클래스 A 바이오솔리드와 바이오솔리드 관리의 미래

전 세계 점점 더 많은 정부가 폐수에서 바이오 솔리드의 생산 및 사용에 대한보다 엄격한 규정을 제정하고 있으며, 이는 고품질의 클래스 A 바이오 솔리드에 대한 일부 시장의 지원 증가와 일치합니다.

이 블로그 기사는 미국 EPA 503 Biosolids Rule에 따른 영양소가 풍부한 물질과 분류 기준, 클래스 A와 클래스 B 바이오 솔리드의 차이점, 특정 운전자가있는 국가에서 토지 재활용 또는 바이오 솔리드의 적용에 대한 편견에 대해 자세히 살펴 봅니다.

바이오 솔리드란 무엇입니까?

지난 수십 년 동안 폐수 처리 유틸리티의 주요 목적은 하수를 처리하여 열화나 해를 끼치 지 않고 폐수로 환경으로 방출하는 것이 었습니다. 이 과정의 종종 언급되지 않고 인기가없는 부산물 인 하수 슬러지는 그러한 시설의 목적을 변화시키는 도전적이지만 유망한 주현절을 겪고 있습니다. 이 갈색, 점성의 반고체 물질은 종종 대중의 성가신 물건과 폐기물로 취급되었습니다. 그러나 일단 특정 기술로 처리되면 처리 수준에 따라 농경지 및 기타 고갈 된 환경으로 영양분을 다시 공급하는 데 사용할 수있는 대체 토양 제품 또는 비료 인 "바이오 솔리드"라고 불리는 것으로 변모합니다. 용어 "바이오솔리드"는 현재 처리된 슬러지를 지칭하기 위해 세계 폐수 산업에서 널리 사용되고 있다.

미국의 법률에 따라 바이오 솔리드는 매립에서 유익한 재사용에 이르기까지 다양한 방법으로 관리 될 수 있으며 미국 환경 보호국 (US Environmental Protection Agency)이 권장하는 토지 적용 또는 재활용이 가능합니다. 이러한 바이오솔리드 관리 방법은 바이오솔리드에 대한 컴플라이언스 한계와 함께 물질의 다양한 클래스와 함께 미국 EPA Part 503 Biosolids Rule이라는 포괄적인 정책에서 동일한 기관에 의해 제시된다.

미국 EPA Part 503 Biosolids Rule은 무엇입니까?

1993 년에 공포 된 미국 환경 보호국 (US EPA) Part 503 Biosolids Rule은 40 Code of Federal Regulations 또는 CFR Part 503이라고도 불리며 하수 슬러지 및 중격에 대한 처리 및 관리 표준을 수립합니다. 포괄적 인 정책은 모든 미국 기반 슬러지 처리 공장에 영향을 미칩니다. 또한 수자원 환경 연맹 (WEF)에서 사용되며 인도와 같은 하수 슬러지 처리를 현대화하려는 다른 국가에서 밀접하게 반영되거나 연구됩니다.

이 규칙은 바이오 솔리드를 클래스 B와 고품질 클래스 A의 두 가지 범주로 분류합니다. 정책에는 두 개의 주요 클래스 만 있지만 각 클래스에는 더 복잡한 행렬의 일부인 하위 클래스 또는 "옵션"이 있습니다. 이에 대한 단순화 된 버전은 아래 표에 나와 있습니다. 주목할만한 것은 "탁월한 품질"또는 EQ로 평가 된 클래스 A 바이오 솔리드의 한 유형입니다. 이들은 나라에서 가장 깨끗하고 안전한 형태의 바이오 솔리드를 나타내며 주거용 잔디밭과 정원에서 사용할 수 있습니다.

클래스 A와 클래스 B 바이오 솔리드의 주요 차이점은 전자가 미국 EPA Part 503 Biosolids Rule에서 오염 물질에 대한 가장 엄격한 제한을 준수하면서 병원균을 등록하지 않는다는 것입니다. 클래스 A 바이오 솔리드는 종종 혐기성 소화 및 가열, 저온 살균, 퇴비화 또는 새로운 보완 기술과 같은 추가 처리를 통해 생산됩니다. 클래스 A 등급을 획득한 바이오솔리드는 농경지와 같은 공공 접촉 장소의 비료, 토양 개량 또는 토양 조절기로 사용될 수 있습니다.

규칙에서 확인 된 클래스 A 및 클래스 B 바이오 솔리드의 세 가지 응용 프로그램이 있으며, 이는 대부분의 현대 도시가 이미 바이오 솔리드 취급을 수행하는 방법을 반영합니다. 다음은 다음과 같습니다.

• 토지 응용 프로그램, 농경지, 숲 및 매립 장소 (예 : 광산 지역) 또는 공원, 골프 코스, 길가 및 식물 보육원과 같은 공공 접촉 장소와 같은 비공개 접촉 장소에서 바이오 솔리드를 사용하는 것으로 확인됩니다. 클래스 A 또는 클래스 B 상태를 달성하는 모든 바이오 솔리드는 각 하위 클래스 및 적용 영역에 대한 특정 요구 사항을 충족하는 한 미국에서 토지 적용 할 수 있습니다. 잔디밭과 가정 정원에서의 사용도 허용되지만 클래스 A 바이오 솔리드의 특정 하위 유형에만 허용됩니다.
• 표면 처리, 이는 모노필, 전용 처리 장소, 폐기물 더미 또는 표면 압수 및 석호에 바이오 솔리드, 클래스 A 또는 클래스 B의 배치를 포함한다. 또한 "헌신적이고 유익한 사용 장소"- 농경지에는 농작물이나 동물에 대한 오염 물질의 부작용에 대비하여 환경과 공중 보건을 보호하기 위해 예방 조치가 마련되어 있음을 보장해야합니다. 이 모든 지역은 바이오 솔리드가 현장 경계에 근접한 것에 따라 특정 요구 사항 및 오염 물질 제한을 준수해야합니다. 그러나 시립 매립지에서의 폐기는 표면 처리로 간주되지 않으며 별도의 규정에 속합니다.
• 밀폐 된 장치를 사용하여 매우 높은 온도에서 바이오 솔리드를 가열하는 것을 수반하는 바이오 솔리드의 소각. 소각에는 용광로, 대기 오염 제어 장치 (APCD) 및 다른 유기 폐기물 또는 도시 고형 폐기물이 혼합 된 보조 연료가 필요합니다.

아래 표에는 미국 EPA 바이오솔리드 규칙에 따라 클래스 A 또는 클래스 B 바이오솔리드를 달성하기 위한 요구 사항이 요약되어 있습니다. 각 클래스에는 처리 방법을 결정하는 다양한 유형이 있습니다.

안전할뿐만 아니라 유익 :
바이오 솔리드의 토지 적용 또는 재활용

위에서 언급 한 세 가지 대안 중 충분한 토지 은행과 허용 규정이있는 국가에서 농지 적용에 대한 성향이 커지고 있습니다. 2018 년 바이오 솔리드 사용의 60 % 이상을 차지하는 토지 재활용에 대한 이러한 호의는 부분적으로 경제적 이점에 기인합니다. 이전에 폐기물로 생각했던 것을 자원으로 전환하고 운영 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, EU의 슬러지 처리 비용에 대한 2019의 한 연구에 따르면 처리 된 원료 슬러지의 미터 톤 당 비용 범위는 육상 적용에 가장 낮았다.

바이오 솔리드 토지 적용에 대한 지원은 또한 전 세계적으로 슬러지 또는 바이오 솔리드의 매립 및 해양 투기를 단계적으로 중단하는 규제 조치와 밀접한 관련이 있습니다. 매립이 허용되는 미국에서도 2019 년 공공 소유 처리 작업의 바이오 솔리드 중 22 %만이 매립지에서 끝났으며 토지는 51 %가 적용되었습니다. 이것은 매립의 단점을 말해줍니다 : 집중적 인 현장 평가, 계획, 운영 및 폐쇄; 침출수로 인한 지하수 오염 가능성; 냄새 발생; 그리고 자원의 손실. 토지 재활용이 가장 유리한 옵션이지만, 소각은 특히 바이오 솔리드 토지 적용이 법으로 허용되지 않는 국가에서 실용적이고 널리 퍼져 있다는 점에 유의해야합니다. 미국에서는 2019 년에 미국 공공 처리 공장 바이오 솔리드의 약 16 %가 소각되었습니다.

바이오 솔리드의 토지 적용의 이점

2025 년까지 1.9 억 달러의 가치로 성장할 것으로 예상되지만, 글로벌 바이오 솔리드 시장의 발전은 여전히 유익한 재사용의 이점에 대해 전체 인구를 교육해야하는 도전으로 가득 차 있습니다. 부정적인 대중의 인식은 바이오 솔리드 토지 적용을 고려하는 정부에게 여전히 중요합니다. 지역 보증 제도 및 연구는이 분야에 대한 대중의 신뢰를 보장하는 좋은 도구입니다. 영국의 Biosolids Assurance Scheme 은 영국의 주요 상하수도 회사가 바이오 솔리드 생산자, 운송업자 및 사용자에 대한 인증을 정기적으로 감사하고 제공하기 위해 설립 한 사례 중 하나입니다. 캐나다 워터 네트워크를 위해 준비된 2015 년 연구 노력은 토지 신청을위한 국가의 캠페인의 또 다른 모범적 인 구성 요소입니다. 캐나다 대중에게 작물과 특정 무척추 동물에 대한 바이오 솔리드의 긍정적 인 영향과 토양과 음식에 침출되는 중금속의 확률에 대해 두 가지 지역 연구가 수행되었습니다.

클래스 A 바이오솔리드에 대한 선호도 증가

클래스 A 바이오솔리드와 그 하위 타입 클래스 A – 탁월한 품질(EQ)은 현재 세계 바이오솔리드 시장 점유율의 절반을 차지하고 있습니다. 이 점유율은 덜 엄격한 대응물 인 클래스 B 바이오 솔리드에 비해 최소한의 위험을 제시하기 때문에 증가 할 것으로 예상되며, 이는 일반적으로 처리 된 하수 슬러지에 대한 대중의 회의론을 불러 일으키는 것을 나타낼 수 있습니다.

혼합물이 검출 가능한 병원체를 가질 수 있고 종종 더 냄새가 나지만, 클래스 B 상태를 달성하는 바이오 솔리드는 제한이 준수 된 경우 토지 적용에 안전하고 심지어 유리하다는 것이 입증되었습니다. 즉, 조지아 대학 (University of Georgia)이 2002 년에 수행 한 것과 같은 일부 보고서는 여전히 클래스 B보다 엄격한 표준을 따르는 바이오 솔리드에 대한 성향에 연료를 공급하는 데 도움이됩니다. 특정 연구에 따르면 B 급 바이오 솔리드의 부지 근처에 살고있는 미국 여덟 개 주에있는 50 명 이상의 거주자가 현장에서 집으로 입자를 불어 넣는 바람으로 인해 황색 포도상 구균 감염이 있음을 발견했습니다. 그것은 눈, 목구멍 및 폐뿐만 아니라 피부 발진에 불타는 감각을 일으켰습니다. 이러한 발견은 클래스 B 바이오 솔리드의 사용에 대한 더 큰 경계심을 촉구하고 더 나은 품질의 케이크를 달성하기 위해 업그레이드에 대한 보증으로 사용됩니다.

클래스 A 바이오 솔리드의 생산은 혐기성 소화와 함께 작동하는 치료 기술의 출현으로 더욱 쉽게 달성 될 수있게되었습니다. Biosolids Rule은 클래스 B 및 클래스 A 표준을 달성하는 일부 기술을 식별하지만 지난 수십 년 동안 여러 가지 새로운 방법이 눈에 띄게되었다는 점을 감안할 때 문서의 목록은 업데이트의 이점을 크게 누릴 수 있습니다. 예를 들어, 열 가수 분해는 세계 최고의 유틸리티 중 하나 인 DC Water에 대한 계약으로 2011 년 미국에서 파산 한 공정 기술입니다. 열 가수분해 기술 공급 업체 인 Cambi는 현재 고급 혐기성 소화를 통해 클래스 A 바이오 솔리드를 생산하는 국가에서 몇 가지 참고 문헌 을 보유하고 있습니다. DC Water는 심지어 Bloom이라는 제품명으로 뛰어난 품질의 바이오 솔리드를 소매 및 도매 마케팅에 진출 했습니다.

전 세계 국가들이 경제적, 환경적으로 발전함에 따라 고품질 바이오 솔리드에 대한 유사한 요구 사항과 한계가 발생할 수 있습니다. 바이오 솔리드의 분류에 대한 글로벌 표준이 있을지 여부를 말하기는 어렵지만, EPA 503 규칙이 현재 규정하고있는 조건이 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 우리는 또한 개발 도상국의 바이오 솔리드 관리 방법이 유럽과 미국처럼 더욱 다양해질 것으로 기대할 수 있습니다 - 도시가 성장하고 대규모 처리 공장이 번성함에 따라 토지 적용, 표면 처리, 소각 및 유사한 방법을 적용합니다. 오염 물질 한계 및 예방 조치를 준수하는 것 외에도 Class A 바이오 솔리드 처리 기술은 바이오 솔리드가 더 이상 위험이있는 부산물이 아닌 비옥 한 자원이며 미래를 안내하는 데 도움이 될 것입니다.