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문제 정의
- 본 연구에서는 공동주택, 근린생활시설, 식당 등의 개별오수처리시설 중 환경공영제 참여시설에 대하여 유지관리실태 및 설계.시공 등의 문제점을 파악하고, 향후 수질개선 방안과 환경공영제 성공 정착을 위한 구체적인 방안을 마련하고자 하였다.
- 및 설계.시공 등의 문제점을 파악하고, 향후 수질개선 방안과 환경공영제 성공 정착을 위한 구체적인 방안을 마련하고자 하였다.
제안 방법
- 1, 2차 유지관리 방법 개선을 통해 각각 63.1, 2.1 kg BOD/d 를 삭감하였으며, 시설개선을 통해 43.9 kg BOD/d를 추가로 삭감하여 연구과제 수행(환경공영제 사업)을 통해 최종 109.1 kg/일 BOD 를 삭감하였다.
- 8에 나타내었다. BOD 삭감 부하량은 대상시설 각각의 오수발생량을 토대로 사업진행 절차에 따라 개선된 방류수 농도를 곱하여 산정하였다.
- 대상시설(288개 업소)에 대한 체계적인 관리 및 기술지원 효율성 제고를 위해 대상시설을 방류수수질기준 초과여부,시설물 완성도를 고려하여 대상시설을 방류수수질기준 이내시설(A Group), 유지관리 방법 개선대상 시설(B Group), 시설개선 대상시설(C Group)로 구분하였으며, 구체적인 연구과제 수행 모식도는 Fig. 1과 같다.
- 고려하여 추정하였다. 상수도 공급지역의 용수 사용량은 상수도 사용량을 이용하였고, 지하수 사용지역의 용수사용량은 지하수 사용대장과 업종별 상수 사용량을 적용하였다. 오수발생량 추정의 신뢰성 향상을 위해 수계오염오염총량관리지침(국립환경과학원, 2004)의 잡배수 오수전환율 (0.
- 연구대상 시설을 Table 1과 같이 업종별로 구분하였고, 각 시설별로 Table 2의 조사항목을 바탕으로 오수처리시설 처리방식과 업종별 원수특성, 유지관리방법 등 관리이력 카드를 작성하여 시설현황을 파악하였다.
- 연구대상 시설의 수질개선 효과를 파악하고자 각 시설의오수 발생량을 추정하였으며, 오수발생량은 용수 사용량과오수 전환율을 고려하여 추정하였다. 상수도 공급지역의 용수 사용량은 상수도 사용량을 이용하였고, 지하수 사용지역의 용수사용량은 지하수 사용대장과 업종별 상수 사용량을 적용하였다.
- 상수도 공급지역의 용수 사용량은 상수도 사용량을 이용하였고, 지하수 사용지역의 용수사용량은 지하수 사용대장과 업종별 상수 사용량을 적용하였다. 오수발생량 추정의 신뢰성 향상을 위해 수계오염오염총량관리지침(국립환경과학원, 2004)의 잡배수 오수전환율 (0.88) 을 조사된 용수사용량에 곱하여 오수발생량을 추정하였다. 대상시설에 대해 유지관리 방법 개선 전.
- 즉, 각 시설의혐기조 有.無, 유량조정 기능, 침전조.침전분리조 적용 현황 등을 고려하여 각 공정조합에 따른 처리효율을 평가하였다.
- 후와시설 개선 전.후의 방류수 수질 (BOD) 을 이용하여 연구대상 시설의 BOD 배출부하 삭감량을 조사하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 특별대책지역 내 개별오수처리시설 중 환경 공영제 대상시설 2, 025개소 중 환경공영제 참여시설 288개소를 연구대상으로 선정하였다.
- 팔당호 인근지역 7개 시. 군에는 2006년 말 현재 29, 331 개소의 개별오수처리시설이 산재해 있다(강동한 등, 2005a).
성능/효과
- 1) 개별오수처리시설의 방류수 수질기준 초과 원인은 유지관리 미흡(67.5%)과 시설물 완성도 저하(32.5%)로 조사되었으며, 향후 수질개선을 위해서는 위탁관리자의 전문성 제고와 기술적 완성도가 높은 제품의 생산, 판매 및시공이 이루어질 수 있도록 제도 보완이 필요할 것으로 판단된다.
- 2) 개별오수처리시설의 처리수질을 확보하기 위해서는 전처리 시설(혐기부패조, 유량조정조)를 완비하고, 주 처리공정인 포기조 및 침전조 기능 활성화가 필요하며, 혐기조, 유량조정조, 포기조, 침전조 형태의 시스템 구성이 가장 안정적인 처리수질을 얻을 수 있었다.
- 3) 개별오수처리시설의 상수사용량과 설계용량을 비교한 결과 설계용량이 1.8~2.4 배 정도 크게 산정되고 있어 향후 산정방식의 재조정이 필요함을 알 수 있었다.
- 경우, 3) 기본설계 시 원수 BOD 농도를 낮게 적용 하여 포기조 유입 BOD 부하가 높아 순수부착공정으로 운영되기에는 다소 무리가 있기 때문인 것으로 판단된다.
- 5) 자가관리 형태의 오수처리시설 운영방식은 적절한 관리가 어려워 공공수역에 생활계 오염원에 대한 배출부하량을 가중시키고 있어 향후 하수처리장의 건설을 통한 오염원 차단과 더불어 하수관거 설치가 비경제적인 지역에 대해 환경공영제 시행은 생활계 오염원 차단에 효과가 있을 것으로 판단된다.
- 6) 특별대책지역에 포함된 하수처리 구역 내 개별오수처리시설(3 m3/일 이하) 484개 시설은 하수관망 정비를 통해 우선적으로 하수처리장 유입을 추진하고, 200 m3/일 이상 대용량 시설(142개소)에 대해서는 관리감독 강화가 필요하다. 아울러 하수처리구역 내 1, 043개 환경공영제대상시설은 하수처리장 시설개선 완료 후 소규모시설부터 단계적으로 연계처리를 추진하는 것이 바람직 할것으로 판단된다.
- 7) Fig. 8에 나타난 바와 같이 특별대책지역에 포함된 하수처리 구역 외 개별오수처리시설(2, 155개소) 중 설계용량이 200 m3/일 이상 대용량 시설(982개소)은 관리 감독을 강화하여 배출부하량을 관리하고, 4 m3/일 이상 200 m3/ 일 이하 설계용량인 환경공영제 대상시설(982개소)에 대해서는 수질개선 효과가 큰 지역을 중심으로 대용량부터 개선사업을 추진하는 것이 사업의 효과를 높일 수 있을 것으로 판단된다.
- 개별오수처리시설의 방류수수질기준 초과 원인별로는 운영자의 유지관리미흡(29.4%), 유량조정조 운영미숙(22.9%), 부적절한 공기공급(15.2%) 등 67.5%가 처리시설의 부적절한 운영에 기인하고 있어 전문성을 갖춘 위탁관리가 무엇보다 중요한 과제임을 알 수 있었다.
- 개선 유형별로는 대상시설 288개소 중 위탁관리자 관리를 통한 167개소(58.0%)가 방류수수질기준을 달성할 수 있었고, 위탁관리자와 기술공유 방식에 의해 기준 초과시설 121개소(42.0%) 중 1차 기술지원 사업을 통해 59개소(방류수수질기준 초과율 : 21.7%), 2차 기술지원 사업을 통해 11 개소(방류수수질기준 초과율 : 17.7%)에 대해 수질개선을 완료할 수 있었다. 그리고 최종적으로 시설개선 사업을 통해 25개소의 수질개선을 완료하여 방류수수질기준 초과율을 9%까지 개선하였다.
- 개선사업이 추진됨에 따라 방류수수질기준 초과율은 Fig. 7 에 예시된 바와 같이 사업 수행전 42%에서 최종단계에는 9%로 현저하게 개선되었다.
- 결론적으로 오수처리 시설을 안정적으로 관리하기 위해서는 전처리 기능인 혐기부패조에서 고농도 유기물질에 대한 완충 능력을 강화, 유량조정조의 유량조절 기능을 활성화 및 생물 반응조의 체류시간을 충분히 확보하는 것이 가장 중요한 요소인 것으로 판단된다. 아울러 침전분리조 보다는 침전조를 설치하여 침전된 슬러지의 반송 및 폐기 그리고 월류 부하를 안정적으로 유지할 수 있도록 침전조의 구조를 개선하는 것 또한 중요한 요소인 것으로 조사되었다.
- 7%)에 대해 수질개선을 완료할 수 있었다. 그리고 최종적으로 시설개선 사업을 통해 25개소의 수질개선을 완료하여 방류수수질기준 초과율을 9%까지 개선하였다.
- 또한 혐기부패조 용량부족 (12.6%), 포기조 용량부족(6.1%) 등 처리시설 용량부족과 부적절한 침전조 및 배관설치 등시설물 자체의 이상에 의한 방류수수질기준 초과시설이 32.5%를 차지하여 단위공정의 완성도를 향상시킬 수 있는 관련제도 정비가 시급한 것으로 나타났다
- 부착미생물 공법은포기조에 접촉여재를 고정상 또는 유동상 방식으로 충진하는 처리공법으로 유지관리 용이성과 경제성면에서 활성슬러지공법보다 유리하여 개별오수처리 시설에 많이 적용되는 것으로 보고되고 있다(Jenssen and Siegrist, 1990). 본 연구에서의 288개 업소를 조사한 결과 역시 Fig. 2와 같이 HBC (Hanged Bio-Contactor), Bio-filtration, 요구르트 공법 등부착미생물 공법이 주를 이루고 있는 것으로 조사되었다.
- 용인지역에 적요된 영업오수 설계용량과 실제 오수발생량을비교한 결과 설계용량이 1.8~2.4 배 정도 큰 것으로 조사되었다. 이는 대부분의 개별오수처리시설 설계용량이 실제 발생량 보다 크게 산정되고 있음을 의미한다.
- 유지관리 방법 개선 대상시설(B Group) 121개소의 수질 개선을 위해 1차, 2차 기술지원을 실시한 결과 대상시설 중 70개소는 수질개선을 완료하였으나 26개 대상시설은 수질 개선 정도가 미약하여 방류수수질기준을 초과하였다. 한편, 시설개선 대상시설(C Group) 25개소는 시설물의 완성도가 낮아 유지관리 방법 개선만으로는 수질개선에 한계가 있어 유지관리방법 개선과 시설개선을 병행하여 수질 개선을 완료하였다.
- 1 mg/L SS 의 10% 내외로 나타났다. 이를 바탕으로 오수처리시설에 가장 우수한 공정조합은 A-mode (혐기조, 유량 조정조, 포기조, 침전조)로 조사되었으며 각 단위공정이 순차적으로 모두 구비되고 단위공정의 기능이 원활하게 수행이 될 경우 매우 안정된 처리수질을 보였다.
후속연구
- 4) 환경공영제 대상시설(288개소)에 대한 기술지원과 시설개선을 통해 1일 109.1 kg BOD를 삭감하여 경안천 수질개선에 크게 기여하였으며, 향후 본 연구에서 제안한 개별오수 관리시스템을 환경행정에 접목한다면 생활계오염원의 배출부하량 삭감에 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
- 결론적으로 개별오수처리시설의 처리효율을 향상시키기 위해서는 용량산정 방식의 재조정과 처리수질을 안정적으로 유지할 수 있는 개별오수처리시설 등록 제품 (FRP 재질)이 시공 및 관리될 수 있는 구체적인 방안 마련이 시급하다.
- 그러므로 공동주택의 수질개선을 위해서는 혐기조기능을 강화하고 유량조절조의 기능을 활성화 하는 방안이 충분히 검토되어야 할 것으로 판단된다.
- 본 과제 수행으로 얻어진 연구결과를 환경공영제 사업에 활용한다면 수질오염 총량관리제 시행과 더불어 환경 공영제사업이 생활계오염원의 효율적인 삭감방안으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 수 처리 기술적인 측면에서는 설계용량이 발생량보다 크면 유지관리에 유리하다 그럼에도 불구하고 실제 개별오수처리시설의 방류수수질기준 초과율이 40%를 상회하고 있어 개별오수처리시설 수질개선을 위해서는 향후 개별오수처리시설 설치, 운영, 위탁관리 등 오수분야 관련제도를 일부 보완해야 할 것으로 판단된다.
- 즉, FRP재질의 등록된 제품의 재질검사와 성능검사의 실효성을 담보할 수 있는 제도적 보완이 시급한 과제이며 아울러, 개별오수처리시설을 관리하는 위탁관리자의 수 처리전문성을 높일 수 있는 구체적인 방안이 필요하다고 판단된다.
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