실험 폐기물, 폐수, 화학 폐기물, 의료 폐기물의 수집 및 처리

‘화장은 하는 것보다 지우는 것이 중요하다’는 유명한 광고 문구는 실험실 안전에도 그대로 적용된다.
실험실 안전에 있어서 시약은 사용하는 것만큼 치우는 것 또한 중요하기 때문이다.
연구자들이 무심코 버린 시약은 화재와 폭 발, 누출과 같은 각양각색의 모습을 한 채 ‘사고’라는 이름으로 되돌아온다.

▶ 용어의 정리
가. 폐수 : "폐수"라 함은 액체성 또는 고체성의 수질오염물질이 혼입되어 그대로 사용할수 없는 물을 말한다. (환경부 수질 및 수생태계 보전법 2조 4항)
⑴ 배출하고자 하는 용수(수돗물, 증류수 등)에 화학물질이 혼합되어 그대로 사용할수 없는 물 (세척수, 실험실 폐수, 폐산, 폐알칼리, 기타 중금속 등)

나. 지정폐기물 : "지정폐기물"이라 함은 사업장 폐기물 중 폐유·폐산 등 주변 환경을 오염시킬 수 있거나 의료폐기물 등 인체에 위해를 줄 수 있는 유해한 물질을 말한다. (환경부 폐기물 관리법 2조 4항)
⑴ 시약병에 남아 있는 액체 및 고체 시약(폐산, 폐알칼리, 폐유독물, 폐유기용제 등)
⑵ 실험 과정에서 발생되는 고체 폐기물(폐산, 폐알칼리, 폐유독물, 폐유기용제 등)
⑶ 실험 과정에서 용수가 혼합되지 않고 발생되는 폐유(엔진 오일, 윤활유 등)

 

 

 

<실험 폐기물 처리 과정>

실험 폐기물은 어떤 과정을 거쳐 처리될까? 일반적으로 실험 후 폐기물이 발생하면, 1차적으로 연구자들이 폐기물을 수집용기에 분별, 수집한다. 폐기물이 수집되면 연구자들이 처리를 의뢰하고, 위탁시설로 운반 처리된다.

연구자들이 사용하는 간단한 화장지에서부터 시약까지 연구실에서는 다양 한 종류의 폐기물이 발생한다. 연구자들은 이러한 폐기물을 절대 임의적으로 처리하면 안 되며, 실험실별 폐기물 처리 절차를 따라야 한다. 폐기물을 다루 기 전 물질에 관한 MSDS를 참고하여 주의사항을 알아두는 것은 기본이다.

 

 

 

<실험 폐기물의 개념과 특성>

‘실험 폐기물’은 실험 과정에서 발생되는 고체 및 액체 폐기물(폐산, 폐알칼리, 폐유기용제 등) 및 시약병과 캔 등에 남아있는 상태가 불량한 고체 및 액체 시약을 말한다.

실험실에서는 많은 화학실험을 진행하는데, 그 중에서 중요한 부분이 시약으로 실험을 하는 것이다. 실험을 마치고 나면 유해한 물질(유기물과 무기물)을 포함한 실험 폐기물이 발생한다.

실험실은 수백, 수천 종의 화학물질을 사용하기 때문에 실험 폐기물의 종류가 매우 다양하다.

그렇기 때문에 연구자들은 실험 폐기물을 철저하게 관리해야 한다.

우리나라에서는 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」, 「폐기물 관리법」 등에 따라 실험 폐기물을 정해진 장소에 지정·관리토록 하고 있다. 이에 따라 실험 폐기물은 산계, 알칼리계, 유기계, 무기계 등 종류별로 구분하여 보관하며, 80% 정도 채워졌을 경우에 지정 저장소로 배출해야 한다. 또한 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」에 따라 이·화학 실험실을 폐수 배출 시설로 허가를 받도록 정해져 있다.

 

 

 

<실험 폐기물 처리의 기본>

실험실에서 발생하는 실험 폐기물은 각 기관 또는 학교마다 ‘실험 폐기물 수집 및 처리에 관한 지침’에 의거해 분류한 후 반드시 지정한 폐기물 저장 용기에 분별 수집해야 한다. 실험 폐기물을 분별 수집할 때는 실험자의 안전을 확보하기 위해 정해진 분별 및 배출 요령을 반드시 지켜야 한다.

 

 

1. 실험 폐기물 분별 및 배출 요령

⑴ 실험 폐기물(고농도 세척수 포함)은 모든 싱크대 및 흄 후드에 곧바로 배출하지 않도록 한다.

⑵ 폐기물의 휘발 등을 방지하기 위해 실험 폐기물 수집 전용 용기 뚜껑은 항상 잠근다.

⑶ 실험 폐기물은 절대로 반응성, 폭발성 물질과 혼합해서는 안 된다.

⑷ 폐기물은 반드시 기준에 적합한 용기를 사용하고 폐기물 성분을 정확히 확인할 수 있도록 명시한다.

⑸ 침전물이나 고형물(장갑, 휴지, 자석, 분필, 배지 등)은 용기에 투입 금지한다.

⑹ 모든 화학물질의 처리 시에는 물질안전보건자료(MSDS 혹은 GHS)를 참고한다.

⑺ 분별 수집 시 정확한 폐수의 분류는 배출자에게 주어진 최소한의 책임과 의무이며 연구자의 안전을 확보할 수 있는 출발점임을 인식하고 협조한다.

⑻ 방사성 물질을 함유한 폐기물은 별도 수집하며, 정해진 처리 규정에 따라 누설되지 않도록 엄격히 처리해야 한다.

 

 

2. 실험 폐기물 수집 운반 요령

⑴ 화학폐기물 수집용기는 운반 및 용량 측정이 용이하도록 플라스틱 용기를 사용한다.

⑵ 수집용기 외부에는 부서명과 호실, 전화번호와 품명, 특성 및 주의 사항 등을 기록한 특정 폐기물 표지를 부착한다.

유해 물질의 폐기물을 수집할 때는 폐산, 폐알칼리, 폐유기용제(할로겐족, 비할로겐족), 폐유 등 종류별로 구분해 수집한다.

⑷ 수집한 유해 물질의 폐기물 용기는 직사광선을 피하고 통풍이 잘 되는 곳을 폐기물 보관 장소로 지정해 보관하며, 복도, 계단 등에 방치해서는 안 된다.

⑸ 유해 물질의 폐기물 취급 및 보관 장소에는 금연, 화기취급 엄금 표지와 폐기물 보관 수칙을 부착한다.

⑹ 빈 시약병은 깨지지 않도록 기존 상자에 넣어 폐기물 보관 장소에 보관한다.

⑺ 수집·보관된 유해 물질 폐기물 용기는 폐기물의 유출이나 악취가 발생되지 않도록 2중 마개로 닫는 등 필요한 조치를 한다.

⑻ 수집된 폐기물을 운반할 때는 손수레와 같은 안전한 운반도구를 이용한다.

⑼ 연구자가 폐기물 저장 용기를 이동할 때에는 반드시 2인 이상이 개인 보호 장구를 착용하고 운반한다.

 

 

 

<폐기물 수집 용기>

화학폐기물 중 액체 상태인 것은 내화학성 폴리에틸렌(HDPE) 용기를 사용한다. 화학폐기물을 수집용기에 담을 때에는 수집할 수 있는 총량의 70~80%만 채워 배출해야 한다. 또한 화학 폐기물이 담긴 용기는 받침대를 사용하여 폐액의 누출을 방지해야 한다.

사용하지 않는 시약의 경우 액체 상태의 화학폐기물과 같이 HDPE 용기에 담아 배출하면 된다. 하지만 어떤 화학물질인지 알 수 없을 경우나 폭발성물질, 강산 등 폐기물 수집용기에 담기가 어려운 시약의 경우 시약병을 종이박스에 담아 배출하면 된다.

 

 

 

<실험 폐수의 처리>

1. 실험 폐수 수집 시 주의사항

어떤 물질들이 혼합되어 다량의 에너지를 방출하거나, 가연성 증기 또는 유독한 증기를 방출하여 위험을 초래할 수 있을 때, 이 물질들을 서로 공존할 수 없는 물질(Incompatible substances)이라고 한다[별첨]. 특히, 실험 폐수 수집 시 공존할 수 없는 물질은 같은 종류의 물질이라 하더라도 동일한 용기에 섞어서는 안 되며, 항상 공존할 수 없는 물질에 대한 정보를 확인하고, 시약병의 라벨을 참고하거나 물질안전보건자료(MSDS)를 활용해야 한다.

 

⑴ 반드시 지정한 폐수 저장용기 사용

<폐수 저장 용기>

 

⑵ 혼합해서는 안 되는 물질을 동일한 용기에 섞어서는 안됨

⑶ 반응성 및 폭발성의 물질은 안전한 물질로 전환시킨 후에 용기에 수집

⑷ 원 폐수와 2차 세척수를 용기에 수집함이 원칙이나, 독성이 강한 물질은 3회까지의 세척 폐수도 수집

※ 폐수의 농도가 높거나 독성이 강한 물질, 배출 허용기준이 낮은 물질(수은, 카드뮴, 6가 크롬 등)을 함유하고 있을 때는 3회 이상의 세척 폐수도 저장

⑸ 침전물이나 고형물(장갑, 병, 휴지, 자석, 분필 등)을 용기에 넣어서는 안됨

⑹ 폐수를 배출할 때마다 전표 뒷면에 폐액의 양 및 성분을 표시하고 배출자의 성명 기재

 

⑺ 용기를 지정된 장소까지 운반할 때는 반드시 개인보호장비를 착용한 2인 이상의 인원이 안전 운반 카트를 이용하여 이송

▶ 실험 폐수 운반 시 주의사항
폐수 수거 시 갑작스런 폭발 사고가 발생했을 때 개인보호장비 미착용으로 인하여 피해가 가중될 수 있어 안면 보호장비, 내산 장갑 등을 착용하고 2인 1조로 운반하여야 함

 

 

▶ 재해사례
사고 개요 : 2010년 4월 22일, 17시 10분경 OO 대학교 OO 학부 대학원생이 자신이 소속된 실험실에서 발생한 폐수를 처리하기 위하여 중간 저장소로 이동하는 과정에서 운반 카트에 실려 있던 폐수 저장용기가 폭발한 사고피해 현황 : 대학원생 1명 3도 중화상, 방호원 1명 경화상사고 원인 : 14종의 유기 폐액과 잔류 시약(원액)을 폐수 저장용기에 다량 혼합하여 배출하는 과정에서 반응성이 큰 Dichlorodimethysilane, Benzoyl Chloride 등 폐수 성분의 반응으로 폐수 저장용기가 팽창하여 폭발

 

※ [첨부] 공존할 수 없는 물질

화합물	공존할 수 없는 화합물
초산	크롬산, 질산, 수산기를 지닌 화합물, 에틸렌 글라이콜, 과염소산, 과산화물, 과망간산염
아세틸렌	염소, 브롬, 구리, 불소, 은, 수은
알칼리 및 알칼리토류금속	물, 사염화탄소 또는 그 외의 염화 탄화수소, 이산화탄소, 할로겐
무수 암모니아	수은, 염소, 칼슘 하이포아 염소산, 요오드, 브롬, 불화수소산
질산암모늄	산, 금속 분말, 가연성 액체, 염소산 염, 아질산 염(nitrites), 황, 미세 유기 또는 연소성 물질
아닐린	질산, 과산화수소
브롬	염소와 동일함
뷰틸 리튬	물
활성 탄소	칼슘 하이포아 염소산, 모든 산화제
염소산 염	암모늄 염, 산, 금속 분말, 황, 미세 유기 또는 연소성 물질
크롬산	초산, 나프탈렌, 캠포, 글리세린, 터펜틴, 알코올, 가연성 액체
염소	암모니아, 아세틸렌, 부타다이엔, 부탄, 메탄, 프로판(또는 그 외의 석유 가스), 수소, 소듐 카바이드, 터펜틴, 벤젠, 미세 금속
이산화염소	암모니아, 메틴, 포스핀, 황화수소
구리	아세틸렌, 과산화수소
큐멘 하이드로페록사이드	유기 또는 무기산
시안화물(소듐, 포타슘)	산
가연성 액체	질산 암모늄, 크롬산, 과산화수소, 질산, 과산화 소듐, 할로겐
탄화수소	불소, 염소, 브롬, 크롬산, 과산화 소듐
시안화수소산	질산, 알칼리
불화수소산	수용액 또는 무수 암모니아
과산화수소	구리, 크롬, 철, 대부분의 금속 또는 금속 염, 알코올, 아세톤, 유기 화합물, 아닐린, 나이트로 매탄, 가연성 액체, 기체 산화제
황화수소	발연 질산, 기체 산화제, 수용액 또는 무수 암모니아, 수소
요오드	아세틸렌, 수용액 또는 무수 암모니아, 수소
수은	아세틸렌, 풀민산(fulminic acid), 암모니아
질산	초산, 아닐린, 크롬산, 시안화수소산, 황화수소, 가연성 기체, 가연성 액체
옥살산	은, 수은
과염소산	초산 무수물, 비스무스 및 비스무스를 포함한 합금, 알코올, 종이, 나무
포타슘	사염화탄소, 이산화탄소, 물
염산 포타슘	황산 및 다른 산
과염소산 포타슘	황산 및 다른 산
과망간산 포타슘	글리세린, 에틸렌 글라이콜, 벤즈알데하이드, 황산
은	아세틸렌, 옥살산, 타르타르산, 암모늄 화합물
소듐	사염화탄소, 이산화탄소, 물
과산화 소듐	에탄올 또는 메탄올, 빙초산, 초산 무수물, 벤즈알데하이드, 이황화탄소, 글리세린, 에틸렌 글라이콜, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 푸르푸랄
황산	염산포타슘, 과염소산 포타슘, 과망간산 포타슘(또는 소듐, 리튬)
아세톤	진한 질산과 황산의 혼합물
아크롤레인	산화제, 산, 알칼리, 암모니아
아자이드	산
칼슘 옥사이드	물
하이드라진	산화제, 과산화수소, 질산, 금속 옥사이드, 강산, 다공성 물질
염산	대부분의 금속, 알칼리 또는 활성 금속
모르폴린	강산, 강산화제
질산염	황산
아질산염	산
유기용매	강산화제, 산, 강한 부식성 화합물
산소	기름, 그리이스, 수소, 가연성 액체, 기체 및 고체
유기 과산화물	유기 또는 무기산, 마찰, 열
흰 인	공기, 산소, 알칼리, 환원제
셀레나이드	환원제

 

 

2. 실험 폐수 저장용기 보관 시 주의사항

폐수 저장용기는 직사광선이 없고 통풍이 잘 되는 곳에 보관하고, 발생한 폐수를 가지고 멀리 이동하지 않도록 하며, 사람의 통행이 잦은 복도 등에 폐수 저장용기를 비치하지 않도록 주의 하고 있다. 실험실 내에 비치된 폐수 저장용기(20ℓ/1통)는 3통 이상 보관하지 않도록 해야 하며, 실험실 내 폐수 저장용기를 많이 비치하여 사용하거나, 가득 찬 폐수 저장용기를 처리 의뢰하지 않고 보관하고 있는 경우가 발생하여 신속히 처리할 수 있도록 해야 있다.

증기 비산 방지용 깔때기 마개 부착 후 보관 / 옥외 별도 실험 폐수 중간저장소

 

 

 

<지정폐기물(잔류 시약 등) 처리>

1. 지정폐기물 수집

⑴ 시약병에 남아 있는 잔류 시약을 폐기할 때는 시약을 다른 용기에 옮겨 담지 말고 원래의 용기째로 배출하여야 한다.

⑵ 잔류 시약, 폐유, 고체폐기물 등 지정폐기물을 폐수 저장 용기에 저장하지 말아야 한다.

※ 지정폐기물을 다른 용기에 옮겨 담거나, 다른 용기에 옮겨진 시약이 반응하여 화재, 폭발 등의 사고가 발생할 수 있다.

 

 

2. 지정폐기물 배출

지정폐기물을 실험실에 장기 보관하는 것은 위험하니, 수시로 외부 전문처리 업체에 위탁 처리하여야 한다.

 

 

 

<폐기 시 주의를 요하는 화학 폐기물>

1. 과산화물 생성 물질

과산화물은 충격, 강한 빛, 열 등에 노출될 경우 폭발할 수 있는 폭발성 화학물이다. 따라서 과산화물을 취급, 저장, 폐기 처리 시에는 각별한 주의가 요구된다. 과산화물을 만들어 낼 수 있는 물질은 개봉 후 물질에 따라 3개월 또는 6개월 내 폐기처리 하는 것이 안전하다.

 

 

2. 수은

수은은 매우 독성이 강한 액체금속이다. 수은이 누출되었을 경우에는 일회용 스포이트를 이용하여 플라스틱 용기에 수집한다. 수집한 수은에 황 또는 아연을 뿌려 안정화 시킨 후 폐기처리 한다. 수은온도계를 처리할 때에는 온도계 케이스에 담아 배출하도록 한다.

 

 

3. 알칼리 금속

나트륨, 리튬, 칼륨 등 알칼리 금속은 공기 중에서 자연 발화할 수 있으며 물과 반응하여 폭발할 수 있다. 따라서 덩어리로 된 알칼리금속을 폐기 처리 시에는 플라스틱 용기에 알칼리 금속을 넣은 후 등유, 미네랄 오일을 가득 채운 후 용기를 밀폐하여 배출해야 한다. 하지만 완전히 산화되거나 용액으로 존재하는 경우 화학폐기물 처리 방법에 의해 폐기처리 할 수 있다.

 

 

4. 기타 처리 시 주의를 요하는 화학물질

실험 중 혼합된 폐기물은 폭발, 가스 발생 등의 위험성이 있다. 서로 다른 성상의 폐기물을 혼합 시에는 특별히 주의해야 하며 혼합된 폐기물의 반응이 완전히 종료된 후 폐기물로 처리해야 한다.

① 폭발 위험이 있는 폐기물 : 질산+유기물, 황산+과망간산칼륨

② 반응성 강한 폐기물 : 황산, 농질산

③ 가스를 발생하는 폐기물 : 질산+유기물, 과산화수소 혼합물, 중탄산염+무기산

 

 

 

<실험 폐기물 관리 실무>

1. 폐수처리 의뢰 전표 기록

폐수 수집 과정에서 성상이 다른 폐수가 섞일 경우, 화학약품 간 반응으로 인하여 폐수저장용기가 폭발하거나, 냄새가 발생하는 등의 사고가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 폐수는 성상별(유기, 산, 알칼리, 무기 등)로 지정된 폐수저장용기에 폐기하여야 하며, 그 용기에 폐수처리 의뢰 전표를 부착하여 연구활동 종사자가 폐수를 부을 때마다 폐수에 포함된 화학약품의 주성분을 자세히 표기하도록 하여야 한다. 이렇게 하는 이유는 성상에 맞지 않는 폐수를 붓는 오류를 막고, 같은 성상의 화학약품이더라도 공존할 수 없는 물질은 별도의 폐수저장용기에 저장하도록 하기 위함이다.

반응으로 인하여 파손된 폐수저장용기 / 폐수처리 의뢰 전표 작성

 

 

2. 폐액의 적정처리

• 폐액은 성상별로 분리하여 수집하여 처리하지 않을 경우 화학약품 간 반응으로 인하여 폐액 저장용기가 폭발하는 등의 사고가 발생할 수 있다.
• 폐액 용기에는 폐수처리 의뢰 전표를 부착하여 연구활동 종사자 또는 처리 시 혼합을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.
• 연구실 폐액이 배출되는 곳에는 적정하게 분류된 폐액 통을 비치하고, 폐액통에 라벨을 부착하고, 연구활동 종사자가 폐액을 적절하게 버릴 수 있도록 교육을 실시하기를 권장한다.
• 실험 폐액은 지정된 폐액 통을 사용하고 산, 알칼리, 중금속, (비) 할로겐족, 유기인 등 3 혹은 5종류로 분리하여 배출하여 적정 폐기 처리가 될 수 있도록 조치해야 한다.
• 폐액 분리수거를 철저히 하시고, 혼입에 따른 위험성 등을 교육을 철저히 시켜야 한다.

폐기물 수집 용기

 

 

<폐수처리 의뢰 전표(예시)>

 

 

 

<의료폐기물 처리>

1. 의료폐기물

⑴ 조직 물류 : 실험동물의 사체와 인체 또는 동물의 피, 고름 및 혈액성 생성물 등

⑵ 병리계 폐기물 : 시험∙검사 등에 사용된 배양액, 배양용기, 보관 균주, 폐시험관, 슬라이드, 커버글라스, 폐장갑, 폐배지 등

⑶ 손상성 폐기물 : 주삿바늘, 수술용 칼날, 한방 침, 파손된 유리 재질의 시험 기구 등

⑷ 생물∙화학 폐기물 : 폐백신, 폐항암제, 폐화학 치료제 등

⑸ 일반 의료폐기물 : 혈액, 체액, 분비물, 배설물이 함유되어 있는 탈지면, 붕대 거즈 등

 

 

2. 의료폐기물 처리 시 주의사항

⑴ 연구 실험의 부산물로 발생된 폐기물은 생물학적 활성을 제거하여 폐기 처리해야 한다.

⑵ 폐기물이 발생한 때부터 종류별로 전용용기에 넣어 밀폐 포장하여 보관하며, 의료폐기물을 수거 후 다른 전용용기에 옮겨 담는 행위는 금지한다.

⑶ 부패 또는 변질 우려가 있는 동물 사체, 조직 물류 등은 플라스틱 전용용기에 넣어 냉동실에 보관한다.

⑷ 의료폐기물의 경우 유해 물질이 비산 및 증발되지 않도록 뚜껑을 닫아 보관해야 한다.

분류	고상	액상, 격리 의료, 조작물류	손상성
특징	병리계폐기물(고상) 생물∙화학폐기물(고상) 혈액오염폐기물(고상) 일반의료폐기물(고상)	병리계폐기물(액상) 생물∙화학폐기물(액상) 혈액오염폐기물(액상) 일반의료폐기물(액상)	주삿바늘 등 상해 위험 이 있는 폐기물
보관 기간	10일	15일	30일
전용용기	골판지형	합성수지류	합성수지류