▲ 전국 104개 하수슬러지 처리시설 중 처리기술이 전용소각 및 혼합소각이 36개소로 가장 많은 것으로 나타났다. 사진은 수원시 하수슬러지 처리시설.

조사 결과에 따르면 현재 운영 중인 시설은 47개소이며 기존 시설 중 2개소는 신규 대체 건설로 인해 폐쇄된다. 건설 중인 시설들은 대부분 최근 3∼4년 사이 국고 지원을 받아 추진되는 사업으로 현재 55개소 중 설계 등 착공 전인 사업은 21개소, 공사 중인 시설은 34개소로 조사됐다.

폐쇄시설 2개소를 제외한 102개소의 총 시설용량은 하루평균 1만794톤으로 나타났으며 운영 중인 시설의 용량은 5천725톤, 건설 중인 시설의 용량은 5천69톤인 것으로 조사됐다. 지역별로는 인천지역에서 운영 중인 시설의 용량이 2천50톤으로 가장 많았으며 경기지역(1천777톤)과 서울지역(500톤)이 뒤를 이었다.

특히, 인천지역의 경우 건설 중인 시설의 용량은 하루 1천 톤으로, 추가 시설이 완공될 경우 시설용량이 3천50톤으로 늘어나 국내 전체 시설용량의 약 30%를 차지하게 된다.

▲ [표 1] 조사대상 104개 하수슬러지 처리시설 현황

▲ [표 2] 조사대상 시설의 지역별 시설용량

하수슬러지 처리기술별로 전국 102개 시설을 분류하면 전용소각 및 혼합소각 시설이 36개소로 전체의 35.28%를 차지해 가장 많았으며, 건조 후 화력발전소 연료·시멘트 원료·매립가스(LFG) 자원화로 처리하는 기술이 18개소에서 채택돼 17.64%를 차지했다. 이어 탄화시설 16개소(15.68%), 고화시설과 부숙화시설이 각각 14개소(13.72%)로 조사됐으며, 4개소(3.92%)의 경우 아직 처리기술이 정해지지 않았다.

▲ [표 3] 하수슬러지 처리기술 현황

현재 하수슬러지 처리기술은 소각 위주에서 연료화 및 자원화 유도에 따른 정책으로 건조 및 탄화기술을 도입한 신규 시설이 증가하고 있으며 각 기술별로 고른 분포를 보이고 있다.

현재 운영 중인 47개소의 하수슬러지 처리시설의 용량은 5천725톤/일이지만, 하루평균 4천427톤을 처리, 77.3%의 가동률을 보이고 있다. 특히 서울, 인천, 경기, 충북 등의 시설 가동률은 75% 이상인 것으로 조사됐다.

▲ [표 4] 하수슬러지 처리시설 가동률 현황

서울지역에서 운영 중인 하수슬러지 처리시설은 중랑, 난지, 서남 등 총 3개소로 이들의 시설용량은 500톤/일, 처리용량은 447톤/일로 89.4%의 높은 가동률을 보였다. 뒤를 이어 충북지역이 시설용량 250톤/일, 처리용량 220톤/일로 88.0%의 가동률을 나타냈으며 인천지역은 2개소의 시설용량이 2천50톤/일, 처리용량이 1천757톤/일로 85.7%의 가동률을 보였다.

47개소의 처리 기술별 하수슬러지의 하루평균 처리량을 비교해보면 고화기술은 1천824톤으로 전체의 41.2%를 차지했다. 뒤를 이어 전용소각 기술이 1천617톤(36.5%), 건조기술은 610톤(13.8%), 혼합소각 211톤(4.8%), 부숙화 88톤(2.0%), 탄화 77톤(1.7%)로 조사됐다.

▲ [표 5] 하수슬러지 처리시설 운영방식

하수슬러지 처리시설은 전문 기술을 필요로 하고 일정수준의 성능이 보장돼야 하는 분야인 만큼 현재 운영 중인 47개 시설 중 80.9%에 달하는 38개소가 민간위탁과 민간투자 등 민간운영 방식으로 가동되고 있으며, 9개소(19.1%)만이 직영으로 운영되고 있는 것으로 나타났다.

 

처리방법별 톤당 운영단가를 비교해 보면 탄화가 25만7천 원으로 가장 높았으며, 부숙화 10만9천471원, 혼합소각(스토카 방식) 7만8천960원, 고형화 6만3천409원, 전용소각 6만2천763원, 건조 5만6천894원으로 조사됐다.

특히 운영단가가 가장 높은 탄화시설의 경우 탈수 슬러지의 함수율이 높거나 처리량이 설치용량에 미치지 못하는 경우 열효율이 급격히 나빠져 연료량이 많이 소모되는 것으로 나타났다.

부숙화시설의 경우에도 소규모 처리량에 따라 열효율이 좋지 못해 연료비가 많이 소요됐다. 이에 비해 슬러지를 건조해 연료화하거나 시멘트 원료, LFG(Land Fill Gas, 매립가스) 자원화로 처리하는 경우에는 운영비가 가장 적게 소요되는 것으로 조사됐다.

▲ 연간 약 282만1천 톤의 하수슬러지가 발생하고 있으며, 현재 운영중인 하수슬러지 처리시설 102개소의 총 시설용량은 하루평균 1만794톤인 것으로 나타났다.

현재 운영 중인 47개 처리시설에서 발생하는 최종 부산물의 실태를 조사한 결과, 처리과정을 거친 최종 부산물은 하루평균 2천463톤으로 조사됐는데, 이 중 2천140톤이 고화 처리시설에서 발생하는 것으로, 전체 부산물 발생량의 대부분을 차지하고 있다. 그 뒤를 이어 소각시설 167.3톤, 건조시설 123.3톤, 부숙화시설 26.86톤, 탄화시설 6.3톤 순으로 부산물이 발생했다.

이들 부산물은 소각재 매립, 시멘트 원료화, 퇴비, 복토재의 순으로 처리되는 것으로 나타났다. 47개 처리시설 중 17개 시설이 소각재 매립 방식으로 76.3톤/일의 부산물을 처리하고 있었으며, 시멘트 원료로 처리하는 곳이 9개소(189.4톤/일), 퇴비로 처리하는 곳이 9개소(26.86톤/일), 복토재 5개소(372.1톤/일), 건축자재 4개소(51.2톤/일), LFG 매립 2개소(1천743.5톤/일), 철강보온재 1개소(4.5톤/일)로 조사됐다.

건조시설의 경우, 슬러지에 대한 운송비용 부담 및 판매수익이 불투명한 상태이며 화력발전소에서 슬러지 소각 장치를 설치 중이나 현재 연료로 사용하는 사례는 없었다. 탄화물은 철강보온재 외에 시멘트 원료로도 공급되고 있는 것으로 조사됐으며, 수도권의 경우 슬러지를 건조 및 고화 처리한 후 LFG 발전시설이 설치돼 있는 매립장에 매립해 메탄가스로 에너지를 회수하는 사례도 있었다.

▲ [표 7] 부산물 최종 처리현황

▲ [표 8] 처리방법별 평균 톤당 사업비 현황

건설 중인 55개 처리시설의 처리량 규모는 5천69톤/일에 이르며 전체 사업비는 약 7천347억 원으로 나타났다. 전체 평균 톤당 사업비는 2억4천900만 원으로 이와 비슷한 사업비가 소요되는 시설규모가 하루 처리용량 20톤 초과∼50톤 이하(2억5천100만 원)를 기준으로 소형 규모로 갈수록 시설비가 증가하고, 이보다 시설규모가 커지면 사업비도 소폭 증가했다가 300톤이 초과하면 사업비가 감소하는 것으로 분석됐다. 대체로 시설규모가 작을수록 톤당 사업비는 증가 추세를 보였다.

사업비가 미정인 2개소를 제외한 53개 시설을 규모별로 분류해 톤당 사업비를 비교해보면 하루 처리용량 10톤 이하가 4억4천300만 원, 10톤 초과∼20톤 이하가 3억4천800만 원, 20톤 초과∼50톤 이하가 2억5천100만 원, 50톤 초과∼100톤 이하가 1억6천900만 원, 100톤 초과∼200톤 이하가 1억8천300만 원, 200톤 초과∼300톤 이하가 2억1천100만 원, 300톤 초과가 1억400만 원인 것으로 나타났다.

 

▲ [그림 1] 시설용량 및 톤당 사업비 비교

처리방법별로 시설 설치단가를 비교해보면 부숙화가 톤당 3억4천500만 원으로 가장 높았으며 전용소각은 1억4천500만 원으로 가장 낮았다. 그러나 현재 건설 중인 처리시설 중 설계 등 착공전인 사업은 21개소이며 공사 중인 시설은 34개소로 공사 공정율은 10% 미만 7개소, 50% 미만 6개소, 90% 미만 15개소 준공을 앞두고 있는 시설 6개소로 나타났다.

하수슬러지 처리시설의 평균 공사기간을 18개월로 예측할 경우 공정율 10% 미만과 착공 전을 포함해 28개소가 내년 2월 해양투기 금지시한까지 미 준공될 우려가 있는 것으로 조사됐다.

▲ 현재 건설 중인 처리시설 중 설계 등 착공 전인 사업은 21개소이며 공사 중인 시설은 34개소로 공사 공정율은 10% 미만 7개소, 50% 미만 6개소, 90% 미만 15개소 준공을 앞두고 있는 시설 6개소로 나타났다. 무안군 하수슬러지 처리시설 조감도.

지난 2006년 3월 ‘런던협약 의정서’가 발효됨에 따라 2012년부터 하수슬러지의 해양투기가 전면 금지된다. 이에 따라 환경부는 내년 말까지 하수슬러지를 전량 육상에서 처리키로 하고 해양투기 금지 시한을 내년 2월22일로 정해 놓고, 하수슬러지의 육상 처리를 위한 대책을 마련해 추진해 왔다.

환경부는 해양투기금지 시기를 목전에 두고 있는 현시점에서 하수슬러지 처리시설의 실태 점검을 통한 통합적 평가 및 관리 방안 모색의 필요성이 대두됨에 따라 현재 운영 중인 47개소와 건설 중인 55개소 그리고 폐쇄되는 2개소 등 104개 하수슬러지 처리시설의 △건설·설치 △운영·유지관리 △부산물의 최종처분 등 전반에 대해 조사를 실시, 운영 중인 시설은 처리공법, 시설규모, 유지관리 및 운전실적을 확인했다.

또 처리용량 및 운전인자, 물질수지 및 성상 비교 등의 설계자료를 수집했으며 이를 토대로 운영상의 문제점 및 개선대책을 모색하고 지자체의 의견을 수렴했다.

특히 이번 실태조사를 통해 건설 중인 시설의 경우 국고지원 지연으로 인해 공사중단이 우려된다는 의견을 확인했다. 또한 공법결정 등으로 인한 기본계획 수립이 늦어져 공사가 지연되는 경우도 있었다. 이는 건조연료화 유도에 따라 지자체의 공법 결정에 혼선을 초래했기 때문이다.

그러나 건조연료화 기술 자체도 처리기준에 대한 재정립이 필요한 것으로 드러났다. 음식물, 축분, 가축분뇨, 슬러지의 혐기소화 및 탈수 병합처리에 따라 공공하수처리시설에 국한된 기준 완화의 필요성이 대두됐으며 다른 물질과의 혼입금지 조항에 따라 슬러지 건조방식 등 일부 국외 기술 적용이 제한되는 것도 지적됐다.

실태조사에 참여했던 공주대 김동욱 교수는 “슬러지의 저장, 이송, 건조과정 등에서 발생하는 악취가 문제로 지적됐는데, 이는 탈취시설 용량 부족에 따른 것으로 이에 대한 해결책 마련이 시급한 것으로 조사됐다”면서 “장기간의 시설운전으로 인한 노후화 대책이 마련돼야 하며 그에 따른 지자체의 개·보수비용 확보 방법에 대한 논의가 필요한 것으로 나타났다”고 밝혔다.

 

▲ [그림 2] 처리기술별 설치비 및 운영비 비교

내년 2월22일 해양투기 금지 시한에 대비한 사업지연 방지를 위해 정부·지자체간 유기적인 노력이 필요한 것으로 나타났다. 먼저 조속한 국고지원으로 공사중단 등의 사업지연을 방지해야 하며 지역적, 지리적 특성에 맞는 공법 선정을 유도해 공법 결정이 효율적으로 이뤄지도록 해야 한다.

이에 대한 개선·발전 방안으로 「폐기물관리법」 일부 조항의 변경을 검토해야 한다는 의견이 제시됐다. 주요 내용으로 유기성폐기물의 병합처리에 따른 기준 재정립의 필요성과 건조연료화시 다른 물질 혼입 제한 등의 기준 완화에 대한 검토가 이뤄져야 한다는 것이다.

이번 실태조사에 참여했던 전문가들은 하수슬러지 처리시설 운영체계를 선진화해야 한다는 의견도 제시했다. 운영 중인 시설에 대한 상시 기술진단을 실시해 슬러지 처리량, 에너지 효율, 처리비용 등에 대한 자료를 수집하고 이를 통해 운영자료에 대한 투명성 확보 및 작성 지침을 마련해야 한다는 것이다.

이 외에도 시설 수명 연장 및 효율적인 운영을 위한 개·보수비의 국비 지원 대책을 강구해 적극적인 시설 개·보수 방안을 마련해야 하며 최종 부산물의 재활용 수요처 확보에 대한 논의가 필요한 것으로 나타났다.

이에 따라 환경부는 하수슬러지 처리 최적기술평가 연구결과를 포함한 ‘하수슬러지 처리시설 설치 및 운영지침서’를 작성할 계획이며 하수슬러지 처리시설 설치·운영 자료를 공유할 수 있는 정보 교류의 장을 정례화 할 예정이다.