류재근 박사 칼럼
“하수처리의 총인 고도처리 후
화학적 처리를 해야 강이 산다”
•본지 회장
•국립한국교통대학교 석좌교수
•(사)한국환경학술단체연합회장
•(사)한국환경분석학회 명예회장
•(전)한국물환경학회장(현 고문)
•(전)국가과학기술자문위원(6,7대)
•(전)국립환경과학원장
•(전)한국환경산업기술원장
2010년 이후 우리나라는 고도처리를 하고 있으며, 인 제거율이 생물학적 처리로서 최대 수준인 0.2㎎/L로 되어 있어 그 강화된 기준을 잘 지키고 있다. 그런데 일본은 하천의 부영양화를 막기 위해 고도처리한 물을 재처리하여 0.05㎎/L로 방류함으로써 유지용수와 합치더라도 0.03㎎/L가 되므로 남조류가 발생하지 않도록 조치를 하고 있다. 우리도 이 문제를 해결하기 위해 정책적으로 예산이 투입될 수 있도록 계속적인 투자가 요망된다.
이 문제를 해결하기 위해서는 다음 내용을 알아야 한다. 하수의 수처리 공정은 크게 1차·2차·3차 처리로 구분된다. 1차 처리는 단순한 처리공정으로 주로 물리적 처리공정으로 구성된다. 2차 처리는 생활하수 등의 유기물과 고형물의 제거를 목적으로 실시한다. 주로 물리적인 처리공정과 생물학적인 처리공정으로 구성되는 경우가 많다. 3차 처리는 2차 처리로 적절히 제거되지 않는 물질을 처리하는 공정으로, 주로 후속공정에 질소와 인 등의 처리를 위한 경우가 많다. 이와 유사한 개념으로 고도처리(advanced treatment)공정이 있다. 고도처리는 2차 처리 후에 시설을 설치할 필요는 없으며 기존의 2차 처리시설을 변경·개량하여 고도처리 할 수 있다.
최근 수처리 기술이 발전하고 다양화됨에 따라 신설 처리장의 경우, 2차 처리에 준하는 시설로 고도처리의 수질을 얻는 경우도 많다. 하수처리장에서 질소와 인 등 영양물질 제거를 위해서는 암모니아 스트립핑, 파괴점 염소주입, 이온교환, 화학적 인 제거, 생물학적 질소-인 제거시설 등의 공정 단독 또는 조합으로 처리공정을 계획한다.
2차 하수처리가 BOD와 SS 등을 90％ 정도 제거하는 반면 질소와 인은 미생물에 필요한 영양소 정도로만 제거되기 때문에 질소는 10∼30％, 인은 10∼30％ 정도의 낮은 처리효율을 보인다. 이러한 질소와 인이 방류되면 하천 및 호소에서의 부영양화가 심화되고 보건 및 환경생태상의 위해성을 증가시킬 수 있다. 따라서 질소와 인을 처리하기 위한 고도 하수처리시설이 필요하다.
3차 하수처리 또는 고도처리로 제거하는 대상 물질 중에 인을 제거하기 위하여 2008년부터 하수처리장에 총인 처리시설을 설치하였고 하수처리장 방류수의 농도를 0.2∼0.5㎎/L까지 강화하여 방류하고 있다. 대상 하천의 부영양화를 위해 방류수 수질 기준을 대폭 강화한 결과이다. 그러나 우리나라 하천과 호소의 총인 농도는 약 0.03∼0.06㎎/L 정도로, 하수처리장 방류수 농도를 현재보다 5∼10배정도 저감시켜 방류해야만 하천과 호소의 녹조현상이 크게 줄어들 것으로 판단된다.
이를 위해서는 현재 하수처리장 총인 처리 후단에 화학적 고도처리, 여과 등의 처리시설을 설치하는 것이 필요할 것으로 보인다. 즉, 일반적인 생물학적 하수처리공정과 총인 처리를 거친 방류수를 다시 한 번 화학적 처리와 여과공정을 거쳐서 방류하는 공정을 통해 총인의 농도를 크게 줄일 수 있다.
일본은 대상수계를 보호하기 위해 하수처리장 총인의 방류수 기준을 0.05㎎/L 이하로 하고 있다. 우리나라도 하수처리장 총인의 방류수 기준을 지금보다 대폭 낮춘다면 대상수계의 녹조현상이 크게 줄어들 것이고, 이와 더불어 수질오염총량제에도 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 또한, 방류수를 재이용한다면 수자원 재이용 측면에서도 큰 효과가 있을 것으로 보인다. 하천이나 호수가 부영양화 되었다고 근심만 하지말고 늦기 전에 화학적 처리를 검토하여 정책적으로 예산을 장기적으로 투입하기를 바란다. 그럼 우리나라의 하천은 머지않아 쉬리, 버들치들이 뛰어 노는 맑은 강이 될 것이다.
[『워터저널』 2018년 12월호에 게재]