수질환경설비 시스템의 개요, 환경설비 시스템

 

 

1. 수질환경오염의 정의

 

□ 수질 오염은 물이 오물이나 폐수 때문에 인체에 해를 끼치거나 생태계를 파괴할 정도로 더러워지는 것을 말한다. 각종 산업폐수나 도시하수는 최종적으로 하천, 해양 등의 공공 수역에 흘러들어 악취를 발생시키고 어류를 사멸시키는 등 생태계를 파괴하며, 인간의 건강에 해를 미치는 각종수인성 전염병의 원인이 되며, 생활용수, 농업용수, 공업용수, 수산용수 등으로서의 사용을 불가능하게 한다. 폐수처리의 목적은 이와 같은 생태계의 각종피해를 방지하는데 있다.

 

 

 

제2절 수질오염 방지기술의 개요

 

□ 수질오염방지기술이란 기본적으로 오‧폐수 중에 포함된 물과 인간의 활동으로 인하여 자 연수계에 유입된 각종이물질을 분리하여 최대한 수질을 원상으로 되돌리는 일련의 처리 기술을 말한다.

 

□ 하수처리장시설은 하수관거와 펌프를 통해 이송 받은 하수를 물리적, 화학적, 생물학적 방법을 이용하여 처리함으로써 방류수 수질기준에 적합하도록 하수 중의 오염물질을 제 거 혹은 저감시켜 배출하기 위한 단위프로세스의 집합이다.

 

□ 일반적인 하수처리장은 전처리, 1차 처리, 2차 처리, 고도처리로 분류된다. 전처리 시설 은 하수 중 협잡물이나 분뇨의 제거 또는 파쇄를 위한 스크린, 파쇄기 및 침사지(Grit chamber)를 말하며, 이러한 전처리 시설과 유량조정조 및 1차 침전지(초침)까지 포함한 과정을 1차 처리라 하고 포기조와 최종 침전지까지를 2차처리라 부른다. 무산소조, 혐기 조를 추가하여 질소와 인 등의 영양염류를 제거하는 프로세스를 고도처리라 하며 최근 에는 처리수를 재이용하기 위한 재이용설비가 반영되는 추세이다.

 

□ 생물학적 처리를 이용하는 대부분 하수처리장의 오염물질 제거 원리는 미생물이 하수 중의 유기물을 섭취하여 성장함으로써 유기물을 제거하여 하수를 정화하는 것이다. 따라 서 유기물을 제거할수록 미생물의 발생도 많아지는데 이것을 슬러지라 부른다.

 

□ 전처리 설비는 비상 시 유입하수를 차단하기 위한 비상 수문, 유입하수의 차단 및 유입 수로 유지관리를 위한 유입 수문, 하수와 함께 유입되는 협잡물을 제거하기 위한 세목 스크린, 하수와 함께 유입되는 모래를 제거하여 후속프로세스의 기능을 원활히 수행하기 위한 침사지, 침사물을 모래와 유기물로 분리하여 모래는 컨베이어로 반출하고 유기물은 유출시켜 침사 분리기 유입수로로 반송하기 위한 침사분리기, 함수와 함께 유입되는 미 세한 협잡물을 제거하기 위한 미세목 스크린, 협잡물 및 모래를 이송하기 위한 컨베이 어, 협잡물을 파쇄하기 위한 협잡물 파쇄기, 유입수 내 이물질을 파쇄하기 위한 분뇨파 쇄기 등으로 이루어지며, 전처리 시설의 설치 목적은 1차 처리 이전에 하수처리장의 효 율을 높이기 위한 협잡물, 분뇨 모래 등의 사전처리이다.

 

□ 1차 처리 시설은 유입하수를 교반하여 균질화함으로써 하수 내 슬러지 퇴적방지를 위한 유량조정조 교반기, 침사지 등으로 생물반응조에 유입하기 전 준비과정이며 공업하수에 서는 오일, 그리스, SS를 플로테이션, 침전, 필터링을 통하여 제거한다.

 

□ 2차 처리는 생물반응 과정으로 통상적으로 폭기조로 구성되며 송풍기를 연결한 산기장 치를 통하여 공기를 불어넣고 교반시키면 각종 미생물이 하수 중의 유기물을 이용하여 증식하고 응집성 플록을 형성한다. 이것을 활성슬러지라 부르는데 세균류, 원생동물, 후 생동물 등의 미생물 및 비생물성의 무기물과 유기물 등으로 구성된다. 활성슬러지를 산 소와 함께 혼합하면 하수 중의 유기물은 활성슬러지에 흡착되어 미생물군의 대사기능에 따라 산화 또는 동화되어 그 일부는 활성슬러지로 전환된다. 산기관을 통한 공기는 기계 적인 수면 교반 등에 의해 부유상태로 유지된다. 반응조로부터 유출된 혼합액은 이차침 전지에서 중력에 의해 고액 분리되고 상징수는 처리수로 방류된다. 침전, 농축된 활성슬 러지는 반응조에 반송되고 하수와 혼합되어 다시 하수처리에 이용됨과 동시에 잉여슬러 지로 처리된다.

 

□ 그러나 일반적으로 적용되고 있는 표준활성슬러지법을 통한 하수처리는 하수 중의 오염 물질을 완전히 제거하는 것이 불가능하므로 여러 종류의 무기성이온을 비롯한 중금속, 유기물질, 영양염류 등이 방류수역으로 유출되어 부영양화(Eutrophication), 적조현상(Red Tide) 등을 유발시킬 수 있다.

 

□ 따라서 통상 2차 처리를 통한 BOD, SS 등 유기물만의 제거는 방류수역에서 영양염류에 의한 조류 및 수서식물의 성장을 촉진시켜 용존산소 고갈로 인한 하천의 자정능력 저하 를 초래하게 되므로 궁극적으로 방류수역의 수질개선을 위해서 유기물뿐만 아니라 질소, 인 등의 영양염류를 제거하여야 한다. 최근에 방류수 수질기준이 강화됨에 따라 시설공 정개량을 위한 하수처리장의 고도처리 시설공사가 이루어지고 있다(서울시, 2012)

 

[출처] 산업통상자원부, 국내 하수처리장 에너지진단 사례연구. 2011(에너지경제연구원 수행)

 

 

 

제3절 수질환경 설비시스템의 계통도

 

[출처] 익산환경운동연합 홈페이지,  http://iksan.kfem.or.kr/

 

 

 

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