환경 비점 오염원 국외관리사례

[도사]

1.아이오와주 Bear Creek

처리대상물질

 - 비점오염원

적용 방식

 - 수변 산림완충 지역, 인공습지, 생물공학적 둑 경사면의 안정화, 수중보

기대효과

 - 수변녹지의 복원은 수질개선, 홍수예방 등 물 관리

 - 수변 완충녹지는 토지로부터 흘러오는 과다한 비점오염물질들을 막고 흡수하는 여과지 기능

<그림 3.2-3> 아이오와주 Bear Creek

2. 캘리포니아주 Ballona wetland

처리대상

 - 생활하수 비점오염원

적용 방식

 - 저류형(인공습지) : 자유흐름식, A = 21 ha

기대효과

 - 홍수조절, 수질개선, 동식물의 서식처 보호

 - 도시유출수에 훼손되고 있는 하구습지 보호

 - 시민의 휴식처 제공

<그림 3.2-4> 캘리포니아주 Ballona wetland

3. 일리노이주 Des Planines River watland

처리대상물질

 - 토지이용활동에 따른 비점오염물질, 소규모 가정하수처리장의 점오염물질

 - 체류시간 : 6.5일

적용방식

 - 저류형 (인공습지) : A = 1.9~3.4 ha

기대효과

 - 주변 주거지의 오염물질 정화

 - 습지 내 생물다양성 증진과 경관 향상

 

<그림 3.2-6> Des Plannies River watland

4. Boston 지역 초기우수저류시설

시설기능

 - Boston시 CSO발생량은 1988년 약 3,300 Million gallons에서 2000년 850 Million gallons으로 저감하였으며, 2008년까지 400 Million  gallons으로 저감될 전망

 - 현재 CSO 처리시설은 5개 시설이 운영 중에 있으며, 추가로 2005년까지 2개시설이 건설되어 운영될 전망

 - CSO 방류구 제거 및 CSO 발생량 저감을 목표로 하고 있으며, CSO 처리시설 2005년까지 기존 5개시설의 Up-grade 전까지는 중력식 처리 후 Deer Island 하수처리장으로 이송 처리함

 - In-line storage로써 저류조 용량 초과할 경우 screening 및 소독처리된 유량은 저류조 웨어를 통과하여 자연유하로 Charles River로 방류되며, 저류조 내 CSO유량은 건기시 pumping으로 처리장 이송

CSO 처리시설제원  5개소

구분	Cottage Farm	Prison Point	Somerville Marginal	Constitution Beach	Fox Point
처리 면적	270.0ha	385.7ha	283.3ha	10.0ha	73.5ha
설계 우수량	1년 빈도 강우 (0.25 ~ 0.30inch/hr)
저류 용적	18,000㎥	24,500㎥	18,000㎥	1,200㎥	5,000㎥
단위 공정	스크린 소독시설	스크린 소독시설	스크린 소독시설	스크린 소독시설	스크린 소독시설

처리공정도

  

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<그림 3.2-8> Cottage Farm 및 Somerville Marginal CSO 처리시설

5. Portland시

① 식생수로 (Vegetated Swales) : Bioswales, Grassy Swales

개요

- 수로 내에 단일 및 복합 식생을 이용하여 우수를 포집하여 처리하는 시설

장점

- 식생수로는 비점오염원 저감 뿐 아니라 생태서식지 제공 및 탁월한 조경효과를 지님

- 단일 및 복합 식생수로를 통해 전 지역에서 발생하는 강우유출수를 포집하여 처리 가능함

- 식생수로를 통해 개발지역에 요구되는 우수 배관의 설치 개수 및 비용을 절감할 수 있음

시공 비용 : 일반적으로 사용되는 우수관망 시스템보다 적은 비용이 소요됨

적용 사례 : 부속 주차장, 중학교, Glencoe 초등학교 ,Siskiyou Green

주택가에 조성된 식생수로 / 2가지 식생 비교 Test Site / 모니터링용 유량계

<그림 3.2-17> 포틀랜드 식생 수로

② 식생침투조 (Vegetated Infiltration Basins) : Rain Gardens

개요

- 건물과 건물 사이 여유 부지에 식생 및 침투성 저류조를 설치하여 우수를 처리하는 시설

장점

- 강우유출수의 양과 속도를 상당히 감소시킴

- 오염물질들을 여과와 침전작용에 의해 저감

- 지하수의 충진 효과

- 토양의 침식을 방지하고 생태 서식처를 제공하며 조경 효과를 도모함

시공 비용 : 조의 크기, 적용 사이트 조건, 식생의 종류 및 크기 등에 의존

적용 사례 : Buckman Heights 아파트, Glencoe 초등학교, Oregon Convention Center, Wattles 청소년 클럽

건물사이 여유 부지에 설치된 Vegetated Infiltration Basin

<그림 3.2-18> 식생 침투조

③ 투수성 포장도로 (Pervious Pavement)

개요 : 주차장이나 도로 등을 투수성 재료로 포장하여 우수를 침투 및 저류하여 처리하는 시설

장점

- 강우유출수의 양과 속도를 상당히 감소시킴

- 오염물질들을 여과작용에 의해 저감

- 지하수의 충진 효과

시공 비용

- 투수성 콘크리트 : $ 8 / ft²

- 투수성 아스팔트 : $ 5 / ft²

적용 사례 : Center of our United Villages 재개발지역, N. Gay Avenue Broadway 펌프장, Ecotrus 빌딩 주차장

주택가내 비교 Test Site / 투수성 콘크리트 포장 / 투수성 아스팔트 포장

<그림 3.2-19> 투수성 포장도로

1. 시가현 초기우수 저류시설

시설기능

 - 시가지의 경우 강우시 특히 많은 오염부하를 함유한 강우초기 빗물을 저류하고 이를 처리하는 「비파호 수질보전대책 행동계획」에 의해 시가지에서 빗물에 의해 유입되는 초기오염물질을 제어하는 목적으로 시행하고 있음

 - 분수시설을 통하여 우수관거를 초과하는 초기우수를 일단저류시켜 침전시킨 후 접촉산화와 토양정화 후 하천으로 방류시킴

 - 초기강우 초기강우량 6mm + 우수간선체류수에서 총 유출부하의 70 ~ 80% 저류 처리

시설제원

	시가현 초기우수 저류시설
처리대상면적	약 80ha
설계우수량	초기강우량 6mm + 우수간선체류수
저류용적	7,200㎥(침사지시설 포함)
단위공정	스크린, 접촉산화시설 토양정화시설, 수생정화시설

연간운영조건

 - COD 70%, T-N 70%, T-P 80%(동절기 40%) 제거율

처리공정도

<그림 3.2-29> 시가현 초기우수 저류시설

2. 요코하마시 CSO 저류시설

시설기능

 - 도심지 침수대책 및 합류식 월류수 대책의 일환으로 강우시 특히 많은 오염부하를 함유한 초기강우를 제어하기 위한 일시저류시설임

 - 분수시설을 통하여 차집관거를 초과하는 CSO를 저류시설에 저류시킨 후 건기시  하수처리장으로 이송하여 처리함

 - 저류형식 : 저류침전조

시설제원

	북부 제1하수처리장내 우수체수지
처리대상면적	2,150ha
설계우수량	60mm/hr
최대처리용량	179,600㎥/일
저류용적	68,000㎥(3개 체수지)
단위공정	침전저류

연간운영조건

항 목	단 위	처리농도	비 고
BOD	mg/L	25이하	하수처리장에서 처리
SS	mg/L	60이하	하수처리장에서 처리
대장균군	개/㎖	3000이하

처리공정도

<그림 3.2-30> 요코하마시 CSO 저류시설

3. 가스미가우라 土浦항 Bio-Park (1995)

처리대상

 - 비점오염원

 - 체류시간 : 0.5hr

 - 처리용량 : 10,000㎥/일

적용방식

 - 수생식물의 메디아 역할로 질소와 인을 영양소로 섭취한 수생식물을 수확하여 영양물질을 수계로부터 제거

기대효과

 - 주민의 휴식처 및 자연학습장 이용

 - 수생식물의 수질정화 및 수생식물을 재배함으로써 식용, 퇴비 활용

<그림 3.2-33> 가스미가우라 Bio-Park

4. 산노가와(山王川) 인공습지 (1998)

처리대상

 - 생활하수 비점오염원

 - 체류시간 : 5~10hr 수면적 부하 : 0.45㎥/일

적용 방식

 - 고정보를 이용한 취수후 식생정화시설 정화 A=5,600㎡

기대효과

 - 지역주민의 환경학습장으로 이용

 - 생활하수의 유입이 많은 세네가와 하구의 오염물질 정화

<그림 3.2-34> 산노가와 인공습지

1. Sydney Olympic Park (Stormwater 관리)

개요

 - 강우시 Sydney Olympic Park내 도로 등의 비점오염원 관리와 우수재활용을 위해 각 지점별로 총 31개소의 장치시설을 설치하여 처리함.

제원

 - 처리구역면적 : 약 250 ha

 - 최대처리량 : 약 1,500 L/sec(개당)

 - 폐기물발생량 : 약 200 ton/일

 - Screen크기 : 4.7 mm

<그림 3.2-36> 호주 시드니 올림픽파크 강우유출수 처리시설

Case # 1 : 슈퍼돔 인근 시설

상부 맨홀	포집된 오염물질	후단 인공습지

<그림 3.2-37> 시드니 올림픽파크 슈퍼돔 인근 처리시설

 - 60ha 정도의 슈퍼돔 인근지역을 GPT(glossary pollutant trap) 2기의 1차 처리 후 인공습지를 통해 우수 처리하는 형태임

 - 1.8m pipe를 통해 차집하며 웨어를 통해 초기 우수부분을 시설로 유도

 - 인공습지 방류 후 멤브레인 시설을 통한 100% 재이용하도록 되어 있음

 - 시설의 청소는 크램쉘(Clamshell)로 상부 부유물을 제거 후 바닥부는 진공차로 Suction, 마지막으로 바스켓형태의 협잡물 포집망을 들어올려 침전물을 제거함 (년 2~3회 정도 실시함)

Case # 2 : 골프장 인근 시설

상부 맨홀	포집된 오염물질	후단 인공습지

<그림 3.2-38> 시드니 올림픽 파크 체육시설 인근 처리시설

 - 15ha 정도의 체육시설, 도로, 빌딩 등에서 발생되는 우수의 처리

 - 협잡물 전처리가 없을 경우 후단의 인공습지의 기능이 상실되므로 전처리 시설이 필수적임

 - 유지관리는 Sydney water(상하수도를 관리하는 New South Wales 주 정부기관)에서 책임을 맡고 있으며, 유지관리의 주기 등은 Site별로 그 특성에 따라 결정함

1. 프랑스 Acheres 하수처리장내 초기우수처리시설

시설기능

 - 90년대 세느강 물고기 떼죽음 사건이후 기존 하수처리장에 초기우수 처리시설 추가건설

 - 우수처리시설로는 약품침전(우수별도처리)처리이며 우수전체를 처리함 (체류시간은 약 0.5시간)

시설제원 

	Acheres 하수처리장내 초기우수 처리시설
처리대상면적	-
설계우수량	10 mm/ha
최대처리용량	9만 ㎥/hr
저류용적	45,000 ㎥
단위공정	스크린시설, 약품침전시설

연간운영조건 

항 목	단 위	처리농도	비 고
DO	mg/L	5.0이상
BOD	mg/L	60이하
SS	mg/L	80이하

처리공정도

1. 독일 Nassau 지역 소규모 CSO처리시설

시설기능 

 - 1970년대 미처리 우수에 포함된 N, P 및 박테리아 증가로 수질 악화발생, 이로 인한 식수확보 어려움 → 빗물 시스템 도입 필요성 인식

 - 현재 독일 전체의 하수처리시설은 10,000여개소이며, 우수처리시설은 약 30,000여개소(합류식 약 20,000여개소, 분류식 약 10,000여개소)가 있음

 - 우천시 방류수역의 수질보전을 위해 초기우수 방류량 저감

 - CSO 저류조 유량조절장치에 의해 강우종료 후 서서히 처리장 이송량 조절

시설제원 

	Nassau지역 CSO처리시설
처리대상면적	-
설계우수량	2.5~4 mm
최대처리용량	-
저류용적	35 ㎥
단위공정	유량조절장치, 자동침전세척장치   자동제어장치에 의해 처리장에서 원격제어, 감시함

연간운영조건 

항 목	단 위	처리농도	비 고
DO	mg/L	5.0이상	BWK M3
COD	mg/L	70이하	ATV 128

처리공정도