[NCS-학습모듈위치]

대분류	환경 ･ 에너지 ･ 안전
중분류		산업환경
소분류			폐기물관리

세분류
폐기물관리			능력단위		학습모듈명
			폐기물관리계획 수립		폐기물관리계획 수립
			수거·운반		수거·운반
			폐기물관리 최적방안 도출		폐기물관리 최적방안 도출
			전처리·중간처리		전처리·중간처리
			자원화		자원화
			열적처리		열적처리
			최종처분		최종처분
			유해폐기물 안전관리		유해폐기물 안전관리
			대관·민원 업무		대관·민원 업무
			시설유지관리·평가		시설유지관리·평가
			환경재난 대응		환경재난 대응
			국제협력·수출입 업무		국제협력·수출입 업무

차  례

학습 5. 폐기물 발생 특성 파악하기

5-1. 발생원별 폐기물 발생량 파악	152

5-2. 대표적 시료 채취 방법	155

5-3. 폐기물 성상 및 특성 분석	162

폐기물관리계획 수립 학습모듈의 개요

학습모듈의 목표

폐기물 관련 법규 및 정책을 살펴보고, 폐기물 특성을 조사함으로써 폐기물 발생을 최소화하고 폐기물을 적정하게 처리하는 한편, 주변 환경오염을 방지하기 위한 통합적인 폐기물관리계획을 수립할 수 있다.

선수학습

폐기물 관련 법규, 정책 및 용어, 폐기물 통계, 감량화, 폐기물 발생 특성 등

학습모듈의 내용체계

학습명	학습 내용	NCS 능력단위요소
		코드번호	요소 명칭	수준
1. 관련 법규 파악하기	1-1. 종합적 폐기물정책 파악	2301030201_13v1.1	관련 법규 파악하기	3
	1-2. 재활용 관련법 조사 및 재활용계획 수립
	1-3. 폐기물의 정의 ･ 분류체계, 처리방법 등 파악
	1-4. 폐기물처리시설 운영관리 계획 수립
2. 폐기물정책 조사하기	2-1. 국가 자원순환 기본 계획 파악	2301030201_13v1.2	폐기물정책 조사하기	4
	2-2. 생산자책임재활용제도(EPR)와 환경성 보장제도 등 조사
	2-3. 폐기물 감량화제도 조사
	2-4. 부처 간 폐기물처리 지원제도 파악
	2-5. 과거 정책과의 연계성 조사
3. 기초 통계 분석하기	3-1. 폐기물 데이터베이스 구축을 위한 통계 수집	2301030201_13v1.3	기초 통계 분석하기	4
	3-2. 사용 목적에 따른 폐기물 통계자료 재구성
	3-3. 정책 및 폐기물 발생인자에 따른 통계자료 해석
	3-4. 과거 통계자료에 기반한 장래 폐기물 발생현황 및 재활용 수급계획 예측
	3-5. 폐기물 인수, 인계내용 통계처리
4. 감량화 대책 수립하기	4-1. 폐기물 감량화사례 조사	2301030201_13v1.4	감량화대책 수립하기	6
	4-2. 폐기물 감량목표 설정
	4-3. 폐기물 감량화계획 수립
	4-4. 감량목표 달성을 위한 공정 및 설비 개선계획 수립
	4-5. 감량화에 따른 경제적, 환경적 효과 예측
5. 폐기물 발생 특성 파악하기	5-1. 발생원별 폐기물 발생량 파악	2301030201_13v1.5	폐기물 발생 특성 파악하기	4
	5-2. 대표적 시료 채취 방법
	5-3. 폐기물 성상 및 특성 분석
	5-4. 폐기물 분류체계 파악
	5-5. 폐기물 유해성 평가

핵심 용어

폐기물 관련 법규, 정책, 통계, 재활용, 자원순환, 감량화, 생산자책임재활용제도(EPR), 환경성 보장제도, 폐기물의 특성

학습 1	관련 법규 파악하기(LM2301030201_13v1.1)
학습 2	폐기물 정책 조사하기(LM2301030201_13v1.2)
학습 3	기초 통계 분석하기(LM2301030201_13v1.3)
학습 4	감량화 대책 수립하기(LM2301030201_13v1.4)
학습 5	폐기물 발생 특성 파악하기 (LM2301030201_13v1.5)

5-1.	발생원별 폐기물 발생량 파악

학습 목표	• 발생원별 폐기물 발생량을 파악할 수 있다.

필요 지식

□ 폐기물 발생량 개요

｢폐기물관리법｣에 의하면 우리나라 폐기물은 크게 생활폐기물과 사업장폐기물로 구분되며, 사업장폐기물은 발생 특성 및 성상에 따라 다시 사업장일반폐기물, 건설폐기물, 지정폐기물(의료폐기물 포함)로 세분하고 있다.

우리나라의 생활폐기물 및 사업장폐기물에 대한 폐기물 발생의 변화 추이는 매년 발간되는 ‘전국폐기물 발생 및 처리현황’에서 살펴볼 수 있으며, 전국의 지정폐기물 배출업소에서 배출되는 지정폐기물의 종류 및 발생량 등은 ‘지정폐기물 발생 및 처리현황’ 연간보고서에서도 찾아볼 수 있다. 또한 환경부 홈페이지나 통계청 e-나라지표 홈페이지에서도 폐기물 발생량과 관련한 통계자료를 얻을 수 있다.

수행 내용	/	발생원별 폐기물 발생량 파악하기

재료·자료

• 환경부 홈페이지, 통계청 e-나라지표 홈페이지 등

기기(장비 ･ 공구)

• 자료 검색 및 문서 작성용 컴퓨터, 프린터 등

안전 ･ 유의 사항

• 개인용 USB 메모리를 사용하여 자료를 저장할 때에는 바이러스 점검을 거친 후에 실행한다.

• 수집된 자료의 출처를 명확히 제시한다.

수행 순서

□ 연도별 전국 폐기물 발생현황을 수집한다.

1. 통계청의 e-나라지표 또는 환경부 홈페이지에서 검색을 통하여 연도별 전국 폐기물 발생현황을 수집한다.

(1) 통계청의 e-나라지표(http://www.index.go.kr/)에서 통계자료를 조사한다.

전국폐기물 통계현황을 통계청의 e-나라지표 메인 화면 중‘e-나라지료’의 부분별 지표에서‘폐기물’을 입력한 후 검색된‘폐기물 발생 및 처리현황’과‘지정폐기물 발생 및 처리현황’자료를 내려받은 후 저장한다([그림 3-1] 참조).

(가) 생활폐기물, 사업장(일반, 건설)폐기물 발생 현황

• 전국 생활폐기물과 사업장폐기물 발생량 현황을 조사하여 폐기물의 종류별·행정구역별 발생량을 파악할 수 있다.

(나) 지정폐기물 발생 현황

• 전국의 지정폐기물 배출업소에서 배출되는 지정폐기물의 종류 및 발생량을 파악할 수 있다.

(2) 환경부(http://www.me.go.kr/)에서 통계자료를 조사한다.

전국폐기물 통계현황은 환경부의 메인 화면 중 ‘발행물’의 환경간행물에서 ‘폐기물통계’를 클릭한 후 검색된 ‘폐기물 발생 및 처리현황’과 ‘지정폐기물 발생 및 처리현황’에서 확인할 수 있다([그림 3-2] 참조).

(가) 생활폐기물, 사업장(일반, 건설)폐기물 발생 현황

• 전국 생활폐기물과 사업장폐기물 발생량 현황을 조사하여 폐기물의 종류별·행정구역별 발생량을 파악할 수 있다([그림 3-3] 참조).

(나) 지정폐기물 발생 현황

• 전국의 지정폐기물 배출업소에서 배출되는 지정폐기물의 종류 및 발생량을 파악할 수 있다([그림 3-6] 참조).

수행 tip
• 전국 생활폐기물 및 사업장일반폐기물의 발생 현황 이 연도별로 조사된 통계자료를 파악할 수 있다. • 지정폐기물의 발생 현황이 연도별로 조사된 통계자 료를 파악할 수 있다.

5-2.	대표적 시료 채취 방법

학습 목표	• 폐기물 발생 특성을 규명하기 위하여 대표성 있는 시료를 채취할 수 있다.

필요 지식

□ 시료 채취 개요

폐기물 시료채취는 단순한 작업일 수도 있지만 폐기물의 불균등질한 특성 때문에 대표성을 확보하는 것이 쉽지 않으므로 대표성 있는 시료를 채취하는 것이 매우 중요하다. 시료채취 후 운반･분석 과정이 명확하더라도 시료를 채취할 때 발생한 오차는 분석과정에서의 오차보다 항상 크게 나타난다.

폐기물 시료채취에 관한 사항은 폐기물공정시험기준 ES 06130.a에서 찾아볼 수 있다. 이 시험기준은 폐기물 중 각종 오염물질을 측정하기 위해 시료를 채취하는 방법 및 시료를 조제하는 방법을 설명한다.

시료의 채취는 일반적으로 폐기물이 생성되는 단위공정별로 구분하여 채취하여야 한다. 시료를 채취하기 전에 폐기물을 잘 혼합하여야 하며, 이것이 불가능할 경우에는 전체의 성질을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 채취하여야 한다. 다만, 서로 다른 종류의 폐기물이 혼재되어 있다고 판단될 때에는 혼재된 폐기물의 성분별로 각각에 대해 시료를 채취할 수 있다.

수행 내용	/	대표성 있는 시료 채취 방법 파악하기

재료·자료

• 법제처 국가법령정보센터 홈페이지, 환경부 홈페이지, 폐기물공정시험기준 등

기기(장비 ･ 공구)

• 자료 검색 및 문서 작성용 컴퓨터, 프린터 등

안전 ･ 유의 사항

• 개인용 USB 메모리를 사용하여 자료를 저장할 때에는 바이러스 점검을 거친 후에 실행한다.

• 수집된 자료의 출처를 명확히 제시한다.

수행 순서

□ 국가법령정보센터 홈페이지에서 ‘폐기물공정시험기준’을 검색하고 저장한다.

1. 법제처 국가법령정보센터(http://www.law.go.kr) 홈페이지 메뉴에서 ‘행정규칙’을 클릭하고 검색창에 ‘폐기물공정시험기준’을 입력하여 검색한다([그림 5-1] 참조).

[그림 5-1] 국가법령정보센터 홈페이지 검색

2.‘폐기물공정시험기준’에서‘첨부파일’메뉴를 클릭한다. 팝업창에서‘폐기물공정시험기준’을 내려받은 후 개인용 컴퓨터나 USB 메모리에 저장한다([그림 5-2] 참조).

[그림 5-2] 폐기물공정시험기준 내려받기

□ 폐기물 발생 특성을 규명하기 위한 시료채취 방법에 대하여 숙지한다.

1. 채취도구를 파악한다.

채취도구는 시료의 채취과정 또는 보관 중에 침식되거나 녹이 tm는 재질의 것을 사용해서는 안 된다.

2. 시료 용기를 파악한다.

(1) 채취용기는 시료를 변질시키거나 흡착하지 않는 것이어야 하며, 기밀하고 누수나 흡습성이 없어야 한다.

(2) 시료용기는 무색경질의 유리병 또는 폴리에틸렌병, 폴리에틸렌백을 사용한다. 다만, 노말헥산 추출물질, 유기인, 폴리클로리네이티드비페닐(PCB) 및 휘발성 저급 염소화 탄화수소류 시험을 위한 시료를 채취할 때에는 무색경질의 유리병을 사용하여야 한다. 시료 중에 다른 물질의 혼입이나 성분의 손실을 방지하기 위하여 밀봉할 수 있는 마개를 사용하며, 코르크마개를 사용하여서는 안 된다. 다만, 고무나 코르크 마개에 파라핀지, 유지 또는 셀로판지를 씌워 사용할 수도 있다.

(3) 시료용기에는 폐기물의 명칭, 대상 폐기물의 양, 채취장소, 채취시간 및 일기, 시료번호, 채취책임자 이름, 시료의 양, 채취방법, 기타 참고자료(보관상태 등)를 기재한다.

3. 시료의 채취방법을 파악한다.

(1) 일반적 요령

(가) 시료의 채취는 일반적으로 폐기물이 생성되는 단위공정별로 구분하여 채취하여야 한다.

(나) 시료를 채취하기 전에 폐기물을 잘 혼합하여야 하며, 이것이 불가능할 경우에는 전체의 성질을 대표할 수 있도록 서로 다른 곳에서 채취하여야 한다. 다만, 서로 다른 종류의 폐기물이 혼재되어 있다고 판단될 때에는 혼재된 폐기물의 성분별로 각각에 대해 시료를 채취할 수 있다.

(2) 고상혼합물 시료채취

(가) 시료는 적당한 채취도구를 사용하며, 한 번에 일정량씩을 채취하여야 한다.

(3) 액상혼합물 시료채취

(가) 원칙적으로 최종지점의 낙하구에서 흐르는 도중에 채취한다.

(나) 용기에 들어 있을 때에는 잘 혼합하여 균일한 상태로 하여 채취한다.

(4) 콘크리트 고형화물 시료채취

(가) 콘크리트 고형화물이 소형일 때에는 고상혼합물의 경우에 따른다.

(나) 대형의 고형화물로 분쇄가 어려울 경우에는 임의의 5개소에서 채취하여 각각 파쇄하여 100g씩 균등량을 혼합하여 채취한다.

(5) 폐기물 소각시설의 소각재 시료채취

(가) 연소실 바닥을 통해 배출되는 바닥재와 폐열보일러 및 대기오염 방지시설을 통해 배출되는 비산재의 채취에 적용한다. 공정상 소각재에 물을 분사하는 경우(비산 방지 및 냉각)를 제외하고는 가급적 물을 분사하기 전에 시료를 채취한다. 다만 부득이하게 수분이 함유된 상태에서 시료를 채취할 경우에는 가능한 한 수분을 줄여서 채취한다.

(나) 연속식 연소방식의 소각재 반출설비에서 채취하는 경우 바닥재 저장조에서는 부설된 크레인을 이용하여 채취하고, 비산재 저장조에서는 낙하구 밑에서 채취하며, 소각재가 운반차량에 적재되어 있는 경우에는 적재차량에서 채취하는 것을 원칙으로 하고, 부지 내에 야적되어 있는 경우에는 야적더미에서 각 층별로 채취하는 것을 원칙으로 한다. 소각재 저장조에서 채취하는 경우는 저장조에 쌓여 있는 소각재를 평면상에서 5등분한 후 각 등분마다 크레인을 이용하여 소각재를 상하층으로 잘 섞은 다음 크레인으로 일정량을 저장조 밖으로 운반한다. 다만, 시료채취장소가 좁아 작업하기 힘든 경우에는 크레인으로부터 직접 일정량을 채취하는 것으로 한다. 시료는 운반된 소각재 중 대표성이 있다고 판단되는 곳에서 각 등분마다 500g 이상을 채취한다. 낙하구 밑에서 채취하는 경우는 시료의 양이 1회에 500g 이상 되도록 채취하며, 전체 시료의 수는 ‘5. 시료의 수’ 항목에 따른다. 야적더미에서 채취하는 경우는 야적더미를 2m 높이마다 각각의 층으로 나누고 각 층별로 적절한 지점에서 500g 이상의 시료를 채취하며, 전체 시료의 수는 ‘5. 시료의 수’ 항목에 따른다. 소각재가 적재되어 있는 운반차량에서 시료를 채취하는 경우에는 ‘5. 시료의 수 (3)’ 항목에 따른다. 위의 각 경우별로 채취한 시료는 혼합하여 ‘7. 시료의 분할 채취 방법’에 따라 조제하여 최종 시료로 한다.

(다) 회분식 연소방식의 소각재 반출설비에서 채취하는 경우에는 하루 동안의 운전 횟수에 따라 매 운전 시마다 2회 이상 채취하는 것을 원칙으로 하고, 시료의 양은 1회에 500g 이상으로 한다.

4. 일반적인 시료의 양을 파악한다.

시료의 양은 1회에 100g이상 채취한다. 다만, 소각재의 경우에는 1회에 500g 이상을 채취한다.

5. 시료의 수를 결정한다.

(1) 시료의 수는 다음 <표 5-1>에 따른다. 다만, 폐기물의 생성 또는 처리되는 공정이 적정하게 관리되고 있으며, 성상이 일정한 경우에는 <표 5-1>에 관계없이 임의의 시료를 채취할 수 있다.

<표 5-1> 대상폐기물의 양과 시료의 최소 수

대상폐기물의 양 (단위: ton)			시료의 최소 수
	~	1 미만	6
1 이상	~	5 미만	10
5 이상	~	30 미만	14
30 이상	~	100 미만	20
100 이상	~	500 미만	30
500 이상	~	1,000 미만	36
1,000 이상	~	5,000 미만	50
5,000 이상	~		60

(2) 같은 종류의 폐기물이 계속 배출되는 경우에는 집적되어 있는 폐기물의 양에 관계없이 <표 5-1>에 따라 당일 배출분에서 시료를 채취할 수 있다.

(3) 폐기물이 적재되어 있는 운반차량에서 시료를 채취할 경우에는 <표 5-1>에 관계없이 적재 폐기물의 성상이 균일하다고 판단되는 깊이에서 시료를 채취하고 채취 개수는 다음에 따른다. 5톤 미만의 차량에 적재되어 있을 때에는 적재폐기물을 평면상에서 6등분한 후 각 등분마다 시료를 채취한다. 5톤 이상의 차량에 적재되어 있을 때에는 적재폐기물을 평면상에서 9등분한 후 각 등분마다 시료를 채취한다.

6. 채취한 시료를 보관하는 방법을 파악한다.

채취 시료는 수분, 유기물 등 함유성분의 변화가 일어나지 않도록 0~4℃ 이하의 냉암소에 보관하여야 하며, 가급적 빠른 시간 내에 분석하여야 한다.

7. 대표성을 확보하기 위하여 시료를 분할 채취하는 방법을 파악한다.

채취 시 분석용 또는 수분측정용 시료의 양이 많을 경우에는(이를‘대시료’라 한다.) 실험에 들어가기 전에 시료의 조성을 균일화하기 위하여 시료의 분할 채취방법에 따라 균일화한다. 소각잔재, 슬러지 또는 입자상 물질은 그대로 작은 돌멩이 등의 다른 물질을 제거하고, 이외의 폐기물 중 입경이 5mm 미만인 것은 그대로, 입경이 5mm 이상인 것은 분쇄한 후 체로 걸러 입경이 0.5~5mm로 한다. 대시료를 균일하게 혼합 또는 혼화하여 측정에 필요한 적당량을 취하고, 다음 시료의 분할채취 방법 가운데 하나의 방법에 따라 균일화한다.

(1) 구획법

모아진 대시료를 네모꼴로 엷게 균일한 두께로 펴고, 가로로 4등분하고 세로로 5등분하여 20개의 덩어리로 나눈다. 20개의 각 부분에서 균등량씩을 취하여 혼합하여 하나의 시료로 한다([그림 5-3] 참조).

[그림 5-3] 구획법

(2) 교호삽법

분쇄한 대시료를 단단하고 깨끗한 평면 위에 원추형으로 쌓는다. 장소를 바꾸어 원추를 다시 쌓는다. 원추에서 일정량을 취하여 장방형으로 도포하고, 계속해서 일정량을 취하여 그 위에 입체로 쌓는다. 육면체의 측면을 교대로 돌면서 균등량씩을 취하여 두 개의 원추를 쌓는다. 하나의 원추는 버리고 앞의 조작을 반복하면서 나머지 원추를 적당한 크기까지 줄인다([그림 5-4] 참조).

[그림 5-4] 교호삽법

(3) 원추 4분법

분쇄한 대시료를 단단하고 깨끗한 평면 위에 원추형으로 쌓아 올린다. 이후 장소를 바꾸어 앞의 원추를 다시 쌓는다. 원추의 꼭지를 수직으로 눌러 평평하게 만들고 이것을 부채꼴로 사등분한다. 마주 보는 두 부분을 취하고 반은 버린다. 반으로 준 시료를 앞의 조작을 반복하여 적당한 크기까지 줄인다([그림 5-5] 참조).

[그림 5-5] 원추 4분법

수행 tip
• 폐기물공정시험기준에 준거하여 대표성 있는 시료를 채취할 수 있도록 한다.

5-3.	폐기물 성상 및 특성 분석

학습 목표	• 폐기물공정시험기준에 따라 성상 및 특성을 분석할 수 있다.

필요 지식

□ 개요

｢환경분야 시험･검사 등에 관한 법률｣ 제6조에 따른‘폐기물공정시험기준(방법)(환경부고시 제2011-160, 2011.11.11.)’중 일부를‘폐기물공정시험기준(환경부고시 제2014-31, 2014.3.5.)’으로 개정․고시하였다. 폐기물의 성상은 수분함량에 따라 크게 액상폐기물, 반고상폐기물, 고상폐기물로 구분하며, 폐기물의 특성은 시험목적에 따라 함량이나 용출시험을 실시하여 분석한 후 판단할 수 있다.

□ 폐기물공정시험기준

1. 목적

이 폐기물공정시험기준(이하 ‘공정시험기준’이라 한다.)은 환경 분야 시험․검사 등에 관한 법률 제6조에 의거 폐기물의 성상 및 오염물질을 측정할 때 측정의 정확성 및 통일을 유지하기 위하여 필요한 제반사항에 대하여 규정함을 목적으로 한다.

2. 적용범위

(1) ｢폐기물관리법｣ 시행령 제1장 제3조 지정폐기물의 종류 구분, 동법 시행규칙 제2조 별표1오니류 등에 함유된 금속 등 유기물질의 용출농도, 동법 시행규칙 제6조 별표4의 6이다. (2)지정폐기물의 처리기준 적합여부, ｢잔류성유기오염물질관리법｣ 시행규칙 제3조 별표2의 폴리클로리네이티드비페닐의 함량 기준, 동법 시행규칙 18조 별표8의 고체상태의 처리기준 적합여부는 공정시험기준의 규정에 의하여 시험･판정한다.

(2) ｢폐기물관리법｣에 의한 오염실태 조사 중 폐기물에 대한 것은 따로 규정이 없는 한 공정시험기준의 규정에 의하여 시험한다.

(3) 공정시험기준 이외의 방법이라도 측정결과가 같거나 그 이상의 정확도가 있다고 국내외에서 공인된 방법은 이를 사용할 수 있다.

(4) 이 공정시험기준에서 규정하지 않은 사항에 대해서는 일반적인 화학적 상식에 따르도록 하며, 이 공정시험기준에 기재한 방법 중 세부조작은 시험의 본질에 영향을 주지 않는다면 실험자가 일부를 변경할 수도 있다.

(5) 하나 이상의 공정시험기준으로 시험한 결과가 서로 달라 제반 기준의 적부 판정에 영향을 줄 경우에는 공정시험기준의 항목별 주시험법에 의한 분석 성적에 의하여 판정한다. 단, 주시험법은 따로 규정이 없는 한 항목별 공정시험기준의 1법으로 한다.

수행 내용	/	폐기물 성상 및 특성 분석하기

재료·자료

• 법제처 국가법령정보센터 홈페이지, 환경부 홈페이지, 폐기물공정시험기준 등

기기(장비 ･ 공구)

• 증발접시, 데시케이터, 건조기, 저울, 진탕기, 실험 초자 등

안전 ･ 유의 사항

• 건조기 사용에 따른 화재가 발생하지 않도록 주의한다.

• 용출시험을 할 때 사용하는 실험 초자는 중금속 등이 남아 있지 않도록 세척에 유념하여야 한다.

수행 순서

□ 폐기물 성상 및 특성을 분석하기 위한 전체 흐름도를 이해한다.

생활폐기물 성상 및 특성을 분석하기 위한 전체적인 흐름도는 [그림 5-6]에서 보는 바와 같다. 모든 분석은 기본적으로는 폐기물공정시험기준을 기준으로 실시하는 것이 바람직하다. 그러나 폐기물 성상 및 특성을 분석할 때 꼭 필요한 항목 중 겉보기밀도, 원소분석, 발열량 등은 폐기물공정시험기준에 수록되어 있지 않으므로 현장에서 주로 사용되고 있는 방법을 소개하였다. 겉보기밀도와 물리적 조성 측정 및 분석은 현장에서 즉시 실시하며, 시료를 채취한 후 실험실로 운반하여 조성별 삼성분, 원소분석, 그리고 발열량을 분석한다. 생활폐기물이 아닌 폐기물에 대해서는 지정폐기물 여부를 판정하기 위하여 별도의 용출시험을 실시한다.

[그림 5-6] 생활폐기물 성상 및 특성 분석 흐름도

□ 생활폐기물의 겉보기밀도를 측정한다.

폐기물 종량제 봉투를 파봉한 후 봉투에 담긴 혼합시료(가연성과 불연성이 혼합된 생활폐기물)를 일정 부피의 용기에 넣고 약 30cm의 높이에서 3회 낙하시킨 후 감소한 양만큼 보충하고 다시 같은 높이에서 낙하시키는 과정을 3회 반복한 후 시료의 총무게를 용기부피로 나눈다.

겉보기밀도(kg/m3) =[eqn: rm {시료의~ 무게(kg)} over {용기의~ 부피(m ^3 )}]

□ 생활폐기물의 물리적 조성을 분석한다.

폐기물의 물리적 조성을 파악하는 것은 폐기물을 처리할 때 장비 선택, 처리계통 설정 및 관리계획을 수립하는 데 중요하다. 일반적으로 현장에서 폐기물에 대한 조사는 바람 등 다른 영향을 받지 않는 통제된 지역에서 실시한다. 대표적인 폐기물은 주거지역의 평일 수거노선에 따라 수거되며, 소각장의 저장피트나 파쇄기의 투입피트에서 채취한 혼합시료도 대표시료가 될 수 있다. 대표적인 결과를 얻기 위해서는 가능한 한 대량의 시료가 조사되어야 하며, 동일한 폐기물더미에서 약 90kg의 시료로 측정한 값과 약 765kg의 시료로 측정한 값에 큰 차이가 나지 않는다고 보고된 바 있다. 또한 Martin(1995)에 의하면, 약 90kg의 시료를 대상으로 한 측정치는 신뢰구간 95% 및 2% 오차범위 내에서 전체 폐기물의 조성을 잘 반영한다고 보고하고 있다.

먼저 물리적 조성을 조사하기에 앞서, 각 채취지역의 대표적인 시료를 채취하기 위하여 약 100kg의 시료를 채취하고 시료를 채취할 때에는 수분함량 등의 변화를 고려하여 가능한 한 신속하게 시료채취를 한다. 채취한 시료는 현장에서 바닥에 넓은 비닐을 깔고 각 성분별로 선별하여 저울로 무게를 측정한 후 조성비로 환산한다. 물리적 조성은 크게 가연성분과 불연성분으로 나누어 분석한다. 가연성분과 불연성분은 조사자의 판단에 따라 다소 다를 수 있으나 일반적으로 가연성분은 음식물류, 종이류, 비닐･플라스틱류, 목재류, 섬유류, 고무, 피혁류 등 7성분 정도로 분류하고, 불연성분은 철금속, 비철금속, 유리･도자기류, 기타(토사･연탄재) 등 4성분으로 분류한다. 이와 같이 가연성분과 불연성분은 총 10가지 성분으로 분류한다.

□ 폐기물공정시험기준에 따라 폐기물 성상을 분석하기 위하여 삼성분 분석을 실시한다.

1. 폐기물의 성상을 분류할 수 있다.

폐기물의 성상은 고형물함량(즉, 수분함량)에 따라 크게 액상폐기물, 반고상폐기물, 고상폐기물로 구분한다. 액상폐기물은 고형물의 함량이 5% 미만(즉, 수분함량이 95% 이상), 반고상폐기물은 고형물의 함량이 5% 이상 15% 미만(즉, 수분함량이 15% 이상 85% 미만), 그리고 고상폐기물은 고형물의 함량이 15% 이상(즉, 수분함량이 85% 미만)인 것을 말한다.

2. 중량법에 따라 수분 및 고형물 함량을 분석할 수 있다.

이 시험기준은 폐기물의 수분 및 고형물을 측정하는 방법으로서, 시료를 105~110℃에서 4시간 건조하고 데시케이터에서 식힌 후 무게를 달아 증발접시의 무게차로부터 수분 및 고형물의 양(%)을 구한다. 이 시험기준은 0.1%까지 측정하며, 측정할 때 눈에 보이는 이물질이 들어 있을 때에는 제거해야 한다. 용기 벽에 부착하거나 바닥에 가라앉는 물질이 있는 경우에는 시료를 분취하는 과정에서 큰 오차가 발생할 수 있다. 평량병 또는 증발접시는 시료의 두께를 10mm 이하로 넓게 펼 수 있는 정도로 하부 면적이 넓은 것을 사용하여야 하며, 가급적 무게가 적은 것을 사용한다. 저울은 시료 용기와 시료의 무게를 잴 수 있는 것을 선택하되, 0.1mg까지 측정할 수 있는 것을 사용한다. 실리카겔과 염화칼슘이 담겨 있는 데시케이터를 사용한다.

□ 가연성 폐기물의 원소조성을 분석한다.

삼성분 분석 후 건조된 각 성분시료를 고르게 혼합한 후 분쇄기(예, planetary ball mill, fritsch gmbh/pulverisette6)를 이용하여 분쇄한 후 40mesh의 체를 통과시켜 원소분석 시료로 한다. 원소분석기(예, elemental analyzer, VARIO EL)를 이용하여 C, H, N, S를 분석한다. 필요 시 Cl은 토양화학분석법에 따라 전처리한 후 이온크로마토그래피(예, ion chromatography, dionex-500, USA)로 분석한다. O는 C, H, N, S와는 별도로 원소분석기로 다시 한 번 분석하거나 계산에 의하여 구할 수 있다. 분석된 원소조성 결과는 듀롱(Dulong)식을 이용한 발열량 예측에 이용된다.

□ 예측식을 이용하여 계산하거나 직접 발열량계 분석을 이용하여 발열량을 구한다.

일반적으로 발열량을 계산하는 방법에는 세 가지가 있다. 추정식에 의한 방법은 개략적인 발열량을 알고자 할 때 이용되며, 더욱 정확한 분석을 위하여 듀롱식을 이용하여 계산하거나 단열열량계에 의한 실측을 통하여 발열량을 측정한다.

1. 간이 추정식에 의하여 발열량을 계산한다.

폐기물의 삼성분을 이용하여 아래의 계산식에 의하여 구한다. 이 식은 간이식으로 삼성분만으로 간단하게 저위발열량을 계산할 수 있다는 장점이 있으나 오차가 발생할 가능성이 큰 단점이 있어 자주 사용되지는 않는다.

[eqn: 저위발열량(kcal/kg)= rm 4500 TIMES {V} over {100} `- {600~ TIMES ~W} over {100}]

여기에서, [eqn: rm V]= 가연분함량(%), [eqn: rm W]=수분함량(%)

2. 듀롱(Dulong)식에 의하여 간이 추정식보다는 정확한 발열량을 계산한다.

폐기물의 원소분석 결과를 이용하여 다음의 듀롱 공식에 의하여 발열량을 예측할 수 있다.

[eqn: 건조고위발열량(kcal/kg)= rm `8,080C+34,460 TIMES (H- {O} over {8} )+2,250S~]

여기에서, C, H, O, S는 원소분석에 의한 탄소, 수소, 산소, 황의 분율이다.

3. 단열열량계를 이용하여 발열량을 분석한다.

먼저 건조시료를 펠릿(pallet) 형태로 만들어 1g 정도 준비한다. 단열열량계(oxygen bomb calorimeter)를 이용하여 발열량을 측정한다(건조고위발열량). 원시료 중 수분기화열을 계산하여 건조고위발열량으로부터 습윤고위발열량, 가연분건조고위발열량, 습윤저위발열량 등을 계산한다.

• 습윤고위발열량[eqn: (kcal/kg)]=건조고위발열량 ×[eqn: rm (1-W)]

• 가연분건조고위발열량[eqn: (kcal/kg)]

=습윤고위발열량×[eqn: rm {1} over {(1-W-A~)}]

• 습윤저위발열량[eqn: (kcal/kg)]=습윤고위발열량-578[eqn: rm (9H+W)]

(여기에서, [eqn: rm W]=수분함량 분율, [eqn: rm A]=재함량 분율, [eqn: rm H]=수소성분 분율)

□ 폐기물 특성을 분석하기 위하여 폐기물공정시험기준에 따라 목적에 맞게 함량시험이나 용출시험을 실시할 수 있다.

1. 함량시험을 실시한다.

(1) 적용범위

지정폐기물 여부를 판정하기 위하여 기름성분, 폴리클로리네이티드비페닐 및 정제유의 품질검사를 위한 시험에 적용한다. 또한 ｢폐기물관리법｣에서 규정하고 있지는 않지만, 폐기물 중에 함유된 오염물질의 농도를 측정하는 시료에 적용한다.

(2) 시험방법

폐기물공정시험기준의 각 항목별 시험기준의 전처리에서 ‘액상 폐기물 시료 또는 용출용액 적당량’을‘폐기물시료 적당량’으로 하여 실험한다. 폐기물 시료가 고상이거나 반고상인 경우에는 ES 06407 6가크롬 실험을 적용할 수 없다.

2. 용출시험을 실시한다.

(1) 적용범위

고상 또는 반고상 폐기물에 대하여 ｢폐기물관리법｣에서 규정하고 있는 지정폐기물의 판정 및 지정폐기물의 중간처리방법 또는 매립방법을 결정하기 위한 시험에 적용한다.

(2) 시료용액의 조제

시료의 조제방법에 따라 조제한 시료 100g 이상을 정확히 달아 정제수에 염산을 넣어 pH를 5.8~6.3으로 한 용매(mL)를 시료:용매=1:10(W:V)의 비율로 2,000mL 삼각플라스크에 넣어 혼합한다.

(3) 용출조작

시료용액의 조제가 끝난 혼합액을 상온, 상압에서 진탕 횟수가 매 분당 약 200회, 진폭이 4∼5cm의 진탕기를 사용하여 6시간 연속 진탕한 다음 1.0μm의 유리섬유 여과지로 여과하고 여과액을 적당량 취하여 용출실험용 시료용액으로 한다. 다만, 여과가 어려운 경우에는 원심분리기를 사용하여 매 분당 3,000회전 이상으로 20분 이상 원심분리한 다음 상징액을 적당량 취하여 용출실험용 시료용액으로 한다. 다만, 휘발성 저급염소화 탄화수소류를 실험하고자 하는 시료의 용출조작은 ‘ES 06602.1 휘발성 저급염소화 탄화수소류-기체크로마토그래피’의 7.1 전처리 7.1.2 반고상 또는 고상 폐기물 시료의 전처리에 따른다.

(4) 실험결과의 보정

항목별 시험기준 중 각 항의 규정에 따라 실험한 용출시험의 결과는 시료 중의 수분함량 보정을 위해 함수율 85% 이상인 시료에 한하여 ‘15/(100-시료의 함수율(%))’을 곱하여 계산된 값으로 한다.

수행 tip
• 고형물 함량에 따른 폐기물 성상을 파악하고, 적합한 목적에 따른 특성분석을 실시한다. 용출시험 결과는 수분함량에 따라 보정을 실시하여야 한다.