[폐기물처리산업기사 필기] 16년 2회차 시험지 PDF 다운로드
16년 2회차


이타이이타이병(Itai-Itai disease)은 카드뮴(Cd) 중독으로 인한 질환으로, 1950~1960년대 일본 도야마현의 진주강 유역에서 발생한 공해병이다. 카드뮴에 오염된 쌀을 장기간 섭취한 주민들에게서 뼈의 심한 통증과 함께 골연화증, 신장 손상 등 만성 카드뮴 중독 증상이 나타났으며, 이를 이타이이타이병이라 한다. 산업폐기물 및 광산폐기물에는 카드뮴이 흔히 함유되어 있으며, 토양과 수계를 오염시켜 먹이사슬을 통해 축적된다. 수은(Hg)은 미나마타병, 비소(As)는 흑피증, 크롬(Cr)은 폐암 등을 유발하는 다른 중금속 오염질환이다.

도시폐기물의 유기성분 중 생분해 난이도는 화학구조의 복잡성에 따라 결정된다. 리그닌은 방향족 중합체로 이루어진 매우 복잡한 3차원 구조를 가지고 있어 미생물의 효소적 분해에 극히 저항성이 높다. 단백질은 단순 펼침 구조로 프로테아제에 의해 비교적 빠르게 분해되고, 지방은 리파제에 의해 분해되며, 셀룰로우스도 목재 내에서 리그닌보다 접근성이 높아 셀룰라제에 의한 분해가 상대적으로 용이하다. 리그닌은 목재와 식물 조직에 포함된 천연 고분자로서 자연 상태에서도 수년 이상 분해되지 않는 대표적인 난분해성 물질이므로 정답은 4번이다.
호기성 퇴비화 공정의 설계·운영 인자를 평가하는 문항으로, 각 보기의 타당성을 검토하면 다음과 같다. 1번 C/N 비는 초기 C/N 비가 높을 때(낮을 때가 아님) 분해가 느려지고, C/N 비가 낮으면 질소가 과잉되어 암모니아 가스 발생이 증가하는 것이 맞으며, 2번 입자 크기는 5~10mm가 아닌 12~25mm 범위가 적정 기준이다. 3번 pH는 최적 분해 조건이 pH 6.5~8.0 범위(또는 중성 근처)로 알려져 있으며, 4번 공기공급 시 공극률(공간부피비) 30~36%는 호기성 환경 유지의 표준 범위다. 따라서 입자 크기의 적정값을 잘못 기술한 2번이 설명으로서 가장 거리가 멀다.
유기물 함량이 낮은 시료에 적용하는 산분해법은 질산 분해법이다. 질산 분해법은 산화력이 강한 질산을 사용하여 유기물을 빠르게 산화·분해할 수 있으므로 유기물이 적은 시료에 효율적이다. 반면 염산 분해법은 유기물 분해능이 낮고, 황산 분해법은 낮은 온도에서 작용하며, 염산-질산 분해법(왕수)은 금속 분해에 주로 사용되므로 유기물 함량이 낮은 시료에는 질산 분해법이 가장 적합하다.
pH는 공식으로 구한다. 주어진 수소이온농도 mol/L을 대입하면 이다. 로그의 성질을 이용하면 이고, 이므로 이다. 이를 반올림하면 이다.
「폐기물관리법 시행규칙」 [별표 11]의 관리형 매립시설 침출수 배출허용기준에서 나지역은 생물화학적 산소요구량(BOD) 70 mg/L, 화학적 산소요구량(중크롬산칼륨법) 400 mg/L, 부유물질량(SS) 70 mg/L이므로 70-400-70 조합이 옳다. 참고로 청정지역은 30-200-30, 가지역은 50-300-50이다.
기출 당시(2016년)에는 나지역 화학적 산소요구량이 800 mg/L(처리효율 80% 이상)였으나 2021. 4. 30. 개정(환경부령 제913호, 2021. 5. 1. 시행)으로 400 mg/L로 강화되고 처리효율 괄호 표기가 삭제되었다(BOD·SS는 종전과 같다).