김동욱 박사

김동욱 박사 정책제언


“총량기준, 우리나라 수질오염관리의 궁극적 목표”

방류수 수질기준 설정 위해서는 영향수역·목표수질 설정 선행되어야
수질오염물질 배출수 수질기준 설정 위해 과학적·현장친화적 체제 전환 필요


▲ 김 동 욱 박사
•한국물정책학회장
•본지 논설위원
•전 강원대 환경공학부 교수
•환경부 기획관리실장·상하수도국장·수질보전국장 역임
  하수처리시설 방류수 수질기준체제 개선

하수처리시설 방류수 수질기준 현황

우리나라 하수처리시설의 방류수 수질기준은 수질항목별로 공공하수처리시설과 개인하수처리시설로 구분되어 있고, 공공하수처리시설과 개인하수처리시설은 다시 하수처리용량과 지역을 기준으로 설정되어 있다([표 1] 참조).

여기서 공공하수처리시설의 Ⅰ지역은 상수원보호구역, 수질보전특별대책지역 및 수변구역을 말하고, Ⅱ지역은 화학적산소요구량(COD) 또는 총인(T-P)의 농도가 목표기준을 초과하였거나 초과할 우려가 현저한 지역을 말한다. 개인하수처리시설의 특정지역은 상수원보호구역, 수질보전특별대책지역, 자연공원 및 지하수보전구역을 말한다.

하수처리시설 방류수 수질기준의 문제점

현행 하수처리시설 방류수 수질기준은 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 첫째, 공공하수처리시설 방류수 수질기준의 경우 Ⅱ지역은 ‘화학적산소요구량(COD) 또는 총인(T-P)의 농도가 목표기준을 초과하였거나 초과할 우려가 현저한 지역’으로서 다른 수질항목에 대해서는 Ⅲ, Ⅳ지역과 같기 때문에 생물화학적산소요구량(BOD)의 농도는 ‘10’이 타당할 것이다. 그리고 현행 체제라면 BOD, COD 및 부유물질(SS)에 관한 한 공공하수처리시설의 처리용량 기준을 적용할 필요가 없다. 지역기준만으로도 충분하기 때문이다.

둘째, 방류수 수질기준과 목표수질과의 괴리다. 예를 들어, Ⅰ지역의 경우 BOD의 목표수질은 1.0㎎/L이고, COD는 2.0㎎/L이며, 호소의 경우 SS는 1.0㎎/L이다. 이에 대해 하수처리시설의 방류수 수질기준은 BOD, COD 및 SS에 대해 각각 5배, 20배 및 2배나 크다. 유입수역의 자정작용을 고려한다고 할 경우에도 이러한 방류수 수질기준은 너무 높다.

셋째, 공공하수처리시설의 경우 모든 지역에서 COD 수질기준을 BOD 수질기준의 4배로 설정한 것은 과학적, 현실적인 근거가 없다. 그리고 SS의 경우 Ⅰ, Ⅱ지역 외에 BOD의 수질기준과 같게 설정한 것도 근거가 없다.

하수처리시설 방류수 수질기준 1단계 개선방안

하수처리시설 방류수 수질기준의 제1단계 개선방안은 공공하수처리시설이나 개인하수처리시설은 처리대상이 동일한 생활하수이기 때문에 방류수 수질기준을 별도로 설정하지 않는 것이다. 지역구분은 Ⅰ등급 수질을 유지해야 하는 ‘청정지역’과 Ⅱ등급 이하의 수질을 유지해야 하는 ‘기타지역’으로 구분하여 설정한다. 처리용량 기준은 현행 공공하수처리시설의 500㎥/일로 한다([표 2] 참조).

청정지역 유입수역의 자정능력을 평균 3배로 가정하고, BOD, COD 및 SS 목표수질을 각각 1㎎/L, 2㎎/L 및 1㎎/L로 설정할 경우 BOD, COD 및 SS 방류수 수질기준은 각각 3㎎/L, 6㎎/L 및 3㎎/L가 된다. 기타지역과 처리용량 500㎥/일 이하 시설에 대해서는 청정지역의 2배 수준으로 각각 설정한다([표 3] 참조).

청정지역과 기타지역의 BOD, COD 및 SS의 방류수 수질기준과 처리용량 기준은 목표수질의 2배가 아닌 현재의 전국 통계를 분석하여 적정수준으로 다시 설정하는 것이 바람직하다.



하수처리시설 방류수 수질기준 2단계 개선방안

하수처리시설 방류수의 수질기준 설정원칙은 구체적인 영향수역의 목표수질을 달성할 수 있도록 방류수 수질기준이 설정되어야 한다는 것이다. 따라서 방류수 수질기준을 설정하기 위해서는 먼저 영향수역과 목표수질 설정이 선행되어야 한다.

영향수역은 집수유역, 단위유역, 소유역, 중대유역 등으로 구분할 수 있고, 목표수질은 해당 유역의 용수목적에 따라 설정한다. 생활용수일 경우 Ⅰ등급, 공업용수일 경우 Ⅱ등급, 농업용수일 경우 Ⅲ등급 등이다([표 4] 참조).

영향수역의 목표수질이 Ⅰ등급일 경우 방류수 수질기준도 1등급으로 하는 것이 원칙이다. 다만 영향수역 방류수 수질기준 설정 당시의 수질과 자정능력을 고려하여 수질기준을 더 높게 설정할 수 있다. 예를 들어, 영향수역의 자정능력계수가 3일 경우 BOD에 대한 방류수 수질기준을 3㎎/L로 설정할 수 있고, COD에 대해서는 6㎎/L로 설정할 수 있다.

어떤 영향수역의 자정능력은 유입 오염물질의 분해, 합성, 흡수, 희석, 침전, 휘발 등 많은 변수에 의해 결정되기 때문에 개개의 영향수역 자정능력계수를 모두 측정하여 설정하는 것은 매우 어려운 작업이다. 뿐만 아니라 자정능력계수는 자연적, 인위적인 여건에 따라 달라진다.

자정능력계수의 결정은 전국의 영향수역을 몇 개의 범주로 나누고, 각 범주별로 자정능력계수를 설정하는 방법을 생각할 수 있다. 범주별 자정능력계수는 실제 표본조사 결과를 바탕으로 설정되어야 할 것이다([표 5] 참조).

하수처리시설 방류수 수질기준 최종 개선방안

하수처리시설 방류수 수질기준의 궁극적인 개선방안은 총량기준에 의해 개개 하수처리시설에 대해 방류수 수질기준을 설정하는 것이다.

먼저, 개개 하수처리시설의 현재 방류수 수질을 분석하고 그 수질을 현재 기준 방류수 수질기준으로 설정한다. 다음은 개개 하수처리시설 영향수역의 목표수질 달성여부를 조사한다. 조사결과 영향수역의 목표수질이 달성되었을 경우에는 현재의 방류수 수질을 그 수질기준으로 설정한다.

그러나 목표수질을 초과한 영향수역에 위치한 하수처리시설에는 현재 방류수 수질보다 강화된 수질기준을 설정한다. 목표수질 미달성 영향수역의 하수처리시설 방류수 수질기준은 총량기준에 의해 설정되어야 한다.

예를 들어, 어떤 영향수역의 BOD 농도가 목표수질의 10%를 초과했을 경우 영향수역 내 모든 BOD 배출시설에 대해 BOD 배출량을 평균 10%씩 감축하도록 방류수수질기준을 강화하면 된다. 개별 배출시설별 감축량은 감축기술, 단위량 당 감축비용 등의 요소들을 고려하여야 할 것이다.

수질오염물질 배출시설의 이와 같은 단계적 감축방안은 하수처리시설과 함께 폐수배출시설 등 모든 수질오염물질 배출시설에 적용되어야 할 것이다. 이러한 단계적 작업이 매우 어렵다는 것은 사실이다. 그러나 폐수배출시설, 하수배출시설, 축산폐수배출시설 등에 적용되는 배출허용기준은 1980년대 체제에 의해 설정된 것이다. 그로부터 40년이 지난 지금은 수질오염물질 배출시설의 종류와 규모, 수질오염물질의 종류 및 배출량, 자연조건 등 많이 변했다. 

이러한 변화에 대처하기 위해 수질오염물질 배출시설 배출수의 수질기준 설정을 위한 과학적, 현장친화적인 체제로의 전환이 필요하다. 과거의 배출허용기준체제가 고전적인 수술용 칼이었다면, 총량기준체제는 예리한 수술용 메스라고 할 수 있다. 2004년 총량기준관리가 처음 도입된 이래 지금은 전국의 많은 지역에서 수질오염물질 총량기준관리가 시행되고 있다.

총량기준관리가 우리나라 수질오염관리의 기본방향이다. 따라서 지금과 같은 다수의 오염원에 동일하게 적용되는 일반적인 배출허용기준이나 방류수 수질기준은 단계적으로 개선되어 최종적으로는 총량기준에 의해 설정되어야 할 것이다.

현재의 폐수배출시설 배출허용기준이나 하수처리시설 방류수 수질기준은 현실적으로는 거의 적용되지 않는 ‘사문화된’ 기준이라고 할 수 있다. 배출허용기준의 올바른 설정은 수질관리의 기본이고 첫 걸음이다.

우리나라는 현재 총량기준관리를 위한 상당한 기반이 마련되어 있다. 이제 40년 전의 수질관리체제에서 벗어나 전면적인 총량기준관리체제로 나아가야 한다. 이제 수질관리를 위해 남은 가장 중대한 과업은 그러한 총량관리를 위한 자세라고 할 수 있다.

[『워터저널』 2020년 9월호에 게재]

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