강우 시 안정적인 하수 처리를 위한 하수처리시설의 처리가능용량 검토 및 단계별 운영관리계획 수립의 필요성 doc_id CNTS-00118872468_7

분류식하수처리시설의 경우 계획1일최대오수량만 유입시켜 처리하도록 되어 있으나 강우시 관로시설의 문제로 인해 발생되는 강우침입수에 의해 추가로 유입되는 하수를 적정하게 처리하지 못하고 있는 처리시설들이 있는 것으로 검토되었다. 따라서, 효율적인 운영관리계획을 수립하기 위해서 강우시 하수처리시설로 유입되는 하수를 안정적으로 처리할 수 있는 하수처리시설의 처리가능용량을 우선적으로 검토하고 강우시 하수처리시설 처리가능용량을 검토할 필요가 있다. 청천시 뿐만 아니라 하절기 집중강우에 따른 하수처리시설의 체계적인 운영관리를 위해서 강우시 단계별 운영관리방안 등을 강우 준비단계, 강우시, 강우종료후로 구분하여 운영관리계획을 수립하고 이후에 시설용량이상 초과되는 월류수 처리를 위한 간이공공하수처리시설 또는 하수저류시설 등을 도입하여 효율적인 운영관리가 이루어질 수 있도록 하여야 한다. 「공공하수도시설 운영․관리 업무지침(환경부)」의 유지관리지침서 작성기준을 검토한 결과 강우시 하수과다 유입이 비상시로 규정되어 있으며 유지관리지침서 작성기준에는 강우시에 대한 하수처리시설 운영관리계획이나 점검내용이 규정되어 있지 않아 강우시 하수처리시설 운영관리에 대한 대응이 미흡한 실정이다. 또한, 국내 하수처리시설 강우시 증가되는 유입하수에 의해 생물학적 처리공정에 문제가 발생할 것을 우려하여 무단 방류 등 부적정 운영으로 방류 하천의 수질 악화가 우려된다. 이와 같이 부적정 운영을 하는 이유는 강우시 해당 하수처리시설의 처리가능 용량에 대한 검토가 부족하고 강우시 안정적인 하수처리를 위한 하수처리시설 운영관리계획이 미흡하기 때문으로 판단된다. 따라서 강우시 안정적인 하수처리를 위해서는 업무지침의 내용을 보완하고 강우시 하수처리시설에서 최대한 처리할 수 있는 처리가능용량을 검토하여 강우시 안정적인 하수처리를 위한 강우시 하수처리시설 운영관리계획을 수립해야 한다. 하수처리시설의 경우 비상시 대책으로 일부내용이 적용되어 있어 강우시 하수처리시설 운영관리에 대한 대응이 미흡한 실정이다. 강우시 하수처리시설의 운영관리 또는 유지관리는 최근 이상기후에 의한 집중강우가 빈번한 최근 상황을 고려할 경우 강우시 하수처리시설 운영관리는 비상시가 아닌 상시운전에 대한 사항이 반영되어야 한다. 미국의 경우는 청천시 뿐만 아니라 강우시 조건 (강우전 준비단계, 강우시, 강우종료후 유지관리)에 대해서 상황별 운영관리계획을 수립하여 강우시에도 안정적인 하수처리시설 운영을 할 수 있도록 운영관리 가이드라인을 매년 작성하고 이를 기반으로 하수처리시설을 효율적으로 운영하고 있다. 또한, 강우시 증가하는 하수를 추가처리할 수 있도록 처리가능용량을 검토하고 개선방향 또는 간이처리시설 설치 계획 등을 제시하고 있으나 국내 하수처리시설의 경우 미국과 같이 강우시 하수처리시설 운영관리를 위한 계획 또는 대책이 체계적으로 마련되어 있지 않아 강우시 안정적인 하수처리를 하지 못하는 상황이 발생하여 월류수가 공공수역으로 방류되고 하천의 수질오염이 가중되고 있는 실정이다. 합류식 또는 합류식과 분류식 혼재된 하수처리시설의 경우 일차침전지에서 강우시 계획오수량이 유입되고 일최대 하수량(시간최대 변동부하율)은 반응조로 유입되고 나머지 유량은 간이처리 후 소독하여 방류하여야 한다. 따라서, 강우전 청천시의 운영패턴을 유지하되 강우시 간이처리가 원활하게 이루어질 수 있도록 사전 점검을 하여야 한다. 또한, 분류식 하수처리시설의 경우 일최대하수량만 유입되기 때문에 강우시 하수처리시설 최대 처리가능용량을 고려하여 안정적인 하수처리가 될 수 있도록 운영하여야 한다. 일차침전지의 경우 합류식과 분류식의 차이가 최대유입유량에 따른 간이처리내용만 상이하기 때문에 본절에서는 합류식 또는 합류식과 분류식 혼재된 하수처리시설의 경우로 강우시 운영관리를 언급하였으며 간이처리를 제외한 나머지 사항에 대해서는 분류식하수처리시설도 동일하게 적용하여 운영관리를 하여야 한다. 합류식 또는 합류식과 분류식 혼재된 하수처리시설은 강우시 유입하수가 다량으로 유입되는 것을 대비하여 강우전 유입시설 및 침사지시설을 반드시 사전 점검하여 강우에 대비하여야 한다. 강우시 하수수집 및 이송단계에서 우수가 유입되어 하수처리시설로 유입되는 하수량이 증가하나 하수처리시설 유입수문에서 하수의 유입을 차단하여 미처리하수가 발생하지 않도록 하여야 한다. 강우전 모든 유입수문을 열린상태로 유지하여야 하며 유입수문 개폐장치가 수동식으로 되어 있는 하수처리시설의 경우 개보수를 통해 전동수문으로 교체하여 강우시 상황에 따라 유량을 조절할 수 있도록 하여야 한다. 또한, 유입관거에 퇴적층이 많은 경우에는 국부적인 유속을 방지하기 위하여 반드시 준설 및 청소를 수행하여야 하며, 침사지의 스크린 전 후 수위를 관찰하고 강우시를 대비하여 컨베이어 및 협잡물 처리시설의 용량을 충분히 확보하여야 한다. 강우시 하수를 효율적으로 처리하기 위해서는 하수처리시설 시설용량보다 추가로 처리가 가능한지에 대한 판단이 중요하다. 합류식지역의 경우는 강우시를 대비하여 강우시 계획오수량을 기준으로 일차침전지의 용량을 결정하여 시설계획을 수립하였으나 실제 운영시 유입하수의 성상에 따라 처리가 불가한 상황이 발생 할 수 있다. 분류식하수처리시설의 경우는 계획1일최대오수량을 처리하도록 설계되어 있고 합류식하수처리시설과 같이 일차침전지에서 간이처리(BY-PASS)시설이 별도로 설치되어 있지 않아 강우시 강우침입수에 의해 증가하는 하수량을 안정적으로 처리할 수 있는 대응능력이 부족한 실정이다. 따라서, 이와 같은 상황 등을 고려하여 강우시 하수처리시설의 실질적인 처리능력을 평가하여 강우시 하수처리 가능용량을 산정하여야 한다. 하수처리시설의 처리능력을 평가하기 위해서 평가할 수 있는 방법은 하수도 시설기준과 하수처리시설 설계기준에 대한 준수여부이다. 하수가 시설용량이상 유입되었을 경우 수리학적 처리가능용량이나 생물학적 처리가능용량에 대해서 설계기준과 시설기준을 준수하는지의 여부를 판단하여 추가처리용량을 결정하여야 한다. 하수처리시설 처리가능용량 검토를 위해서는 시설물에 대한 주요설계인자 등을 검토하여야 한다. 침사지에서는 수면적 부하 및 유속, 일차침전지는 수면적 부하 및 월류위어 부하 등을 검토하고 생물반응조의 경우 처리효율을 결정하는 부분이 중요하므로 상황별 적정F/M비, MLSS농도 등을 유지하기 위한 상활별 처리가능 용량을 검토하여야 한다. 마지막으로 처리유량을 결정하는 가장 중요한 시설물인 이차침전지의 경우 표면적부하와 고형물 부하에 대한 평가를 통해 슬러지의 안정적은 처리를 고려하여 추가유입량을 결정하여야 한다. 결과적으로 각 하수처리시설별로 유입~방류까지 안정적인 수처리 및 슬러지 처리할 수 있는 운전여건을 고려하여 추가처리유량을 검토한 후 산정하여야 한다. 대부분 하수처리시설의 설계기준은 하수도시설기준의 범위내로 선정되어 있어 설계기준과 하수도 시설기준을 종합적으로 검토하여 강우시 안정적인 하수처리가 가능한 범위를 선정하는 것이 중요하다.