[출처= 워터저널(www.waterjournal.co.kr) 2007년 10월호 특집 기사]

 

 

 

 

▲ 김천수 소장[(주)태영 강릉시환경사업소]

강릉시는 현재 강릉하수처리장과 주문진하수처리장을 통해 시내에서 발생되는 생활하수를 처리하고 있다. 강릉하수처리장은 강릉시 병산동 228-1번지 부지에 면적 11만2천993㎡, 건물 14동, 건축면적 4천807㎡의 규모를 가지고 있다. 표준활성슬러지법으로 시설용량은 하루 7만5천㎥이다.

주문진하수처리장은 강릉시 연곡면 영진리 367-14번지에 3만1천814㎡규모로, 표준활성슬러지법과 HBR I 공법을 연계해 하루 1만2천㎥의 하수를 처리할 수 있다. 중계펌프장 3개소와 건물 5동, 건축면적 3천501㎡이다.

(주)태영은 강릉하수처리장은 2002년 5월부터, 주문진하수처리장은 2003년 1월부터 위탁운영하고 있으며, △최종 침전지 배플 설치 △최종침전지 수로 바이오-콜(Bio-Cole) 설치 △포기조 폐그물막 설치 △최초 침전지 악취제거 시설 설치 △최종 침전지 수집기 핸드레일에 네온등 설치 △원심탈수기 소포수라인 설치 △처리장 내 꽃밭 조성 등을 통해 하수처리 운영 개선 및 지역주민에게 혐오시설이라는 하수처리장의 이미지 개선에 노력해 오고 있다.

 

 

■ 최종 침전지에 ‘배플’ 설치 먼저 최종 침전지 배플 설치는 주문진하수처리장의 하수 유입 특성상 시간대별로 하수발생량이 일정하지 않고, 유입량이 증가하면 유속에 의해 최종 침전지 전단에 슬러지 부상현상이 발생함에 따라 MLSS(폭기조 중의 부유물질 농도)의 유출이 심해 폭기조 내 미생물농도의 보존이 어려우며, 또한 최종 침전지 월류수의 SS(부유물질) 증가로 인해 안정적인 처리수질 확보가 어려워 침전효율을 증가시키기 위해 설치되었다.

 

 

▲ 강릉하수처리장 전경.

최종 침전지 상단에 배플을 설치함으로써 폭기조에서 최종 침전지로 유입되는 슬러지가 장방향의 종침 하단(방류쪽)으로 밀리는 현상을 방지, 반송펌프를 통한 MLSS의 포집을 원활하게 하였다.

아울러 반송펌프를 유입펌프와 연동(PLC)시켜 유입량 대비 반송량을 조정해 주문진하수처리장의 유입수 특성인 유분과 염소농도로 인한 폭기조 충격부하 및 슬러지 벌킹현상을 방지하고, 활성슬러지의 안정과 처리효율 증대를 위해 배플 설치에 이어 보조 역할로 반송량을 조정할 수 있게 하였다.

이와 같은 설치 작업으로 인해 지난 7월10일과 8월10일 최종 침전지 3지와 방류수를 채수해 실험한 결과, 배플을 설치한 최종침전지 A지가 다른 침전지에 비해 SS에서 최고 39%, 최저 1%, 평균 14%의 제거 효율을 보였다. 또한 BOD(생물학적 산소요구량)에서도 최종침전지 A지는 다른 침전지에 비해 1PPM 정도 추가 제거됨을 볼 수 있었다.

이는 유량부하에 따른 것으로 순간적으로 유량부하를 받았을 때는 배플의 효과가 극대화 될 것으로 사료된다. 아울러 장 방향형 최종 침전지에 배플 설치를 함에 따라 하수처리장 운영에 큰 효과를 기대할 수 있다.

 

 

▲ 최종침전지 B지 수로 설치 장면.

주문진하수처리장은 표준활성슬러지공법+HBR I으로 유기물 제거 위주로 운전되고 있다. 또 지난해 운영자료와 2008년 1월 1일부터 적용되는 방류수 수질기준과 비교 시 COD, 대장균군은 방류수 수질기준 이내로 적합한 것으로 나타났으나 BOD, SS, T-N(질소), T-P(인)의 항목은 수질기준 이상으로 나타나 부적합한 것으로 나타났다.

 

 

■ 최종침전지에 ‘바이오-콜’ 설치 주문진하수처리장은 보다 강화된 방류수 수질기준의 준수를 위해 현재의 유입수 특성에 대비한 시설물 개선으로 바이오-콜(활성화 석탄)을 설치 사용하게 되었다. 바이오-콜(상표등록 제218151호)은 활성화된 석탄을 격자형 HDPP(High Density Poly Prophylene) 케이스 등에 담은 것으로, 이를 이용한 폐하수처리법을 ‘카이본계 흡착제 충진 접촉여재 및 이를 이용한 생물학적 폐하수처리법(특허 제058630호)’이라 한다.

바이오-콜(Bio-call)은 설치 및 유지관리가 용이하고 처리효율이 양호하다는 장점을 가지고 있으나, 여재 부위에 이끼와 조류가 자주 생성되며 가격이 비싸다는 단점이 있다. 바이오-콜을 최종침전지 B지에 설치한 후 지난 5월부터 7월까지 3개월간 BOD, COD, SS, T-N, T-P 항목을 실험한 결과, 전년도와 비교해 BOD, T-N에서 11%의 효율이 나타났다. 이는 활성탄 입자에 잔존 유기물이 흡착해 처리효율을 증가시킨 것으로 판단된다.

또한 COD, T-P, SS에서도 5∼10%의 효율이 나타났다. 다소 개선효과가 낮은 것으로 측정되나 이는 올해 어폐류 폐수의 유입 증가로 유입수 과부하 현상이 자주 발생되어 처리효율이 낮은 것으로 사료된다.

▲ 폭기조 B지 폐그물막 설치 장면.

■ 폭기조에 폐그물막 설치 강릉시 환경사업소는 여재 부위에 이끼류가 발생되는 단점을 최소화하기 위해 그늘막을 설치해 보완하였다. 현재 최종 침전지의 효과에 이어 폭기조에 투입 후 모의실험을 준비중에 있다.

[그림 2] 바이오-콜(Bio-call) 설치 전후 수질농도 변화

폭기조 폐그물막 설치는 주문진하수처리장의 유입수 특성을 전술했듯이 유분 및 염분, 고농도의 폐수 유입으로 인한 충격부하로 포기조 상상균 증식, SVI지수 상승, 폭기조 악취 발생, 최종침전지 슬러지 부상 등의 현상이 빈번해 미생물 활성화와 안정적인 수질확보를 위한 것이었다.

현장주변에서 쉽게 구할 수 있는 나일론 소재의 폐그물을 활용, 세로 4m, 높이 4m의 정사각형 모양의 폐그물막을 제작해 위쪽과 아래쪽에 철근을 대고 수심 6m의 폭기조에 투입하였다.

각각 공극에 크기는 3㎝의 마름모꼴형으로 제작됐으며, 반응조 전체 3지 중 1지를 선택해 폭기조Ⅰ(상단), 폭기조Ⅱ, 폭기조Ⅲ(중간), 폭기조Ⅳ(말단)로 구성되어 있는 폭기조 중간단(용적: 270㎥)에 설치하였다. 폭기조Ⅱ에 폐그물을 충진함으로써 미생물활성화와 안정된 폭기조 SVI지수, 양호한 처리수를 얻을 수 있었다.

특히 폐그물막 설치로 인해 부착된 미생물의 수가 증가하고, 포기조 MLSS의 농도 및 SV30의 안정적인 침강성을 보였다. 또한 유입량이 급 증가되는 우천 시 최종 침전지 후단까지 슬러지가 밀리는 현상을 최소화해 A, C지에 비해 MLSS 농도가 20% 정도 높게 유지되었다. 이에 따라 올해 그물막 수를 증가시켜 수처리 향상을 위한 모의실험을 계속 추진 중에 있다.

 

 

■ 미생물 이용 악취제거시설 설치 주문진하수처리장은 간이수공업에서 발생되는 어패류·활복 폐수와 유분 등에 의한 유입수로 개방되어 있는 최초침전지 상부에 악취가 발생돼 지역주민들의 민원이 증가하였다. 이에 따라 주민 민원을 최소화하기 위해 침지상부에 천막덮개를 설치하고 배관을 연결해 폭기조로 이송 후 악취를 제거하였다.

이와 같이 폭기조 미생물을 이용한 악취제거 설치 후 처리장 견학인 및 인근 주민들에게 설문 조사한 결과 악취가 현저히 감소해 하수처리장 이미지 개선 및 불신을 해소 할 수 있었다.

최종침전지 침전지 내온 램프 설치는 강릉하수처리장 최종침전지 수집기 핸드레일에 길이 45m 소비전력 675W의 네온 램프를 설치, 야간에 동작상태 감시 및 시각적인 아름다움을 더해 하수처리장의 딱딱한 이미지를 탈피, 좀더 주민 친화적인 시설로 인식되는 효과를 볼 수

있었다. 내온 램프는 24시간 타이머를 이용해 21시부터 익일 5시까지 점등된다.

 

 

■ 원심탈수기 소포수 라인 설치 강릉하수처리장은 원심탈수기 가동 시 발생되는 거품으로 인해 탈리여액 배출이 원만치 못하고 거품이 맨홀위로 넘치는 현상이 발생하였다. 이러한 문제 발생 시 탈수기 가동을 중지하고 관의 거품을 제거하는 등의 작업이 반복되어 탈수기 가동 효율이 떨어지고 적정 탈수량을 맞추는 데 어려움이 있었다.

이에 최종 침전지 월류수를 이용한 거품제거용 소포설비를 설치해 원심탈수기의 가동이 원활해지고, 장내 재활용수 사용량이 증가하였다. 특히 관을 매설함으로써 미관상 및 작업상의 문제점을 개선할 수 있었다.

▲ 하수처리장 내에 봄에는 유채꽃(위), 가을에는 메밀꽃 등 꽃밭을 조성, 주민친화적인 사업소로의 이미지 개선하고 있다.

강릉하수처리장은 ‘님비현상’에 따른 혐오시설로 인식된 하수처리장의 이미지 개선을 위해 기존의 포기조(1천800㎡), 농축조(500㎡), 분뇨처리장(800㎡) 잔디밭 등 총 3천100㎡ 가량의 부지에 계절별로 유채꽃, 메밀, 수국, 장미 등을 심었다.

하수처리장 내 꽃밭 조성은 기존 잔디밭에 비해 관리가 수월하며, 꽃향기로 인해 악취해소에 도움을 주고 있다. 무엇보다 꽃밭조성으로 주민친화적인 사업소로의 이미지 개선 효과를 볼 수 있었다.

앞으로 (주)태영 강릉시 환경사업소는 처리효율 개선을 위해 무엇보다 주민친화적인 시설과 안정적인 수질 확보에 중점을 두고 하수처리장이 혐오시설이 아닌 지역주민들과 함께 할 수 있는 생명의 장으로 발전되도록 더욱 노력할 계획이다.