[논문]도시내 배수설비 슬러지가 악취에 미치는 영향 연구

유대현; 박지훈; 이용훈; 이장훈; 강선홍

doi:10.11001/jksww.2014.28.3.315

도시내 배수설비 슬러지가 악취에 미치는 영향 연구
Effect of municipal sludge from drainage facility on foul smell 원문보기

上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater, v.28 no.3, 2014년, pp.315 - 324

유대현 (광운대학교 환경공학과) , 박지훈 (광운대학교 환경공학과) , 이용훈 (광운대학교 환경공학과) , 이장훈 (광운대학교 환경공학과) , 강선홍 (광운대학교 환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The residents' odor complaint is steadily increasing by odor causing from sewage system. A current drainage facilities and septic tank are included in the individual sewerage according to Sewerage Act. However, definitions and legal standards of drainage tank are insufficient. In addition, specifications and maintenance standards related to structure and size are not established. In this research, effect of drainage tank in individual sewage facilities on the odor occurrence was studied and the concentrations of $H_2S$ and composite odor were measured. From the measurements, the concentration of $H_2S$ and composite odor were 1 ppm ~ 5 ppm and 1.04 OU ~ 4.05 OU, respectively, before pump operation. Also, the concentration of $H_2S$ and composite odor were 5 ppm ~ 33 ppm and 5.10 OU ~ 35.04 OU, respectively, after pump operation. The concentration of SS in the effluent from drainage tank was ranged from 840 mg/L to 1,980 mg/L. These high concentration of SS seemed to be the major source of foul smell when high concentrated suspended solids in the public sewerage system were decomposed and then emitted. In this research, correlation coefficient ($R^2$) between $H_2S$ and composite odor before and after pumping were 0.925 and 0.918, respectively.

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문제 정의

본 연구에서는 개인하수도시설의 배수조가 주변 악취에 미치는 영향에 관한 악취발생원인 및 배수조 현황에 대해 조사하고, 배수조의 황화수소와 복합악취를 측정하여 분석하고자 하였다. 또한 배수설비의 배수펌프가 가동되어지는 순간 공공하수도에 접합되는 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정하여 황화수소와 복합 악취 농도와의 상관관계에 대해서도 알아보고자 하였다.
본 연구에서는 개인하수도시설의 배수조가 주변 악취에 미치는 영향에 관한 악취발생원인 및 배수조 현황에 대해 연구를 수행하였다. 병원 1개소, 복지관 1개소, 사무실 2개소, 시장상가 2개소, 공동주택 2개소, 일반 음식점 2개소, 학교 2개소, 근린시설 3개소 등 건축물의 용도별로 총 15개소에 대하여 배수설비를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
본 연구에서는 개인하수도시설의 배수조가 주변 악취에 미치는 영향에 관한 악취발생원인 및 배수조 현황에 대해 조사하고, 배수조의 황화수소와 복합악취를 측정하여 분석하고자 하였다. 또한 배수설비의 배수펌프가 가동되어지는 순간 공공하수도에 접합되는 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정하여 황화수소와 복합 악취 농도와의 상관관계에 대해서도 알아보고자 하였다.
다만, 서울특별시의 경우 도심지 하수 악취 개선을 위해 악취 측정방법을 지침화하여 시행하고 있으며, 정화조의 경우 방류조 상부 기준 30 cm 하단에서 측정하고 하수관로의 악취는 방류조에서 펌핑되는 하수가 공공하수도에 접합되는 하수 맨홀 상부 기준 30 cm 하단에서 측정하게 되어있다. 이에 본 연구의 배수조에서도 정화조와 동일한 악취측정 지점을 정하여 측정하였다.

제안 방법

2. 지하에 설치된 배수조 내 생활오수를 방류하는 개인소유물의 배수설비에 대하여 서울특별시 등 지자체가 관리하고 있는 공공하수도에 생활하수가 유입되는 맨홀 상부에서 배수펌프 가동 전·후의 악취를 측정하였다.
3. 개인하수도 부분 중 배수설비에서 배출되는 하수도내의 수질오염물질들이 생활 악취에 미치는 영향을 조사하였다.
4. 건축물의 규모 및 용도에 따른 황화수소 및 복합악취 농도를 측정하고 둘 간의 상관관계를 분석하였다.
건축물 용도별로 병원 1개소, 학교 1개소, 복지관 1개소 등 총 3개소의 배수설비 방류수에 대한 COD, SS의 수질분석 실험을 실시하였다. Table 3.
따라서 건축물 용도별로 총 15개소에 대한 배수펌프 가동 전·후의 악취 측정 결과를 토대로 황화수소와 복합악취의 상관관계를 분석하였다.

대상 데이터

1. 배수설비가 주변 악취에 미치는 영향을 조사하기 위하여 건축물의 용도별로 병원 1개소, 복지관 1개소, 사무실 2개소, 시장상가 2개소, 공동주택 2개소, 일반 음식점 2개소, 학교 2개소, 근린시설 3개소 등 총 15개소에 대하여 배수설비에 대한 내부 시설을 점검하였다.
9에 나타내었다. 조사대상 건물들은 병원 1개소, 복지관 1개소, 사무실 2개소, 시장상가 2개소, 공동주택 2개소, 일반 음식점 2개소, 학교 2개소, 근린시설 3개소 등 건축물의 용도별로 총 15개소이었고 이들에 대해 배수설비 조사를 실시하였다. 15개소를 건축물의 용도별로 구분하여 배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취의 평균 악취농도를 측정한 결과 배수펌프 가동 전 황화수소는 1.

데이터처리

따라서 건축물 용도별로 총 15개소에 대한 배수펌프 가동 전·후의 악취 측정 결과를 토대로 황화수소와 복합악취의 상관관계를 분석하였다. 두 변수 황화수소와 복합악취 사이의 관계식이 어느 정도 신빙성이 있는가를 살펴보기 위해 가장 일반적으로 쓰이는 피어슨 상관관계(Pearson correlation)를 이용하였다.

성능/효과

3개소에 대한 배수펌프 가동 전·후 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 D 빌딩의 가동 전 황화수소는 2 ppm, 복합악취는 1.15 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 18 ppm, 복합악취는 12.50 OU로 측정되었다.
각각의 배수펌프 가동 전·후 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 C 고등학교의 가동 전 황화수소는 1 ppm, 복합악취는 1.05 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 10 ppm, 복합악취는 8.55 OU로 측정되었다.
각각의 배수펌프 가동 전·후 인근 공공하수도 빗물받이 상부에서 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 S 중식당의 가동 전 황화수소는 3 ppm, 복합악취는 2.00 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 5 ppm, 복합악취는 5.10 OU 로 측정되었다.
각각의 배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 L 아파트의 가동 전 황화수소는 1 ppm, 복합악취는 1.05 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 12 ppm, 복합악취는 9.21 OU로 측정되었다.
각각의 배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 M 상가의 가동 전 황화수소는 2 ppm, 복합악취는 1.15 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 15 ppm, 복합악취는 13.70 OU로 측정되었다.
각각의 배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 S 빌딩의 가동 전 황화수소는 5 ppm, 복합악취는 4.05 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 25 ppm, 복합악취는 22.12 OU로 측정되었다.
둘째, 총 15개소에 대한 배수펌프 가동 전·후의 악취 측정 결과를 토대로 황화수소와 복합 악취의 상관관계를 분석한 결과 배수펌프 가동 전 황화수소와 복합악취의 결정계수(R2)의 값은 0.925로 나타났으며, 배수펌프 가동 후 황화수소와 복합악취의 결정계수(R2)의 값은 0.918로 나타났다.
마지막으로, 서울특별시의 경우 정화조 방류수 배출시 공공하수도에서의 황화수소 농도를 5ppm 이하로 유지될 수 있도록 권고하여 행정지도를 시행하고 있으나, 현장조사 결과 배수조 펌프 가동시 황화수소 농도가 5 ppm 이하인 곳은 없는 것으로 나타났다. 배수설비는 정화조와 함께 하수도법 상 개인하수도의 범위 내에 포함이 되어 있지만 배수조는 하수도법률 상의 용어 정의도 미흡하고 설치기준 및 유지관리 기준이 정립되어 있지 않은 것으로 나타났다.
배수설비가 공공하수도 악취에 미치는 영향을 조사하기 위해 건축물 용도별로 15개소를 조사한 결과 건축물들의 복합악취와 황화수소 값이 비슷하게 나타났고, 배수펌프 가동이전보다 가동이후 높은 측정값을 나타냈다. 건축물들의 복합악취와 황화수소 값이 비슷하게 나타난 이유는 저류조에 들어오는 분뇨와 음식물찌꺼기 등의 생활하수 성상이 대부분 비슷하기 때문인 것으로 판단되고 배수펌프 가동이후의 측정값이 높은 이유로는 저류조에서 일정시간 체류하는 동안에 하수가 부패되어 있다가 펌핑과 함께 황화수소 및 복합악취가 펌핑전보다 많이 확산되 었기 때문인 것으로 판단된다.
서울특별시의 경우 정화조 방류수 배출시 공공하수도에서의 황화수소 농도를 5 ppm 이하로 유지될 수 있도록 권고하여 행정지도를 시행하고 있으나, 현장조사 결과 배수조 펌프 가동시 황화수소 농도가 5 ppm 이하인 곳은 없는 것으로 나타났다. 배수설비는 정화조와 함께 하수도법 상 개인하수도의 범위 내에 포함이 되어 있지만 배수조는 하수도법률 상의 용어 정의도 미흡하고 설치기준 및 유지관리 기준이 정립되어 있지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이번 연구에서 배수조가 악취발생원이라는 것이 확인된바 배수조와 관련된 설치기준, 유지관리 기준, 악취 기준 및 배수조 찌거기처리 기준 등의 관련규정의 정비가 필요하다고 판단된다.
배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 가동 전 황화수소는 2 ppm, 복합악취는 1.19 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 12 ppm, 복합악취는 9.01 OU로 측정되었다.
배수펌프 가동 전·후 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 가동 전 황화수소는 3 ppm, 복합악취는 2.34 OU로 측정되었으며, 가동 후 황화수소는 8 ppm, 복합악취는 15.45 OU로 측정되었다.
배수펌프를 가동 후 공공하수도에 접합되는 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 황화수소는 최소 5 ppm ∼ 최대 33 ppm, 복합악취는 최소 5.10 OU ∼ 최대 35.04 OU를 나타내었다.
셋째, 건축물 용도별로 병원 1개소, 복지관 1개소, 학교 1개소 등 총 3개소의 배수설비 방류수에 대한 수질분석 실험을 실시한 결과, 방류수의 SS는 최소 840 mg/L ∼ 최대 1,980 mg/L로 높게 나타났다.
첫째, 배수설비의 배수펌프 가동 전 공공하수도에 접합되는 맨홀 내부에서 황화수소와 복합악취를 측정한 결과 황화수소는 최소 1 ppm ∼ 최대 5 ppm, 복합 악취는 최소 1.04 OU ∼ 최대 4.11 OU를 나타내었다.

후속연구

배수설비는 정화조와 함께 하수도법 상 개인하수도의 범위 내에 포함이 되어 있지만 배수조는 하수도법률 상의 용어 정의도 미흡하고 설치기준 및 유지관리 기준이 정립되어 있지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이번 연구에서 배수조가 악취발생원이라는 것이 확인된바 배수조와 관련된 설치기준, 유지관리 기준, 악취 기준 및 배수조 찌거기처리 기준 등의 관련규정의 정비가 필요하다고 판단된다.
배수설비는 정화조와 함께 하수도법 상 개인하수도의 범위 내에 포함이 되어 있지만 배수조는 하수도법률 상의 용어 정의도 미흡하고 설치기준 및 유지관리 기준이 정립되어 있지 않은 것으로 나타났다. 따라서 이번 연구에서 배수조가 악취발생원이라는 것이 확인된바 배수조와 관련된 설치기준, 유지관리 기준, 악취 기준 및 배수조 찌거기처리 기준 등의 관련규정의 정비가 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	개인하수처리시설에서 합류식 하수관거의 문제점은 무엇인가?	(Gong, 2011) 특히, 2011년 서울특별시 하수관거 총연장 10,297 Km 중 합류식 관거는 약 8,819 Km, 분류식 오수관거는 약 903 Km, 우수관거는 약 575 Km로서 이중 합류식관거는 약 86 %에 이르고 있다. 합류식 하수관거는 하나의 관에 오수와 우수가 유입되므로 건기시에는 관거내 유속미달로 인해 오수가 부패되어 악취가 빗물받이 또는 맨홀에서 발산되어 주변인에게 불편을 초래하고 있다.(Seoul Green Environmental Center, 2013)
	개인하수처리시설이란 어떤 시설인가?	개인하수처리시설은 건물·시설 등에서 발생하는 오수를 처리하는 시설로서 생활오수 전부를 처리하는 오수처리시설과 수세식화장실에서 배출되는 분뇨만을 처리하는 정화조로 나누어진다.(Jang, 2008)
	개인하수처리시설은 세부적으로 어떻게 나눠지는가?	개인하수처리시설은 건물·시설 등에서 발생하는 오수를 처리하는 시설로서 생활오수 전부를 처리하는 오수처리시설과 수세식화장실에서 배출되는 분뇨만을 처리하는 정화조로 나누어진다.(Jang, 2008)

참고문헌 (10)

Gong, M. S. (2011) A Study on Effective Management of Collection and Transport of Human Feces, Kwangwoon University, Seoul, Korea, p.1.
Higuchi, Yukihiro. (2011) Measure manual for odor of Building pit, Tokyo, Japan, pp.101-103.
Jang, H. Ju. (2008) A Study on the Effective Operation of the Individual Sewage Treatment System, Kwangwoon University, Seoul, Korea, p.1.
Kim, G. S. (2007) A Solution of Foul Odor of Roadside Gutters in Seoul, Seoul Development Institute, p.1, 229.
Kim, G. J. & Kim, H. D. (2009) Statistics for the behavioral sciences, p.623, Communicationbooks, Seoul.
Lee, J. H. (2007) A Study on Characteristics and Removal of Foul Semlling from Sewer Pipe Near Large Apartment Complexes, Kwangwoon University, Seoul, Korea, pp.36-37.
Ministry of Environment, Sewerage Law (2013) The standard of establishment for drainage facility.
Ministry of Environment, Korea (2013) Sewer Statistics (2007-2011).
Ryu, S. J. (2011) Statistical Methods for Communication Science, p.89, Communication books, Seoul.
Seoul Green Environmental Center, (2013) A Study on the Influence of Drainage Facilities on Surrounding Odor in Downtown Seoul, pp.1-5, p.25.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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