공공폐수처리시설의 효율적 운영과 안정성 확보를 위한 유량 계획, 시설 배치, 설비 용량 결정 및 유해물질 전처리 방안에 관한 종합적 검토 doc_id PCY_201705230336248041_2

공공폐수처리시설 설계에서 중요한 것은 처리하고자 하는 폐수 발생량이다. 공단내 각 사업장에서 발생되는 폐수는 공장 자체적으로 폐수특성에 맞게 전처리를 거친 후 공공폐수처리시설로 유입되므로, 폐수 발생량은 어느 정도 일정한 유출되는 양상을 나타나나 사업장의 향후 확장과 이에 따른 공단의 확장 가능성, 부지 확보 가능성 등을 고려하여 유사한 공단의 폐수 발생량 및 현 공단의 지정학적 상황을 고려한 폐수예상발생량을 종합적으로 검토하고, 사업장은 물론 산업단지 계획구역내에서 발생되는 오수 및 지하수 유입량에 대하여 충분히 고려하여 계획유량을 결정한다. 오‧폐수관로는 발생되는 폐수량 및 오수량의 유량범위 및 공공폐수처리시설까지 지리학적인 조건 등을 검토한 후 폐수 및 오수량의 시간적 변화에 충분히 대응하고 폐수 및 오수를 지체 없이 이송 또는 유출시킬 수 있어야 한다. 계획시간최대폐수 및 오수량의 산출은 각 사업장의 실정을 고려하여 정한다. 공공폐수처리시설 배치는 주어진 처리목표를 달성하기 위해 필요한 시설물의 공간적 배열을 뜻한다. 전반적인 처리시설 배치는 처리시설의 배치는 물론 제어 및 관리건물과 기타 필요한 부대시설물들의 배치도 포함한다. 공공폐수처리시설의 배치계획 입안 시, 무엇보다도 먼저 처리시설 부지가 충분히 확보되어 있는 것이 가장 바람직하다. 그러나 실제는 재원 및 적당한 부지 부족 등으로 충분한 부지 확보가 불가능한 경우가 있다. 이러한 경우 처리시설을 효율적으로 배치하는 것이 매우 중요한 문제로 대두된다. 공공폐수처리시설은 증설계획, 고도처리시설, 악취저감시설 및 소각시설 등의 도입시기 등을 고려하여 장기적인 안목을 갖고 배치한다. 공공폐수처리시설에는 폐수의 처리시설부터 슬러지처리시설 및 악취제거시설까지 다양한 처리시설이 배치되며 각 시설은 관로에 의하여 연결되어 있다. 따라서 각각의 시설뿐만 아니라 전체 처리시설의 기능이 충분히 발휘될 수 있도록 효율적으로 배치하여야 한다. 또한 물의 흐름, 슬러지의 흐름 및 관리자의 동선계획을 세워 처리시설을 순서대로 배치하여 유지관리가 용이하도록 한다. 슬러지처리시설은 공공폐수처리시설과 별개로 기능을 발휘할 수 없으며 슬러지처리시설의 효율은 전체 처리시스템의 효율을 좌우할 수 있다. 처리시설은 유지관리용 건축시설 즉, 관리본관, 펌프장동, 송풍기동, 슬러지처리동, 수변전 및 발전기동 등이 건설된다. 이들 건축물의 합동(合棟) 혹은 분동(分棟)의 문제는 종종 어려울 때가 있다. 사무실, 회의실, 계단, 화장실 등의 공용부분은 별도로 만드는 것보다 합동하는 편이 건설비 측면 및 유지관리체제를 집중시킬 수 있는 측면에서 유리하다. 반면 관리본관은 처리시설의 얼굴임을 고려하여 슬러지처리동과 같은 악취가 발생할 우려가 있는 건물 및 송풍기동과 같이 소음 및 진동이 문제가 되는 건축물과는 분동하는 것을 원칙으로 한다. 그러나 소규모 처리시설 및 부지가 협소하거나, 유지관리인원이 한정된 곳에서는 관리본관과 소음, 진동 및 악취유발시설 건축물을 제외한 건축물들 간의 합동 혹은 인접 건설하는 것도 고려할 수 있다. 이와 같이 처리시설 내의 건축물배치계획은 재정상태, 행정사정, 주변부와의 상황 등을 고려하여 배치계획을 세우는 것이 필요하다. 관리본관, 기계동, 슬러지처리동 등의 동선, 각 처리시설과 관리본관 및 장내도로와의 거리 등을 신중히 고려하여 관리자의 동선을 최소화한다. 설비 또는 기기의 용량은 설비 전체의 효율 및 운전개시초기의 소유량에의 대응을 생각하고, 유입수량의 경험적 변화추이에 대응한 설비 또는 기기의 종류, 설비의 용량과 대수를 결정한다. 공 공폐수처리시설에서 사용되는 주요설비 및 기기는 2계열 이상으로 하여 보수 및 청소 시 교대운전이 가능하도록 한다. 펌프설비의 경우 운전개시 직후의 소유량부터 입주업체의 입주완료시의 계획유량까지 충분히 대응 가능하여야 한다. 따라서 소용량의 펌프를 다수 설치하는 것이 대용량의 펌프 1대를 설치하는 것보다 유입수량 변동에 쉽게 대응할 수 있다. 그러나 소용량 펌프를 다수 설치하는 경우 설비비의 증가와 유지관리상 어려움이 예측된다. 따라서 펌프의 용량 및 대수 결정은 경제적, 기술적 검토가 선행되어야 하며 유지관리상의 측면도 아울러 검토하여야 한다. 이러한 점을 신중히 고려하여 펌프설비는 운전개시 직후의 소유량부터 1∼2년 후의 유입수량까지 대응할 수 있는 가변용량설비의 설치 등을 제1단계 계획으로 하고, 이후 입주업체의 입주완료시의 유입수량의 증가분을 더한 고정용량설비를 증설하도록 하는 것이 바람직하다. 수전 설비의 경우 역시 순차적으로 증설하여, 불필요하게 큰 수전설비가 건설초기부터 설치되지 않도록 한다. 공단내 각 사업장의 방지시설은 공공폐수처리시설에서 처리 가능한 물질 이외의 오염물질에 대해서는 배출허용기준 이내로 처리하여 공공폐수처리시설로 배출함을 원칙으로 하고 있다. 그러나 배출허용기준에 포함되어 있지 않은 유해물질 및 배출허용기준에 포함되어 있더라도 사업장 방지시설의 운전불량 및 예기치 못한 사고로 공공폐수처리시설의 주요 처리시설에 악영향을 줄 수 있는 오염물질에 대하여 주 처리시설에 유입시키기 전에 전처리를 함으로써 주 처리시설을 안전하게 보호할 수 있다. 공공폐수처리시설로 유입 가능한 물질은 생물학적 분해 가능한 물질이외의 난분해성물질, pH가 상당히 높거나 낮은 폐수 및 다량의 중금속 등 유해물질이 유입될 수 있다. 공공폐수처리시설의 경우 대부분 생물학적처리공정으로 구성되어 있어, 생물학적처리에 저해를 주는 중금속 등 유해 물질과 강산 및 강알칼리성 유입수에 대응하기 위한 화학응집침전조 및 중화조 등 전처리시설의 설치를 검토한다. 그러나 전처리시설의 설계는 정확한 유입수 성상파악을 전제로 하여야 하며, 경제성분석도 선행되어야 한다. 산업폐수는 다양한 성분의 오염물질을 포함하고 있고 일반 오염물질이외에 중금속 등 기타 오염물질을 함유하게 되는데, 특히 생물반응조내 미생물의 유기물 분해에 악영향을 미치거나 미생물을 사멸시킬 수 있는 것으로 생물학적 처리에 유해한 독성물질 등인 pH, 유분, 온도, 페놀, 중금속 등의 물질을 포함하고 있다. 공공폐수처리시설에 배수설비를 통하여 폐수를 전량 유입시키는 배출시설에 대하여는 공공폐수처리 시설에서 적정하게 처리할 수 있는 항목에 대하여 별도허용기준을 정하여 고시할 수 있으며, 유입이 허용되는 기준 이상의 농도로 배출되는 사업장이나 ‘수질및수생태보전에관한법률 시행규칙’에 제시한 특정수질유해물질에 준하는 특정폐수 및 독성(Toxicity) 등이 함유하고 있어 공공폐수처리시설의 처리도(Treatability) 등 제기능을 저하시키는 폐수를 배출 할 경우에는 배수설비 후단에 제해시설을 설치하여 관로시설을 포함한 공공폐수처리시설의 안정성을 확보하여야 한다. 산업폐수는 공정에 따라 유해물질이 함유될 수 있어 전처리가 필요하고 오염물질의 존재형태가 다양하고 용존성 및 비용존성의 구성비 변화가 상당하다. 또한 폐수에 따라 생물학적분해가 불가능한 유기물질이 다량 함유되어 있기도 하며 휘발성유기화합물(VOCs)이 다량 존재하여 유량조정조 및 침사지에서 쉽게 휘발되어 악취를 유발할 수 있고 심할 경우, 처리시설 근무자의 건강을 위협할 수 있다. VOCs는 미국 EPA에서 지정한 129개 특정오염물질의 대부분을 차지하며 발암성, 돌연변이성, 기형발생성 및 급성독성 오염물질로서 집중적인 관리가 요구되는 물질이다. 원폐수에 함유되어 있는 특정 오염물질은 경우에 따라서 미생물에 의하여 변형되거나, 물리적으로 제거되거나 단순히 전이될 수 있다. 이러한 현상은 주로 탈기, 분해, 흡착 및 염소와 결합하기도 하며 또한 이러한 과정은 개별적 혹은 동시에 발생한다.