공공폐수처리시설 설계지침

폐수처리 계획구역(공동처리구역)은 원칙적으로 계획목표년도까지 조성될 산업단지, 공업지역, 농공단지 및 기타 환경부장관 또는 지방자치단체장이 하천 및 호소의 수질보전을 위하여 필요하다고 인정하여 지정 고시하는 지역으로 한다. 또한 경우에 따라 계획구역 이외 장래 개발예상 구역에 대해서도 신중한 고려가 있어야 한다. 즉, 공업단지 및 농공단지개발계획상의 계획구역이 확장될 가능성을 검토하여야 한다. 이 경우 현재의 계획구역 인근의 주거지역 및 상가지역 등 인근 배후지역의 각종 편의시설의 발생오수가 장차 공공폐수처리시설로 유입되어 합병처리 될 가능성에 대하여도 검토해야 한다. 한편 새로 추가 조성되는 산업단지, 공업지역 및 농공단지의 계획구역 설정 시 단지개발계획을 참고하여 필요한 경우 기존 산업단지, 공업지역 및 농공단지를 포함하여 계획구역을 정한다. 계획구역 설정 시 당해지역의 하수처리구역과 상충되지 않고 상호보완 될 수 있도록 조정해야 하며, 지역의 특수성 등을 충분히 고려하여 행정상의 경계에만 의존하지 말고 종합적, 광역적으로 판단하여 합리적으로 정하며 공업단지개발계획, 농공단지개발계획 및 도시계획을 고려하여 결정한다. 공공폐수처리시설에서 처리하여야 할 대상은 공장폐수 및 공장오수를 원칙으로 하나, 경우에 따라 공단 내 조성될 주거지역에서 배출되는 생활오수도 함께 합병 처리할 수 있다. 또한 단지 내 상업지역의 각종 편의시설 즉, 상가, 목욕탕, 음식점, 미용실 등에서 배출되는 오수도 공공폐수처리시설로 유입될 수 있다. 공장폐수 및 오수와 공단 내외의 주거지역 생활오수의 합병 및 단독처리문제는 상위계획 등을 면밀히 검토하여 결정한다. 그러나 공장오수 및 생활오수를 도시하수처리시설에서 처리 하는 것이 기술적, 경제적으로 유리할 경우 이를 폐수처리대상에서 제외하는 것 등 인근 환경기초시설과의 연계처리 방안을 검토하는 것도 바람직하다. 공공폐수처리시설 배수구역 안에 위치한 각 사업장의 폐수배출시설에 대한 BOD, COD, SS, T-N, T-P에 대한 배출허용기준은 공공폐수처리시설 설치사업 시행자의 요청에 의하여 공공폐수처리시설 설계기준농도 이내에서 환경부장관이 별도로 지정하여 고시할 수 있으며, 기타 오염물질은 일반적으로 적용되는 페놀류 등 오염물질 배출허용기준에 적합하게 자체 처리한 후 배출하여 공공폐수처리시 설로 유입하게 된다. 반면, 공장오수 및 생활오수는 특별한 처리 없이 공공폐수처리시설로 유입되게 된다. 공장폐수발생량을 산정하는 방법은 크게 기존 문헌 및 통계자료를 이용하는 방법과 기존 유사 공단의 업종별 폐수발생량원단위를 적용하는 방법으로 구분된다. 배출허용기준이 농도규제에서 총량규제로 전환됨에 각 배출업소에서는 폐수의 재이용율을 극대화시켜 폐수배출량을 극소화시키려는 노력이 예상되며, 심지어 배출되는 폐수가 전혀 없는 무방류 시스템(zero discharge)의 새로운 생산공정을 도입하는 등 환경친화적 경영을 시도하고 있다. 따라서 원 단위 조사 시 입주예정업체의 폐수재이용계획을 조사하여 이를 적극 반영한다. 또한 차후 공장폐수발 생량은 상당량 감소하리라 예상되므로 공장폐수발생량원단위 산정 시 과거의 문헌 및 통계자료를 이용하는 것보다 기존 유사 공단의 업종별 폐수발생량원단위 자료를 이용하는 것이 상대적으로 정확할 수 있다. 이때, 유사 공단의 계절 혹은 경기에 따른 사업장의 가동률을 고려하여야 한다. 공업용수는 크게 원료용수, 세척수, 보일러용수, 냉각용수 등으로 구분할 수 있으며 이 중 일부는 증발되거나 원료로 사용되므로 폐수량은 용수량보다 적다. 공장에서 사용되는 공업용수사용량 원단위는 일반적으로 업종별 제품의 생산액을 기준으로 하는 생산액당 용수사용량 원단위와 상근 및 비상근 종업원의 수를 기준으로 추정하는 종업원수당 용수량원단위 및 공단의 토지이용계획을 기준으로 추정하는 용지면적당 용수량원단위가 있다. 그러나 생산액원단위 및 종업원원단위의 경우 각 입주예정업체의 장래 생산액이나 종업원수를 정확히 예측할 수 있는 경우에 적용하는 것이 바람직하다. 적용되는 원단위가 일최대공업용수사용량 원단위인지 혹은 일평균공업용수사용량 원단위인지 명확히 구분하여 적용하여야 한다. 산정된 업종별 공업용수 사용량원단위를 당해 공단에 적용하여 전체 공단의 공업용수사용량을 추정한 후 공업용수의 폐수화 비율을 곱하여 폐수발생량을 산정한다. 산업단지 및 농공단지에서 발생하는 폐수 및 오수량은 시간적, 계절적 변동이 심하며, 공장의 가동률 또한 주요한 변동요인이 된다. 일반적으로 공장의 가동시간은 24시간 계속 가동하는 곳은 많지 않고 대부분 10시간 내외 가동을 하는 경향을 볼 수 있다. 또한 대부분의 종업원이 인근 시가지에서 출퇴근함에 따라 발생하는 공장오수량은 하루 중 거의 일정한 유형을 보인다. 이 외에 유입수량의 변동요인은 공장의 작업상태, 부대복지시설 운영여부 및 생활습관 등이 있다. 또한 공장폐수, 공장오수 및 생활오수발생량의 시간적, 계절적 변동양상은 서로 상이하므로 공장폐수, 공장오수 및 생활오수의 일평균 혹은 일최대발생량을 기준으로 각각의 첨두율을 고려하여 일최대, 일평균 및 시간최대 발생량을 산정한다. 또한 이들 유입수가 관로를 통해 공공폐수처리시설로 유입될 때 다량의 지하수도 함께 유입될 수 있으며, 경우에 따라 처리시설 내 순환수 등 재이용수와 농축조 및 소화조상등수, 탈수여액 등의 반송수도 유입수에 포함된다. 특히 소규모시설계획시에는 탈수기 여포세정수 등의 공정수 및 반송수의 양이 유입수량에 미치는 영향이 크므로 반드시 고려하여야 한다. 농공단지의 경우 부하변동폭이 매우 커 시간최대 생활오수량은 일최대생활오수량의 4배까지 적용되는 경우가 있었다. 계획수량이라 함은 공장폐수, 공장오수, 생활오수, 지하수 등 공공폐수처리시설로 관로를 통하여 유입되는 계획유입수량 및 처리시설 내 계획반송수량을 말한다. 또한 경우에 따라 계획 재이용수량의 일부를 포함할 수 있다. 계획수량은 계획일평균수량, 계획일최대수량 및 계획시간최대수량으로 구분되며 각각의 계획수량 산정은 공장폐수, 공장오수 및 생활오수에 대한 각각의 첨두율을 고려하여 산정한다. 계획일최대수량은 처리시설의 설계에 사용되며, 계획시간최대수량은 관로시설의 설계에 사용된다. 폐수 및 오수발생량 원단위자료를 이용하여 계획수량을 산정하는 경우 정확한 산출근거 즉 원단위자료가 일평균원단위인지 일최대원단위인지를 명확히 파악한 후 관계자료(인구수, 종업원수, 용지면적, 생산액 등)를 적용한다. 이 때 산출되는 계획유량은 적용되는 원단위자료에 따라 계획 일평균 혹은 일최대유량이 될 수 있다. 공공폐수처리시설 유입수량의 시간적 변동은 연간변동(계절변동), 일간변동(요일변동) 및 시간변동(조식변동)이 있다. 또한 유입수량의 변동요인은 일상적 변동과 비일상적 변동으로 나눌 수 있으며, 비일상적 변동요인을 어떻게 적용하는가에 따라 시설 규모가 크게 변할 수 있다. 일상적 변동의 경우에 대해서는 처리시설 관리자의 적절한 대응이 요구된다. 일상적 변동은 비일상적 변동에 포함되어지며, 비일상적 변동에 따라 설계할 때 처리시설은 과다해지는 경향이 있어, 일부 처리시설을 비워두게 되는 경우가 발생된다. 이와 같이 계절적으로 일시에 증가하는 유량에 적절히 대응하여 적정규모로 설계한다는 것은 매우 어렵다. 일반적으로 농공단지와 같은 소규모 공공폐수처리시설의 경우 배수구역이 작기 때문에 시간에 따른 유량 변동폭 즉, 첨두율은 대규모 처리시설에 비하여 매우 큰 경향이 있다.