미국의 정유 폐수 처리 현황 및 발전 동향

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미국의 석유 정제 공정에서 발생하는 오수의 현황과 발전 동향 – 석유·화학 산업 관련 정보
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1. 서론: 석유 정제 과정에서 발생하는 오수는 성분이 매우 복잡하며, 특히 유기물, 그중에서도 탄화수소와 그 유도체의 함량이 높습니다. 따라서 생화학적 처리가 어렵습니다；유화 작용의 영향으로 석유 오염이 심각함；알칼리 슬래그 폐수와 산세수의 영향으로 오수의 pH가 크게 변동하며, 원료 상황에 따라 지속적으로 물 사용 방식을 조절해야 합니다. 이로 인해 수질과 수량이 자주 크게 변동하여 처리가 어려운 오수에 속합니다.최근 몇 년간 우리나라의 많은 정유공장들의 정유 규모가 천만 톤급으로 확대되었습니다. **환경 규제가 점점 더 엄격해지는 현 상황에서, 방대한 양의 정유 폐수를 어떻게 처리할 것인가는 정유 산업 발전의 중요한 과제가 되고 있습니다.전 세계적으로 미국은 석유 정제 능력이 가장 뛰어난 **국가**이며, 연간 2천만 톤 이상을 처리할 수 있는 세계의 22개 초대형 정유공장 중 5곳이 미국에 있습니다.미국 에너지정보청의 통계에 따르면, 2014년 기준으로 미국 내에서 가동 중인 정유소는 총 139곳이며, 일일 처리 능력은 1,773만 배럴에 달합니다. 이는 전 세계 원유 처리 능력의 약 20%에 해당하는 수치입니다.현재 미국의 석유 정제 산업에서는 원유 처리 과정에서 0.48~0.95세제곱미터의 오수가 배출되고 있습니다. 2011년 기준으로, 유해 오염물질의 배출량은 유기화학 및 제지 산업에 이어 세 번째로 많았으며, 이는 미국의 주요 수질 오염원입니다.최근 들어, 원유의 품질 저하와 엄격해진 정제 공정의 요구사항과 같은 세계 석유 정제 산업의 전반적인 환경 변화로 인해, 많은 촉매 개질 및 탈황 설비가 추가로 건설되었습니다. 그 결과, 오수 내 황화물의 배출량은 2009년에 비해 54% 감소했습니다. 하지만 유독성 오염물질의 총 배출량은 두 배로 증가했습니다. 특히 다이옥신류와 수은류와 같은 유독성 오염물질의 배출량은 각각 38%와 4배나 증가했습니다. 이로 인해 오수 처리의 난이도가 점점 높아지고 있으며, 이는 우리나라의 석유 정제 산업의 현황과 유사합니다.따라서 석유 정제 분야의 거대 기업인 미국의 폐수 처리 현황과 발전 동향을 파악하는 것은 우리나라 석유 정제 산업의 지속 가능한 발전에 있어 중요한 참고 자료가 됩니다. 2. 미국의 정유 공정에서 발생하는 오수 처리 현황 2.1 미국의 정유 공정에서 발생하는 오수의 원천과 수질 분석 정유 공정에서 발생하는 오수는 공정의 여러 단계에서 생성되며, 그 원천에 따라 오염 정도와 오염물질의 종류가 달라집니다.미국의 정유소에서는 오수가 주로 생산 공정, 순환 냉각, 화학용수 제조 과정에서 발생합니다. 전체 오수는 공정 오수, 냉각수 오수, 원수 처리 과정에서 발생하는 오수, 증기 응축수, 실험실 오수, 그리고 생활 및 사무용, 점검 등 기타 용도로 인해 발생하는 오수로 나뉩니다.미국의 주요 정유공장에서 발생하는 폐수의 오염물질 종류와 배출량은 다음 표와 같습니다.
**주요 설비별 폐수 배출량 및 오염물질 종류**
| 설비명 | 폐수의 종류 및 주요 오염물질 | 폐수 배출량(입방미터/톤) | 전체 폐수량 대비 비율(%) |
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| 원유 탈염 | 탈염 폐수(염분, 금속, 페놀, 부유물, 암모니아질소, 황화물, 유사입자) | 0.03~0.14 | — |
| 원유 증류 | 산성수(암모니아질소, 황화물, 페놀류, 염화물, 휘발성 황화합물) | 1.0844 | — |
| 열분해 | 산성수(황화수소, 암모니아질소, 페놀류, 유사입자) | 0.053 | — |
| 촉매분해 | 산성수(암모니아질소, 황화물, 페놀류, 오일, 시안화물, 유사입자) | 0.3626 | — |
| 수소화분해 | 산성수(고농도의 황화물, 암모니아질소, 유사입자) | 0.053 | — |
| 코크스화 | 산성수(황화수소, 암모니아질소, 유사입자) | 0.022 | — |
| 알킬화 공정의 알칼리 찌꺼기 폐수 | 알칼리 찌꺼기, 수소불화산 | 0.064 | — |
| 이성질화 공정의 산성수(황화물, 암모니아질소) 및 알칼리 세척 폐수(소량의 페놀류와 염화물) | — | 0.022 | — |
| 촉매 개질 공정의 산성수(황화물, 암모니아질소, 유사입자, 휘발성 황화합물, 오일) | — | 0.1410 | — |
| 수소화 처리 공정의 산성수(황화수소, 암모니아질소, 페놀류) | — | 0.022 | — |
| 에터화 전처리 공정의 세척수(질소 오염물질) | — | — | — |