정수시설 배출수처리시설

왜 배우는가: 정수장에서 발생하는 배출수와 슬러지는 처리 방식에 따라 방류수 수질과 최종 처분 비용이 크게 달라진다. 배출수처리시설은 정수처리 공정 설계의 마지막 단계로 다뤄지며, 기술사 시험에서 구성·기능·고려사항을 묻는 문제가 여러 회차에 반복 출제된다.

출제 이력: 제133회 4교시 5번, 제131회 1교시 5번, 제130회 4교시 6번, 제90회 4교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

정수시설 배출수처리시설은 정수장의 여과지 역세척수, 침전지 슬러지 등 정수 공정 중 발생하는 배출수를 농축·탈수 등으로 처리하여 방류 또는 재이용하는 시설이다.

키워드

• 배출수(Waste Water from Water Treatment Plant)
• 배슬러지(Sludge from Sedimentation Basin)
• 농축조(Thickener)
• 탈수기(Dewatering Equipment)
• 재이용(Reuse)
• 방류수 수질 기준
• 최적관리기술(BMP)

2. 개념 풀이

쉬운 말로 정리하면, 정수장에서 물을 깨끗하게 만들 때 함께 나오는 찌꺼기 섞인 물과 찌꺼기를 따로 모아 처리하는 설비다. 여과지를 씻을 때 나오는 물이 대표적인 배출수다.

정식 정의는 다음과 같다. 정수처리 과정에서 발생하는 배출수와 배슬러지를 수집·저류하고, 고형물을 분리하여 상등수는 방류하거나 공정에 재이용하며, 분리된 슬러지는 탈수·건조하여 최종 처분하는 일련의 시설을 말한다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 배출수: 여과지 역세척, 시동방수(Filter-To-Waste) 등으로 나오는 물이다. 탁도와 부유물질 농도가 원수보다 높다.
• 배슬러지: 침전지 바닥에서 발생하는 응집 슬러지이다. 함수율이 높아 농축과 탈수가 필요하다.
• 재이용: 배출수의 상등수를 응집 공정 등에 되돌려 취수량을 줄이는 방법이다.

배출수와 슬러지는 성상이 다르므로 처리 경로도 나뉜다. 배출수는 주로 고형물 분리와 상등수 회수가 목적이고, 슬러지는 부피 감소와 안정화가 목적이다.

3. 등장 배경과 필요성

과거에는 정수장 배출수를 하천에 직접 방류하는 경우가 많았다. 이 방식은 하천의 부유물질과 탁도를 높여 수생태계에 영향을 준다. 또 원수 취수량 대비 생산량이 줄어드는 손실도 생긴다.

이 문제를 줄이기 위해 배출수 처리와 재이용이 필요해졌다. 상수도관망시설 유지관리 기준에서도 배출수는 오염도에 따라 구분하여 최적관리기술(BMP) 기반의 적정 처리방안을 선정하도록 정하고 있다. 처리 방안은 상수원 보호구역 여부, 방류수역까지의 유하거리, 배출수량, 배출지점의 토사침식 여건, 생태환경을 고려해 정한다.

하수처리구역의 배출수는 합류식 또는 분류식 관로의 오수관으로 투입하는 것이 기본 원칙이다. 다만 공공하수처리시설의 용량과 처리 영향을 검토하고 공공하수도관리청과 협의한 뒤 유입시켜야 한다. 연계처리가 어려운 고농도 배출수는 현장에서 처리하거나 수집한 뒤 이송 처리하는 것을 원칙으로 한다.

정수장 가동률과 예비 용량도 배출수 처리 규모에 영향을 준다. 정수장은 계획정수량의 약 25%를 예비 용량으로 두는 것이 일반적이며, 배출수 처리시설도 이 여유를 고려해 설계해야 한다.

그래서 배출수처리시설은 환경 규제 대응, 물 회수율 향상, 슬러지 처분 부담 감소라는 세 가지 목적으로 필요하다.