하수처리수 재이용 필요성·고려사항 및 수요처별 문제점·대응방안

왜 배우는가: 하수처리수 재이용은 물 부족과 가뭄에 대응하는 실무 과제이며, 공업용수·농업용수·조경용수 등 수요처마다 수질과 공급 조건이 달라 설계와 운영에서 판단이 필요하다. 시험에서는 필요성, 고려사항, 수요처별 문제점과 대책을 묻는 문항이 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제136회 3교시 5번, 제120회 3교시 2번, 제113회 4교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄 정의: 하수처리수 재이용은 공공하수처리시설에서 처리된 물을 용도별 수질기준에 맞게 추가 처리하여 생활·공업·농업·조경·하천 유지 등에 다시 쓰는 것이다.

핵심 키워드

• 하수처리수
• 재이용수 수질기준
• 물 재이용시설
• 수요처 적합성
• 용도별 수질관리
• 물 순환
• 지속가능한 물 공급

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면 하수처리장에서 버리던 깨끗해진 물을 다시 써먹는 것이다. 처리수를 그대로 쓰면 용도에 따라 위험하거나 설비를 해칠 수 있으므로, 쓰임새에 맞춰 한 번 더 처리하는 것이 핵심이다.

정식 정의는 「물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률」 제2조의 체계에 따른다. 하수처리수는 「하수도법」상 공공하수처리시설에서 처리된 물이며, 이를 물 재이용시설로 처리하여 공급하는 사업을 하ㆍ폐수처리수 재이용사업이라 한다. 이때 처리된 물은 하ㆍ폐수처리수 재처리수로 부른다.

하수처리수는 방류 전에 공공하수처리시설에서 나온 처리수를 뜻한다. 재처리수는 물 재이용시설에서 한 번 더 처리해 용도 기준을 맞춘 물이다. 둘을 구분해서 쓰는 것이 답안의 기본이다.

물 재이용시설은 빗물이용시설, 중수도, 하ㆍ폐수처리수 재이용시설, 온배수 재이용시설을 포함한다. 하수처리수 재이용은 그중 하ㆍ폐수처리수 재이용시설에 해당하며, 부속시설과 공급관로까지 포함한다.

수질관리는 재처리수가 용도별 기준을 지속적으로 만족하는지 확인하는 활동이다. 시행규칙상 pH, 탁도, 결합잔류염소, 냄새, 색도는 매일, BOD, 총질소, 총인, 총대장균군수는 매주, 염화물, 전기전도도, 중금속 등 미량유해물질은 매분기 검사하도록 되어 있다.

3. 등장 배경과 필요성

도시화와 기후변화로 강우 편차가 커지고 가뭄이 잦아지면서 안정적인 수원 확보가 어려워졌다. 댐 건설은 입지와 비용, 환경 영향 때문에 새로 짓기 어렵다. 이때 하수처리장에서 매일 일정하게 나오는 처리수는 비교적 안정적인 대체 수원이 된다.

하수처리수 재이용의 필요성은 다음과 같이 정리된다.

• 물 부족 해소: 가뭄 시에도 일정량의 용수를 공급할 수 있다.
• 공급 원가 절감: 원수 확보와 장거리 송수 비용을 줄일 수 있다.
• 하천 수질 개선: 방류 부하를 줄이고 하천 유지용수로 돌려 수생태계를 지원한다.
• 물 순환 체계 강화: 처리수를 다시 사용해 취수량과 방류량을 함께 줄인다.

법적으로는 「물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률」이 2010년 제정 시행되었다. 이 법은 물 재이용 기본계획을 10년마다 수립하도록 하고, 국가가 하ㆍ폐수처리수 재이용시설을 설치ㆍ운영할 수 있도록 한다. 물 재이용 기본계획은 수요·공급 전망과 공급 목표를 포함해야 한다.

재이용의 실제 규모는 아직 제한적이다. 한 자료에 따르면 2016년 기준 하수처리량 중 재이용은 약 15.6%였다. 따라서 확대 여지가 크며, 수요처별 문제를 미리 설계에 반영하는 것이 필요하다.

필요성을 설명할 때는 물량 확보, 경제성, 환경 개선의 세 측면을 함께 말해야 한다. 한 가지만 강조하면 답안의 균형이 떨어진다.

재이용수는 용도별 수질기준을 만족해야 함

4. 구성요소·원리·절차

하수처리수 재이용 시설은 재이용 시설 본체, 공급관로, 수요처 설비로 나뉜다. 법은 재이용시설을 하수처리수 또는 폐수처리수를 재이용할 수 있도록 처리하는 시설과 그 부속시설, 공급관로로 정의한다(물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률 제2조). 설계 시에는 처리 공정에서 얻은 처리수가 수요처의 용도별 수질기준을 만족하는지가 핵심이다.

규모는 수처리의 효율성과 공급수 수질 변동성을 고려하되 수요처 수요량에 적합해야 한다. 이는 시행령 제16조제1호의 기준이다.

원리와 절차

재이용 처리의 원리는 하수처리수에 남은 부유물질, 유기물, 영양염류, 병원균을 용도 기준 이하로 낮추는 것이다. 공정은 다음 순서로 진행한다.

• 공공하수처리시설 방류 처리수를 원수 저류조로 이송한다.
• 응집·침전 또는 모래여과로 부유물질과 탁도를 1차로 낮춘다.
• 막여과(정밀여과 또는 한외여과)로 미세 입자와 미생물을 제거한다.
• 고도처리가 필요한 용도(예: 하천 유지용수, 지하수 충전용수)에는 역삼투 또는 고도산화를 추가한다.
• 소독으로 잔류염소를 확보하고 병원균을 제어한다.
• 저류·가압 후 공급관로로 수요처에 보낸다.
• 수질검사 결과를 기록하고 기준 이탈 시 공급을 차단한다.

수질검사 주기는 처리 단계 전체에 적용된다. 시행규칙 제14조제4항은 pH·탁도·결합잔류염소·냄새·색도를 매일, BOD·총질소·총인·총대장균군수를 매주, 염화물·전기전도도·중금속 등 미량유해물질을 매분기 검사하도록 정한다.

5. 관련 법령·기준·표준

재이용 시설과 수질은 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률과 그 시행령·시행규칙이 정한다. 주요 기준은 아래와 같다.

수질기준은 용도별로 정한다. 용도는 청소·화장실용수, 세척·살수용수, 조경용수, 친수용수, 하천 등 유지용수, 공업용수로 나뉜다(시행규칙 제8조제1항). 농업용수와 지하수 충전용수는 시행규칙 제14조제2항에서 별도로 정한다. 용도별 세부 수질 항목 값은 시행규칙 별표 2에 있다.

재이용 시설 설치 시 하류 하천 유량과 수리계산 서류를 함께 낸다(시행규칙 제10조제2항). 개정 연혁으로 2013-07-16 법 개정에 따라 중수도 설치 의무 규정이 정비됐고, 2026-12-10 시행 법 부칙은 하수도법상 중수도 규정을 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률로 옮겼다. 중수도 정의는 현재 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률 제2조제4호에 있다.

6. 유형과 비교

하수처리수 재이용은 재이용 용도와 수질 요구 수준에 따라 나뉜다. 법령은 용도를 청소·화장실용수, 세척·살수용수, 조경용수, 친수용수, 하천 등 유지용수, 공업용수로 구분하고(시행규칙 제8조), 농업용수와 지하수 충전용수를 재처리수 수질기준의 별도 용도로 둔다(시행규칙 제14조제2항). 용도가 달라지면 요구되는 수질항목과 처리 공정이 함께 달라진다.

표 6-1. 재이용 용도별 특성 비교