하수처리란

하수처리란
하수처리란?
하수란 생활에서 발생되는 배수의 총칭으로, 오수와 우수로 구성된다.
오수는 가정에서 발생되는 생활하수, 공장이나 사업장에서의 배수, 지하수 등이 집합된 것이며 우수란 빗물이 도로등의 배수로를 통하여 모여진 물이다.
또한, 처리구역의 지역적 특성, 규모, 인간의 생활양식, 공장의 조업방식과 시간대별, 요일별, 계절에 따라 양적, 질적으로 변화하게 된다.
하수처리는 오물이나 더럽혀진 물을 깨끗이 정화하여 환경을 안전하게 회복시키기 위하여 한다.
합성세제는 하수처리장에서 완전하게 처리되지 못하고 영산강으로 보내진다.
폐유, 휘발유, 신나등은 하수처리의 주체가 되는 미생물을 사멸시켜 하수처리를 어렵게 한다.
하수처리 주요기능
고형물 제거 : 하수중의 모래, 넝마, 막대기, 야쿠르트병 등 제거
오염물질과 유기물 감소 : 호기성 미생물에 의하여 유기물 등 오염물질을 분해, 제거하여 정화
산소 회복 : 호수, 하천, 바다로 보내지는 처리수에 산소 공급
하수처리 과정
하수처리과정은 수처리과정과 슬러지처리 과정으로 나누어진다.
(1) 하수처리계통도
하수처리 처리과정
수처리과정 : 침사지 ⇒ 최초침전지 ⇒ 포기조 ⇒ 최종침전지 ⇒ 총인처리시설 ⇒ 여과 및 소독 ⇒ 방류
① 침사지(Grit Chamber)
침사지
유입되는 하수중의 토사류와 비닐등 부유물질을 제거한다.
돌, 조각, 모래등 비중이 큰 물질은 침전시키고, 플라스틱병 등 물에 뜨는 물질들은 스크린을 통해 걸러낸다.
모래나 돌조각은 제거하지 않으면 기계나 펌프류를 손상시키고, 배수관로를 막거나 효율을 떨어뜨린다.
침사지내의 평균유속은 0.15∼0.3㎧, 체류시간은 30∼60초
비중이 2.0∼2.5, 입경 0.2㎜의 것을 침전시키고 가벼운 유기물은 침전시키지 않는다.
② 최초침전지(Primary Sedimentation)
최초침전지
침사지에서 무거운 모래 등을 제거한 하수가 유입된다.
하수를 일정시간 체류시켜 침강성 물질과 부상물질을 하수로부터 분리, 제거함으로써 BOD와 SS를 30∼35% 정도를 제거함.
침전효율은 하수망의 형태, 하수의 생성기간, 침전전의 분쇄정도에 따라서 좌우된다.
침전지의 유효수심은 2∼4m, 유속은 0.3㎧가 표준이다
지내에 2시간 체류하면서 침전성 고형물질을 침전시키며 수집기로 긁어 모아 슬러지 농축조로 보낸다.
③ 포기조(Aetation Tank)
포기조
침사지에서 무거운 모래 등을 제거한 하수가 유입된다.
하수를 일정시간 체류시켜 침강성 물질과 부상물질을 하수로부터 분리, 제거함으로써 BOD와 SS를 30∼35% 정도를 제거함.
침전효율은 하수망의 형태, 하수의 생성기간, 침전전의 분쇄정도에 따라서 좌우된다.
침전지의 유효수심은 2∼4m, 유속은 0.3㎧가 표준이다
지내에 2시간 체류하면서 침전성 고형물질을 침전시키며 수집기로 긁어 모아 슬러지 농축조로 보낸다.
④ 최종침전지(Final Sedimention)
최종침전지
포기조에서 처리한 하수를 최종적으로 침전처리 하는 곳이다.
포기조로부터 혼합액을 정지시켜 활성 슬러지와 상등수로 분류하여 활성 슬러지는 포기조로 반송하고 처리수는 방류한다.
포기조에서 유기물을 분해, 유기물을 형성한 미생물군은 최종침전지에 들어와 가라앉게 된다. 이때 미생물군이 잘 가라앉지 않으면 처리수의 처리효율이 떨어지게 된다.
최종침전지에서는 이러한 미생물 덩어리를 잘 가라앉게하고, 이를 다시 포기조로 보내 유기물의 산화, 분해에 이용되게 한다
포기조로 보내고 남은 슬러지는 농축조로 보내어 슬러지 처리공정을 거치게 되며 처리된 상등수(맑은물)만을 영산강에 방류한다.
⑤ 방류구
방류구
하수를 처리한 후 처리수를 공공수역에 내보내는 최종시설이다.
처리의 정도에 따라서 방류수의 수질이 다르고 계절, 시간등에 따라서 방류수량에 변동이 있다.
처리장에서 공공수역으로 방류하는 처리수중의 유해세균, 대장균등의 멸균과 냄새제거, 부식통제, BOD를 제거하기 위하여 소독설비를 하며, 염소주입기와 혼합장치(접촉조와 방류거)로 구성된다.
하수의 살균은 정수와는 달리 100% 살균이 아니고 충분한 량의 염소를 주입해서 15분 후 0.5㎎/ℓ정도의 잔류염소를 존재시키기 위하여 시행하였으나 하천의 생태계에 악영향을 미친다는 보고가 있어 현재는 가동 중단중임.
슬러지처리과정 : 농축조 ⇒ 소화조 ⇒ 탈수기 ⇒ 슬러지건조시설 ⇒ 부산물공급(발전소 연료, 시멘트 원료)
① 농축조(Sludge Thickener)
농축조
생슬러지와 잉여슬러지를 중력에 의해 농축시켜 물과 고형물을 분리시키는 시설이다.
하수가 침사지와 최초침전지, 포기조, 최종침전지등을 거치면서 발생되는 슬러지는 농축 조로 보내진다.
농축조에서는 최초침전지의 생 슬러지와 최종침전지의 잉여 슬러지를 농축시킨다. 중력에 의한 침전방식으로 수분을 99.2%에서 97%까지 줄인다.
농축조에서 농축된 슬러지(오니)는 소화조로 보내게 된다.
슬러지 농축은 슬러지 처리시설의 전체효과에 큰 영향이 있을 뿐 아니라 분리액은 수처리 시설에도 영향을 미치기 때문에 충분한 관리가 요구된다.
② 소화조(Anaerobic Digester)
소화조
농축조에서 농축된 슬러지를 혐기성 미생물을 이용 분해시켜 슬러지의 부피감소, 분해시 발생되는 메탄가스를 회수하는 시설물
유기물의 함량을 줄여 사후에 2차 오염을 최소화하고 안정화하기 위함이며 소화방법은 산소를 차단하여 슬러지를 처리하는 방법인 혐기성 소화방법을 주로 사용한다.
소화조에서는 슬러지를 30일정도 체류시키고 그 과정에서 불필요한 박테리아를 사멸시키고 고형물질을 감소시킨다.
소화조는 메탄가스를 생성하고 슬러지의 악취를 없앤다.
생산된 메탄가스는 자체적인 연료(보일러, 발전기)로 사용되어 자원재활용에 도움을 준다.
일반적으로 C/N비가 12∼16의 범위 내에서 반응이 가장 활발하게 되어 세포가 가장 많이 형성된다.
③ 탈수설비(Sludge Dewatering Station)
탈수설비
소화조에서 소화된 슬러지는 탈수기로 보내 수분을 제거한 뒤 처리한다.
소화처리된 슬러지는 탈수작업으로 부피와 무게를 감소시킨다.
탈수공정에서는 슬러지에 응집약품을 투여하여 고형화를 촉진시킨다.
하수처리결과 발생한 슬러지는 용적도 크고 수분도 많아 액상이기 때문에 그대로의 처분은 불가능에 가깝다. 탈수설비는 슬러지 함수율 80%이하 정도의 케익상으로 탈수하여 슬러지 용량을 적게함과 아울러 반출, 운반 및 처분을 쉽게 하기 위한 것이다.
슬러지의 TS농도는 약품첨가량의 산정, 탈수케익 발생량을 파악하기 위하여 측정한다. 투입슬러지의 TS농도는 슬러지의 성질, 소화정도, 세정배율등에 따라 다르나 보통 4%전후 이다.
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