[논문]하수처리수의 공업용수 재이용 활성화 방안 연구

이강옥; 박정엽

doi:10.21289/ksic.2020.23.1.17

하수처리수의 공업용수 재이용 활성화 방안 연구
A Case Study on Utilization of Industrial Wastewater Reuse 원문보기

한국산업융합학회 논문집 = Journal of the Korean Society of Industry Convergence, v.23 no.1, 2020년, pp.17 - 24

이강옥 (대구대학교 기계공학부) , 박정엽 (중앙대학교 건축학부)

Abstract ▼ AI-Helper

This study analyzes economic feasibility by looking at the case of wastewater reclamation and reuse system of Osan, the only place currently operated in Korea, exploiting wastewater uniquely reused as industrial water. Furthermore, this paper examines the problem in wastewater recycling and present the method to expand the potential of using reclaimed water. Method to activate the reuse of wastewater as industrial water. First, it is required to provide self-governing body and demander with diverse information on this project so that they correctly recognize the reuse of wastewater as industrial water. Second, law should be amended so that the water quality requirement of reused water can be given in the national level to supply industrial water depending on right standard. Third, financial support should be expanded in diverse parts so that more private investment advantageous to investor can be made, for instance, BTL, BTO.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. Case of reprocessing process by use
그림 Fig. 1 Status of reuse of sewage treatment in Korea
표 Table 2. Overview of the treatment of water treatment plants in Oh-San
표 Table 3. Current status of demand for reuse of water
그림 Fig. 2 Reprocessing facility process
그림 Fig. 3 BOD analysis of sewage reuse.
그림 Fig. 4 BOD analysis of sewage reuse
그림 Fig. 5 pH analysis of sewage reuse
그림 Fig. 6 Turbidity analysis of sewage reuse
그림 Fig. 7 Hardness analysis of sewage reuse
그림 Fig. 8 Analysis of electrical conductivity of sewage reuse

AI 본문요약
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문제 정의

2005년 환경부의 ‘하수처리수 재이용 촉진 시범사업’으로 선정되어 수요처에 기존 상수도를 대신하여 하수처리 재이용수를 공업용수를 공급하고 있는 오산 하수처리 재이용시설의 사례를 통하여 재이용수 수질분석 및 비용/편익 분석을 토대로 현재 활성화 되고 있지 않는 하수처리 재이용수를 공업용수에 대한 문제점 및 해결방안을 찾고자 한다.
본 연구에서 하수처리수의 공업용수로 재이용되고 있는 오산시 재이용 공급시설 사례를 통하여 안정적인 수질의 확보여부, 사회적 측면, 공급자 측면, 수요자 측면에 대하여 경제성 분석 결과 및 활용을 증대시키기 위한 활성화 방안에 대한 결론은 다음과 같다.
오산 하수처리장 재이용시설은 2005년 환경부의 ‘하수처리수 재이용 촉진 시범사업’으로 선정되어 추진된 시설로 수요처에 상수도를 대신하여 공업용수를 공급하는데 목적이 있다.
현재 하수처리수 공업용수 재이용사업 중에서 유일하게 운영 중인 오산 재이용 공급시설을 모델로 하여 재이용 사업에 관한 정보 및 추진 상황, 이점, 다양한 수처리 방식 등을 소개하는 홍보물을 발간하고, 이것을 비슷한 사업을 추진하려는 지자체나 수요처에 배부하여 하수처리수를 공업용수로 재이용하는 사업에 대한 정확한 정보를 제공하고 이에 대한 적극적이고 긍정적 홍보를 정기적으로 하도록 한다.
재이용수의 용도는 크게 생활용수, 공업용수, 농업용수, 하천유지용수로 나눌 수 있다. 현재 하수처리수를 공업용수로 재이용수로 운영되고 있는 오산시 재이용 공급시설사례를 통해 경제적 타당성을 분석하고, 그에 따른 문제점을 파악하여 현재 한곳에서만 운영 중인 하수처리수 공업용수 재이용사업이 확대될 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

성능/효과

넷째, 수요자 측면에서 공업용수 요금은 1,100원/톤으로 오산시 하수재이용수 요금은 900원/톤과 비교하여 200원/톤이 이익이 발생하고 편익은 바로 발생한다.
둘째, 사회적 측면에서 하수처리 재이용수 생산비용은 552.72원/톤으로 분석되었고 재이용수를 공급시 오산시 일반용(영업용) 평균 수도요금 860.6원/톤과 비교하여 337.88원/톤이 절감되고 비용/편익 분석결과 약 11년차부터 편익이 발생한다.
셋째, BTL ,BTO 등의 민간투자가 확대되도록 법령을 추가함으로써 좀 더 많은 민간의 자본과 기술을 도입하는 민간투자가 이루어질 수 있도록 다양한 부분에서 재정적 지원을 확대해야 한다.
셋째, 공급자 측면에서 하수처리 재이용수 생산비용은 577.11원/톤으로 분석되었고 오산시 하수재이용수 요금은 900원/톤과 비교하여 322.89원/톤이 이익이 발생하고 비용⋅편익 분석결과 약 6년차부터 편익이 발생한다.
유입 및 방류수질을 수요처의 요구수질기준인 BOD, COD, pH, 탁도, 경도, 전기전도도 총 6가지 항목에 대해 2009년 3월부터 2010년 7월까지 약 1년 5개월 동안 분석한 결과 수요처의 요구수질기준에 맞추어 하수처리수 재이용이 안정적으로 생산되어 수요처에도 안정적으로 공급이 되었다는 것을 알 수 있다.
유입수의 BOD는 Fig. 3에서 최대 6.9mg/L, 최소 5.5mg/L로 분석되었고, 유출수는 최대 0.2mg/L으로 분석되어 방류수 목표수질인 2.0mg/L 이하 및 수요처의 요구수질인 0.5mg/L 이하에도 만족하였다.
유입수의 pH는 Fig. 5에서 평균 6.7로 분석되었고 방류수의 pH는 최대 6.5로 검출되어 수요처의 요구수질인 7.0이하에 만족하였다.
유입수의 전기전도도는 Fig. 8에서 최대 1,151μS/㎝, 최소 967μS/㎝로 분석되었고, 방류수질은 최대 27μS/㎝로 검출되어 방류수 목표수질인100μS/㎝이하 및 수요처 요구수질인 50μS/㎝이하를 만족하였다.
유입수의 탁도는 Fig. 6에서 최대 1.9NTU, 최소 0.9NTU로 분석되었고, 방류수질은 최대 0.2NTU로 검출되어 방류수 목표수질인 0.3NTU 이하 및 수요처 요구수질인 0.5NTU 이하를 만족하였다.
첫째, 본 사업에 대한 다양한 정보를 사업을 계획 중인 지자체 및 잠정적 수요처에 제공하여 하수처리 공업용수 재이용 사업을 올바르게 인식할 수 있도록 적극 홍보한다.
첫째, 하수처리수를 공업용수로 재이용한 2009년 3월부터 2010년 7월까지 방류수에 대한 수질데이터를 BOD, COD, pH, 탁도, 경도, 전기전도도 6가지 항목에 대하여 분석한 결과 목표수질 및 수요처 요구수질 모두를 충족시키는 안정적인수질을 유지하며 수요처에 공급되고 있다.

후속연구

오산 재이용 공급시설의 사례에서도 알 수 있듯이 수원 및 수질에 대한 수요자의 부정적 인식을 해소하기 위해서는 정부가 제도적으로 공업용수의 처리기술, 수질기준, 시설기준, 운영관리요령 등을 공업용수 용도에 따라 알맞게 재정하고 강제할 수 있는 법률을 만드는 것이 필요하다. 또한 수요처를 대상으로 수처리 기술의 효율성 및 안정성을 확인시켜 안정적으로 원하는 수질의 용수공급이 가능하다는 것을 확인시키는데 주력해야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	재이용사업 육성을 위해 국비를 지원하는데도 한계가 있으므로 민간투자를 확대하기 위한 방안은?	하지만 오산 재이용 공급시설 사례에서도 나타났듯이 국비의 지원이 사업의 성공에 결정적인 역할을 하지만, 국비를 지원하는데도 한계가 있으므로 민간 투자사업자들을 확보하기 위해 노력하고 있다. 이와 같이 재이용사업을 육성하기 위해서는 정부의 투자도 중요하지만 관련 법규에서도 하수재이용사업 항목이 추가되어 투자자에게 보다 유리한 BTL ,BTO 등의 민간투자가 확대되도록 법령을 추가함으로써 좀 더 많은 민간의 자본과 기술을 도입하는 민간투자가 이루어질 수 있도록 유도할 필요가 있다.
	하수처리수의 재이용시설이란?	하수처리수의 재이용시설은 기존 하수처리장의 방류수를 재처리하여 재이용수를 생산하는 과정으로 용도에 따라서는 단순전처리 후 하천유지용수나 조경용수, 기타 잡용수로 사용이 가능하나 공업용수와 같은 생산품의 품질과 직결되는 공정수나 원료수로 사용하여 정수에서 초순수까지 요구하고 있기 때문에 용도에 맞는 처리공정이 Table1과 같다.
	재이용수의 용도는?	또한, 점차적으로 하수처리장 방류수의 재이용율은 꾸준히 증가 하고 있는 상황이다. 재이용수의 용도는 크게 생활용수, 공업용수, 농업용수, 하천유지용수로 나눌 수 있다. 현재 하수처리수를 공업용수로 재이용수로 운영되고 있는 오산시 재이용 공급시설사례를 통해 경제적 타당성을 분석하고, 그에 따른 문제점을 파악하여 현재 한곳에서만 운영 중인 하수처리수 공업용수 재이용사업이 확대될 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

참고문헌 (9)

Ministry of Environment., "Analysis of the operation management of public sewage treatment facilities in" 09. (2010)
Ministry of Environment. "Instructions for the operation and management of public sewage facilities." (2009)
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Kim, J. Y., "Daegu City Sewage Treatment Plant Operation Situation Analysis To Expand Sewage Treatment Treatment Plan." Korean Society of Architecture. (2003)
Ministry of Environment. "Research on improving water circulation system." (2006)
Lee, J. J., "Economic evaluation of domestic sewage treatment reuse through Case Study." (2009)
Han, H. J., "Analysis of the need for reuse of sewage treatment in our country." Korean Society of Water and Sewerage. (2006)
Ministry of Environment. "Research on policy measures to expand the use of heavy water." (2009)

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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