Ⅰ. 하수도 및 하수재이용

 하수도란 

   o 생활이나 사업에 기인하거나 부수되는 오수(汚水), 우수(雨水) 배제 및 처리하기 위하여 설치되는 도관, 기타의 공작물과 시설의 총칭을 말하며, 하수도의 목적은 시가지의 우수나 오수를 신속하게 배제, 도시의 생활환경 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

   o 최근 엘리뇨와 같은 기상 이변으로 국지성 집중호우가 이뤄지면서 하수도정비에 의한 우수배제 기능강화가 새삼 중요시 되고 있다.

 하수도의 구성

   ① 배수설비 : 토지, 건물에서 발생하는 하수를 공공하수도에 유입시키기 위한 설비

   ② 관거시설 : 배제방식에 따라 오수와 우수를 동일 관거로 배제하는 합류식과 오수와 우수를 각각의 관거로 배제하는 분류식이 있다. 분류식의 경우 우수관, 오수관, 찻집관거로 구성된다.

   ③ 종말처리시설 : 하수를 공공수역의 수질에 적합 하도록 처리하여 방류하는 시설

 
(하수도 계통도)

 우수배제와 집중호우

  1) 우수배제란

     o 우수배제란 도로 등 지표의 우수를 공공수역으로 방류시키는 것을 칭하며, 우수배제 계획시에는 계획우수량 산정, 우수관거 계획, 빗물펌프장 계획, 우수유출량 억제 방안에 대해서 고려한다.

     o 계획우수량 산정 : 합리식 적용 

       (C : 유출계수, I : 강우강도 mm/hr, A : 배수면적 ha)

     o 우수관거계획 : 계획우수량 기초로 하며 적정 유속 확보(0.8~3.0m/s)

     o 우수유출량 억제 : 도시화 및 개발 등으로 인하여 우수침투면적 감소됨에 따라 우수저류형, 우수침투형의 우수유출량 억제 방안 필요
 

  2) 집중호우시 문제점

     o 유출계수 증가로 기존시설 능력 한계로 하천 등의 범람 (홍수 발생)

      - 기존 관거가 계획적인 도시개발에 의해 설계·건설된 것이 아니라 도시의 팽창에 따른 관거의 연장 내지는 증설됨 에 따라 유출계수의 증대 등으로 기존 관거의 용량 부족

      - 기존 관거시설의 퇴적물 침적, 타관 관통 등으로 관거 단면이 축소되어 하수소통에 지장을 주 는 곳이 많음.

       - 골프장 등 대단위 개발로 투수성 지질감소로 인하여 우수 집중화

       - 하천 복개 등으로 인하여 통수 단면적 감소 및 완충 작용 불가능

     o 합류식인 경우 우천시 방류 부하량(CSOs) 증가로 공공수역 오염

       - 기상이변 등으로 국지적으로 집중호우가 발생하여 계획 확률연수를 초과하여 시설 용량 부족하여 오염물질이 많은 초기 우수가 공공수역으로 유입
 

  3) 집중호우에 따른 대책

     o 기상 이변 등으로 인하여 집준호우가 증가 되고 있음에 따라 장기계획 하에 우수 유수지 건설 등을 통한 우수유출량 억제

     o 난개발을 막아 투수성 지질(숨꼴)을 보호하여 자연적인 침투 최대화

     o 현지의 분산 저류 또는 인위적인 침투를 통하여 우수 집중화 최소화

     o 집중 호우시 일시 저류할 수 있는 자연지형을 이용한 유수지 또는 대규모의 지하 터널 등의 개발을 통하여 일시 저류후 방류

     o CSOs 저감대책

       - 관거의 개량 : 합류식 → 분류식으로

       - 우수체수지(우수 저류지) 저류후 침전 방류

       - 토지이용 제한하여 유출 계수 최소화

 (다목적용 유수지) 

 하수처리 공법

  1) 물리적 처리방법

     o 물리적인 처리에 의한 방법으로 스크린, 침전지 등에 의한 부유물질제거 및 자연침전에 의한 방법

  2) 화학적 처리방법

     o 화학적인 방법에 의한 부유물의 침전 및 BOD 제거방식이며 또한 물리적 처리방법과 복합적으로 하나의 처리 시스템을 유지함

  3) 생물학적 처리방법

    (1) 활성슬러지법

       o 하수 내에 존재하는 오염물질 중 분해가능한 용해성의 유기물을 미생물에 의해 제거하는 방법으로 하수의 2차 처리, 슬러지처리 등에 활용되며 호기성 처리법과 혐기성 처리방법이 있다.

       ① 호기성 처리법(산소 공급)

          o 용존산소가 하수 내에 충분토록 공기나 산소를 주입하는 것으로 표준활성슬러지법 이 가장 많이 채용됨

       ② 혐기성 처리법(산소 공급 없음)

          o 폐수나 슬러지의 유기물농도가 너무 높아 호기성 처리법으로는 불가능할 때의 처리법으로 기존하수처리장의 소화조가 이 처리방법을 채택하고 있음.

    (2) 생물막법

       o 미생물이 부착할 수 있는 접촉여재를 투입하여 미생물을 여재표면에 증식시키고 성장한 미생물을 이용하여 오염물질을 처리하는 방법

       o 생물막법에는 포기조내에 접촉여재(쇄석, 플라스틱)을 충진하여 여재 표면에 형성된 미생물막과 유기물을 접촉하여 처리하는 접촉산화법외에 호기성여상법, 살수여상법, 회전원판법 등이 있다.

 
 (생물학적 하수처리)  

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