미처리하수 관개에 따른 환경영향 평가를 위한 모니터링 적지 선정

송정헌 ( Jung Hun Song ),정한석 ( Han Seok Jeong ),강문성 ( Moon Seong Kang ),박승우 ( Seung Woo Park ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

1989년 WHO의 보고에 따르면 미처리 생활하수가 농지로 유입되어 농업용수로 이용될 경우 보건 위생상 문제를 초래하거나 환경적으로 악영향을 미칠 수 있다. 우리나라의 경우 서울 및 6개 광역시의 대부분 지역은 하수처리가 이루어지고 있으나, 농촌지역은 하수도가 보급되어 있지 않은 지역이 많으며 정화조 등 간이처리 후 흘러 보내고 있어 질병의 확산과 감염, 기생충의 창궐 등의 원인이 될 수 있다. 따라서 미처리하수의 농경지 유입으로 나타나는 인체 위해성을 진단하고, 수질 및 토양의 이화학적 성질에 미치는 영향을 현장 모니터링을 통해 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 미처리하수 관개에 따른 환경영향 평가의 예비 단계로 현장 모니터링 적지를 선정하였다. 이를 위해 환경부 하수도통계 자료를 분석하여 하수처리구역외 하수발생량이 높게 배출되는 지역을 파악하였으며, 특히 화성, 평택, 김포, 용인이 높게 나타남을 확인하였다. 구체적인 하수처리구역외 지역을 파악하기 위해 각 하수도관리청을 방문하여 하수처리구역도를 획득하여 미처리구역도를 작성하였다. 미처리구역도와 위성지도를 이용하여 화성시의 산간지역에 위치한 논들이 축산농가 또는 마을주거지가 인접하여 하수가 미처리상태로 농경지로 유입될 가능성이 높음을 확인할 수 있었다. 이 지역들을 중심으로 현장조사를 실시한 결과 봉담읍 상기리에 위치한 호련지구, 화성시 수화동에 위치한 수화지구, 화성시 장전동에 위치한 장전지구가 미처리하수 유입을 대표하며, 연구기관인 서울대학교에서 접근이 용이하고, 대비구인 이동저수지 관개논 청정지구와도 근접한 것으로 나타났다. 향후 해당 지역들을 중심으로 작물생육, 수질, 토양환경영향조사를 모니터링 할 예정이며 대비구인 청정지구와 비교하여 미처리하수 이용에 따른 환경영향을 평가하고 악영향저감대책을 수립하고자 한다.

국내 하수처리장 관리대행 현황 및 제도 개선 방안

임지열,길경익 한국습지학회 2017 한국습지학회지 Vol.19 No.2

하수처리장 운영 시장 규모는 전세계적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 하수처리장 관리 대행 제도는 국내 하수처 리장의 효율적인 운영을 위해 도입되었지만 지속적으로 개선의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 하수처리장 관리 제도의 활성화를 위해 현행 하수처리장 운영비용 현황 조사 및 개선 방안을 연구하였다. 하수처리장 용량이 클수록 하수처리단가가 감소하는 하는 경향을 보였다. 전체 하수처리장 운영 단가는 공기업이 가장 저렴하였지만, 유사 하수 처리장(유사 용량, 유사 공법, 유사 운영 기간)의 운영비용을 비교하였을 경우 민간 기업이 가장 저렴한 것으로 나타났 다. 하수처리장 관리 및 운영 관계자들과의 면담 조사 결과 관리대행업자 선정 및 운영 비용 산정 방법 개선이 필요하 다는 의견이 제시되었다. 본 연구는 하수처리장 관리 대행 활성화를 위한 방안 제시를 위한 기초 자료로 활용 될 수있을 것으로 판단한다. The market of the municipal wasetewater treatment plant (MWTP) operation is expanding across the world including Korea. The contracting-out system was introduced for the effective operation of MWTPs. However, an improvement of the contracting-out system of MWTP has been continuously required. This research investigated current operational status of MWTPs in Korea, to suggest the improvement of the cost effective MWTP operation to promote the contracting-out system of MWTP operation. Results showed that lower operational costs of MWTP were lower in larger MWTPs than in smaller MWTPs. Overall, MWTPs operated by a public enterprise showed lower operational costs than those operated by government agencies and private enterprises. Among the MWTPs similar in their treatment capacity, treatment process and operation period, MWTPs operated by private enterprises showed the lowest operational cost. According to the survey, managers and operators of MWTPs emphasized the importance of improvement on the methods of selecting operating agencies and estimating operationing costs. The results of this study should be useful as important supporting data to promote the contracting-out system for the MWTP operation.

장기 배양법을 이용한 국내 하수처리장 유입 하수의 질소 성상 분석

임지열,길경익 한국습지학회 2017 한국습지학회지 Vol.19 No.2

현재 국내 하수처리장 방류수 질소 수질 기준 개정의 필요성에 대한 의견들이 지속적으로 제안되고 있다. 하지만, 명확한 근거 없이 기준이 강화될 경우 국내 하수처리장에 혼란을 야기할 것이 자명하다. 본 연구에서는 장기 배양법을 기반으로 용량 및 산업단지 연계 처리에 따른 국내 하수의 질소 성상을 분석하였다. 분석 결과, 하수처리장에서 처리되기 어려운 질소 성분인 NBDDON는 1.0 ~ 1.9 mg/L 범위를 보였으며, 하수처리장 용량이 적을수록 DON 농도 & NBDDON/DON가 증가하였다. 또한 도시하수를 처리하는 하수처리장보다 산업단지 하수처리장의 NBDDON/DON 비가 높은 것으로 조사되었다. 본 연구의 결과는 향 후 국내 하수처리장 방류수 수질 기준 개선을 위한 중요한 기초 자료로 활용될 것이라 전망한다. Recently, opinions on the need for revision regarding the nitrogen effluent standard of nitrogen from sewage treatment plant(STP) are consistently suggested. However, it is axiomatic that if nitrogen effluent standard is strengthened without a clear basis, it will cause confusion in domestic STP. In this research, nitrogen fraction was analyzed based on a long-term incubation method, according to STP capacity, and the linked treatment of industrial wastewater. As a result, NBDDON, which is difficult to treat in STP, ranged from 1.0 to 1.9 mg/L. larger DON and NBDDON/DON was detected in small STP (under 10,000 m 3 /d) as opposed to the large STP. NBDDON/DON in industrial STP was about 0.7 and it was higher than municipal STP. This research result will be used in the important raw data for revision of nitrogen effluent standard of nitrogen from STP.

탄소중립 시대에 대응하는 미래 공공하수처리시설 역할 재정립 방향 연구

조을생,정아영,임병란,박홍근 한국환경연구원 2021 수시연구보고서 Vol.2021 No.-

Ⅰ. 서 론 □ 국제사회는 기후위기에 대응하기 위해 탄소중립 필요성을 강조하고 있으며, UN 세계물개발 보고서에서는 물관리를 통한 기후변화 대응이 2030 지속가능발전 의제 및 파리 기후협정 이행을 위한 필수요소라고 언급함 □ 에너지다소비시설인 하수처리시설 또한 기존의 수질관리 중심에서 벗어나 물, 에너지, 폐기물의 선순환 구조를 구축하기 위한 미래 기능 및 역할을 새롭게 정의할 필요성이 강조됨 □ 따라서 기후위기 대응을 위한 탄소중립을 지향하는 대전환 시대를 맞아, 국내 연간 발생량이 약 70억 톤 이상인 하수의 가치에 대한 새로운 인식이 필요함 □ 본 연구는 탄소중립에 대응하고 물환경 변화에 부응하기 위해 기존 하수처리시설의 역할과 기능에 대한 재정립 방향 및 하수처리시설 운영·관리의 패러다임 전환에 맞는 법적·제도적 개선방안을 제시하고자 함 Ⅱ. 하수관리 정책 현황 및 여건 분석 □ 공공하수처리시설은 2019년 기준 4,216개소이며, 이 중 시설용량 500m3/일 이상인 시설이 681개소로 전체 시설 수의 16.2%를 차지하나, 유입하수량 기준으로는 99.0%를 차지함 □ 공공하수처리시설은 태양광, 소화가스, 소수력 등을 통해 자체 재생에너지를 생산하고 있으며, 2019년 기준 하수처리용량 500m3/일 이상 공공하수처리시설의 에너지자립률은 13.2%임 ○ 시설용량별 에너지원별 에너지생산량 비중을 살펴보면 500~1만㎥/일 미만 시설에서는 태양광 발전 생산량이 100%를 차지하며, 1만m3/일 이상 시설의 주요 재생에너지는 소화가스의 바이오에너지로 83.1%를 차지함 ○ 시설용량별 혐기성 소화조 가스 발생량은 시설용량 50만㎥/일 이상에서 가장 큰 비중을 차지하며, 가스의 자체 활용이 49.5%로 가장 높고, 사용 용도는 가온이 가장 많았음 □ 2019년 기준 국내 공공하수처리시설의 메탄 온실가스 발생량은 연간 403천 톤 CO₂eq1)이며, 전력 사용으로 인한 간접 온실가스 배출량은 1,460천 톤CO₂eq2)임. 반면, 공공하수처리시설의 자체 재생에너지 생산량에 의한 온실가스 감축량은 265천톤CO₂eq로 산정됨 ○ 국내 공공하수처리장의 경우 ‘1996 IPCC 가이드라인’에 따라 메탄(CH₄) 온실가스 배출량을 산정하고 있으며, 아산화질소(N₂O) 온실가스는 2023년부터 ‘2006 IPCC 가이드라인’ 기준을 적용할 예정으로 온실가스 인벤토리 작성 준비 작업을 진행함 ○ 하수처리 공정 중 질소화합물을 질산화, 탈질화하는 생물반응조에서 발생하는 아산화질소는 다양한 공정 중 SBR 공정에서 배출량이 높은 것으로 보고된 바 있으며, 2019년 기준 국내 하수처리시설 공법 중 가장 많은 비중을 차지함 ○ 메탄은 유입 하수의 유기물질이 1차 침전지, 농축조, 슬러지 탈수, 매립, 소각 등의 처리 과정에서 발생함. 슬러지 처리방법 중 매립 > 소각 > 부숙화 순으로 메탄 온실 가스 배출이 많은 것으로 보고된 바 있으며, 2019년 기준 국내 슬러지 처리방법 중 소각이 가장 많은 비중을 차지함 ○ 공공하수처리시설의 주요 소비 에너지원인 전력 사용량은 2019년 기준 3,178GWh/연이며, 이로 인한 온실가스 배출량은 1,460천 톤CO2eq임 □ 그동안 공공하수처리시설의 역할과 기능은 사회적 여건 변화에 따른 주요 정책추진 변천에 따라 하수도 시설 보급 확대, 수질관리(수질기준 강화, 고도처리, 수질TMS 등), 유역단위 하수도 관리, 하수처리수 재이용, 도시침수 예방, 에너지 자립화 및 탄소 중립 등으로 확대되어왔음 ○ 1960~1970년대 중반 산업화에 따른 수질오염 증가로 인해 공공하수처리시설 수요가 증폭되었고, 1990년대에는 시설 증대와 함께 수질기준 강화 필요성이 커졌으며, 2000년대에는 생태계 건강성을 고려한 물환경 조성 요구가 증가하였고, 2010년대 이후 공공하수도의 유역 수질관리 하수도 계획이 요구되었으며 도시침수 예방, 에너지 자립화 등 기후변화 대응 정책이 추진됨 Ⅲ. 탄소중립 대응을 위한 국외 하수관리 동향 및 사례 □ 미국은 하수처리시설 에너지 절감, 기후변화 대응을 위해 유기성 폐기물 매립을 줄이고 유효자원 회수 등을 통한 재생에너지 전환 정책을 수립하고 있으며, 캘리포니아주 및 위스콘신주의 하수처리장 등에서는 재생에너지 전환 및 에너지 절감 설비의 도입을 통해 탄소중립 실현 노력을 수행함 ○ 하수처리시설의 전체 메탄(CH₄) 배출량은 1990년 이후 감소하는 추세이나 아산화질소(N₂O)는 꾸준한 증가세를 보임 ○ 하수처리시설의 인 회수·재이용을 추진하고 있으며, 캘리포니아주의 경우 온실가스 저감 정책의 일환으로 추진하고 있는 SB 1383 법안에 의거해 하수처리장의 통합 혐기성 소화 수요가 증가하는 추세로 이에 따른 온실가스 저감 효과는 연간 2.4MMT CO₂eq로 예상함 ○ 캘리포니아주 오렌지 카운티 하수처리장에서는 통합 소화시설을 활용하여 에너지자립률 70%를 달성하였으며, 하수처리수 또한 70%를 재이용함. 위스콘신주의 하수처리장에서는 고효율 에너지 설비 적용에 따른 에너지 절감(32.8%), 혐기성 소화 및 열병합발전기 도입(58.6%), 태양광 및 풍력(6.2%) 재생에너지 생산·이용 등을 통해 에너지 중립(Net-Zero)을 실현한 사례가 있음 □ 영국은 「기후변화법」 제정과 10대 부문별 녹색산업혁신 중점계획, 시행계획 제시와 함께 물 사업자의 탄소중립 로드맵을 설정하고, 탄소배출 저감 방안을 제안함 ○ 2008년 「기후변화법」 제정 및 2019년 탄소중립 목표 상향 조정 등 탄소중립 목표를 설정하고, 2020년 10대 부문별 녹색산업혁신에 대한 중점계획과 시행계획 제시를 위한 에너지백서를 제시함 ○ 물 사업자는 2030년까지 탄소중립 공익 공약에 동의하여 탄소중립 달성을 위한 로드맵을 수립하고, 이를 이행하기 위해 저공해 차량, 물과 에너지 절약, 공정 배출량 감소, 재생 가능 전력 활용, 바이오가스 공급 등의 방안을 제시함 ○ 탄소배출 저감을 위한 방안으로 하수열, 시설 개선 및 최적화, 통합 혐기성 소화 확대, 소수력 발전, 하수처리 수질기준과 탄소집약도의 균형, 혁신적 처리공정의 도입 등을 제안함 □ 호주 빅토리아주는 기후변화 완화를 위한 물 계획을 수립하고, 물 서비스 공급업자를 포함하여 탄소배출 감축목표를 수립함 ○ 호주 빅토리아주의 공공부문 중 물 부문의 온실가스 배출량은 약 25%에 달하며, 2050년까지 탄소중립 달성을 위해 에너지 효율적인 시설 개발, 바이오가스 활용, 재생에너지 투자, 탄소 상쇄 방안을 모색하고, 기후변화 완화를 위한 『Water for Victoria』를 수립함 ○ 호주 빅토리아주의 19개 물 서비스 공급업자는 2050년까지 탄소중립 달성을 위한 감축목표를 수립하고, 의무성명서를 제시하여 목표 이행을 위한 재생에너지 시설 도입 등의 활동을 추진하고 있음 □ 일본은 2020년 10월 ‘2050 탄소중립’을 선언하였으며, 하수처리시설의 에너지 절감 대책, 하수슬러지의 자원·에너지 회수 및 활용, 하수열 활성화 정책을 추진함 ○ 하수처리와 관련하여 총전력소비량의 0.7%를 소비하고 있으며, 하수처리시설 온실 가스 배출량은 0.5%를 차지함 ○ 2019년 기준 하수 슬러지의 자원에너지 이용 현황은 고형연료 및 바이오가스 활용 24%, 슬러지 퇴비화 등 유효 활용 약 10% 수준임 ○ 국토교통성은 전력소비량 절감을 위해 처리수질과 에너지 소비의 최적 관리 도모를 위한 이축관리를 실시하고 있으며, 신재생에너지 대책으로 지역 바이오매스를 하수처리시설 내에 집약하여 바이오에너지 생산 효율성을 제고하고 하수열 등 미이용 에너지 활용을 도모하고 있음 Ⅳ. 탄소중립 대응 미래 공공하수처리시설 역할 재정립 방향 및 법·제도 개선방안 □ 미래 하수처리시설의 패러다임 전환은 안전한 수질 확보와 탄소중립의 조화라는 원칙 아래, 하수처리 중심에서 하수의 유·무기 유효자원 회수를 통한 에너지·자원화, 에너지 효율성, 지역주민 편익 제공 및 쾌적한 환경 등에 기여하는 그린 인프라로서의 인식 전환 정책이 고려되어야 함 ○ 주요 선진국을 중심으로 미래의 공공하수처리시설은 기존의 안전한 수질 확보를 위한 하수처리 중심의 ‘에너지다소비시설’에서 에너지 효율적 운영을 통해 하수로부터 안전한 물, 재생에너지, 유효자원 회수 및 자원화의 선순환 기능을 강조하는 ‘하수자원회수 시설’로의 패러다임 전환을 추구함 ○ 미래 하수처리시설 패러다임 전환 정책의 핵심적인 요소는 수질 확보와 탄소중립의 조화를 이루는 것임. 탄소중립만을 강조하여 법적 방류수 수질기준을 초과하거나, 수질보전이라는 명목 아래 법적 방류수 수질기준 이상으로 불필요한 추가적 처리를 함으로써 화학약품, 전력 등 에너지 과소비 및 탄소배출 증가, 한계비용 체증 등을 초래하는 것은 사회·환경·경제적 관점에서 지속가능한 정책으로 보기 어려움 □ 탄소감축형 미래 하수처리시설 패러다임 전환 정책방향은 안전한 수질 확보와 탄소중립의 조화를 이루는 원칙 아래 법적 방류수 수질 확보 및 에너지 효율적 운영관리, 신재생에너지 생산·이용 활성화 촉진, 지역주민과의 이익공유 등 통합적 접근을 통한 지역사회의 지속가능한 발전 방향으로 추진되어야 함 □ 탈탄소 사회를 향한 2050 탄소중립 대전환 시대에 적극적으로 대응하기 위한 하수처리의 기능 확장 요구에 따른 법적·제도적 개선안을 아래와 같이 제시함 ○ 탄소중립 대응을 위한 하수처리 기능의 확장 실효성을 제고하기 위해 「하수도법」의 목적에 하수의 ‘유효자원 회수’를 명시하여 탄소중립 정책의 실효성을 제고할 필요가 있음 ○ 지자체별 공공하수처리시설의 온실가스·에너지 목표를 설정하고 이행평가체계 구축이 필요함. 이에 현행 「하수도법」상 유역하수도정비계획 수립(「하수도법」 제4조의2) 및 하수도정비기본계획 수립(「하수도법」 제5조)에 공공하수처리시설의 탄소중립(또는 절감)계획 및 이행에 관한 사항을 포함할 필요가 있음 ○ 공공하수처리시설의 에너지진단 의무 대상을 확대(10천m3/일 이상)하여 에너지 이용 효율성을 제고할 필요가 있음 ○ 하수처리시설의 에너지·온실가스 감축 등급별로 구분하여 제로에너지등급인증제 도입 및 인센티브 제공을 통해 적극적으로 대응하고, 장기적으로는 탄소발자국 개념을 적용하여 전기, 열, 화석연료, 약품 사용량, 물 재이용, 질소·인 회수, 신재생에너지 생산 등 전 과정에서 발생하는 모든 에너지 수요 및 온실가스 배출·감축량을 고려한 탄소중립등급인증제도 도입 방안 마련이 필요함 ○ 하수처리시설의 목적과 운영 방향을 제시하는 공공하수도 운영·관리 실태점검 평가 항목 중 방류수 수질개선 평가기준은 필요 이상의 에너지 소비 및 탄소배출량 증가뿐만 아니라 오히려 한계비용 체증을 유도할 수 있어, 수질 보전 및 탄소 저감을 동시에 추구하는 지속가능한 환경정책의 부합성 관점에서 적정성 검토가 필요함 ○ 하수열 활성화를 위해 「신재생에너지법」상 수열에너지 범위에 하수열을 포함하고, 하수관거에서 하수 취수를 예외 조항으로 검토하여 하수열의 법적·제도적 재정지원 방안을 마련할 필요가 있음 ○ 바이오가스나 하수열 등 비전력 신재생에너지 이용 활성화 촉진을 위한 공급 의무화 기반 구축 및 보조금 지원 등 정책적 지원 마련을 촉진할 필요가 있음 ○ 탄소중립 시범사업 지원 프로그램을 추진하여 노후화된 공공하수처리장의 개축 등을 통해 하수처리 전 공정의 수질·에너지·온실가스 모니터링 및 분석, 에너지 효율적 운영관리, 통합 혐기성 소화조 확대 등의 재생에너지 생산·활용, 하수 재이용, 질소·인회수 등 통합적인 관리를 통한 탄소중립 성공모델 구축 및 확산을 도모할 필요가 있음 ○ 하수처리시설의 에너지 통계자료 검증체계를 강화하고, 하수처리시설 운영자 대상 에너지 관리역량 강화가 필요함 ○ ICT 기반의 각 단위 공정별 수질·에너지·탄소배출량 모니터링·평가 툴 개발, 인공지능 기반의 공정 자동제어 시스템 개발, 저탄소 고도 하수처리 공정 개발, 질소·인, 바이오 수소 등 탄소중립형 하수처리기술 R&D 사업지원 확대가 필요함 Ⅰ. Background and Aims of Research □ The international community is emphasizing the need for carbon neutrality in response to the climate crisis, and the International Water Association (IWA) announced that the water management sector should account for up to 20% of the total carbon emission reduction in order to achieve carbon neutrality by 2050. □ The need to redefine the future functions and roles of sewage treatment facilities for a virtuous cycle of water, energy, and waste is also emphasized. □ Therefore, in the era of the great transition toward carbon neutrality, a new awareness of the future value of sewage is necessary. □ This study aims to suggest future directions for the role and functions of existing sewage treatment facilities towards carbon neutrality Ⅱ. Research Materials and Methods □ This study analyzes changes in the purpose and functions of sewage management with reviewing trends and cases of sewage management policies in Korea and abroad to respond to the carbon-neutral era. ○ The status of energy consumption and carbon emission of public sewage treatment facilities of 500 m3/day or more were analyzed. and the implementation status of sewage management policies, the role and functions of sewage treatment facilities and major issues in ○ By examining changes in the domestic sewage treatment laws and systems carbon-neutral sewage management policies were also reviewed. Ⅲ. Results and Conclusions □ The paradigm shift of future sewage treatment facilities should be based on the principle of harmonizing safe water quality and carbon neutrality. Under this principle, policy directions that can satisfy water quality standards and promote carbon offset simultaneously are suggested as follows: ① secure effluent water quality and strengthen energy efficiency, ② increase the efficiency of renewable energy production and use, and ③ implement resident-friendly policies. □ This study also presented several legal and institutional improvements in line with the paradigm shift in the operation and management of sewage treatment facilities towards carbon-neutrality.

하수찌꺼기 발생량 예측을 통한 처리능력의 적정성 검토

김도완 ( Do-wan Kim ),손영균 ( Yeong-kyun Son ),이우찬 ( Woo-chan Lee ),배재근 ( Chae-gun Phae ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-

하수도 서비스의 확대를 위하여 하수처리구역을 확대하고, 유입수질을 확보하면서 처리시설의 건전성을 확보하기 위하여 합류식을 분류식 하수관으로 정비해 왔으며, 방류수역의 수생태계를 보호하기 위하여 방류수 기준을 강화시켜 왔고, 2012년부터 방류수 중의 인 농도를 강화하여 총인(T-P)처리공정 도입을 주도하였다. 이에 따라 하수찌꺼기량은 지속적으로 증가하여 ‘08년 8,438톤/일에서 ‘17년 약 30% 증가한 11,491톤/일 발생하였다. 이에 하수찌꺼기의 발생량과 처리시설 처리용량을 검토하여 처리능력의 적정성을 검토하기 위한 확보하기 위해 ‘08~‘17년 10개년 하수찌꺼기 발생량을 활용하여 발생 원단위, Trend 선형, 다중회귀법을 이용하여 2030년까지 발생량을 추정하였다. 발생 원단위를 통한 예측은 하수처리량과 발생량과 찌꺼기 발생량을 Trend-선형 분석 후, 이를 활용하여 산정(하수찌꺼기 발생량/하수처리량)하였다. 다중회귀분석은 처리인구, 하수도보급율, 하수도사용량, 처리부하량(㎏BOD/일)을 엑셀을 활용하여 각 인자들을 회귀식으로 예측한 자료를 회귀계수로 하여 다중회귀분석을 실시하여 하수찌꺼기 발생량 예측하였다. Trend-선형 분석은 엑셀 Trend 함수를 활용하여 예측하였다. 3가지 예측방법을 통해 하수찌꺼기 발생량을 예측한 결과, 2017년 11,491톤/일에서 서서히 2030년에 다중회귀 10,517톤/일, 발생 원단위 10,517톤/일, Trend-선형 14,938톤/일로 다중회귀를 통한 하수찌꺼기 발생량은 감소(8.9%), 발생 원단위, Trend-선형에 의한 예측결과는 증가(최대 30%)하는 예측결과를 나타내었다. 예측 결과를 활용하면, 2030년 하수찌꺼기 발생량은 하루 최대 30%이상 증가한 14,938톤까지 증가할 것으로 예상되고, 이에 따라 찌꺼기 처리비(운반비, 위탁 처리비 등)도 인상될 것으로 예상된다. 하수찌꺼기 공공처리시설의 시설용량이 6798.7톤/일(일 처리량 4,858톤/일)임을 고려했을 때, 하수찌꺼기 처리 대란을 방지하기 위해 단계적인 대책 수립이 필요하며, 특히, 다중회귀 분석 결과는 감소하는 경향을 나타내므로 공공하수찌꺼기 처리설 신·증 설보다는, 찌꺼기 감량화 및 집약화를 통한 찌꺼기 처리 방향으로 정책수립이 필요 할 것으로 보인다.

분리막 기반 하수처리장 재이용 공정분석

김해도 ( Hae-do Kim ),박지성 ( Ji Sung Park ),김경묵 ( Keung Muk Kim ),문성근 ( Sung Keun Moon ),김일정 ( Yil Joung Kim ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-

하수처리장 방류수 재이용은 대체수자원이라는 경제적 측면과 하수처리수에 포함되어 있는 오염부하량의 저감이라는 환경적 측면의 이점이 있는 반면 재이용시 하수처리수에 포함되어 있는 바이러스 및 대장균 등 위해성 물질에 의한 안전성 문제 및 위해성물질의 완전한 제거를 위한 추가 고도 수처리 공정이 불가피하게 필요하다. 고도 수처리 공정으로는 UF(울트라 필터) 및 NF(나노필터) 등 분리막을 이용한 수처리공정의 적용이 수질적인 측면에서 가장 보장성이 크다. 하지만 분리막을 이용한 수처리공정의 경우 분리막을 주기적으로 교체하는 비용발생과 함께 정기적으로 분리막 세척 및 복잡한 공정의 작동 등 전문적인 유지관리기술이 뒷받침되어야 정상적으로 수처리 관리가 가능하다. 또한 기존의 하수처리장에서 재이용을 목적으로 별도의 수처리 시설을 두게 되는 경우 방류수 이용방법이 추가적으로 가압시설 및 공급시설이 필요하고, 방류수의 수질성상에 따라서 주처리 시설인 분리막의 적정 이용을 위해 전처리 시설 및 분리막 세정을 위한 후처리 시설이 추가적으로 필요하다. 본 연구에서는 하수처리수의 재이용을 목적으로 기존하수처리장에 추가적인 분리막 시설을 계획하는 경우 발생가능한 문제점을 도출하고, 문제점에 대한 해결방안으로 전처리와 후처리시설을 검토하여 최종적으로 재이용공정의 표준화 도출을 하는데 있다. 연구 결과 기존하수처리장에서 방류되는 방류수의 수질적 특성은 기본적으로 하수처리장 방류수 수질기준에 의거 방류되고 있지만 재이용 목적의 수질기준과는 상의하여 별도의 재이용시설을 통해 수질기준에 적합하도록 재처리가 필요하고 방류수의 유입성상이 연중 일정하지는 않기 때문에 적정한 전처리 필터를 사용하여 분리막이 처리할 수 있는 범위의 유입수 성상이 될 수 있도록 해주어야 한다. 또한 분리막 적용의 가장 중요한 부분으로 분리막 세정기술이 필요하며, 기존의 분리막 운영시 발생되는 폐수가 기존 하수처리장 운영에 지장을 줄 수 있으므로 폐수량 저감방법이 매우 중요하다. 또한 농업용목적의 하수재이용의 경우 적정하게 처리하더라도 실제 공급단계에서 재이용수 사용자 안전성을 고려하기 위해 사용지역에 대한 위해성 분석이 반드시 필요하다.

하수슬러지 처리시설 공법별 특성 사례 분석

김태동,최동혁,박종웅 한국폐기물자원순환학회 2015 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2015 No.11

하수슬러지 처리의 상당부분을 차지하던 해양투기가 금지된 이후 육상처리로 전환되면서 하수슬러지의 처리비용은 2배 수준으로 상승하였다. 따라서 하수슬러지의 발생 저감에 이은 처리비용의 절감, 나아가 효율적인 자원화 및 에너지화가 중요한 과제로 부상하였다. 현재 전국에 설치되어 있는 하수슬러지 처리시설의 공법은 건조(건조연료화, 건조자원화, 건조혼소, 건조화 등을 포함), 고화, 부숙화, 소각, 탄화 등으로 분류할 수 있다. 최근 하수슬러지의 자원화 관심이 증대하면서 부숙화와 건조연료화, 탄화 등의 공법이 주목을 받고 있는데 높은 함수율의 하수슬러지를 건조시키는데 많은 연료비가 필요하다는 점이 문제가 되고 있다. 이에 대한 대책의 일환으로 건조비용을 줄이기 위한 다양한 방법이 강구되고 있으나 하수슬러지 처리시설의 운영 시 이에 대한 분석 자료가 충분히 파악되지 못하고 있는 실정이다. 환경에 미치는 영향과 자원화의 경제성이라는 양면 인자의 분석이 이루어져야 실질적인 자원화 공법의 타당성이 평가될 수 있다. 본 연구에서는 하수슬러지 처리시설에서 채택하고 있는 각종 공법 별 특성을 비교 분석하고, 시범지역의 공법 별 처리시설 운영 실태를 분석함으로써 자원화를 지향하는 현 정책의 문제점과 개선사항을 도출하고자 하였다. 하수슬러지 처리시설의 공법 별 처리용량, 사업비, 개소 당 규모 등 기본 인자를 토대로 현황을 조사하고 시범지역에서 공법 별 하수슬러지 처리시설의 세부 운영 자료를 분석, 평가하였다. 또한 각 처리시설의 문제점을 조사하여 개선사항을 도출하고 효율적인 하수슬러지 처리와 자원화를 위한 전망을 제시하였다.

하수슬러지 처리시설 공법별 특성 사례 분석

김태동,박종웅,최동혁 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2015 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2015 No.-

하수슬러지 처리의 상당부분을 차지하던 해양투기가 금지된 이후 육상처리로 전환되면서 하수슬러지의 처리 비용은 2배 수준으로 상승하였다. 따라서 하수슬러지의 발생 저감에 이은 처리비용의 절감, 나아가 효율적인 자원화 및 에너지화가 중요한 과제로 부상하였다. 현재 전국에 설치되어 있는 하수슬러지 처리시설의 공법은 건조(건조연료화, 건조자원화, 건조혼소, 건조화 등을 포함), 고화, 부숙화, 소각, 탄화 등으로 분류할 수 있다. 최근 하수슬러지의 자원화 관심이 증대하면서 부숙화와 건조연료화, 탄화 등의 공법이 주목을 받고 있는데 높은 함수율의 하수슬러지를 건조시키는데 많은 연료비가 필요하다는 점이 문제가 되고 있다. 이에 대한 대책의 일환으로 건조비용을 줄이기 위한 다양한 방법이 강구되고 있으나 하수슬러지 처리시설의 운영 시 이에 대한 분석 자료가 충분히 파악되지 못하고 있는 실정이다. 환경에 미치는 영향과 자원화의 경제성이라는 양면 인자의 분석이 이루어져야 실질적인 자원화 공법의 타당성이 평가될 수 있다. 본 연구에서는 하수슬러지 처리시설에서 채택하고 있는 각종 공법 별 특성을 비교 분석하고, 시범지역의 공법 별 처리시설 운영 실태를 분석함으로써 자원화를 지향하는 현 정책의 문제점과 개선사항을 도출하고자 하였다. 하수슬러지 처리시설의 공법 별 처리용량, 사업비, 개소 당 규모 등 기본 인자를 토대로 현황을 조사하고 시범지역에서 공법 별 하수슬러지 처리시설의 세부 운영 자료를 분석, 평가하였다. 또한 각 처리시설의 문제점을 조사하여 개선사항을 도출하고 효율적인 하수슬러지 처리와 자원화를 위한 전망을 제시하였다.

봉화군 마을하수도 및 하수처리장의 오염물질 처리 효율 분석

박민수,임지열,길경익 한국습지학회 2017 한국습지학회지 Vol.19 No.1

국내의 상수원으로 사용하는 수질보호구역은 주로 농촌지역인 경우가 많다. 농촌지역의 경우 인구수 및 인구밀도가 높 지 않아 하수도 시스템 보급이 열악하여 상수원 관리를 위해서는 농촌지역의 하수처리에 관리가 필요하다. 본 연구에서 는 농촌지역에 위치한 마을하수도 4개소와 하수처리장의 운전결과를 분석하였다. 마을하수도보다 하수처리장에서 고농 도의 오염물질이 유입되었으며, 방류수 수질 기준은 모두 만족하는 것으로 나타났다. 하지만 마을하수도의 방류수의 오 염물질 농도가 하수처리장보다 더 높은 것으로 조사되었다. 처리 효율에서는 median 값으로 유기물(BOD, COD)의 경 우 약 5%정도, 영양염류(T-N, T-P)의 경우 최대 30%정도 높게 검출되었다. 또한 오염물질 처리효율에 MLSS, DO 및 체류시간과 같은 생물반응조 운전 인자가 미치는 영향에 대해 분석하였다. 그 결과 운전 조건에 따라 오염물질 처리 효율이 변하는 것으로 나타났다. 따라서 농촌지역에서 하수 관리를 위해서는 생물 반응조 운전 조건 등의 유지관리에 주의를 기울여야 한다. Protected area of water for supply source is located mostly of rural area in Korea. Normally, sewage treatment system is poor to manage in rural, because low population and density. Rural area need sewage treatment system to supervise supply source of water. In this study, analysis on operation result of 4 RCSTP and MWTP is located at the rural area. Higher concentration of pollutant were inflows to MWTP than RCSTP, and effluent quality standard is satisfaction. However, RCSTP effluent pollutant concentrations was researched higher than MWTP. The organic matter(BOD, COD) were about 5% of a high treatment efficiency to a median. The nutrient(T-N, T-P) were detected Up to high 30%. Also, we analyzed to effect reactor operational parameters on the pollutant treatment efficiency like mixed liquer suspended solid(MLSS), dissolved oxygen(DO) and sludge retention time(SRT). As a result, pollutant treatment efficiency showed fluctuation in accordance with operating condition. Thus, it is necessary to manage the reactor operation condition for management of rural area sewage treatment.

북한 환경상태: 하수도와 폐기물

박규홍,이승희,권순원,장전리,최용,최형진 한국환경연구원 2021 사업보고서 Vol.2021 No.-

제1부 북한 하수도 문헌자료 심층분석 Ⅰ. 서 론 1. 연구의 배경 □ 북한의 경우 1960~1970년대에 상하수도시설이 구비되었을 것으로 추정되나, 최근 하수관로로 배출하여 처리하는 하수도보급률은 한국에 비해서 상당히 낙후된 상황으로 추정됨 □ 북한 하수도에 관한 정보는 알려진 바가 많지 않으며 그나마 회자되는 자료의 신뢰성에 대해서도 검증이 필요한 상황 □ 그러므로 북한 하수도 관련 기존 문헌 등의 토대가 되는 원자료를 검토하고 자료들의 신뢰성을 확인할 필요가 있음 2. 연구의 목적 □ 본 연구의 목적은 지금까지 수행된 북한 하수도 관련 조사 및 연구 문헌들을 검토, 확인, 분석하는 것이며, 추후 북한 하수도 종합계획을 구상, 수립하기 위한 토대로 활용될 수 있도록 신뢰성 있는 자료를 정리하려는 것임 Ⅱ. 북한 하수도 관련 정책 및 법 제도 1. 법령 □ 하수도와 관련된 「환경보호법」, 「하수도법」, 「공중위생법」, 「물자원법」, 「하천법」, 「국토환경보호단속법」, 「환경영향평가법」, 「전염병예방법」, 「바다오염방지법」, 「폐기폐설물취급법」, 「도시경영법」, 「수도 평양시관리법」, 「금강산관광지구법」, 「대동강오염방지법」에 대해 살펴보았음 □ 북한의 「하수도법」은 2009년에 채택되었으며 제1장 「하수도법」의 기본, 제2장 하수도시설의 건설, 제3장 하수도시설의 관리, 제4장 버림물의 처리, 제5장 하수도사업에 대한 지도통제로 구성되어 있음 2. 북한의 환경관리와 하수도 관리의 행정조직 □ 북한의 도시계획 체계는 중앙급 도시총계획과 중소도시급 도시총계획으로 나뉨 ○ 중앙급 도시총계획은 중요지구국토건설총계획과 도(직할시) 국토건설총계획으로 나뉨 - 중요지구국토건설은 최고 인민회의의 심의 및 승인을 필요로 함 - 도(직할시) 국토건설총계획은 도(직할시) 인민위원회에서 관리함 ○ 중소도시급 도시총계획은 중앙급 도시총계획에 비해 규모가 축소되어 있으며 읍총계획, 노동자구총계획, 마을총계획으로 나뉨 □ 하수도와 관련해서는 중앙의 도시경영성이 그 산하에 있는 도시건설총국을 통해 상하수도시설 등을 전문적으로 관리, 유지, 보수를 함 ○ 평양시 산하 군(구역)에는 상하수도사업소, 도시경영사업소가 있으며, 상하수도사업소는 기술망을, 도시경영사업소에서는 건축물과 기타 토목구조물의 경영을 담당함 ○ 한편 상하수도시설의 건설은 각 도 직할시 산하 도시건설총국의 시설사업소가 담당하여 진행함 - 시군(구역)에는 도시경영과를 두어, 그 산하의 시설사업소를 지도함 - 평양시를 제외한 기타 시군(구역)에는 상하수도사업소를 따로 두지 않으며 시설사업소를 두어 관리도 함께 수행함 Ⅲ. 북한 하수도 일반 현황 1. 북한 하수도시설 관련 국내 문헌 조사 □ 1960~1970년대, 구소련의 지원으로 평양시에 하수처리장이 건설된 것으로 알려졌으며, 평천구역, 평양시 교외, 통일거리 오수정화장의 3개 하수처리장이 있다고 함 ○ 외국의 기술로 설계, 시공되어 한국의 시설과 크게 다르지 않으나, 시설용량을 초과하여 생활 및 공업오폐수로 대동강의 오염이 가중되고 있다고 하며, 전력공급의 문제로 가동이 되지 않는다고 함 □ 한편, 정회성(1995)은 1992년 평양시에 하루 30만 톤 처리능력의 대규모 하수종말처리장(평천오수정화장)이 건설되었으나 평양 전 지역에서 배출되는 하수를 처리하기에는 그 용량이 크게 부족할 것으로 추정하였음. 평양에 분뇨처리시설이 있으나 330만명의 시민이 배출하는 분뇨처리용량의 절반밖에 안 된다고 하였음 □ 정회성(1995)과 정회성, 강광규, 강철구(1996)는 북한이 ‘상하수도 관리규정’을 제정하여 상수원 보호, 식수의 수질관리, 오수의 정화처리 및 빗물의 관리, 상하수도시설의 유지보수 등을 담당하는 기관의 의무와 권한을 제시한 것으로 보고하였음 □ 김정욱 외(2008)는 평양시 하수도보급률이 100%에 달하고 있으나, 지방도시에는 도로변에 접한 아파트에만 하수도시설이 설치되어 있다고 하였음 ○ 그 외 단층집에는 침투조를 사용하며 주기적으로 바닥을 청소해야 하는데, 제때에 청소하지 못해 하수도가 월류하는 경우가 있다고 하였음 □ 윤주환(2008)은 우리의 1960~1970년대의 경험과 분뇨처리 경로에 대한 자료를 기반으로 하여 북한의 하수처리율을 19.5%로 추정하였음 ○ 환경부는 2013년에 북한의 하수관로보급률이 수세식 위생시설을 사용하는 세대비율과 유사한 50∼60% 수준일 것으로 예상하고, 북한 전체의 하수처리 비율이 35% 수준일 것으로 추정하였음 2. 북한 하수도시설 관련 국제기구 문헌조사 □ 2017년에 수행된 MICS(Multiple Indicator Cluster Survey) 보고서에는 더 상세한 분뇨처리 경로가 나타나 있음 ○ MICS 보고서는 북한의 중앙통계청(Central Bureau of Statistics of the DPR Korea)이 UNICEF(The United Nations Children’s Fund)의 기술적, 재정적 지원을 받아 글로벌 MICS 프로그램의 일부로 수행한 결과임 - 설문대상 가구 수는 8,500가구로, 그중 8,499가구를 방문, 면담하였고 응답률이 100%이었음 ○ 윤주환(2008)과 유사한 가정에 의해 이 데이터를 사용하여 하수처리율을 도출할 수 있으며, 2008년부터 10년이 경과된 후의 하수처리율 변화를 비교해 볼 수 있음 - 2008년의 하수처리율은 19.5%였으나 2017년의 하수처리율은 56.9%로 증가하였음. 이렇게 급증한 일은 괄목할 만한 성장이라고 볼 수 있음 ○ 하지만 두 자료 취득시기의 방법론의 차이와 설문의 차이, 설문응답자의 하수관로시설에 대한 전문적 인지능력 미흡 등에서 발생한 오차일 가능성을 살펴야 하며 하수관로의 정비사업, 하수처리장의 건설, 안정적인 전력공급을 통한 처리시설의 정상적 가동 등이 담보되지 않은 상황에서 하수처리율이 괄목할 만한 증가율을 보인 것이 생활환경 및 수질환경의 개선이 상당히 이뤄졌기 때문이라는 판단은 유보해야 할 듯함 ○ 같은 방법으로 북한의 도시 및 시골의 하수처리율과 북한 평양과 각 도별 하수처리율을 산정하였음 - 도시의 하수처리율은 75.5%로 시골의 하수처리율 27.9%보다 2.7배 커서 하수도서비스의 격차가 크게 나타남을 알 수 있음 - 평양시의 하수처리율이 거의 100%라고 알려져 있었지만, 변소시설이 없거나 재래식 변소를 이용하여 처리하지 않는 비율이 9.8%로 나타나 실제 하수처리율이 90.3%라는 것을 알 수 있었음 - 한편, 각 도별 하수처리율은 함경북도가 63.7%로 가장 높고, 자강도가 62.7%로 그다음으로 높으며, 함경남도, 황해북도, 평안북도, 평안남도, 양강도, 강원도, 황해 남도의 순으로 나타났고 황해남도가 35.1%로 가장 낮았음을 알 수 있었음 □ 북한의 정화조로 배출된 분뇨는 농경지에 비료로 사용되는 비율이 21.6%(도시 23.1%, 시골 20.7%)이고, 개량변소(수세식, 수거식)를 통해 배출된 분뇨는 68.7%(도시 60.3%, 시골 73.8%)가 농경지에서 사용되고 있음 ○ 즉 정화조든 개량변소든 배출된 분뇨 중 농경지에서 비료로 사용되는 비율은 90.3%로, 도시는 83.4%이고 시골은 94.5%임 ○ 당연히 시골에서 더 높은 수치를 보일 것으로 생각되지만, 도시에서 배출된 분뇨의 83.4%가 농경지에 비료로 사용되는 것은 매우 높은 수치여서, 이로 인한 음용수 오염과 수인성 전염병의 발생 개연성을 떨쳐 버릴 수 없는 상황임 □ 아울러 노동신문, 민주조선 등에 나타난 하수도 관련 기사와 북한의 발명총국, 공업출판사, 김일성종합대학학보, 중앙과학기술통보사에 나타난 하수도 관련 기술기사 및 연구기사를 조사하여 정리하였음 ○ 한국이나 여러 선진국에서 활용 및 연구되며 전문성 있는 하수도 기술에 대한 소개를 하고 있으나, 실제적으로 현장에서 얼마나 적용되고 있는지에 대해서는 더 심도 있는 조사가 필요함 Ⅳ. 북한 하수도의 관리 □ 북한 대학의 ‘하수도공학’ 교재에 나타난 오수정화장의 계획시 고려사항, 오수정화장의 구조물 관리방안 및 자료관리방안, 하수도 관리운영의 정보화와 자동화, 분산식 소규모 정화구조물 모듈 기술을 요약해 제시하였음 ○ 이를 통해, 북한은 고육지책이긴 하지만 현재의 열악한 상황을 고려할 때 바람직한 분산형 소규모 하수처리시설 모듈 확대보급 정책을 펼치고 있는 것으로 보임 □ Sedlak(2015)과 IWA(2021)에서 제안한 바와 같이 분산형 물관리가 전 세계적으로 미래 도시인프라 발전의 중요한 패러다임 전환의 이슈이며 에너지 효율적인 측면을 강조하고 있긴 함 ○ 하지만 농경지에 분뇨를 사용하고 있어 생활환경의 오염, 수인성 전염병 발병 위험, 주민 건강 위협 등 우려를 지울 수 없는 상황임 ○ 그럼에도 불구하고 효율적인 분산형 소규모 하수처리 모듈을 보급하면 공공수역의 수질환경 보전, 주민의 건강 보호 등 약간의 성과를 얻을 수는 있을 것임 □ 물관리의 지속가능성과 회복탄력성이 향상되고, 소단위의 물 및 자원순환 체계가 구축 될 수 있도록 시범적인 성공사례를 만드는 시험대가 되길 기대함 Ⅴ. 결론 및 정책 제언 1. 결론 □ 본 연구에서는 그동안 수행된 북한 하수도 관련 원자료를 검토하고 자료들의 신뢰성과 의미를 확인, 재해석하여 제시함으로써 추후 북한 하수도 종합계획의 구상과 수립을 위한 기초로 활용할 수 있도록 하였음 □ 북한 하수도 관련 문헌자료를 심층 분석해 북한 하수도 관리에 대한 시사점을 정리하고자 하였음 2. 정책 제언 □ 북한 하수도에 대해 우리가 알고 있는 것과 모르는 것을 요약하였고, 미래 북한 하수도 시설의 구축 전략을 제안하였음 □ 본 연구는 단기적인 연구로서 단편적인 소기의 성과만을 얻었음. 북한 하수도 종합계획을 구상, 수립하기 위한 데이터 기반을 마련할 수 있는 축적된 연구 성과를 얻을 수 있도록 특화된 연구기관에 장기적으로 지속적인 연구 투자가 이루어지질 기대함 Ⅰ. Introduction 1. Background □ After the division of the Korean Peninsula into the South Korea and the North Korea, there is little information released on the North Korea’s internal situation due to its closed policy emphasizing anti-toadyism and independency, and almost no information on the environmental issues. ㅇ According to international organizations such as the United Nation Environment Program (UNEP), news media, and some academic papers, environmental pollution is a serious problem in the North Korea. □ In the North Korea, due to a very low standard of living, the generation of household waste is not great except in some areas such as Pyongyang City. It is expected that the environmental impact of industrial waste may be greater than that of household waste. ㅇ It is expected that the types and characteristics of waste from industrial areas in the North Korea are varied depending on the type of industry. Most waste from industries may have hazardous characteristics. ㅇ For example, the North Korea produces hazardous substances such as polychlorinated biphenyls (PCBs) whose manufacturing and usage are banned all over the world. In addition, since treatment facilities for these substances are not established, they can be the cause of serious pollution in the surrounding environment. □ While maintaining the hereditary regimes of Kim Il-sung, Kim Jong-il, and Kim Jong-un, the North Korea continues to suffer from shortages of supplies resulting from severe isolation due to UN sanctions against the country. ㅇ In order to solve the chronic shortage of supplies in North Korea, waste such as scrap iron, scrap copper, waste paper, and others are collected and recycled by the government based on the concept of self-rehabilitation. ㅇ At the time of Kim Jong-il, the North Korea society began to recognize environmental issues, and now it is actively emphasizing recycling as a means to secure materials. ㅇ Entering the era of Kim Jong-un, in 2020, the Recycling Act was adopted to emphasize self-rehabilitation and stipulate recycling. □ Therefore, this study aims to grasp the basic status and implications of waste management in the North Korea through domestic and foreign news media, reports and academic papers, and publications in the North Korea. 2. Aims and scope □ The purpose of this study is to analyze the status and implications of waste management in the North Korea through the collection of law and literature information related to waste management. ㅇ Investigation of the status of waste management based on literature information related to waste management in the North Korea ㅇ Finding implications and management plans for waste management in the North Korea □ The main research scope including law and literature collected in this study covers the following four categories. ㅇ Laws and systems related to waste management in the North Korea ㅇ Current status of waste classification and waste management in the North Korea presented in the literature. ㅇ Analysis of waste management and treatment in the North Korea. ㅇ Implications of waste management in the North Korea and management schemes. Ⅱ. Laws and Systems on Waste Management in the North Korea 1. Status of laws on waste management in the North Korea □ In various fields such as politics, military affairs, society, and environment in the North Korea, different characteristics appear depending on the eras of Kim Il-sung, Kim Jong-il, and Kim Jong-un. ㅇ During the era of Kim Il-sung (1945-1994), the level of industrial and agricultural production decreased significantly after the Korean War. In 1976, agricultural production was promoted through the Five-point Policy for Nature Reorganization, and environmental problems at that time were not recognized at all in the social development process in the North Korea. ㅇ During the era of Kim Jong-il (1997-2011), the principle of prioritizing facilities for environmental conservation in the construction of factories and houses was presented in Kim Jong-il’s book, On Strenthening Land Management, recognizing environmental issues in the North Korea. - After the adoption of the Environmental Protection Act in 1986, various environmental laws were enacted by environmental medium during the era of Kim Jong-il, and several revisions and supplements were carried out. - In addition, during the March of Suffering in the 1990s, they suffered from a severe shortage of supplies, and to solve this poverty problem, the government demanded that people abide by the principle of self-rehabilitation in their economic life. ㅇ After entering the era of Kim Jong-un (2012-present), the North Korea is still showing interest in environmental pollution and waste management through Kim Jong-un’s work, On Bringing About a Revolutionary Turn in Land Administration in Line With the Demands for Building a Thriving Socialist Country. - In order to solve the economic problem that has become serious with the sanctions against the North Korea that persist even during the era of Kim Jong-un, Kim Jong-un is emphasizing the recycling based on the concept of self-rehabilitation. In addition, the Recycling Act was adopted in 2020 to stipulate the directive and responsibility with respect to recycling. 2. Laws on waste management in the North Korea □ Classification of laws related to the environmental sector in the North Korea ㅇ It can be divided into 11 areas: Environmental basic, water quality and water resources, marine environment, waste and resources circulation, air quality, soil, chemicals, environmental health, forest and ecosystem, urban management, environmental assessment, and others. □ Laws on waste management in the North Korea ㅇ Six laws include regulations on waste management: the Environmental Protection Act, the Waste Treatment Act, the Recycling Act, the Public Hygiene Act, the Urban Beautification Act, and the Pyongyang City Management Act. 3. Systems related to waste in the North Korea □ In the North Korea, systems related to waste include the 8·3 people’s consumer goods production movement and the government purchases (see Table 2). ㅇ The 8·3 people’s consumer goods production movement was started to increase the production of consumer goods. This is to use disused materials in institutions and cottage industries to produce consumer goods, but the quality of the produced consumer goods is very low. ㅇ The major reasons for government purchases are to meet the demand for food and to secure raw materials for the manufacturing of industrial products. In order to secure more raw materials, disused materials such as scrap iron, scrap copper, and others are included as target items. Ⅲ. Classification and Management of Waste in the North Korea and Literature Review 1. Classification of waste in the North Korea □ Classification of waste under the Waste Treatment Act ㅇ Waste is classified into: general waste, toxic waste, and radioactive waste. ㅇ However, a specific list of waste has not been established, and the concept of the sources of waste is not reflected. □ Various terminologies related to waste are used in laws and the news media such as the Rodong Sinmun, academic journals, and other publications. □ TTherefore, the classification of waste in the North Korea was inferred from the contexts used in literature and the testimony of defectors from the North Korea. ㅇ The resulting waste classification system of the North Korea is based on the evidence presented in < Table 3 >. 2. Status of waste generation and treatment in the North Korea □ Information on the national status of waste generation and treatment of the North Korea is not found, the scope is limited to Pyongyang City, and the survey period is limited to 2008 - 2010. □ Status of Municipal Solid Waste (MSW) generation and its treatment ㅇ In Pyongyang City, about 580,000 to 614,000 tons of MSW was generated annually, and coal ash accounted for 64 - 68% of the total MSW, which is because coal is used as an energy source in households. ㅇ According to a recent literature, 69% of MSW was reused and recycled, 28.7% was landfilled, and 2.3% was incinerated. ㅇ In addition, the treatment of MSW differs between the metropolitan area and the rural area. - In Pyongyang City and some metropolitan areas, ash is used as construction material, and organic waste is mixed with ash and used as fertilizer. - In particular, mixing ash with organic waste is to meet the amount of fertilizer allocated by the government. - In rural areas, the amount of MSW is very small, because most of MSW is reused due to a lack of materials necessary for daily life. □ Status of Industrial Solid Waste (ISW) generation and its treatment ㅇ About 564,000 tons of ISW was generated annually in Pyongyang City, and coal ash accounted for 55% of the total ISW, which is due to the use of coal in two power plants in Pyongyang City. ㅇ For ISW treatment, reuse and recycling accounted for the highest at 76.3%, followed by landfill at 23.7% and incineration at 0.0%. □ In the treatment of MSW and ISW, the portion of reuse and recycling is high, so it can be seen that the management level is high from a quantitative perspective. However, considering the reports of international organization and the testimonies of defectors from the North Korea, the actual level of waste management is estimated to be very low. □ Contamination due to inadequate treatment and management of waste ㅇ As to the status of pollution due to treatment and management of waste, UNEP (2012) presented information on heavy metal content in urban waste, soil contamination by waste treatment, and soil contamination around some metal refineries and mines. ㅇ Among the heavy metals in urban waste, the amounts of arsenic, lead, and zinc exceed the standard. Organic substances and sewage sludge among all types of urban waste are recycled by composting, so there is concern about soil and ground water contamination by arsenic, lead, and zinc. ㅇ Information on soil contamination due to waste treatment was presented in 2005 and 2009. Although it did not exceed the standard limits of heavy metals, the amount of heavy metal in soils tends to increase and may affect the environment in the near future. ㅇ The measured values of cadmium, mercury, arsenic, and lead in soil around metal refineries and mines exceed the standard limits. It is estimated that slag or sludge from wastewater treatment is not properly managed. Ⅳ. Analysis of Waste Management in the North Korea □ The waste management in North Korea was analyzed according to five categories: status of recycling promotion, MSW management, ISW management, waste in the mining sector, and the management of imported waste. □ Status of recycling promotion ㅇ In the North Korea, the importance of government purchases is emphasized while recycling is promoted, and the duty of each household to collect disused materials such as scrap iron, scrap copper, waste paper, and others increased by about 20% in 2020 compared to 2018. This imposed a heavy burden on each household. ㅇ In addition, successful cases of recycling in the North Korea are being advertised. In most cases, plastic waste was recycled to manufacture products such as paint and shoe soles and construction materials. These recycling technologies are not advanced technologies which are at the low and basic level. □ MSW management ㅇ In some places in the North Korea, MSW is burned in open fields because there is a lack of means to transport MSW. ㅇ Considering that the packaging waste that entered the ocean in the North Korea was discovered on Yeonpyeong Island in South Korea, the capacity of waste treatment facilities is low in the North Korea. □ ISW management ㅇ ISW management is a very important matter to show the overall environmental pollution in the North Korea because the hazardous characteristics of ISW are not considered in the industrial sector. ㅇ Among various industries in the North Korea, the chemical industries located in Nampo and Sunchon manufacture produced persistent organic pollutants (POPs) such as DDT and PCBs. ㅇ In particular, discarded PCBs flows into residential areas and production facilities, affecting the health of residents and workers. □ Waste in the mining sector ㅇ Coal, ferrous and non-ferrous metals, and non-metal mining is carried out in the North Korea. However, overburden piles, waste rock, and leachate from tailing storage facilities are mismanaged and flowing into nearby rivers, resulting in severe water pollution. □ Management of imported waste ㅇ With respect to imported waste in the North Korea, the issue of environmental pollution caused by the imported waste has been raised by the news media since the 1990s. ㅇ Due to a lack of transportation means in the North Korea, in particular, imported waste is left at ports, becoming a source of pollution in the marine environment. ㅇ Nevertheless, waste is continuously imported to earn income in foreign currency. Ⅴ. Implications of Waste Management in the North Korea and Management Schemes □ From the result of the analysis on waste management in the North Korea, the implications and a waste management plan were examined according to six categories. □ First, there is a need for a clear classification and scope of waste. ㅇ Due to the insufficient classification and scope of waste, the roles and responsibilities of stakeholders are unclear. ㅇ Therefore, it is desirable to make it easy to classify and identify types of waste by setting detailed types and assigning a code number. □ Second, it is necessary to continuously prepare statistical data on the generation and treatment of waste. ㅇ Numerical information on the generation and treatment of waste in the North Korea is limited to that from the period of 2008 - 2010 for Pyongyang City. With limited information of waste, it is difficult to understand the types and the characteristics of waste. ㅇ Therefore, the range of statistics for waste collection, treatment, and recycling should be expanded to cover the entire nation and the statistical data for waste management should be continuously accumulated. □ Third, it is necessary to systematically manage hazardous waste taking into account the management priority of industrial areas. ㅇ There is little information about waste in industrial areas, so there is a limit to accurate evaluation. When POPs such as DDT and PCBs are discarded, proper management can not be carried out without information. ㅇ In the future, it may be necessary to perform appropriate management for all types of waste according to the international standards. ㅇ However, it is difficult for the North Korea to meet international standards, so it is necessary to set priorities for waste management according to the toxicity and the amount of waste. □ Fourth, the basic management of waste in mining activities is required. ㅇ Due to insufficient management of mine waste, mine waste such as tailings and overburden enters rivers and cause pollution and damage to surrounding agricultural areas, leading to human health problems. ㅇ Therefore, it is necessary to set priorities for the proper management of mining waste in the North Korea and establish a basic management plan that can be continuously implemented. □ Fifth, it is necessary to develop systematic recycling technologies. ㅇ The North Korea’s recycling technologies are mainly basic technologies such as composting and block manufacturing. ㅇ In order to improve the quality of recycling in the North Korea, systematic and continuous technology development should be carried out based on the cooperation with the advanced countries. □ Sixth, it is necessary to prepare regulations for the management of imported waste. ㅇ Although the North Korea is a signatory to the Basel Convention, waste imported for the purpose of earning income in foreign currency is left at ports without any management. Hence, it is necessary to clearly establish regulation for the management of imported waste. Ⅵ. Conclusion and Suggestion □ Conclusion ㅇ Waste management regulation in six laws were analyzed: Environmental Protection Act, Waste Treatment Act, Recycling Act, Public Hygiene Act, Urban Beautification Act, Pyongyang City Management Act. ㅇ In the North Korea, the 8·3 people’s consumer goods production movement and government purchases related to the reuse and recycling of waste were carried out. In 2020, the Recycling Act was adopted to force and promote recycling through self-rehabilitation. ㅇ In waste classification, the detailed types of waste were not set, and the generation source was not reflected. ㅇ In Pyongyang City, about 580,000 to 614,000 tons of MSW was generated annually according to the literature in 2018 and 2019, and 69% of MSW was recycled, 28.7% was landfilled, and 2.3% was incinerated. ㅇ In Pyongyang City, about 564,000 tons of ISW was generated annually, and coal ash accounted for the largest amount of total ISW. ㅇ In the North Korea, PCBs and DDT are continuously manufactured and used, and they can leak and flow into the factories and residential areas, adversely affecting the health of workers and people. Also, the heavy metal content such as arsenic, lead, and mercury was increasing in the soil near factories and metal refineries due to insufficient waste management capabilities. ㅇ The following six implications and management plans were drawn up for the management of waste in the North Korea: ① clear classification and scope of waste, ② continuous accumulation of statistical data on the generation and treatment of waste, ③ hazardous waste management in consideration of the management priority of toxicity and amount in industrial areas, ④ need for basic management of mining waste, ⑤ systematic development of diverse recycling technologies, and ⑥ the establishment of regulations on the management of imported waste management. □ nterpretations and assumptions regarding waste management in the North Korea based on available information ㅇ Interpretations of collected information - Some environmental laws of the North Korea can be found in the Unification Legislation Database, but the latest information cannot be collected. - Documented information on the status of waste generation and treatment in the North Korea is mainly presented in the UNEP (2012) report. - Through the media in the North Korea, such as the Rodong Sinmun, and domestic and foreign media, the progress of recycling and the problem of imported waste were identified. ㅇ Assumption - Documented information on the waste management in the North Korea is limited to some regions and time periods. - Even though reuse and recycling are emphasized in the regulation, it is hard to understand the level of recycling technologies with the existing information of waste management. - International cooperation can be a way to conduct more extensive research on waste management and recycling in the future.