여재의 특성

시설에 사용되는 여재의 선정 조건은 손실수두가 20cm를 넘지 않아야 하며 투수능 또한 여과선속도의 1.5∼2배 이상이어야 한다. 또한 장기간 수중에 잠겨있어도 강도의 변화가 없어야 하며 역세척으로 인한 파손 및 마모가 발생하지 않아야 하고 균등계수 를 확보할 수 있는 종류의 여재를 선정하는 것이 권장된다. 섬유볼 형태의 경우는 섬 유볼 입상여재의 경우 2∼6mm 정도로 적용하는 것이 타당하며 균등계수는 2 이하의 여재를 사용하는 것이 좋다.

층은 충분한 두께 또한 가져야 한다(환경부, 2016).

여과형 시설에 사용되는 여재들은 입상여재와 섬유사 형태의 여재들이 사용되며 구 성에 따라서는 단층여과와 다층여과로 구분된다. 단층여과는 주된 단일여재로 모래를 사용하며 상부에서 하부로 갈수록 굵은입자들을 분포시켜 사용하는데 여과가 지속됨에 따라 모래 필터 표면에 유기오염물질과 부유고형물질의 누적되어 표면여과현상으로 인 한 필터의 폐색이 발생할 수 있다(Rodgers et al., 2004). 다층여과는 단층여과의 개선 방안으로 사용되며 2층여과, 3층여과로 분류된다. 다층여과는 상부에 입자는 크지만 비 중이 작은 여재를 투입해 상부의 여상폐쇄를 방지하며 필터 전체 여재의 이용률을 높 이도록 고안된 방법이다. 입경이 작은 모래를 여재로 사용하게 될 경우 표면여과로 인 해 부하율이 증가되며 입경이 다른 여재들을 혼합할 경우 역세척시 서로의 간극에 끼 는 경향이 있다. 반대로 여재의 입경이 커지면 여재간의 공극이 커지므로 투수속도는 빨라지고 입자가 부착될 수 있는 여재의 표면적이 적어져 여과 효율은 감소하나 낮은 손실수두를 보이며 역세척시에는 여재 내 포집된 오염물질의 제거에 유리해진다(김성 순, 2016). 여재의 형태에 따라서도 여과와 역세척은 영향을 받으며 형태는 구형에 가 까울수록 효율이 좋은데 이는 여재의 비표면적과 손실수두는 비례하기 때문이며 구형 일수록 역세척시에도 인접인자와의 충돌로 인한 고형물 제거가 용이하다(정현식, 2018).

여 재 특 성

제오라이트 (Zeolite)

장석류 광물의 일종으로 화산재가 열수에 의한 속성작용을 받을 때 생성되며 다공질의 구조로 이루어짐. 물리적 흡착력과 화학적 치환 작용으로 오염물질을 흡수 및 흡착하며 보관 후 배출하는 특성을 가지고 있어 수질개선과 오수정화에 활용됨.

입상활성탄 (GAC)

유기물질로부터 처음 숯을 만들게 될 때 제조되며 800∼900℃의 고 온에서 증기에 노출될 때 입자가 활성화되며 증기는 활성탄 내부에 다공질의 구조를 형성시키게 됨. 활성탄 표면의 탄소원자가 가지는 관능기가 주위물질에 인력을 가함으로 흡착이 일어나게 되고 특성 상 흡착여재로 활용됨.

자갈

저렴한 비용으로 모래와 함께 정수·여과시설에 보편적으로 사용됨.

여재표면에 형성된 생물막에 오염물질을 접촉시킴으로 유기물을 흡 착시키고 미생물의 산화분해 작용을 이용한 여재로 활용됨.

나무여과상자

교목 및 관목을 식재한 박스를 매립해 식재 토양층의 여과와 나무 의 생화학적 반응으로 오염물질을 저감시킴. 도로와 주차장같은 불 투수층 주변 지역의 비점오염저감시설로 적용되고 있으며 퇴적물이 쌓이기에 제거를 위한 주기적인 유지관리가 필요함.

펄라이트 (Perlite)

자연석, 화산재 및 유리와 비슷한 구성으로 열간가공을 통해 경량화 와 다공성의 성질을 갖게 되며 거친 표면과 낮은 밀도, 높은 표면적 의 성질을 갖게됨.다공성이 가지는 특성으로 오염물질을 흡착제거하 기에 입자성 물질과 기름제거에 활용됨.

스톰필터 (Stormfilter)

내부의 필터를 이용한 여과·흡착공정으로 초기우수내 오염물질을 제 거하며 필터박스 카트리지로 구성되어있기에 간편한 교환이 가능함 협잡물과 토사유입에는 무방비하며 지속적인 필터의 교체가 필요하 기에 대규모 유량에는 시공·유지관리비가 많이 소비됨.

석탄의 연소과정에서 생성되며 탄소가 주성분이기에 부식에 대한 표 2.10 여재의 종류