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사회 전반적으로 웰빙 바람이 불면서 우리가 사용하는 물 역시 높은 수질을 요구하고 있다. 특히 건강과 직결되는 상수에 있어서는 더욱 관심이 높아 각 가정에서 수질에 대한 요구가 점점 높아지고 있는 실정이다.
또한 물 부족에 대비하여 하수는 물의 재활용 측면에서 고도처리의 필요성이 날로 높아지고 있어, 하수를 중수도로 재활용하거나, 하수처리장 처리수를 청계천 유지용수로 쓸 가능성과, 현재 하수처리장 방류 수질 기준이 총질소 60㎎/L, 총인이 8㎎/L이나 2008년부터는 20㎎/L, 2㎎/L로 강화되어 이를 만족시키려면 고도 하수처리 시설이 당면과제가 되었다.
따라서 서울시 뿐 아니라 전국적으로 상·하수도에 대한 고도처리 시설을 설치하여 수질을 높이고자 계획하고 있으며, 이에 대한 관심은 향후 지속적으로 증가할 것이다.
이에 상·하수의 고도처리시설에 간략히 소개하고자 한다.
고도정수처리
기존의 정수처리방식은 물리화학적 방법인 응집, 침전, 여과, 소독공정으로 단순히 현탁성 부유물질의 제거에 목적을 두고 있어 이들 정수방법으로 충분히 제거되지 않는 농약 및 유기화학물질, 조류나 방선균 등으로부터 야기되는 냄새물질, 트리할로메탄 전구 물질 등의 소독부산물, 암모니아성 질소, 합성세제 사용량 증가에 따른 음이온계면활성제 등을 처리하기 위해서는 고도정수처리시설이 필요하다.
더욱이 우리나라 주요 상수원인 낙동강, 금강 등의 수질이 악화되고 1991년 이후 중금속, 페놀, 벤젠 등 각종 유해물질 오염 사고가 발생하면서 우선적으로 낙동강을 원수로 하는 정수장에서 고도정수시설을 도입하게 되었다.
고도정수처리로는 활성탄처리시설, 오존처리시설, 생물처리시설 등이 있으며 우리나라뿐 아니라 외국에서도 대부분 오존 및 활성탄을 이용한 시설을 도입하고 있다.
오존처리는 오존의 강력한 산화력을 이용하여 원수중의 미량 유기물질의 성상을 변화시켜 제거하는 방법으로 THM전구물질이나 악취물질 제거에 효과적이고, 살균효과가 우수하여 소량의 접촉에 의해서도 대부분의 세균을 사멸시킨다.
활성탄처리는 코코넛 껍질이나 석탄, 나무 등을 고온에서 탄화시켜 만든 활성탄 내부의 무수한 세공을 이용하여 흡착 가능한 유해물질들을 제거하는 방법으로 농약성분 등의 미량 유해물질, 취기물질, 유기물질 제거에 효과적이다.
따라서 대부분의 문제 수질들은 활성탄이나 오존에 의해 처리가 가능하지만 질산성질소, 불소, 황산이온 등은 이온교환이나 막을 이용한 공정에 의해 처리가 가능하므로 고도정수처리시설 도입시 상수원수의 수질과 처리수의 목표수질, 기존시설과의 유기적 관계 등을 고려하여 지역적 특성에 맞는 처리공정 시스템을 도입해야 한다.
서울시에서도 2006년부터 시범적으로 1개 정수장(영등포)에 고도정수처리시설을 시범 운영할 계획이며, 2007년 이후에는 연차적으로 도입하기위해 현재 상수도 연구소에 실증플랜트(오존+입상활성탄, 막여과)를 설치하여 한강 수질에 적합한 고도정수처리 시설을 단계별로 연구하고 있다.
하수고도처리
국내 하천 수질이 최근 급격히 나빠지고 있는 커다란 이유 중의 하나는 하수처리과정에서 처리되지 않은 질소와 인 등의 영양염류가 하천에 흘러들어 이를 영양으로 하는 조류가 과다하게 번식하여 부영양화 등을 야기시키기 때문이며, 일반적으로 하수처리 방법으로 널리 사용되고 있는 활성오니법에 의한 하수처리로는 하수중의 무기성 이온을 비롯하여 중금속이나 영양염류 등의 처리효율이 낮아 이들을 처리 할 수 있는 고도처리 시설이 필요하게 되었다.
하수의 고도처리 방법은 처리대상 물질에 따라 부유물질 및 잔류 용존유기물 제거 공정, 질소제거공정, 인제거공정, 질소-인 동시 제거 공정 등이 있으며, 질소-인을 동시에 제거할 수 있는 처리공법이 경제적이고 효과적이라 하겠다.
질소-인 동시제거 방법으로는 A2O(혐기-무산소-호기법), BNR(생물학적 영양염류 제거공정), SBR(연속회분식 반응조), 5단 Bardenpo(혐기-무산소-호기-무산소-호기법), UCT(University Cape Town)공정, VIP(Virginia Initiative Plant)공정 등 여러 가지가 있으며, 처리대상 하수의 수질, 목표수질, 슬러지 발생량, 운전관리의 용이성, 경제성 등을 고려하여 선택하여야 한다.
서울시에서도 강화되는 방류수질에 대처하기 위해 2007년까지 기존 4개 하수처리장에 고도처리시설을 설치할 예정이며, 향후 수질환경개선과 수자원 확보라는 두가지 관점에서 하수의 고도처리 시설과 처리수의 재활용에 대한 정부의 끊임없는 지원과 정책이 수반되어야 할 것이다.
- 환경연구관 어수미 박사 |