제7절 1차처리 By-pass 수질향상을 위한 연구(1994년) 1. 문제의 제기

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현재 중랑하수처리사업소에서 유입되는 하수량이 처리장의 설계용량(146만

㎥/일)을 과다하게 초과하므로, 하수 중의 일부(40~50㎥/일)는 중랑하수처리장 에서 2차처리를 하지 못하고 1차처리 후에 하천에 방류되고 있다.

그러나 1차처리 후 By-pass되는 방류수의 수질은 설계수질을 상당히 초과하 고 있는 실정이다. 그 이유는 반송수(농축조 상징액, 혐기성 소화조 탈리액, 세 정조 월류액 및 탈수기 여액)가 고농도여서 최초침전지에 부하되는 BOD 및 SS량이 크기 때문에 최초침전지의 유입수질이 악화되어 있다.

따라서 1차처리 후 By-pass되는 방류수의 수질은 2차처리를 거친 후 공공 수역으로 배출되는 수질보다는 현저히 떨어지므로 하천의 오염이 악화될 수 있다.

즉, 현재 하수처리시설 방류기준은 BOD 30㎎/L, SS 70㎎/L이지만 실제로 2 차처리 후의 방류수질은 10㎎/L 정도이기 때문에 1차처리 후의 By-pass되는 용량과 합류되어 최종방류되는 처리수질은 25~40㎎/L 정도이다.

그러나 1996년부터 처리수 방류기준의 BOD 및 SS값이 각각 20㎎/L 이하로 강화되기 때문에 지금부터 효율적이고 과학적인 유지관리를 하지 않으면 법적 기준을 만족할 수 없게 된다. 그러므로 이 연구는 크게 3가지 방안을 제시하려 고 한다. 첫째, 중랑하수처리사업소에 유입되는 하수가 가능하면 모두 2차처리 될 수 있도록 처리장에 유입되는 하수의 양을 줄일 수 있는 방안을 모색한다.

둘째, 중랑하수처리사업소의 처리공정을 검토해서 문제점을 도출하고 그에 대 한 대안을 제시하여 설계용량보다 과다유입되는 하수를 1차처리 후 By-pass시 키지 않고 가능한 한 유입하수 전량을 2차처리하여 처리사업소의 처리효율을 향상시킨다. 이를 통해 중랑천 및 한강본류에 미치는 오염부하를 줄이고 한강 수질을 보전 및 회복시키고자 한다. 셋째, 부득이 1차처리 후 By-pass시키는

경우 1차처리 By-pass수질을 향상시키기 위해서 반송수의 부하경감 방안과 반 송지점을 검토ㆍ개선하여 최종방류수질을 향상시키는 방안을 모색한다.

2. 결론 및 정책건의

하수처리장을 효율적으로 운전하기 위해서는 정확한 유량의 파악이 선행되 어야 하고, 유량에 맞추어 처리장을 운전해야 하는데 현재 설치되어 있는 처리 장은 정확한 유량의 파악이 어렵게 되어 있다. 따라서 하수처리장에 유입되는 유량을 정확히 파악하기 위해서는 유량계를 정확한 위치에 설치하고, 정기적 인 유지관리가 이루어져야 한다. 또한 By-pass되는 유량 및 최종방류량과 각 분배조에서 분배되는 유량도 정확히 파악되어야 한다.

제3처리장에서 유입하는 하수량의 분배가 균등하게 되고 있지 않아 처리시 설을 운전하는데 어려움이 있으므로 처리장의 유량을 균등하게 분배할 수 있 는 방안이 강구되어야 한다.

최초침전지에 유입되는 하수의 수질은 반송수에 의하여 BOD부하는 15%

정도 증가하고 SS부하는 55~70% 정도 증가하고 있다. 따라서 반송수의 SS농 도가 높아 하수처리 및 오니처리계통에 영향을 주고 전체적으로 처리효율에 악영향을 미치고 있으므로 이에 대한 대책이 필요한 것으로 확인되었다.

5월, 7월, 10월의 총 3회에 걸쳐 제3처리장의 하수처리공정에 대하여 24시 간 연속 수질변화를 조사한 결과 유입수량은 약 146만~161만㎥/일로 설계용 량인 100만㎥/일보다 46~61%를 초과하여 유입되었다. 시간별 유입유량 변화 는 03시부터 09시 사이에 약 38,000㎥/hr로 낮았고, 09시 이후에 점차 증가하 기 시작하여 오전 11시경에 약 80,000㎥/hr로 최대값을 보인 후 다음날 02시까 지 약 60,000㎥/hr로 비슷한 양이 유입됨을 알 수 있었다. 그리고 시간변화에 따른 유입원수 및 최초침전지 유출수의 수질은 유입수량의 변화유형과 비슷하 여 수량이 많은 시간에 수질오염도도 높게 나타났다. 이러한 상태에서 농축조

상징액, 혐기성소화조 탈리액, 탈수기 여액 등이 재순환되어 혼합되므로 유입 원수에 비하여 2배 정도 수질이 나빠지는 최초침전지 유입수가 1차처리 후 일 부는 2차처리되지 않고 By-pass되기 때문에 결과적으로 중랑천으로 유입되 는 최종방류수의 수질이 저하되어 한강의 수질에 악영향을 미칠 것으로 판 단된다.

제1처리장의 설계용량은 25만㎥/일로 BOD 및 SS가 각각 200㎎/L, 250㎎/L 로 기준되어 있다. 그러나 현재 처리되고 있는 하수의 평균수질은 그보다 훨씬 낮은 BOD 92㎎/L, SS 92.5㎎/L로 나타나고 있다. 이러한 실정에서 설계용량 만큼의 25만㎥/일을 전량 2차처리하는 경우와 유입유량 약 40만㎥/일 중에서 32만㎥/일을 2차처리하고 8만㎥/일을 1차처리 후 By-pass시키는 수질을 비교 해 보면 32만㎥/일을 2차처리하고 8만㎥/L을 1차처리 후 By-pass시키는 것이 중랑천에 미치는 오염부하를 감소시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 따라서 수 질면에서 본다면 어느 정도의 유량을 By-pass시키더라도 총 처리수량을 증가 시키는 것이 효율적이라고 판단된다.

1차처리수에 영향을 미치는 제3처리장의 반송수인 농축조 상징액, 혐기성소 화조 탈리액, 탈수기 여액을 중심으로 침강성능을 파악하여 적절한 오니의 침 강 체류시간 및 재침전을 위한 오니저류조 용적을 산정하여 1차처리수질에 미 치는 영향을 저감시키고자 침강실험을 하였다. 그 결과 침강전 농축조 상징액, 혐기성소화조 탈리액, 탈수기 여액의 CODcr농도 평균값은 각각 250, 8,743, 96㎎/L이며 24시간 침강 후 상징액의 CODcr농도는 각각 142, 610 및 72㎎/L 로서 침강 전ㆍ후의 CODcr 제거효율은 43.2%, 93% 및 25%였다. 따라서 농축 조 상징액 및 탈수기여액은 시료 채취 시의 농도가 낮으며, 24시간 침강 후에 도 상징액의 제거효율은 낮다. 그러나 혐기성 소화조 탈리액의 농도는 24시간 침강 후에 상징액의 평균농도가 610㎎/L로서 약 93%의 높은 제거효율을 나타 냈기 때문에 그것을 침강시킨 후에도 침강된 오니는 바로 탈수기로 이송하고 상징액만 포기 후에 포기조에 투입시켜 처리하게 하면 반송수에 의한 부하경

감을 저하시킬 수 있다. 또한 고형물 오염부하량은 각각 2, 40 및 0.4t/일로 농 축조 상징액, 탈수기 여액보다 유량은 적지만 혐기성소화조 탈리액의 CODcr 및 고형물 오염부하량이 가장 높게 나타났다.

By-pass되는 1차처리수질 향상을 위하여 혐기성소화조 탈리액에 대한 침강 실험을 한 결과 시간경과에 따른 소화조 탈리액의 고형물은 침강 후 6시간부 터 점차 감소되어 24시간 후에는 거의 안정화되었으며 재침전을 위한 오니저 류조 용적은 오니 체류시간 24시간을 기준으로 계산하면 3,658㎥이었다.

이 연구의 실험결과 설계용량인 100만㎥/일을 2차처리하고 50만㎥/일을 1차 처리 후 By-pass시키는 것보다 2차처리 수량을 증가시켜 120만㎥/일을 2차처 리하고 나머지 30만㎥/일을 1차처리 후 By-pass시키는 것이 하천에 미치는 오 염부하량을 줄일 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 판단되었다. 2차처리 수량 을 더 증가시키고자 할 때에는 다른 여러 제반사항을 고려하여 검토해 보아야 하며, 150만㎥/일을 By-pass 없이 전량 2차처리하는 경우는 단순계산으로는 가능하지만 실행 여부에 있어서는 처리장의 운전현황을 고려해 신중히 검토되 어야 할 문제라고 판단된다. 2차처리 수량의 증가 시 수반되는 오니의 배출량 증가와 이에 따른 오니처리시설의 설계용량 문제 및 침전지의 설계용량도 고 려되어야 할 중요한 문제라고 생각된다.

인력과 장비를 최대한 효율적으로 관리하기 위해서는 제1처리장, 제2처리장 및 제3처리장을 각각 조직체계 속에서 책임을 맡겨 하수처리시스템과 오니처 리시스템을 상호 유기적으로 관리하면서 공정관리의 지표로 삼는 것이 좋을 것으로 판단된다. 한편, 수질분석과는 매일 시료채취를 하여 그것을 측정ㆍ분 석하며 그 결과를 가지고 공정관리의 지표로 이용하고 있기 때문에 인력과 장 비를 최대한 효율적으로 관리하기 위해서는 각 처리장의 프로세스를 완전히 이해하고 조작할 수 있는 과장이 있어야 하는 것은 물론이며 기구조직 속에서 도 소장을 보좌하면서 부소장과 같은 총괄 지휘감독권을 가질 수 있는 시스템 이 필요하다고 생각된다.

제8절 청계천 정비 및 고수부지 활용계획 타당성 조사보고서

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