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 하수도와 하수처리
하수도란 하수를 처리하기 위해 설치된 하수관거, 하수종말처리장,
기타하수를 처리하는데 필요한 시설의 총체를 말하며 하수처리란 생성된 하수를 하천, 바다, 기타 공유수면 위에 방류하기 위해서 일정한 처리과정을
거쳐 방류하게 되는 과정을 말한다
하수처리의 목적과 필요성
도시의 오수, 축산폐수, 산업폐수등을 처리한 후 공공수역으로
방출함으로서 쾌적한 생활 환경을 조성하기 위한 공공수역의 수질보전에 하수처리의 목적이 있다.
일상생활에서 무심코 버리게 되는 음식 쓰레기,
세제, 생활하수와 화장실의 정화조시설 등으로 수질오염이 높아지고, 경제의 발전과 성장으로 공장에서 흘러나오는 산업폐수가 수질을 악화시켜
인간생명을 위협하고, 도시인구 집중으로 생활하수와 쓰레기 발생으로 환경오염의 심각성으로 생태계 위협과 마실 물의 고갈에 따라 하수처리가 필요하게
되었다.
하수의 특징
질적으로 대단히 복잡하여 지역에 따라 다르고, 오수와 우수를 함께 집수하는
합류식, 또는 별도로 하는 분류식인가에 따라 하수의 특성이 다르다.
또한 하수처리의 지역적 특성과 규모, 사람들의 생활양식, 공장의
조업방식과 시간대별, 요일별, 계절에 따라 양적, 질적으로 변화하게 된다고 볼 수 있다.
하수처리의 기능
하수중의 모래, 넝마, 막대기, 음료수 병 등을 제거하고, 호기성
미생물에 의한 유기물 등 오염물질을 분해와 제거로 정화의 기능 및 하수처리 물에 산소를 회복시켜 주는 기능을 하게
된다.
하수의 원인
- 가정 : 화장실, 부엌 씽크대, 욕조 등
- 도로 : 빗물,
지하수 등 길거리의 배수
- 학교 : 배수로, 화장실, 하수구
- 공장 : 공장폐수
하수 발생량
하수 발생량은 2000년 현재 전국적으로 하루 18,583천 톤이며
'94년에는 하루에 14,269천 톤이 발생하였으며, 2005년에는 하루 22,38천 톤의 발생량이 예측되기도 한다.
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서울시 하수도 연혁
 한성부 시대
서울의 하수도는 서울을 왕도로 정한 조선시대로 거슬러 올라갈 수
있으며, 당시 도성내의 하수를 성외로 유출시키는 청계천은 우기에는 범람으로 인한 가옥침수가 극심하였고, 하수구도 여기에 연결되어 있어 불결상태도
극심하여 전염병이 발생하는 등 일대 난문제의 하나로 되어왔는데 태종 11년(1411년) 개거도감을 설치한 이래 주로 청계천을 개수, 준설해
왔었다.
경성부 시대
일제의 침략으로 1910년 한일합방이 이루어진 경성부 시대에는
1917년부터 1941년까지 4기로 나누어 225km의 하수도 개수공사가 이루어져서 근대적 하수도가 설치되었다.
서울특별시 시대
해방 후 1949∼1950 청계천 준설을 하고, 1954년
전후 복구사업으로 하수도 개량공사를 착수하여 많은 발전을 하여왔으며, 1970년대 이후 개거를 콘크리트관이 주종을 이루는 관거시설에 의한
빗물처리 위주의 하수도 공사가 시행되었으며, 특히 저지대의 침수방지를 위하여 유수지 빗물펌프장을 건설하여 침수로 인한 인명과 재산피해를 줄이는데
투자가 이루어졌다.
또한, 하수에 의한 공공 수역의 수질오염 문제가 사회문제로 대두됨으로서 하수처리에 대한 검토가 최초로 거론되어
1976년에는 국내 처음으로 하루에 15만 톤의 하수를 처리할 수 있는 청계천하수처리장을 건설한데 이어 1979년에 21만 톤 규모의
중랑하수처리장을 건설하여 가동에 들어갔으며 계속하여 가양, 난지, 탄천하수처리장을 건설하여 1987에는 하루 200만 톤의 하수를 처리할 수
있는 처리장을 완공하여 서울올림픽이 열린 1988년부터는 본격적인 하수처리 시대를 맞게 되었으며, 하수사업의 재원확보를 위하여 원인자 부담금
원칙에 따른 하수도 사용료를 1984년부터 징수해 오고 있다.
서울시에서는 제반도시여건 변화에 따라 늘어나는 발생하수를 처리하기 위하여
'92년부터 4개 하수처리장에 210만 톤/일 규모의 처리장 증설공사를 시작하여 '98년 완료함으로써 총 581만 톤/일의 시설용량을
확보하였고, 중랑하수처리장 기존시설을 개수하여 30만 톤/일 용량증설을 위한 사업 추진 중에 있다.
또한, 하수관은 9,889km로서
빗물처리 위주로 시설을 확충하여 왔으나 하수관의 파손, 이음부 불량 등 극히 불량한 상태로서, 하수가 새어나가 지하수, 토양, 하천을 오염시키고
있을 뿐만 아니라, 많은 양의 지하수가 하수관내에 들어와서 하수처리장으로 유입되고 있어 맑은 물을 처리하게 되는 등 처리효율을 저해하고 있어,
이를 시정키 위하여 1992년부터 하수관에 내시경카메라(CCTV)를 이용 정밀조사를 시행하였으며, 조사결과 평균 4.0m마다 1개소가 불량한
것으로 판명되어 이의 시정을 위하여 하수관 종합정비사업을 추진 중에 있다.
세계의 하수처리의 역사
최고의 기록은 기원전 7세기경 고대문명의 발상지인 바빌론,
앗시리아, 예루살렘 등으로 바빌론에서 소규모의 하수관거로써 하수시설의 일종인 공형하구거가 발견되었다.
기원전 615년에 축조된 로마의
하수도로 그 일부가 현존하는 "그로마카 막시마"가 있고, 그리스 아테네에서는 궁전과 각 호간의 하수를 난형도관 사용으로 도수하였다.
또한
관개용수로를 사용하기도 하였으며, 로마에서는 변소를 수세식으로 하고, 전(全) 하수를 Tiber강에 도입하였다. 근대식 하수도는 영국에서
시작되었으며, 최초의 하수처리는 1762년 영국에서 약품침전 처리함으로써 근대식 하수도는 영국에서부터 시작되었으며, 1810년경 런던에서 수세식
화장실이 발명되었다.
우리 나라의 하수처리 역사
1394년(태조3년) 10월 개성에서 한양으로 환도한
이후부터 하수처리가 있었으나, 조선시대에는 도성내의 청계천 개수정비가 하수도사업의 전부였으며, 1410-1430년(태종11년-세종16년)에
최초로 자연하천에 제방을 쌓고, 폭을 넓히는 공사와 홍수피해를 막기 위해 1760년(영조 36년)에 대대적인 청계천 개수 준설작업이
있었다.
근대적인 하수도는 1918-940년 사이에 약 225km의 간선과 지선의 하수도가 형성되었고, 1954년 전쟁복구사업과 함께
하수도 개수사업이 시작되면서 발전하였으며 1976년 6월 처음으로 중랑 하수종말처리장이 준공되었다.
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하수처리 방법
물리화학적 처리와 생물화학적 처리가 있으며, 흔히 두 가지 방법을
병행하고 있다.
물리화학적 처리방법은 생물화학적처리(1차 처리)를 위하여 전처리(2차 처리)나 후처리(3차 처리)에 사용 또는 미생물이
분해할 수 없는 오염물질을 함유한 폐수를 처리하는 경우로서 처리방법에는 침전법, 부상법, 응집응결, 흡착법, 막분리법, 화학적 산화 등이
있다.
생물화학적 처리법으로는 미생물을 이용하는 것으로 처리효율이 높고 처리된 물의 수질이 안정되며, 처리후의 발생찌꺼기가 적고, 비용이
대체로 싸다.
하수처리 과정
수세식 화장실이 설치된 가정, 산업체에서 발생되는 분뇨는 각 가정 또는
산업체에 설치된 정화조 또는 하수정화시설에서 1차로 처리되며, 1차 처리된 하수는 하수관망을 통하여 하수종말처리장 등에서 최종
처리된다.
수세식이 아닌 재래식 화장실이 설치된 지역에서 발생되는 분뇨는 수거되어 분뇨처리 시설 등에서 최종 처리되고
있다.
하수종말처리장에서 하수처리과정
| 유입펌프장 |
하수와 함께 흘러온 협잡물 모래를 제거한 후 최초침전지로 보내고 |
| 최초침전지 |
지내에서 2-4시간 체류되면서 무기물 등 찌꺼기를 침전시키고, 포기조로 이동한다 |
| 포기조 |
유입된 하수는 호기성 미생물에 의해 하수중의 유기물을 제거하여 최종침전지로 보내진다 |
| 최종침전지 |
유입된 하수는 3-4시간 체류되는 과정에서 침전되기 쉬운 활성슬러지가 바닥에 가라앉으며,
위에 물은
하천으로 이동한다 |
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최종 침전지에 침전슬러지는 포기조로 반송되면 잉여슬러지는 농축조로 보낸다 |
| 농축조 |
유입된 슬러지는 12시간 체류시켜 침전된 슬러지는 소화조로 이송시킨다 |
| 소화조 |
유입된 슬러지는 증온 혐기성 상태에서 30일간 소화 후 탈수기로 이송시킨다 |
| 탈수기 |
소화슬러지는 탈수하여 케잌(반고체) 상태로 최종
처리한다 | |
