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하수처리장
하수 처리장(下水處理場, sewage treatment plant)은 생활 오수 등을 정화하여 무해한 물로 만들어 강이나 바다에 방류하도록 처리하는 곳이다.[1]
개요
하수를 처리하는 시설로 하수도법에서는 종말 처리장이라 하며, 화학적인 침전, 여과 및 세균 작용 등의 방식을 이용하여 하수처리를 한다.
가정이나 공장에서 배출하는 하수는 현탁성, 콜로이드성, 용해성 물질을 포함하고 있어서 그 상태로 자연수역에 방류하면 생태계를 파괴하거나 수계전염병을 전파할 수 있으므로 이를 막기 위해 하수를 인위적으로 물리화학적 또는 생물학적 방법으로 정화하는 것. 하수처리는 공공기관에서 하는 작업으로 주로 가정하수를 처리한다. 하수처리는 크게 1차처리, 2차처리, 3차처리, 오니처리, 처분으로 나눈다.
1차처리는 선발에 의한 협잡물(夾雜物)의 제거, 2차처리는 미생물 산화에 의한 용해성 유기물의 제거(활성오니법), 3차처리는 활성탄, 응집침전 등의 물리화학적 처리에 의한 잔존미량유기물, 질소, 인 등의 제거, 오니처리는 오니의 감량을 목적으로 소화, 탈수, 소각 등을 한다. 최종적으로 오니는 매립하여 처분하지만 최근에는 부식시켜 비료로 유효하게 이용하고 있는 곳도 있다. 하수를 3차처리까지 하면 중수도(잡용수도)로서 재이용할 수 있다.
상세
사용자가 사용한 물을 하수처리장으로 보내어 정화하고 인근의 강(하천)으로 내보내는 시스템이다. 서울시 하천 하천물은 마지막으로 바다로 흘러간다. 2000년대 이후에 지어진 건물은 화장실에서 발생하는 분뇨를 하수처리장으로 보내지만, 그 이전에 지어진 건물들은 합류식 하수관거라 화장실 변기통에서 발생하는 분뇨를 정화조로 보내 정화처리한 후에 합류식 하수관거로 방류하며 일정 기간마다 분뇨수거차가 와서 처리한다. 비가 많이 오면 오수를 하수처리장에서 용량문제로 정화를 못하고 하천으로 방류(바이패스)해서 생기는 환경오염 문제로 요즘에는 개별 정화조가 있는 합류식 하수도에서 개별 정화조를 없앤 분류식 하수도로 바뀌고 있다. 하수는 사용한 물 뿐만 아니라 빗물(우수), 지하 시설의 경우 용출되는 지하수 같은 것도 포함한다. 이를 구분하지 않고 처리하는 재래식 하수도를 합류식 하수도라 하는데, 이 경우 강수량이 집중될 때 용량 초과로 인해 하천 범람이 없음에도 하수가 역류하고 홍수가 발생할 수 있다. 특히 도심 지역의 상당수의 합류식 하수도는 과거 소하천이 흘렀던 곳을 복개한 경우가 많은데, 이 경우 산골짜기에서부터 해당 하천의 유역 전체에서 물이 밀려들어와 대규모의 홍수가 발생한다. 단적으로 2020년 강남역 일대 침수 사태가 옛 반포천을 복개한 합류식 하수암거가 역류하여 발생한 것이다. 홍수가 발생하면 침수로 인한 재산피해가 클 뿐 아니라 수인성 전염병의 온상이 된다. 빗물관을 별도로 분리하여 이를 해결하는 방식이 분류식 하수도이며, 한국에서도 교체 사업을 통해 분류식 하수관거를 늘려나가고 있다. 다만 분류식 하수도는 설치 시에 구정물이 빗물관에 유입되는 것을 철저히 막지 않으면 역효과가 나므로, 치밀한 설계/설치와 지속적인 관리가 필요하다.
고대 로마 시대에는 하수도 시설이 발달했다고 알려져 있으나 실제로는 공공시설이나 고급 주택인 도무스 한정이고, 서민 아파트인 인술라는 하수도가 없었다. 그래서 주민들은 창문 밖으로 요강에 든 똥오줌과 온갖 쓰레기를 내다 버렸는데, 지나가는 행인이 이걸 맞고 다치거나 죽는 사고도 부지기수였다. 그래서 인술라 밑을 지나갈 때 조심하라는 내용의 시(詩)가 유행하기도 했고, 로마 당국도 오물 무단 투척 금지법(Deiecti Effusive Actio)을 만들어 단속하곤 했다.
중세시대 서유럽은 하수도 시설이 완전히 잊혔다는 낭설과는 달리 로마와 근본적으로 달라진 것은 없었다. 대부분의 도시는 로마와 마찬가지로 개복식 하수도가 도로 한복판에 있었기 때문에 창 밖으로 오물을 던지는 관습이 지속되었다. 그럼에도 불구하고 중세 도시에서는 하수도 건설과 청결 작업은 지속적으로 있었다. (Rawcliffe, Urban Bodies, 2013) 그러다가 17세기부터 파리, 런던 등의 대도시를 중심으로 인구가 급격히 늘어나면서 본격적인 하수관 확장이 시작되었다. 처음에는 도시를 흐르는 하천으로 하수도관을 설치하여 오물을 배출시키다가 점차 하수도관을 연장하여 하류지역까지 관을 연장하여 이곳으로 오물을 배출하는 방향으로 발전한다.
하수처리장에서는 모아진 하수들을 방류하기 적당한 수준으로 돌리는 역할을 한다. 물론 바로 식수로 활용할 수 있을 정도로 하수를 빡세게 정화한다는 것은 아니고 생태계에 부담이 가지 않는 수준의 수질로 정화해서 내보낸다는 얘기다. 침전, 미생물 분해 등의 방법이 쓰인다. 반드시 필요한 시설이지만 당연히 대표적인 님비시설물이다.
서양권의 오래된 하수구는 지하도처럼 되어 있어서 아무나 쉽게 내려갈 수 있다. 특히 파리나 런던의 경우 20세기 초까지 하수구에서 옷 조각이나 동전 등을 주워서 먹고 사는 넝마주이들이 많았으며, 당시 기준으로도 가장 밑바닥 취급을 받았다. 지금과 달리 처리 기술 및 관련 체계의 미비로 각종 오염 물질들이 그대로 하천에 방류되어서 끔찍한 환경오염을 일으키는 경우가 많았다.[2]
하수종말처리장의 하수처리공법
표준활성 슬러지법: 가장 많이 사용되는 방법으로 하수량의 20~50% 정도의 활성슬러지를 하수와 혼합한다. 그 후 5시간 정도 지난 뒤에 슬러지를 분리한 후 방류한다. 단계식포기법(step aeration) 폐수를 포기조의 전체 길이 4개 정도로 분할하여 유입시킨다. 장기포기법(extended aeration) 장기포기법은 표준적인 방법보다 포기시간이 길고 잉여슬러지의 생산량이 적은 반면, 동력비의 소모가 많다.[3]
건립시 고려해야 할 사항
첫째, 위치 선정 하수 처리장을 건립하기 전에 가장 먼저 고려해야 할 것은 적절한 장소를 찾는 것이다. 이는 대상 지역의 지형, 지하수 수질, 인구 밀도 등의 요소를 종합적으로 분석하여 선정되어야 한다. 또한, 해당 지역의 규제 및 규정을 준수하며 인접 지역과의 환경적 문제도 고려해야 한다.
둘째, 설계 및 시공 하수 처리장은 정확한 설계와 시공이 이루어져야 한다. 처리장 내부에서 충분한 공간과 처리설비를 확보하여 효율적인 처리가 이루어질 수 있도록 해야 하며, 추가 설비나 증축이 가능한 공간도 고려해야 한다. 또한, 안전성과 환경 보호를 고려하여 안정적이고 운영 및 유지보수가 용이한 설계가 필요하다.
셋째, 운영 하수 처리장의 운영은 일정한 유지보수와 감시를 필수적으로 수행해야 한다. 처리설비의 상태나 처리능력 등의 감시와 주기적인 정기검사가 이루어져야 하며, 이에 따라 필요한 유지보수 및 개선사항을 빠르게 대처하도록 조치해야 한다. 또한, 처리장에서 발생하는 냄새나 소음 등으로 인한 인근 지역 주민들의 불만이나 환경 오염 사고 등을 방지하기 위한 대책도 마련해야 한다.
넷째, 예산 하수 처리장 건립에는 많은 예산이 소요된다. 이를 위해서는 해당 사업의 필요성에 대한 충분한 검토와 대가 분석을 수행한 뒤, 적정 예산을 확보하는 것이 필요하다. 또한, 건립과 운영에 필요한 예산을 분석하여 지속적인 운영이 가능한 예산 관리체계를 구축해야 한다.
다섯째, 사회적 논쟁 하수 처리장은 주민들의 생활 환경과 밀접한 관련이 있는 사업이다. 따라서 건립 전에는 수요자의 의견을 충분히 수렴하고 공개적으로 논의하는 것이 필요하다. 이를 위해서는 소속 지자체와의 협력이 필수적이며, 주민들의 요구에 적극 대응하여 건립이 불가피할 경우에도 가능한 대폭적인 보상 및 해결책을 마련해야 한다. 하수 처리장 건립에 있어서는 위와 같은 다양한 사항들을 고려해야 한다. 이를 통해 건립과 운영에 필요한 경비와 시설의 안전성, 주민의 건강과 환경 보호 등에 대한 최대한 전반적인 고민과 준비가 가능해질 것이다.[4]
동영상
각주
참고자료
- 〈하수 처리장〉, 《네이버지식백과》
- 〈하수종말처리장〉, 《위키백과》
- 〈하수도〉, 《나무위키》
- 노블레스 홍인식, 〈하수 처리장 건립 시 고려해야 할 사항들은 무엇인가요?〉, 《네이버블로그》, 2023-04-13
같이 보기
