[논문]불완전 분류식 하수처리구역의 강우에 의한 하수도시설의 침입수/유입수 영향 분석

신정섭; 한상원; 육준수; 이춘구; 강선홍

doi:10.11001/jksww.2019.33.3.177

불완전 분류식 하수처리구역의 강우에 의한 하수도시설의 침입수/유입수 영향 분석
Effect of infiltration/inflow by rainfall for sewerage facilities in the area with partially separate sewer system 원문보기

上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater, v.33 no.3, 2019년, pp.177 - 190

신정섭 (광운대학교 환경공학과) , 한상원 (한국환경공단 하수도처) , 육준수 (한국환경공단 하수도처) , 이춘구 ((주)제일엔지니어링) , 강선홍 (광운대학교 환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to analyze the effects of sewerage facilities through I/I analysis by rainfall by selecting areas where storm overflow diverging chamber is remained due to the non-maintenance drainage equipment when the sewerage system was reconstructed as a separate sewer system. Research has shown that wet weather flow(WWF) increased from 106.2% to 154.8% compared to dry weather flow(DWF) in intercepting sewers, and that the WWF increased from 122.4% to 257.6% in comparison to DWF in storm overflow diverging chamber. As a result, owing to storm overflow diverging chamber of partially separate sewer system with untreated tributary of sewage treatment plant, rainfall-derived infiltration/inflow(RDII) has been analyzed 2.7 times higher than the areas without storm overflow diverging chamber. Meanwhile, infiltration quantity of this study area was relatively higher than that of other study areas. Therefore, it is necessary to reduce infiltration quantity through sewer pipe maintenance nearby river. Drainage equipment maintenance should be performed not to operate storm overflow diverging chamber in order to handle the appropriate sewage treatment plant capacity for rainfall because it is also expected that RDII due to rain will occur after maintenance. In conclusion, it is necessary to recognize aRDII(allowance of rainfall-derived infiltration/inflow) and to be reflected it on sewage treatment plant capacity because aRDII can occur even after maintenance to the complete separate sewer system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 강우시 유입하수량이 하수처리시설의 시설용량을 초과하여 발생하는 불완전 분류식 하수처리구역을 대상으로 RDII 발생에 따른 하수도시설의 영향을 정량적으로 분석하고 이를 저감할 수 있는 계획을 수립하는데 목적이 있다.

제안 방법

이를 위해 본 연구에서는 분류식 하수처리구역으로 정비하였으나, 합류식 하수처리구역이 일부 존치되어 우수토실이 존치하는 지역을 연구지역으로 선정하여, 하수처리시설로 유입되는 모든 하수처리구역을 대상으로 강우에 따른 하수도시설의 영향을 분석하였다.

대상 데이터

강우량 자료는 기상청의 30년 동안의 강우자료를 활용하여, 조사대상 지역 내의 기상청 측정지점을 대상으로 10분 누계자료를 수집하여 유입수 산정 및 우기시점 을 분석하였다. 이를 통하여 Fig.
유량조사는 2015년 7월 23일부터 2015년 10월 1일 까지 청천시 및 강우시 유량변동을 파악하고 강우량에 따른 RDII 발생량을 정확하게 파악하기 위하여 2개월 이상의 연속적인 동시다측점 조사방식을 적용하여 실시하였다. 조사지점은 Fig.

이론/모형

침입수 및 유입수량 산정은 하수관로 침입수 및 유입수 산정 표준 매뉴얼에 제시된 산정방법을 적용하였다 (Ministry of Environment, 2009). 침입수량은 야간 생활하수평가법을 기준으로 분석하였으며, 하수처리 구역 전체의 야간 오·폐수 발생량을 수질로 추론하는 방법인 일 평균 최저 유량–수질 평가법을 적용하여 야간 오·폐수 발생량을 산정하였다.
침입수 및 유입수량 산정은 하수관로 침입수 및 유입수 산정 표준 매뉴얼에 제시된 산정방법을 적용하였다 (Ministry of Environment, 2009). 침입수량은 야간 생활하수평가법을 기준으로 분석하였으며, 하수처리 구역 전체의 야간 오·폐수 발생량을 수질로 추론하는 방법인 일 평균 최저 유량–수질 평가법을 적용하여 야간 오·폐수 발생량을 산정하였다. 본 방법은 조사지점의 총 부하량을 이용하여 산정하는 방법으로 I/I의 수질은 “0”으로 하고 I/I 발생량은 24시간 일정하며, 유입하수량의 수질은 일정하다는 가정 하에 대상 조사지점의 유량 및 수질을 실측하고 일평균 일최저 유량 및 수질자료를 이용하여 식1과 같이 야간생활 하수량을 산정한 후 침입수량을 산정하였다 (WPCF, 1969).

성능/효과

그리고 연구지역은 기존 연구지역과 비교시 유입수량에 비하여 침입수량이 상대적으로 높게 나타났으므로 하수관로 정비를 통해 침입수 저감이 필요한 것으 로 나타났다. 또한 정비 후에도 강우에 의한 RDII가 발생할 것으로 예상되므로 강우시 적정 시설용량을 처리하기 위해 우수토실 폐쇄를 위한 배수설비 정비가 지속적으로 수행되어야 한다.
연구결과 차집/오수간선관로에서 강우시 유량이 청천시에 비하여 106.2~154.8% 증가하였고, 우수토실에서 강우시 유량이 청천시에 비하여 122.4~257.6% 증가하였다. 이는 지역 여건 등으로 배수설비 미정비 가옥이 남아 있는 우수토실 존치 지역의 침입수량 및 강우에 따른 유입수량이 우수토실 미존치 지역 대비약 2.

후속연구

한편 본 연구는 해당 하수처리구역에 대하여 단기간의 청천시 및 강우시 유량 및 수질조사를 통하여 I/I 와 aRDII를 분석한 결과로 국한되어 있다. 따라서 불완전 분류식 지역의 분류식화 사업을 추가 실시하기 전 청천시 I/I와 강우시 RDII 저감효과에 대한 장기적 분석이 추가적으로 이루어져야 하며, 장기간 강우량 당 유입수량 모니터링을 통하여 하수처리시설 증설을 위한 계획하수량 산정에 대한 면밀한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
또한 정비 후에도 강우에 의한 RDII가 발생할 것으로 예상되므로 강우시 적정 시설용량을 처리하기 위해 우수토실 폐쇄를 위한 배수설비 정비가 지속적으로 수행되어야 한다. 이처럼 분류식 하수 처리구역으로 정비 후에도 강우시 RDII가 발생할 수 있으므로 aRDII를 인지하고 이를 관리하기 위하여 하수처리시설의 증설 또는 하수저류시설의 설치가 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	분류식 하수도의 특징은 무엇인가?	국내 신규 하수도시설은 2002년 이후 하수관거정비임대형 민자사업(BTL) 및 하수관로 정비사업을 통하여 가정에서 배출되는 오수와 강우에 의해 발생하는 우수가 혼합되지 않는 분류식 하수도(Sanitary Sewer) 를 설치하여 운영 중에 있다 (Ministry of Environment, 2005).
	우리나라 불완전 분류식 지역의 실태는 어떠한가?	국내의 일부 분류식 하수처리구역은 기존 합류식 관로를 분류식 관로로 정비시 이송 및 처리단계를 고려하지 않은 사업 추진으로 강우시 다량의 우수가 유입되어 하수량 증가의 문제가 발생하고 있다. 즉 합류식과 분류식이 혼재된 불완전 분류식 지역은 강우시 하천수위 상승에 따른 하천변 매설 차집관로 내부로 하천수의 추가 유입이 발생하며, 합류식 지역의 우수 토실에서 3Q이상 차집되어 공공하수처리시설로 이송 된 하수에 의하여 시설용량을 초과한 하수 유입이 발생하고 있는 실정이다 (Ministry of Environment, 2014).
	우리나라에 설치된 분류식 하수도에서 발생할 수 있는 문제점은 무엇인가?	그러나 설치된 하수관로의 운영 중 관로불량, 지하 수위 상승, 상수관의 누수 등에 의하여 지하수가 관내로 유입되는 침입수(Infiltration)와 맨홀부의 접합 물량, 우수받이, 지붕홈통 등이 하수관로로 연결되어 관 내로 강우가 유입되는 유입수(Inflow)가 발생하게 된다 (WEF and ASCE, 1994).

참고문헌 (23)

Chae, M.B. , Bae, Y.H. and Kim, H.S. (2018). Cause analysis for reduced effect of sewer pipe improvement project based on investigation of interceptor sewers, J. Wetl. Res., 20(3), 219-226.
Chang, D.H. , Han, I.S. , Woo, B.H. and Hong, S.J. (2009). Analysis of correlation between detective number of sewer pipes and I/I(Infiltration/inflow) volume, J. Korean Soc. Water Wastewater, 23(3), 321-329.
Choi, C.W. (2008). Infiltration/inflow and sewage characteristics by improvement of sanitary sewer system., Master’s Thesis, The University of Seoul, Seoul, Republic of Korea, 34-57.
Choi, I.H. and Choi K.S. (2016). A comparative study on sewage unit load with I/I and RDII, J. Korean Soc. Environ. Technol., 17(3), 222-228.
10.11001/jksww.2014.28.1.33 Kim, J.O. , Jeong, D.G. and An, D.H. (2014). A study on improvement of inflow/infiltration computation and application method in sewer rehabilitation project, J. Korean Soc. Water Wastewater 28(1), 33-45.

원문보기 상세보기
Kim, K.L. (2008). A study on the development of sewage treatment plant optimal management model by inflow increase during rainfall, Master’s Thesis, The university of Seoul, Seoul, Republic of Korea, 84-85.
Korea Environmental Corporation. (2015). Demonstration Project for Sewer maintenance of the Han-River water system white paper .
Korea Water and Wastewater Works Association(KWWA). (2011). Sewage design standard .
Lee, B.S. (2019). A study on the causes and solutions of infiltration/inflow in separate sewer pipes system focusing on Geochang-gun, Master’s Thesis, Gyeongnam National University of Science and Technology, Gyeongnam, Republic of Korea, 51-56.
Lim, Y.S. , Son, B.C. , and Choi, Y.Y. (2015). Classification expression sewer rehabilitation regional infiltration/inflow investigation analysis, KSWST J. Water Treat., 23(2), 67-79.
Ministry of Environment. (2005). Sewer statistical yearbook.
Ministry of Environment. (2008). Study on computation and application of infiltration/inflow suitable for domestic conditions.
Ministry of Environment. (2009). Standard manual for the computation of sewage conduit infiltration and inflow.
Ministry of Environment. (2014). A study on the comprehensive plan for sewage management in rainfall.
Ministry of Environment. (2015a). Guideline for the establishment of the basic plan for sewage maintenance.
Ministry of Environment. (2015b). Regulations for technical diagnosis of public sewage treatment plant.
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism (MLIT). (2002). Investigation report on the I/I of sewer pipes during wet weather in Japan.
Shin, M.H. and Jeon J.H. (2017). Comparison of characteristics of nonpoint source pollution from separate and combined sewer system, J. Korean Soc. Water Environ., 33(1), 97-106.
Seo, W.S. (2009). An analysis on the generation of infiltration/inflow in a separate sewer system, Master’s Thesis, Hanyang University, Seoul, Republic of Korea, 25-38.
US EPA. (2008), Review of Sewer Design Criteria and RDII Prediction Methods, EPA/600/R-08/101.
WEF and ASCE. (1994). Exiting sewer evaluation and rehabilitation, WEF manual of practice FD-6 & ASCE manual and report on engineering practice, 62.
WPCF. (1969). Design and construction of sanitary and storm sewer, American society of civil engineers and the water pollution control federation.
10.1061/(ASCE)0733-9429(2007)133:1(98) Zhang, Z. (2007). Estimating rain derived inflow and infiltration for rainfalls of varying characteristics, J. Hydraul. Eng., 133(1), 98-105.

상세보기

저자의 다른 논문 :

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증