폐수 처리,어떻게 할까요?

[지선]

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앞에서 폐수를 그대로 방류하면 얼마나 끔찍한 일이 일어나는지 이야기했지요?

그럼 이제 그 폐수를 어떻게 처리하는지 알아보도록 합시다.
우리나라의 경우에는 법적으로 요구되는 수질 정도에 따라 수 처리 기준이 달라집니다.

가정의 생활하수는 하수 처리장에서 요구되는 법적인 기준치가 있으며, 공장 폐수의 경우 폐수 배출 허용 기준에 따라 처리하여 배출해야 합니다.
그렇다면, 폐수 배출 허용 기준은 어떻게 책정되는 것일까요?

배출되는 폐수에서 주요 처리 대상이 되는 오염 물질을 유기물질이라고 하는데요, 주로 생물화학적 산소 요구량(BOD)과 화학적 산소 요구량(COD) 및 부유 물질량(SS), 그리고 페놀류 등 기타 수질 오염 물질 등으로 나누어 볼 수 있습니다.

폐수 처리 과정을 한 번 살펴볼까요? 폐수 처리 과정은 간단히 수 처리 과정과 오니 처리 과정으로 나누어 볼 수 있습니다.

먼저, 수 처리 과정을 알아봅시다.
하수도관을 타고 하수 처리장에 유입된 하수는 침사지 - 1차 침전지 - 포기조 - 2차 침전지 - 소독조를 거쳐 다시 하천으로 흘러들어가게 됩니다.

각각의 과정에서 일어나는 일을 조금 더 자세히 살펴봅시다. 먼저, 1차 침전지에서는 물보다 무거운 오염 물질과 물보다 가벼운 오염 물질을 각각 제거합니다. 이 두 가지는 물에 가라앉거나 물 위에 떠올라 쉽게 제거할 수 있답니다. 다음으로 포기조에서는 미생물을 이용해 유기물을 분해합니다. 그리고 2차 침전지에서는 물보다 무거운 유기물은 물에 가라앉히고 맑은 물만 다음 과정으로 보냅니다. 소독조에서 소독을 거친 물은 이제 하천으로 흘러갑니다.

그럼, 오니(슬러지) 처리 과정을 알아봅시다.

포기조에서 미생물에 의한 분해 과정을 거치다 보면 침전물과 미생물이 섞이게 되는데, 이것을 활성 슬러지 또는 오니라고 부릅니다.

슬러지 처리 과정은 농축조 - 소화조 - 탈수기 순으로 진행됩니다. 농축조는 말 그대로 슬러지의 농도를 높이는 곳입니다. 이 농축된 슬러지가 소화조에 가면, 혐기성 미생물이 유기 물질을 분해합니다. 그리고 15일 정도 지나면 위에 뜬 물은 침사지로, 농축된 슬러지는 탈수기로 가게 됩니다. 탈수기에서는 탈수와 함께 운반과 처분이 쉽도록 응집제를 넣어 무게와 크기를 줄입니다.

이런 과정으로 진행되는 폐수 처리에 사용되는 방법은 크게 물리적 공정, 화학적 공정, 생물학적 공정으로 나누어 볼 수 있습니다. 이 부분은 하수 처리에 대해 설명할 때 읽어 보았던 기억이 날 텐데요. 기억이 나지 않는 친구들을 위해 간단히 설명하도록 하겠습니다.

물리적 공정

주로 흙이나 모래, 덩어리가 있는 오염 물질을 제거하기 위해 이용하며 스크린, 여과, 침전, 부상 등의 방법이 있습니다.

화학적 공정

오염된 물에 화학 약품을 투입해 pH를 조정하거나 중금속을 제거하는 과정입니다. 중화, 응집, 산화, 환원, 소독 등의 방법이 있습니다.

생물학적 공정

미생물을 이용해 하수 중의 유기 물질을 제거하는 과정입니다. 활성 슬러지, 살수 여상, 회전 원판법과 혐기성 미생물 처리법에는 소화, 부패조 등의 방법이 있습니다.

스크린(Screen)

폐수 처리장의 유입 관로를 통해 폐수 처리장 내부로 유입되는 나무 조각, 비닐, 천 조각 등의 큰 부유 물질을 제거하는 방법입니다.

침사지(Grit Chamber)

침전지나 혼화지의 전단에 주로 설치하며 폐수 내의 모래, 자갈, 금속 부속물 등을 제거해 기계나 펌프의 손상과 배관이 막히는 현상을 방지할 목적으로 사용됩니다.

침전(Sedimentation)

물보다 무거운 부유 입자를 중력에 의해 물과 분리해 내는 물리적 작용의 하나로, 정화(Clearification) 또는 농축(Thickening)이라고도 합니다.

부상(Flotation)

물보다 가벼운 부유 물질이 폐수 내에 많은 경우 입자의 표면에 공기 방울을 접촉시켜 입자를 가라앉히는 대신에 떠오르게 하여 부유 물질을 제거시키는 방법입니다.

여과(Filtration)

공극이 있는 매개층을 통해 물을 통과시켜서 부유물을 제거하는 방법(여과재로는 모래, 활성탄, 규조토, 섬유 등을 사용)입니다.

활성 슬러지(Activated Sludge Process)

가장 많이 사용되는 생물학적 폐수 처리 방법, 폐수를 호기성 미생물로 유기 물질을 제거하기 위해 사용됩니다.

살수 여상(Trickling Filter)

도시하수의 2차 처리에 사용, 1차 침전지의 유출수를 미생물 막으로 덮인 자갈 등에 뿌려 그 위에 덮인 생물 막과 폐수 내의 유기물과 접촉시켜 분해 작용에 의해 유기 물질을 제거시키는 처리 방법입니다.

회전 원판(Rotating Biological Contactor, RBC)

플라스틱으로 된 원판을 여러 개로 묶어 일부는 수중에 잠기게 하고 나머지는 대기 중에 노출시켜 회전시킴으로써 원판에 부착된 미생물 막에 의해 폐수 내의 유기 물질을 제거하는 호기성 생물막 공법입니다.

지선