 여건을 지속적으로 개선하고자 하는 화학 산업계의 약속을 반영하지

못할 것이기 때문이다.

❏ 관리2장의 환경 관리에 대한 상세 설명이 나타내는 바와 같이, 우수한 환경 성능 (environmental performance)

의 전제조건은 환경 관리 시스템 (EMS; Environmental Management System)이다. 최종 분석에서, 공인된

EMS의 적절하고 일관성 있는 실행은 화학 산업현장의 환경 성능을 최적의 상태로 이끌어 BAT를 달성할

수 있는 요인이 될 것이다.

이를 전제로 다음 사항들을 포함할 수 있는 EMS를 실행하고 준수하는 것이 BAT이다.

• 직원 개인들의 책임에 대한 공정한 수행과 담당자에게 직접 보고할 수 있는 시스템의 실행 • 연례 환경 성과 보고서의 준비 및 발행• 현장 및 회사고유의 특성을 감안한 내부 환경 목표 설정, 설정된 환경 목표의 정기 검토 및 연례

보고

• EMS 정책의 달성을 위한 성과 및 진전에 대한 정기적인 모니터링• EMS의 원칙 준수를 위한 정기 감사• 위험을 확인할 수 있도록 지속적인 위해도 평가 시행• 폐기물 생산이나 매체통합적 환경영향 (cross media effects), 용수 및 에너지 소비 공정(생산 및 폐

기물 처리)에 대한 기존 공정과 새로운 공정 벤치마킹

• 보건·안전·환경이나 응급 상황에 대처하는 근무자들의 기준서 및 직원들 대상으로 하는 교육 프로그램의 실행

• 적절한 유지관리의 실행 폐수/폐가스 평가 및 관리시스템의 실행에 있어서 EMS에 추가적으로 아래와 같은 사항들을 복합적으

기준서 요약

vii

로 적용함으로써 보다 나은 BAT를 적용할 수 있다.

• 현장 목록 (site inventory) 및 흐름 목록 (stream inventory) • 매체별 배출원의 확인 및 점검, 오염물질 부하량에 따른 목록화• 배출물질을 모두 수용체(대기, 수계 등)가 받아들일 수 있는지 혹은 보다 강한 처리 조건이 요구되

는지를 판단하여 수용체의 수용가능성 여부와 배출물질에 대한 내성 체크

• 집수시설로 방류되는 폐수의 생체 축적성 (bioaccumulation) 및 독성 평가 수행, 해당 기관과 결과 공유(정보 공유)

• 용수 소비 공정의 확인, 용수 사용량 목록화 • 농도와 부하량이 높은 공정이나 집수시설(receiving water body)1)에서 발생할 수 있는 위해 잠재

력 (hazard potential) 및 영향에 초점을 맞춘 개선 방향

• 전체적인 제거 효율, 매체통합적 영향, 기술·구조적·경제적 실행 가능성 등을 비교하여 보다 효율적인 공정 평가

나아가 BAT는 다음과 같은 역할을 한다.

• 신규 시설 또는 기존 시설에 대한 대체 시설을 계획할 때, 처리설비의 효과와 환경 영향을 평가 • 배출원에서의 배출 저감 실행• 실제 발생하는 배출과 이론상 계산된 배출을 비교할 수 있는 발생 자료와 배출 부하자료의 상관관

계 도출

• 분산처리나 차후 중앙집중 처리 (central treatment)보다 발생원에서 오염물질을 우선 처리 • 처리 및 생산 공정을 평가하고 공정에 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있는 품질 관리 방법을

이용

• 수계 및 대기 배출을 줄일 수 있도록 장비 세척 방법 및 우수제조관리기준 (GMP; Good Manufacturing Practice) 적용

• 후단 처리 시설에 고장을 초래할 수 있는 영향 인자를 적절히 점검할 수 있는 설비나 절차의 실행• 관계자 모두에게 고장 및 오작동을 통지할 수 있는 효율적인 중앙 경고 시스템의 설치• 폐기물 처리 설비가 적절한 가동 여부를 확인할 수 있는 폐기물 처리 설비에 대한 모니터링 프로

그램의 실행

• 방화수 및 기름 유출을 처리하기 위한 대책 수립• 오염 사고 대응 계획 수립 • 생산 관련 폐수 및 폐가스 처리 비용 할당

공정 통합 조치는 본 기준서의 범위에 속하는 것은 아니지만, 생산공정의 환경 성과를 최적화하는 중

요한 수단이다. 따라서 다음과 같은 것을 BAT의 범위에 포함시킨다.

• 필요한 경우, 사후처리기법을 우선시 한 공정 통합 방법 (process-integrated measures)의 사용1) 한 회원국에서 “높은 농도의 하천(stream)’에 대한 좀더 정밀한 정의(부하(load)의 개념 포함 여부)를 원했다. 세부 내역은 4장

에 있다.


viii

• 기존 공정을 변경하거나, 새로운 공정 통합 방법을 적용하는 경우 기존 생산 설비에 대한 평가 및 적합성 판단

❏ 폐수적절한 집수 시스템 (waste water collection system)은 효과적인 폐수 저감 및 처리에서 필수적이다.

이 시스템은 폐수를 관로를 이용하여 적절한 처리 장치로 보내어 오염된 물과 오염되지 않은 물이 혼합

되지 않도록 한다. BAT는 다음과 같다.

• 공정수를 오염되지 않은 물과 분리, 공정수 분리가 되지 않는 기존 시설에 대해서는 최소한 부분적인 변경이 필요

• 오염 부하량에 따른 공정수 분리 (segregate process)• 오염될 우려가 있다고 판단되는 경우 오염 가능성이 있는 구역에 덮개 설치• 유출 및 누출로 손실된 부분을 모으는 집수갱 (sump)을 포함해 오염 위험이 있는 지역에 대해서

는 별도의 배수구를 설치

• 산업 현장 내부의 폐수 발생 지점과 최종 처리 장치 사이에 공정수용 지상 배관 사용. 기후 조건(0 ℃보다 현저하게 낮은 온도)으로 인해 지상 배관을 설치할 수 없는 경우, 접근이 가능한 지하

관로의 시스템으로 대체할 수 있다. 대부분의 화학 산업 현장에서 지하 배관을 이용하고 있다. 새

로운 배관 시스템을 즉시 설치하는 것은 어렵지만, 생산 설비나 배관 시스템을 변경할 계획이 있

는 경우 지상 배관을 설치할 수 있다. 많은 화학산업 현장은 여전히 지하 배관을 설치하고 있으

며, 새로운 배관 시스템의 즉각적인 건설은 일반적으로 불가능하지만 생산 설비나 배관 시스템을

크게 개조할 계획이 세워져 있는 경우에는 단계적으로 건설할 수 있다.

• 위해성평가에 비추어, 고장시에나 방화수를 저장할 수 있는 시설의 설치화학분야의 폐수 처리는 최소한 네 가지의 방식을 따른다.

• 부지내 생물학적 폐수처리시설 (WWTP; Waste water Treatment Plant)을 이용한 중앙집중식 최종 처리

• 생활 폐수처리장을 이용한 중앙집중식 최종 처리• 물리화학적 폐수처리장을 이용한 무기성 폐수의 중앙집중식 최종처리• 분산 처리

환경 전반에 대한 보호측면에서 배출수준이 동일하고 환경 오염이 심화되지 않는 한 네 가지 방식중

의 어느 방식이 다른 방식보다 더 좋다고 할 수는 없다 [Directive의 2(6)조].

적절한 폐수(유출수) 관리가 이루어졌다고 가정한다면, 수용체의 영향 평가, 폐수의 저감 및 방지에

대한 모든 활용기술을 이용하고 안전 수칙 (safety measures)을 고려된 것이라고 할 수 있으므로, 이러

한 관점에서 보면, 사후 해결책 (end-of-pipe)이 고려되었다고 할 수 있다.

우수의 경우 BAT는 다음과 같다.

기준서 요약

ix

• 오염되지 않은 우수는 우수관을 통해 수역으로 배출하고, 폐수는 폐수관로를 통해 바이패스(우회)한다.• 우수를 수역으로 배출하기 전에 오염된 지역에서 배출되는 우수를 처리한다.

일부 지역에서는 담수의 소비를 줄이기 위하여 우수를 공정수로 사용할 수 있다.

적절한 처리 설비는 다음과 같다.

• 침사조• 저류조• 침전 탱크• 모래 여과기

회수율을 극대화 할 목적으로 큰 슬러지가 발생하거나 다른 시스템에 잘 맞지 않는 곳에는 아래에

언급된 방법을 적절히 결합한 것이 유분이나 탄화수소를 제거하기 위한 BAT가 된다.

• 용존상태 오일이나 탄화수소류의 큰 슬러지가 형성되는 경우, 사이클론, 정밀여과기 (microfiltration) 혹은 API (American petroleum institute) 분리기를 유/수분리에 적용할 수 있다. 이외에 평판 분리기 (PPI;

parallel plate interceptor), 성형 강판 분리기 (CPI; corrugated plate interceptor)로 대체 가능하다.

• 정밀여과, 입상 여과 또는 가스 부상법 (gas flotation)• 생물학적 처리

BAT-연계 배출 수준

인자 농도 a [mg/L]

총탄소함량 b 0.05-1.5

BOD5 2-20

COD 30-125

a 월 평균b TWG내에서 용해되지 않는 탄화수소를 평가하기 위한 분석 방법에 대해서는 이견이 있다.

BAT는 배출원에서의 에멀전 (emulsion)의 발생을 저감시키거나 제거하기 위해 사용된다.

부유물질 (TSS; Total Suspended Solids) (중금속 화합물이나 활성 슬러지를 포함하는 TSS는 다른 방법이

필요)의 경우, TSS가 다음 처리 시설에 고장 및 손상을 일으킬 수 있으므로 폐수 처리 시설에 보내지기 전

에 혹은 수계로 방류되기 전에 TSS를 제거하는 것이 BAT이다. 다음과 같은 공통된 기법을 요구한다.

• 주요 TSS 부하를 포집할 수 있는 침전/공기 부상법 (air flotation)• 고형물 추가 저감을 위한 기계식 여과 (mechanical filtration)• 고형물을 제거해야 하는 폐수의 경우에는 정밀여과 및 한외여과의 적용

물질의 회수를 가능하게 하는 기법이 선호된다.

추가적인 BAT는 다음과 같다.


x

• 설비에 차단막이나 덮개를 설치하고 필요한 경우, 폐가스 처리 시스템에 소요되는 공기를 관로로 보내어 악취나 소음을 제어한다.

• 슬러지 처리는 허가받은 계약자에게 위탁처리하거나 산업 현장에서 처리할 수 있다 (슬러지 처리부분 참조).

중금속은 화학적인 요소이기 때문에 파괴되지 않고, 회수하거나 재이용하는 것이 환경으로 배출되는

것을 막는 유일한 방법이다. 다른 방법으로는 중금속을 폐수나 폐가스 및 매립 등의 방법으로 다른 매

체로 전이 시키는 것이 있다.

따라서 중금속의 경우에는 다음의 사항을 모두 이행해야 BAT라고 할 수 있다.

• 중금속 함유 폐수의 분리 • 분리된 중금속 함유 폐수가 다른 폐수가 혼합되기 전에 배출원에서 처리 • 회수가 가능한 다양한 기술을 이용 • 필요한 경우, 고도 정제 단계로서 슬러지의 후속 처리를 통해 최종 폐수처리장 (WWTP)에서 중금

속 추가 제거

적절한 기법은 다음과 같다.

• 침강/침전 또는 공기 부상법/여과 또는 정밀여과, 한외여과• 결정화• 이온 교환• 나노 여과(또는 역삼투)

이런 제어 기법들을 이용하여 달성할 수 있는 배출 수준은 중금속이 배출되는 배출원 공정에 따라 매

우 다르기 때문에, 기술작업반에서는 화학분야 전반에 대해 유효한 BAT-연계 배출 수준을 확인할 수 없

었다. 이러한 주제는 해당되는 공정 BREF에서 다룰 것이 권장되었다.

폐수의 무기염(및 산) 함량은 염 부하가 높아지면 수역의 생태계 (예로, 염농도가 높아졌을 때의 소규

모 강), 하수도 시스템 운영(파이프, 밸브 및 펌프 부식, 생물학적 처리 불량)에 영향을 줄 수 있다. 이

가능성이 하나 이상인 경우, 가급적 배출원에서 회수가능한 처리기법을 이용하여 무기물 함량을 조절하

는 것이 BAT이다.

적절한 처리기법 (중금속 및 암모늄염 처리기법 제외)은 아래와 같다.

• 증발• 이온 교환• 역삼투• 생물학적 황산염 (sulphate) 제거(황산염에 제한적으로 사용되나, 중금속이 포함된 경우 중금속 제

거 효과도 있다.)

기준서 요약

xi

난분해성 TOC나 독성이 있는 물질과 같은 생물학적 처리에 적합하지 않은 오염물질들은 생물학적

공정을 방해하는 요인이다. 더욱이 이들이 생물학적 처리시설로 배출되는 것을 막아야 한다. 어떤 오염

물질이 폐수처리장에서 생물학적 공정의 반응 억제제로 작용하는지 해당공정에서 특정 오염물질에 대한

미생물분해의 적응도에 따라 달라지기 때문에 예측이 불가능하다. 더욱이, 폐수성분이 생물학적 처리 불

량을 야기하는 경우에는 생물학적 처리시스템으로 유입되는 것을 막고, 난분해성 물질을 포함한 지류 폐

수를 적합한 기법2)으로 처리하는 것이 BAT이다.

• 선택 1: 물질 회수를 가능하게 하는 기법 - 나노 여과 또는 역삼투

- 흡착

- 추출

- 증류/정류

- 증발

- 탈기

• 선택 2: 회수가 불가능한 경우, 추가 연료가 필요 없는 처리 기법 - 화학적 산화(염소 함유 약품에 주의를 기울여야 함)

- 화학적 환원

- 화학적 가수분해

• 선택 3: 독성 또는 억제 효과를 제거할 수 있는 다른 선택의 여지가 없는 경우 또는 자립형으로 공정을 운영할 수 있는 경우, 적당히 에너지를 소비하는 제거기법

- 습식 산화(저압 또는 고압 변형)

- 폐수 소각

• 용수 공급 및 소비가 환경적인 문제가 있는 지역의 경우, 배기가스처리를 위한 많은 양의 냉각수나 습식세정기시스템이 필요한 기법들은 평가될 필요가 있다.

- 추출

- 증류/정류

- 증발

- 탈기

생분해성 폐수는 혐기성 혹은 호기성 고부하 시스템과 같은 (전)처리 시스템으로 분리처리하는 방법이

다. 중앙집중식 생물학적 처리 시스템 (central biological waste water treatment plant)에 폐수를 혼합하

는 방법 또는 중앙집중식 폐수처리시설 후속공정의 고도 처리 단계 (polishing step)로써의 생물학적 처

리 시스템으로 처리할 수 있다. 이와 같이, BAT는 다음과 같은 적절한 생물학적 처리 시스템(또는 기법

들의 조합)을 이용해 생분해 가능 물질을 제거하는 것이다.

2) 한 회원국에서 ‘적합한 생물분해가 가능하지 않는 부분 (relevant non-biodegradable part)’의 보다 정밀한 정의를 주장하였고

세부 내역은 4장에 있다.


xii

• 최종 중앙집중식 생물학적 폐수처리시설의 높은 유기물 부하를 줄여주거나 최종 고도처리단계로써의 생물학적 전처리를 적용한다. 적절한 기법은 다음과 같다.

- 혐기성 접촉 공정

- 상향류 혐기성 슬러지상 공정

- 혐기성 및 호기성 고정상 공정

- 혐기성 팽창상 공정

- 완전 혼합 활성 슬러지 공정

- 분리막 생물반응기

- 살수 여상법

- 생물 여과 고정상 흡착 공정

• 폐수에 적당한 질소부하가 있을 경우, 질산화/탈질산화 공정• 난분해성 오염물질이 처리시스템에 악영향을 주거나, 처리시설이 적절하지 않은 경우에는 난분해성

오염물질 유입을 차단한 중앙집중식 생물학적 처리. 일반적으로 중앙관리식 생물학적 처리 이후의

BOD에 대한 BAT-연계 배출 수준은 20 mg/L 미만이다. 활성 슬러지의 경우, 일반적으로 일일

COD 부하가 0.25 kg/kg 슬러지 이하인 저부하 생물학적 단계에 적용한다.

수역의 최종 배출에 대한 BAT-연계 배출 수준3):

인자a 제거율 [%] 배출 수준 [mg/L]b

TSS 10-20c

COD 76-96d 30–250총무기질소e 5-25

총인(TP) 0.5-1.5f

AOX

a BOD에 대해서는 앞 절의 중앙관리식 생물학적 처리 참조b 일일 평균, TSS 제외c 월 평균d 낮은 오염 농도에 대한 낮은 제거율 (performance rates)e NH4-N, NO2-N 및 NO3-N의 합계(보다 권장할 만한 인자는 총질소일 것이다. 총 TN에 대한 정보 부족으로 인해, 여

기서는 총무기질소가 사용되었다.)f 생물학적 WWTP의 영양 공급의 하위 범위, 생산공정의 상위 범위

❏ 폐수 슬러지화학산업 현장에서 폐수 슬러지를 처리할 때 BAT는 다음 중에서 1개 이상의 옵션(우선순위 없음)을

사용한다.

• 예비 작업 (preliminary operations)• 슬러지 농축 작업• 슬러지 안정화

3) 회원국은 최종 배출 지점에서 흡착성유기할로겐화합물 (AOX)와 중금속에 대한 BAT-연계 방출 수준을 포함시킬 것을 주장한

다. 분할 보기가 보고된다. 논의 상태에 대한 자세한 내용은 4장에 제시되어 있다.

기준서 요약

xiii

• 슬러지 개량 (sludge conditioning)• 슬러지 탈수 기술• 건조 작업• 슬러지 열적산화 반응 (thermal sludge oxidation)• 현장 슬러지 매립

외부에서 처리하는 것은 본 기준서의 범위에 속하지 않기 때문에 여기서는 고려하지 않는다. 본문에

서 언급하지 않았다고 해서 BAT에서 제외하는 것은 아니다.

❏ 폐가스폐가스 수집 시스템은 폐가스를 처리 시스템으로 보내도록 하기 위해 설치된다. 시스템은 배출원 차

단, 통풍구 및 파이프 등으로 구성되어 있다. 따라서 BAT는 다음과 같다.

• 가능한 한 배출원을 차단함으로써 제어 공정에 유입되는 유량을 최소화한다.• 다음과 같은 방법을 이용한 폭발 위험 방지 - 가연성 혼합물이 발생할 위험이 큰 경우에 수집 시스템의 내부에 가연성 탐지기 설치

- 가스 혼합물을 폭발하한 이하 또는 폭발 상한 이상의 안전한 상태로 유지

• 가연성 가스-산소 혼합물의 점화를 방지하거나 영향을 최소화할 수 있는 적절한 장비를 설치한다.본 기준서에서는 폐가스 배출원을 다음과 같이 구분한다.

• 저온 배출원 (생산 공정, 화학물질 취급 공정, 제품의 검사 등) • 고온 배출원 (보일러, 발전소, 공정 소각로, 열산화기 및 촉매식 산화기 같은 설비를 포함하는 연소 공정)

저온 배출원 (Low-temperature sources)

저온 배출원에서 배출된 폐가스(생산 공정 가스)에서 관리해야 할 오염물질은 먼지(입자상 물질),

VOCs 및 무기 화합물 (HCl, SO2, NOx 등)이다.

최종처리 또는 후속시설을 보호하기 위한 전처리로써 폐가스로부터 가능한 한 물질을 회수하면서 먼

지와 입자상 물질을 제거하는 것이 BAT이다. 처리기법의 에너지 및 물 소비를 유념할 필요가 있다. 적

절한 제어 기법은 다음과 같다.

• 회수 가능성이 있는 전처리 기법 - 분리기

- 원심력 집진장치

- 연무 여과기 (mist filter, 에어로졸 및 작은 방울을 위한 고도 필터 등)

• 최종 처리 기법 - 습식 세정기

- 전기 집진기

- 여과집진장치


xiv

- 입자상 물질의 종류에 따른 다양한 고효율 필터

폐가스에서 VOCs를 제거하는 것도 BAT이다. 적용할 수 있는 관리 기법은 가스를 배출하는 공정 및

포함하고 있는 위해 정도에 좌우된다.

• 선택 1: 원료 및 용제 (solvent) 회수를 위한 기법로써, 후속처리시설의 전단에서 VOCs 부하량을 감소시키거나 안전상 후속시설을 보호하기 위한 전처리로 사용된다. 적절한 기법은 다음과 같다.

- 습식 세정

- 응축

- 막 분리

- 흡착

또는 다음 방법들의 조합

- 응축/흡착

- 막 분리/응축

• 선택 2: 회수가 불가능한 경우, 저에너지 기법을 우선시 하는 처리기법• 선택 3: 다른 동등한 기법을 적용할 수 없는 경우, 열/촉매 산화와 같은 연소기법

연소 기법이 적용될 경우, 배출가스의 오염물질 양이 많을 것으로 예상될 때에는 연소배출가스를 처리

하는 것이 BAT이다.

유지보수기간이나 업셋시스템 또는 원격 환기구가 없는 처리시스템 등으로 부터의 과잉가스를 안전하게

처리하기 위한 목적으로 플래어링(Flaring)을 이용하는 것도 BAT이다.

VOCs 이외의 다른 물질의 경우, 아래의 적당한 기법을 이용하여 오염물질을 제거하는 것이 BAT이다.

• 물, 산성 및 알칼리 용액을 사용하는 습식 세정 (할로겐화수소, Cl2, SO2, H2S, NH3) • 불용성 용매를 사용한 세정 (CS2, COS) • 흡착 (CS2, COS, Hg) • 생물학적 가스 처리 (NH3, H2S, CS2)• 소각 (H2S, CS2, COS, HCN, CO) • 선택적 비촉매환원 (SNCR‘ Selective Non-Catalytic Reduction) 또는 선택적 촉매환원 (SCR;

Selective Catalytic Reduction) (NOx)

가능한 경우에는 다음과 같이 회수 기법이 저감 기법에 우선한다.

• 염산 용액을 생산하기 위해 첫 번째 세정 단계에서 물을 세정액으로 사용하여 염화수소의 회수• NH3의 회수

TWG는 화학분야 전반에 적용되는 생산공정에서 배출되는 폐가스의 BAT-연계 배출 수준에 대한 결론

을 내리지 못했다. 공정 가스에 대한 BAT-연계 배출 수준은 실제 생산 공정에 크게 영향을 받으며, 적

절한 공정 BREF에서 이 주제를 다룰 것이 권장되었다.

기준서 요약

xv

고온 배출원 (High-temperature sources)

고온공정 (연소배출가스)에서 배출되는 폐가스에서 관리해야 할 오염물질은 먼지(입자상 물질), 할로겐

화합물, 일산화탄소, 황산, 질소산화물 (NOx; Nitrogen Oxides) 및 다이옥신 등이다.

아래 중의 하나를 이용하여 먼지/입자상물질을 제거하는 것이 BAT이다.

• 전기 집진기• 백필터 (120-150 ℃의 열 교환기 이후)• 촉매 필터(백필터와 비슷한 조건)• 습식 세정

2단 습식세정시설을 이용하여 HCl, HF 및 SO2를 회수하거나, 건식, 반건식 또는 습식 반응제 주입으로 이

들 오염물질을 제거하는 것이 BAT이며, 습식세정기는 처리뿐만 아니라 회수에서도 가장 효과적인 기법이다.

NOx의 경우, SCR이 제거 효율과 환경 성과가 더 좋기 때문에 적어도 대형시설에서는 SNCR보다 SCR

을 사용하는 것이 BAT이다. SNCR이 설치된 기존 시설의 경우, 소각 설비에 대한 주요한 변경 계획 수

립시 변경을 검토해야 할 것이다. SCR은 통상적으로 BAT지만, SNCR이 기술 및 경제적으로 최상의 해

결책인 개별 사례들(소형 설비)도 있다. 다른 방법들이 SNCR을 개선하는 것보다 더 큰 전반적인 수행

능력이 있는지의 여부를 평가받을 필요가 있다.

연소 배가스 처리의 BAT-연계 배출 수준

인자 배출 수준 [mg/Nm3]1

먼지


xvi

2. 폐수 흐름에서 난분해성 총유기탄소 (recalcitrant TOC)에 대한 지시값 (indicative values)을 설정하

여 ‘관련 난분해성 부분’이란 기준을 보다 정밀하게 정의할 필요가 있다는 점을 표명하였다.

3. 부록 7.6.4에 제시된 사례들을 바탕으로 중금속에 대한 BAT-연계 배출 수준을 지정하자는 주장이

제시되었다. 위에 기술한 방지, 전처리 및 중앙 관리식 처리 전략을 따를 경우에는 많은 화학 현장에 유

효한 중금속에 대한 BAT-연계 배출값을 지정할 수 있다. 또한 값이 중금속배출과 제품 생산 비율에 영

향을 받으며, 특정의 경우, 특히 정밀 화학 생산과 같이 높은 값을 나타내는 제품 목록에 따라 달라진다

는 의견이 제시되었다. 공용 하수도 시스템으로의 방출과 관련해, 중금속이 다른 매체로 이동하지 않는

다는 것이 보장될 수 있도록 WWTP에의 영향을 고려해야 할 것이다.

기술작업반 (TWG)은 이러한 요청을 받아들이지 않았으며, 개별 생산시설에서 특정한 폐수조합에 의해서

달라지는, 실제적인 정당성이 확실하지 않은 BAT-연계 배출 수준을 제시하는 것이 유용하지 않을 것이

라고 밝혔다. 따라서 엇갈린 의견이 모두 기록되었다.

4. 부록 7.6.2에 제시된 사례들을 토대로 흡착성 유기할로겐화물(AOX)에 대한 BAT-연계 배출 수준을

지정하자는 주장이 제시되었다. 위에 제시된 BAT 결정문에 따라 폐수 처리 작업을 할 때 AOX에 대한

배출값이 화학 현장의 염소 유기 합성의 비율 및 종류에 크게 영향을 받기는 하지만 BAT-연계 배출 수

준을 제시할 수 있다는 의견이 제시되었다.

TWG는 이러한 요청을 따르지 않았다. 제시된 사례들(부록 7.6.2 참고)은 BAT-연계 배출 수준을 지정할

수 없는 다른 통계 데이터 세트로 구성되어 있는 것으로 해석된다. 사례로 보고된 가장 낮은 AOX 배출

수준 중의 하나는 낮은 성과를 나타낸 반면에 데이터 세트 내에서 최고의 배출 수준은 성과가 아주 우

수한 현장에서 발생한 것으로 언급되기도 했다. 이런 상황에 따라, TWG는 AOX에 대한 BAT-연계 배출

수준을 제시하는 것이 부적절하다고 보았다. 그에 따른 각각의 의견이 따로 기록되어 있다.

정보의 교환 자체는 상당히 불완전했었다. 화학산업이 과거에 폐수 및 폐가스 배출의 관리 분야에서

기울인 노력과 이룩한 성과를 고려하면, 정보 교환이 그와 같았던 이유를 이해하기는 어렵다. 많은 회원

국과의 정보 교환도 그와 마찬가지로 어려웠다.

BREF를 검토하는 것과 관련해, 권장사항은 기존의 격차를 해소하는 것이다. 화학분야의 모든 vertical

BREF가 완료될 때까지 검토를 미뤄야 한다. 하지만 해당 검토가 유효하기 위해서는 승인 담당자에게 유

용한 정보에 더욱 집중할 필요가 있을 것이다. 자세한 내용은 6장에서 확인할 수 있다.

유럽연합 집행위원회 (EC; European Commission)는 자체의 연구·기술 개발 (RTD; Research and

Technological Development) 프로그램에도 불구하고 청정 기술, 최근의 폐기물 처리 및 회수 기술, 관

리 전략 등을 다루는 일련의 프로젝트에 착수 및 지원하고 있다. 이러한 프로젝트들은 잠재적으로 미래

의 BREF 검토에 유용하게 기여할 가능성이 있다. 따라서 독자에게는 본 기준서의 범위에 관련되어 있는

일정한 연구 결과가 있을 경우 유럽 IPPC사무국 (EIPPCB; European Integrated Pollution Prevention

and Control Bureau)에 통보해 줄 것을 요청한다.(본 기준서의 서문 참고).

서 문

xvii

서 문

1. 본 기준서의 위상

본 기준서 (document)에서 “입법지침 (the Directive)”이란, 별도의 명시가 없는 한 통합환경관리

(integrated Pollution Prevention and Control, IPPC)에 관한 위원회 입법지침 (Council Directive)

96/61/EC을 가리킨다. 동(同) 입법지침과 마찬가지로 본 기준서도 작업장의 보건 및 안전에 관한 유럽

공동체 규정을 따른다.

본 기준서는 최적가용기법 (BAT; Best Available Techniques), 관련 모니터링 및 해당 기술의 발전에

대한 EU 회원국과 관련 산업계 사이의 정보교환의 산물이다. 본 기준서는 입법지침 제16(2)조에 따라

유럽연합 집행위원회 (EC; European Commission)가 발표한 것이다. 그러므로 “최적가용기법”을 결정할

때에는 입법지침의 부록 IV에 따라 본 기준서를 참고해야 한다.

2. IPPC 입법지침의 주요 법적 의무 및 BAT의 정의

본 기준서가 작성된 법률적 맥락에 대한 독자의 이해를 돕기 위하여, 최적가용기법이란 용어에 대한

정의를 포함해 IPPC 입법지침 중에서 가장 관련이 있는 몇몇 조항에 대해서 설명하기로 한다. 본 기준

서에 기술된 내용은 완벽하다고는 할 수 없으며, 단지 정보를 제공할 목적으로만 사용된다. 또한 기술된

내용은 법률적 효력이 없으며, 입법지침의 실제 조항을 변경하거나 왜곡할 수 없다.

이 입법지침의 목적은 부록 I에 제시되어 있는 활동들로 인한 오염을 통합적으로 예방·제어하여 환경

전반에서의 보호 수준을 높이는 것이며 입법지침의 법률적 근거는 환경 보호와 관련이 있다. 또한 입법

지침을 실행할 때에는 유럽공동체의 산업 경쟁력 확보와 같은 유럽공동체의 다른 목표들을 고려하여

지속 가능한 발전에 기여하여야 한다.

보다 구체적으로 말하자면, 입법지침에서는 산업별 분류에 따른 배출시설에 대해서 배출시설 운영자와

규제기관 모두가 해당 시설의 잠재적 배출 및 소비수준을 전체적으로 종합 검토하도록 하는 허가체계를

규정하고 있다. 이러한 통합적 접근의 최종적인 목표는 산업 공정관리 및 공정제어를 개선하여 환경

전반에 대한 보호 수준을 높이는 것이다. 그리고 이러한 접근방식의 핵심은 배출시설 운영자가 모든

적절한 오염 예방조치, 특히 환경성능을 높여 주는 BAT를 적용해야 한다고 규정한 제3조의 일반 원칙에

있다.

입법지침 제2(11)조의 정의된 ‘최적가용기법’이란 ‘가장 효과적이고 앞선 단계의 산업 활동 및 관련

배출시설의 운영방식으로, 전체적으로 오염물질과 그 환경 영향을 예방하고, 예방할 수 없는 경우에는

오염물질의 배출과 환경영향을 저감하기 위해 설정된 배출한계값 (emission limit values)과 관련하여, 원

칙상 그러한 배출한계값의 근거를 제시하는 데 실질적으로 적합한 특정 기법을 말한다.’ 또한 제2(11)조

에 이 정의를 다음과 같이 보다 구체적으로 설명하고 있다.


xviii

‘기법 (techniques)’이란, 적용된 기술 (technology) 뿐만 아니라 해당 배출시설을 설계·구축· 유지보

수·운영·해체하는 방법 (the way)도 포함하는 개념이다.

‘가용 (available)’ 기법이란, 배출시설 운영자가 합리적으로 이용할 수 있는 한, 그 기법이 해당 EU

회원국 내에서 사용되거나 만들어진 여부와 관계없이, 비용과 편익을 고려했을 때 경제적·기술적 실현성이

있으며 관련 산업부문에서 실행할 수 있는 규모로 개발된 기법을 말한다.

‘최적 (best)’이란 전반적으로 높은 수준의 환경 보호를 성취할 수 있는 가장 효과적이라는 의미이다.

또 입법지침의 부록 IV에는 ‘BAT 결정에 있어 일반적인 경우 또는 특정 경우에 대해 고려해야할 사항’에

관한 목록을 수록하고 있다. ‘BAT를 결정할 때에는 해당 조치 (measure)의 비용과 편익 그리고 대비와

사전예방의 원칙을 염두에 두어야 한다’. 이러한 고려사항에는 유럽연합 집행위원회가 입법지침 제16(2)

조에 준거해 발표한 정보도 포함된다.

허가기관은 제반 허가 조건을 결정할 때 입법지침 제3조에 명시된 일반 원칙들을 고려해야 한다.

허가서 조건에는 배출한계값이 포함되어야 하며, 필요시 이 배출한계값은 동등한 수준의 한계값 (parameters)

이나 기술적 수단 (technical measures)으로 보완 또는 대체되어야 한다. 입법지침 제9(4)조에 따르면,

배출한계값 및 이와 동등한 수준의 한계값과 기술적 수단은 일반 기법이나 특정 기술을 사용하도록

규정하지는 않지만 환경기준 (environmental quality standard)을 준수하면서, 해당 배출시설의 기술적

특징, 지리적 위치, 현지 환경 조건 등을 감안한 최적가용기법 (best available techniques)에 기반을

두어야 한다. 어떠한 경우에도 제반 허가 조건은 장거리 또는 국가간 오염물질 이동의 최소화에 대한

조항이 포함되어 환경 전체를 적극적으로 보호하도록 해야 한다.

입법지침 제11조에 따르면 EU 회원국은 자국의 담당 기관이 최적가용기법의 발전 사항을 따르거나

숙지하게 할 의무가 있다.

3. 본 기준서의 작성 목적

입법지침 제16(2)조에 따라 유럽연합 집행위원회는 ‘최적가용기법, 관련 모니터링, 최적가용기법의 발

전 사항 등에 관한 각 EU 회원국과 관련 산업계간의 정보교환’을 조직화하고 그 정보교환의 결과물을

발간해야 한다.

본 입법지침의 설명조항 25 (recital 25)에 따르면 정보교환의 목적을 ‘유럽 공동체 차원에서의 최적가

용기법에 대한 정보 발전·교환 노력은 유럽공동체내 기술적 불균형을 해소하고 유럽공동체에서 사용되

는 한계값 (limit values)과 기법을 전 세계에 알리고 EU 회원국들이 입법지침을 효율적으로 실행할 수

있도록 돕는데 있다’라고 기술하고 있다.

유럽연합 집행위원회(EU 집행위원회의 환경총국)는 제16(2)조에 따라 정보교환포럼 (IEF; Information

Exchange Forum)을 구성하여 업무를 지원하였고 이 포럼의 산하에 많은 기술작업반 (TWG; Techinical

서 문

xix

Working Group)이 조직되었다. 제16(2)조에 따라 정보교환포럼과 기술작업반에는 모두 각 EU 회원국 및

산업의 대표자가 포함된다.

일련의 기준서들의 목적은 제16(2)조에 따라 실시된 정보교환 활동을 정확히 반영하고, 허가기관이 허가

조건에 대해서 판단할 때 고려해야 할 기준 정보를 제공하는 것이다. 이 기준서들은 최적가용기법에 관한

주요 정보 제공을 통해 환경성능을 개선하는 중요한 도구가 될 것이다.

4. 정보 출처

본 기준서는 특히 유럽연합 집행위원회의 업무를 돕기 위해 구성된 실무그룹들의 전문지식 등 다양하게

수집된 정보를, 유럽연합 집행위원회 (Commission)를 통해 검증하여 요약한 것이다. 이와 관련하여 도움

을 준 모든 분들께 감사드린다.

5. 본 기준서의 이해 및 활용 방법

본 기준서의 정보는 특정한 경우에 BAT의 결정을 위한 자료로 사용할 목적으로 제공된다. BAT의

결정과 BAT에 근거한 허가 조건을 설정할 때는 항상 환경 전반에 대한 높은 수준의 보호라는 전체

목표를 염두에 두어야 한다.

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목 차

xxi

목 차

기준서 요약 ····················································································································································i

서문 ·····························································································································································xvii

범위 ····························································································································································xxxi

1. 일반 사항 ·················································································································································1

1.1 화학산업의 폐수 및 폐가스 ················································································································1

1.1.1 폐수 ···············································································································································1

1.1.2 폐가스 ···········································································································································3

1.2 폐수 및 폐가스와 관련한 환경 관리 ··································································································4

1.3 처리 기술 ·············································································································································6

1.3.1 공정 통합 방법 (process-integrated measures) ··········································································8

1.3.2 사후처리기법 ·································································································································9

1.3.2.1 폐수 처리 ·······························································································································9

1.3.2.2 폐가스 처리 ··························································································································12

1.4 폐수/폐가스 처리 및 환경 영향 ········································································································15

2. 폐수/폐가스 관리 ···································································································································17

2.1 환경 관리 시스템 (EMS) ···················································································································17

2.2 관리 방법 (Management Tools) ······································································································21

2.2.1 목록화 (inventory management tools) ······················································································22

2.2.1.1 현장 정보(site inventory) ····································································································22

2.2.1.2 배출 목록화 및 등록 (stream inventory or register) ························································23

2.2.1.2.1 통합 배출 평가 (WEA; whole effluent assessment) ··················································24

2.2.1.2.2 물 사용 및 폐수 배출 감소 ·························································································29

2.2.1.2.3 폐가스 배출의 계량화 ···································································································30

2.2.1.3 에너지 및 물질 흐름 분석 (EMFA) ····················································································33

2.2.2 운영 관리 도구 ···························································································································33

2.2.2.1 모니터링 ·······························································································································33

2.2.2.2 내부 목표 또는 프로그램의 설정 및 정기 검토 ································································34

2.2.2.3 처리 기술의 선택 ·················································································································36


xxii

2.2.2.3.1 폐수 처리 시스템의 선택 ·····························································································38

2.2.2.3.2 폐가스 관리 시스템의 선택 ··························································································41

2.2.2.4 수집 시스템의 선택 ·············································································································43

2.2.2.4.1 집수 시설 및 분리 시스템의 선택 ···············································································44

2.2.2.4.2 폐가스 수집 시스템의 선택 ··························································································44

2.2.2.5 선별된 배출 관리 옵션의 실행 ···························································································45

2.2.2.6 품질 관리 방법 ····················································································································46

2.2.3 전략적 관리 도구 ························································································································49

2.2.3.1 위해성 평가 ··························································································································49

2.2.3.2 벤치마킹 (benchmarking) ····································································································50

2.2.3.3 전과정 평가 (LCA) ··············································································································51

2.2.4 안전 및 비상 대책 ······················································································································52

2.2.4.1 방화수 관리 및 주요 누수 ··································································································52

2.2.4.2 오염 사고 대응 계획 ···········································································································54

3. 적용 기법 ···············································································································································56

3.1 제시되는 정보들 ································································································································56

3.2 본 기준서에서의 비용에 대한 정보 ··································································································57

3.2.1 총 설치비용 vs 제조업체 장비 비용 ·························································································58

3.2.2 신규 설치 비용 vs 개조 비용 ··································································································59

3.2.3 자본 비용 vs 운영 비용 ·············································································································60

3.2.4 초기 배출물질 관리 비용 vs 증가 비용 ····················································································60

3.3 폐수 처리 기법 ··································································································································61

3.3.1 공정 통합 조치 ···························································································································61

3.3.1.1 역류 추출 방법(용수사용 저감 공정) ···············································································61

3.3.1.2 다양한 이용 및 재순환 ······································································································62

3.3.1.3 증기를 이용한 간접 냉각 ····································································································62

3.3.1.4 진공 발생을 위한 건식 공정 ·······························································································63

3.3.1.5 소모공기 세정을 위한 건식 공정 ························································································63

3.3.1.6 최적화 공정 및 모액으로부터의 물질 회수 ······································································64

3.3.1.7 오염도가 낮은 원료의 이용 ·································································································64

3.3.2 유입량 조정 ·································································································································65

3.3.3 오작동에 대비한 저장 또는 보유 능력 ·····················································································66

3.3.4 사후처리기법 ·······························································································································69

3.3.4.1 불용성 오염물질/ 기계적 분리 ····························································································71

3.3.4.1.1 고형물의 침사분리 ········································································································71

목 차

xxiii

3.3.4.1.2 고형물 침전 분리 ··········································································································74

3.3.4.1.3 공기 부상법 (Air flotation) ··························································································79

3.3.4.1.4 여과 (Filtration) ············································································································84

3.3.4.1.5 정밀여과와 한외여과 ·····································································································89

3.3.4.1.6 유수분리 ························································································································93

3.3.4.2 용해가능한 비분해성 또는 저해성 오염물질 / 물리화학적 처리 ······································96

3.3.4.2.1 침전 (precipitation) ······································································································96

3.3.4.2.2 결정화 ····························································································································99

3.3.4.2.3 화학적 산화 ·················································································································103

3.3.4.2.4 습식산화 ······················································································································107

3.3.4.2.5 초임계수 산화 (SCWO) ······························································································112

3.3.4.2.6 화학적 환원 ·················································································································115

3.3.4.2.7 화학적 가수분해 ··········································································································116

3.3.4.2.8 나노 여과 (NF)와 역삼투 (RO) ··················································································119

3.3.4.2.9 흡착 ·····························································································································124

3.3.4.2.10 이온교환 ····················································································································131

3.3.4.2.11 추출 ···························································································································134

3.3.4.2.12 증류 / 정류 ···············································································································135

3.3.4.2.13 증발 ···························································································································137

3.3.4.2.14 탈기 ···························································································································139

3.3.4.2.15 폐수 소각 ··················································································································144

3.3.4.3 생분해 가능 가용성 오염물질/생물학적 처리 ···································································146

3.3.4.3.1 혐기성 처리 ·················································································································147

3.3.4.3.2 유황 화합물과 중금속의 생물학적 제거 ··································································151

3.3.4.3.3 호기성 처리 ·················································································································154

3.3.4.3.4 생물학적 질소 제거 ····································································································163

3.3.4.3.5 중앙관리식 생물학적 폐수 처리 ·················································································168

3.3.4.4 우수 및 화재 진압용 용수 관리 ·······················································································171

3.3.4.4.1 저류 연못 ····················································································································172

3.3.4.4.2 모래 여과기 ·················································································································173

3.4 슬러지 처리 기법 ·····························································································································174

3.4.1 슬러지 농축 및 탈수 ················································································································176

3.4.2 안정화 및 개량 ·························································································································181

3.4.3 열적 슬러지 저감 ······················································································································184

3.5 배가스 사후처리기법 ·······················································································································188

3.5.1 VOCs 및 무기화합물에 대한 회수 기법 ··················································································191


xxiv

3.5.1.1 막 분리 ·······························································································································191

3.5.1.2 응축 ····································································································································195

3.5.1.3 흡착 ····································································································································203

3.5.1.4 가스 제거를 위한 습식 세정기 ·······················································································210

3.5.2 VOCs와 무기 화합물 저감 공정 ······························································································221

3.5.2.1 생물 여과 (Biofiltration) ····································································································221

3.5.2.2 생물 세정 (Bioscrubbing) ·································································································226

3.5.2.3 살수여상 (Biotrickling) ······································································································230

3.5.2.4 열산화 (Thermal oxidation) ······························································································234

3.5.2.5 촉매 산화 ···························································································································240

3.5.2.6 플레어링 (Flaring) ··············································································································246

3.5.3 미세입자의 회수 및 저감 기법 ································································································255

3.5.3.1 분리기 ·······························································································································255

3.5.3.2 집진 장치 ·························································································································256

3.5.3.3 전기 집진기 (ESP) ···········································································································260

3.5.3.4 습식 세정기 ······················································································································265

3.5.3.5 섬유 여과기 (Fabric filter) ································································································271

3.5.3.6 촉매 여과 ·························································································································276

3.5.3.7 2단계 먼지 여과기 설명 ····································································································279

3.5.3.8 절대 여과기 (HEPA-여과기) ····························································································282

3.5.3.9 고효율 공기 여과기 (HEAF) ···························································································284

3.5.3.10 미스트 집진기 ··················································································································286

3.5.4 배가스내 가스상 오염물질의 회수 및 저감 기법 ····································································288

3.5.4.1 흡착제 주입 FGD 기법 ·····································································································288

3.5.4.2 NOx의 선택적 환원 (SNCR 및 SCR) ·················································································295

4. 화학 부문의 폐수/폐가스 처리 및 관리에 대한 BAT ··································································299

4.1 서론 ··················································································································································299

4.2 일반 BAT ········································································································································301

4.3 특정 BAT ········································································································································304

4.3.1 폐수 부문 ··································································································································304

4.3.2 폐가스 부문 ·······························································································································325

5. 유망 기법 ··············································································································································336

6. 맺음말 ····················

화학공정의 폐수 및 폐가스 처리/관리...

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