[신기술 실용화 사례] 친환경 오수받이·맨홀 개발 및 현장 적용 사례

친환경 오수받이·맨홀 개발 실용화
폐비닐 재활용…자원절약·환경오염 예방 ‘일석이조’ 효과
편리한 시공성·완벽한 수밀성…악취 문제도 완전히 해결

▲ 허원권 사장

급변하는 첨단 과학의 시대 21세기를 맞이하여 모든 사람들이 보다 윤택하고 편리한 생활을 추구하는 요즘, 우리 농촌에서 버려지는 폐비닐 및 플라스틱 등 폐합성수지를 처리할 방법을 찾지 못해 심각한 환경문제를 야기하고 있다.

소각을 하고 있으나 이것은 환경오염 및 인체에 치명적인 공해 물질인 다이옥신을 다량 배출하므로 그 폐해가 심각하다. 배출자인 경작자(농민)의 인식 부족으로 경작지에서 수거가 제대로 이루어지지 않고 소각·방치되고 있는 실정이다. 또, 농촌 지역의 고령화로 인해 경작지에서의 회수·배출작업에 한계가 있고, 특히 산간오지의 경우, 일손 부족 등의 이유로 수거를 기피하고 있다.

이에 정부는 공공기관과 국민들이 재활용품의 구매를 확대할 수 있는 시책 발굴 및 지원 강화가 필요하며, 하수관, 오수받이, 맨홀, 하수관 연결 부속 등 내부식성에 강한 고품질의 친환경 재활용 제품의 생산 기술 개발 지원과 재활용 플라스틱의 수요 확대를 위한 구매 정책 활성화가 요구된다. 아울러 친환경 제품 의무 구매의식 개혁을 위한 적극적인 홍보 교육도 강화돼야 한다.

우수·오수받이 맨홀의 차별화

▲ (주)퍼팩트는 국가의 지상과제인 폐 합성수지를 활용한 기초적인 사회 개발 사업 및 사회간접자본에 확충되어지는 오수·우수받이 및 우수·오수 맨홀 제품의 차별화와 제품의 성능을 더욱 기능화하여 악취 없고 내부식성과 토압에 매우 강한 대체품 개발에 성공했다. 사진은 PE맨홀(위)과 악취 차단 오수받이(아래).

▲ [표 1] 폐비닐 및 플라스틱 발생과 재활용 처리 현황

간편한 유지관리·확실한 악취차단

오수받이는 시설 하수도와 공공하수도를 이어주는 역할을 하며, 공공도로와 사유지 경계 부근에 설치하고, 가정이나 각종 건물에서 배출하는 생활하수(욕조·주방), 화장실 라인을 한군데 모아서 오수 관거로 유입시키기 전에 설치한다.

(주)퍼팩트의 악취차단 오수받이는 오수관에서 가정으로 역류하는 악취 및 해충을 차단하며, 배수기능이 우수하고, 소제구로 통한 청소관리가 편리하며, 현장상황에 맞게 랙기어와 수밀링을 이용한 높이조절 기능 개발로 현장 시공이 용이한 기능성이 겸비된 차별화된 악취차단 오수받이이다.

입출관 고무링 사용으로 인한 수밀성을 개선했으며, 뛰어난 통수율로 내면이 평활한 인버트를 통하여 슬러지 등 이물질 잔류를 방지함은 물론 악취차단트랩에 공기변 개발로 배수성 우수 및 소제구로 인한 유지관리가 매우 양호하다. 또, 악취 및 해충 등의 역류로 확실한 악취차단의 효과를 얻을 수 있다.

공공하수도를 이어주는 시설물의 배관부나 설비 시설물의 점검 및 유지, 보수 등을 행하고자 관경에 따라 정해진 범위 내에 일정간격으로 설치하는 것을 맨홀이라고 한다. (주)퍼팩트 맨홀은 조립식 인버트 및 유도관을 구비한 맨홀로써 조립식 인버트 사용과 맨홀 본체부의 내측 벽에 반원형상으로 된 유도관과 소제구를 구비함으로써, 유입되는 하수의 낙차를 줄여 맨홀 바닥에 부딪혀 사방으로 흩어져 확산되어 하수에 포함된 악취 슬러지와 퇴적물 확산을 미리 방지하고, 인버트를 통해 저항 없이 하수가 흘러갈 수 있도록 차별화 했다.

현장시공에 맞게 각도별 제작, 현장 시공성을 획기적으로 개선했으며, PE맨홀 입출관 및 인버트 제품 생산 시 확실한 융착으로 인해 제품의 수밀성이 완벽하다. 또, 환경 친화적인 PE제품으로 인버트 생산 내면이 평활하여 슬러지 이물질 잔류를 방지할 뿐만 아니라 유입되는 생활하수를 유도관으로 하수의 낙차를 줄여 악취와 슬러지 확산을 방지하고, 유지관리가 편리한 장점이 있다. 아울러 환경 친화적인 맨홀로써 외압 강도가 우수하며, 기초판을 고정시켜 주는 볼트가 구비되어 편리한 시공 및 안정성을 갖추고 있다.

▲ [그림 1] 우·오수 관거 정비 설치도

[그림 2] 기존 콘크리트 맨홀과 복합 맨홀 평가
내약품성 시험을 통한 제품의 균열 및 갈라짐 이상 유무를 확인한다.

▲ 본 제품(PE시료 : 시험 전)

▲ 타사제품(콘크리트 시료 : 시험 전)

▲ 본 제품(PE시료:시험 후)

▲ 타사제품(콘크리트 시료 : 시험 후)

하수관거시설, 부식 대책 필요

한편, [그림 2]과 같이 시료를 가지고 내약품성 시험을 한 결과 PE제품에는 외관상 뚜렷한 변화가 없었으나 콘크리트 제품은 염산 및 황산 약품에서 외관상 벗겨짐 등의 이상과 백화현상이 발생했다.

백화현상은 화학식으로 보면 Ca(OH)₂+CO₂->CaCO₃+H₂O인데 수산화 칼슘이 CO₂를 만나서 탄산칼슘이 되는 것이다. 이 탄산칼슘이 하얀 백색 결정체인데 빗물이 유입되면 백화가 나타난다. PE맨홀과는 달리 콘크리트 맨홀은 이러한 백화현상이 나타나 균열 등 이상이 생길 수 있어 장기간 방치하면 균열의 원인이 될 수 있다.

관거 시설의 내용 연수를 가능한 연장시키기 위해서는 황산염 환원세균과 황산화 세균이 관여하는 황산에 의한 콘크리트 부식의 메커니즘과 현상을 충분히 파악하여 콘크리트 부식의 발생이 예상되는 장소와 콘크리트 부식 환경을 규명하여 시설의 계획, 설계 및 콘크리트 방식에 대한 시공이나 유지관리를 포함한 종합적인 부식 대책 수립이 불가피하며, 유지관리가 용이한 관거 시설 구조 기준의 재점검이 요망된다.

환경친화적인 유효자원을 재활용

▲ 농촌에서 사용하고 버려진 폐비닐(PE)은 환경오염과 농촌 미관을 해치지만 (주)퍼팩트는 폐비닐을 원료로 한악취 차단 PE맨홀·오수받이 등을 개발, 자원재활용·환경오염 예방 등‘일석이조’의 효과를 얻고 있다.

정부(각 지자체 별)는 소각장과 매립지를 건설하는데 막대한 국가의 환경 예산을 투입하고도 효과를 보지 못했고, 그러면서도 소각이나 매립으로 처리하는 비용 또한 천문학적인 수치를 보여주고 있다. 폐합성수지를 활용한 친환경 오수받이 및 맨홀 개발을 통해 주변환경 개선 및 정부의 소각, 매립비용 지출의 상당 부분 절감할 수 있다.

환경 친화적인 유효자원을 재활용한 제품을 사용 시 기대효과로는 첫째, 폐비닐 및 폐플라스틱 수거 및 사용으로 환경 오염, 수질오염, 대기오염, 토질오염의 근본적인 예방이 가능해 친환경 농촌 및 도시환경 개선의 효과를 얻을 수 있다.

둘째, 약 1만개의 일자리 창출, 환경 부하 감소, 주민 민원 해소, 해양 배출금지 등 당면 국제 문제 해결에도 크게 기여할 수 있으며, 폐기되는 고부가가치의 원료를 재활용 및 자원화 시킴으로 국가예산의 절감과 효율적인 사용이 가능하다.

마지막으로 수밀성 및 부식으로 인한 지하수 오염과 내부식성에 우수한 반영구적인 맨홀, 오수받이 등 환경 친화적인 제품 생산으로 인해 주변환경을 개선할 수 있다.