상하수도처리 물은 우리 몸 속에 어떤 영향을 주는지? 물의 특성에 따라 * 상수 * 하수 * 중수 * 산업폐수 * 축산폐수 * 음폐수 * 침출수 * 물은 사용 목적에 따라 * 생활용수(음용수 포함) * 공업용수(제품용수, 세척용수, 냉각용수, 스팀용수 등) * 농업용수 * 공공용수(소화용수 포함) * 오락용수 등으로 구분 상수 처리 * 생활용수와 공업용수를 공급하기 위해 정수장에서 물을 처리하는 것 * 수인성 전염병의 예방과 위생적이고 깨끗한 물을 생산하여 안정적으로 공급하는 것이 목적 원수(Raw Water) * 소규모 상수도의 경우- 지하수 사용, 바닷물을 담수화하여 공급 * 상수용 원수- 강, 하천, 호수, 저수지 등과 같은 지표수와 하천 복류수 등 * 지표수- 다양한 비점오염원들과 하수 및 폐수처리장의 방류수, 농경지로부터 강우에 의한 비료나 농약 등의 유입과 같은 여러 가지 요인들 문제 * 지하수원- 간단한 여과만으로도 음용수로 사용가능 수처리(Water treatment) * ① 취수장 : * - 강, 하천, 호수, 저수지 등으로부터 원수를 취수탑을 통해 취수한 후 도수관을 이용하여 * 정수장으로 도수 * ② 착수정(침사지) : * - 도수관을 통해 정수장으로 유입된 원수에 함유된 흙, 모래 및 각종 이물질들과 같은 침전성 입자들을 침강시켜 제거 * ③ 약품투입실 : * - 콜로이드와 같이 작고 가벼워서 가라앉지 않는 부유물들 제거하기 위해 응집제 등 약품 * 투여 * ④ 혼화지 : * - 물과 응집제 및 응집보조제 등 약품들이 잘 섞이도록 빠르고 균일하게 혼합 * ⑤ 응집지 : * - 응집제에 의해 물속의 콜로이드성 부유물 입자들을 응결성 입자(floc)로 전환시켜 침강성 큰 입자 형성 * ⑥ 침전지 : * - 응집지에서 침전성 큰 입자로 전환된 콜로이드 입자들을 침강시켜 물과 분리 * ⑦ 여과지 : * - 침전지에서 유출되는 상등수중에 잔류하는 미세한 응집물(floc)들을 제거하기 위해 * 모래와 자갈층 등으로 구성된 여과기로 여과 * * * * * * * * * * * * * ⑧ 활성탄 흡착 : - 물에서 나는 불쾌한 맛과 냄새를 제거하기 위해 활성탄으로 맛과 냄새의 원인이 되는 유 기물질 등을 흡착하여 제거 ⑨ 소독실 : - 물속에 남아있는 세균 등을 죽이고 정수장으로 부터 가정까지 급수되는 과정에서 세균 의 침투 등에 대비하기 위해 살균제 투입 - 살균제로 살균 지속력이 큰 염소가스나 차아염소산과 같은 약품 주입 ⑩ 정수지 : - 정수처리가 끝난 물을 배수지로 보내기 전 저장하는 저장조 ⑪ 배수지 : - 정수장으로부터 공급받은 수돗물을 각 가정이나 소비자에게 급수하는 곳으로 일정한 압 력으로 수돗물을 공급하기 위해 가압시설과 저류지의 역할 일부 정수장에서는 충치예방을 위해 수돗물에 1ppm 정도의 불소 첨가 폐수처리 * 하․폐수는 의무적으로 처리하여 방류하도록 규제 * 수질오염총량제 실시 * 폐수 중의 오염물질들은 부유물(SS)이나 용존물(DS)의 형태, 부유물질은 침전성 물질과 비침전성 물질로 구분. 용존성 오염물은 무기물과 유기물로 구분하여 무기물은 화학약품으로 처리하며 유기물 중 생분해성 물질들은 주로 생물학적 처리 * 처리된 폐수 중의 영양염류인 N, P와 오염물의 농도를 보다 더 낮은 수준으로 처리하기 위해 고도처리방법의 의무적 도입과 방류수질기준의 강화가 시행 폐수 처리과정 * - 스크린→침사지→응집지→1차 침전지→생물학적 처리조→2차 침전지→염소투입→고도처리 * 폐수처리에서 물리적 처리를 1차 처리, 화학적 처리 및 생물학적 처리를 2차 처리 그리고 고도처리를 3차 처리라고 부르기도 한다. 1차 처리 * 하수나 폐수는 처음 스크린을 통해 처리장으로 유입 * 2.5cm 정도의 간격을 갖는 바(bar)스크린이나 이동식 스크린을 사용하여 각종 처리장치와 펌프 등에 고장을 일으킬 수 있는 부유물질 제거. * 스크린을 거쳐 침사지에서 무기물, 해캄, 모래, 그릿(grit)등 제거함으로서 펌프나 장치의 마모나 손상 등을 방지 2차 처리 * 1차 처리가 끝난 하․폐수중의 콜로이드와 같은 비침전성 부유물들을 제거하기 위해 응집침전지에서 명반(alum, Al₂(SO₄)₃)이나 폴리염화알루미늄(PAC, poly aluminium chloride) 등과 같은 응집제와 화학약품(고분자전해질, 벤토나이트, 알칼리 등) 등을 넣어 콜로이드 응집침전 제거 * 화학응집 처리로 하․폐수 중의 유기오염물 중 약 30~50% 정도 제거 * 부유물의 처리가 끝난 하․폐수 중의 용존성 물질은 생물학적 처리방법으로 처리 * 생물학적 처리방법은 호기성 미생물을 이용한 살수여상, 회전원판법(RBC, rotating biological contactor), 활성슬러지법 등이 있으며 생물학적 처리로 물속의 용존성 유기오염물들은 슬러지로 전환 * 슬러지는 침전조에서 침강 분리하여 일부는 재순환하고 나머지는 탈수하여 처분 * 2차 처리가 끝난 하․폐수 중의 유기물 농도는 대략 10~15% 수준 3차 처리(고도처리) * 방류수질에 대한 기준 강화 * 하․폐수의 고도처리시설 의무화 * 3차 처리의 주목적은 영양염류인 질소와 인의 처리이나 BOD, COD, SS 등의 고도처리도 포함 * 처리수 중의 독성물질이나 악취성분 등을 제거하기 위해 활성탄 흡착이나 염소투입, 막(membrane)을 이용한 처리방법 등 사용 슬러지 처리 * 하․폐수처리장에서 발생되는 슬러지는 부유물과 침사지에서 발생되는 1차 슬러지와 생물학적 처리과정에서 발생되는 2차 슬러지 * 1차 슬러지는 대부분 소각 또는 매립 * 2차 슬러지는 주성분이 박테리아로 함수율이 높아 기계적으로 탈수 시 함수율 80% * 2차 슬러지는 과거 주로 해양투기로 처리하였으나 런던 덤핑협약에 의해 해양투기가 전면적으로 금지됨에 따라 처리문제 대두 * 탈수된 슬러지 혐기성 소화로 메탄가스 생산 * 슬러지를 혐기성 소화하여 메탄가스 생산 * 혐기조에서도 소화슬러지가 발생되는데 탈수하여 농장이나 과수원 등지에 비료로 공급 하거나 건조 후 소각처리 * 2014년 말 기준 전국의 하수도 보급률 92.5%, 공공하수처리시설 500m³/일 이상이 569개소로 시설용량 25,085,810m³/일, 500m³/일 미만 3,130개소로 시설용량은 240,993m³/일 * 하수관로의 설치연장은 총 126,605km(합류식 : 45,415km(35.9%), 분류식 : 81,191km * (64.1%)), 하수도정비기본계획상의 계획연장 165,479km의 76.5% * 전국 569개 공공하수처리시설(500m3/일 이상) 중 534개에서 처리수 재이용 * 연평균 하수처리량 7,185,984천 톤 중 12.6%인 907,443천 톤을 하수처리시설의 세척수나 청소수 또는 하천유지용수, 농업용수 등으로 재이용 * 충청북도가 33.8%로 재이용률이 가장 높고 다음으로 대구광역시 30.4%인 반면, 제주도와 전라북도는 모두 2.3%로 최저 생활하수 * 생활하수의 발생량은 처리량 기준으로 하루 약 19,687천 톤이며 해마다 6~7%씩 증가 전망 * 생활하수는 수질오염 중에서 가장 많은 부분을 차지하고 있어 인구가 밀집된 대도시 주변 수역의 수질 악화요인 산업폐수 * 생활하수에 비하여 그 양은 많지 않으나 오염물질의 농도는 생활하수에 비하여 월등히 높다 * 산업단지 등에는 모두 폐수처리장이 설치 축산폐수 * 축산폐수의 배출량은 1% 정도에 불과하나 BOD 기준 오염발생량은 32%를 차지하는 고농도의 폐수 * 축산시설의 90% 이상이 비규제대상 영세축산농가이므로 개별 정화시설의 설치가 불가능하여 적정처리를 기대하기 어려운 실정 * 하루에 소의 경우 분(糞) 25kg, 뇨(尿) 10L, 돼지의 경우 분(糞) 3kg, 뇨(尿) 3L 배출(참고 : 닭은 0.1kg, 사람은 1kg의 분과 0.9L의 뇨 배출). 기타 오염원 * 수계 상류의 호소, 저수지 내에 위치한 가두리 양식장으로부터 질소와 인이 대량 함유된 잔류사료, 폐사어 등의 유출로 호소 부영양화 발생, 가두리 양식금지로 이 문제는 해소 * 농약과 비료의 사용량 증가추세, 골프장, 호텔, 숙박업소, 수상음식점, 낚시 행위 등으로 상수원의 수질은 계속 오염 수질기준 * 수질기준은 모든 수질관리의 목표 * 우리나라의 수질기준은 음용수, 공업용수, 농업용수, 수산용수, 위락용수 등 이용목적에 따라 생활환경과 국민의 건강보호를 위해 설정되었으며 하천, 호소 및 해역의 수질환경기준이 규정되어 있다. * 환경부 2007년부터 하천의 이화학적 수질환경기준 외에 수질의 등급에 따라 가장 많이 발견되는 어류와 저서생물지표 종, 서식지 및 생물특성을 기초로 수생태계 생태별 생물학적 특성을 나타내는 특성 이해표를 제정하여 생물학적 수질평가기법으로 활용 * 독일, 영국 등은 이미 1990년대부터 생물학적 수질평가기법 운용 배출규제기준 * 폐수배출 시설업체로부터 하천으로 유입되는 오염물질들은 반드시 폐수의 배출허용 기준을 준수하여 방류 * 수질측정결과 환경기준이 초과되는 수역이나 수질장래 예측결과 목표수질이 환경기준을 초과하는 경우, 양질의 수자원을 확보하기 위해서 오염원을 포함한 종합적인 수질관리를 위해 특별대책지역으로 지정하고 공공하수처리시설 등의 방류수 수질기준보다 엄격한 배출허용 기준을 정할 수 있으며, * 특별대책지역 중 사업장이 밀집되어 있는 구역의 경우에는 구역 내의 사업장에 대하여 배출되는 오염물질을 총량으로 규제