경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구

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경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구

Operating Improvement of Advanced Sewage Treatment Plantsin Gyeonggi-Do

정책연구2014-46

조영무 외

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정책연구 2014-46

경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구⋅인 쇄 ⋅발 행 ⋅발 행 인 ⋅발 행 처⋅주 소⋅전 화 ⋅홈페이지

2014년 10월2014년 10월임해규경기개발연구원 (440-290) 경기도 수원시 장안구 경수대로 1150031)250-3114 / 팩스 031)250-3111www.gri.kr

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제 99-3-6호 ⓒ 경기개발연구원, 2014978-89-8178-795-0 93530

연구책임 조영무 (경기개발연구원 연구위원)

공동연구 장미정 (경기도수자원본부)

홍이슬 (경기개발연구원 연구원)

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연구요약

경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구

공공하수처리 도입 초기에는 유기물질 제거 중심의 표준활성슬러지법이 주된

하수처리방법으로 적용되었으나, 주민의 생활수준 향상과 환경의식 수준의 제고로

공공수역의 수질관리가 지속적으로 강화되면서 하수처리방법에도 큰 변화들이 있

어왔다. 하수처리방법이 변화하게 된 세 번의 큰 계기로는 첫 번째 질소⋅인 제거를

위한 하수고도처리 도입, 두 번째 하수관거정비사업에 따른 유입 오염부하량 증가,

세 번째 T-N, T-P 항목의 동절기 유예조건 삭제와 지역별 총인처리시설 도입을

들 수 있다.

1990년대 중⋅후반 방류수역의 부영양화 제어를 위해 질소⋅인 규제를 시작

으로 2001년 T-N, T-P의 방류수 수질기준이 각각 20㎎/ℓ, 2㎎/ℓ로 강화되면서

질소⋅인제거를 위한 BNR(생물학적 질소⋅인 제거, Biological Nutrient

Removal)공법이 도입되었다. 그러나 2003년 한강수계 하수관거정비사업을 필두

로 본격 추진된 하수관거정비사업으로 다량의 불명수 차단, 분뇨의 하수관거 직⋅투입이 유입하수 수질의 급격한 증가를 가져오면서 유입 오염부하량이 증가되어

안정적인 처리수질 확보에 문제가 발생되기 시작하였다. 이후 2012년 1월부터

T-N, T-P에 대한 동절기(12 ~ 3월) 유예조건이 사라짐에 따라 수온에 크게 영향

을 받는 질소의 동절기 수질기준 준수가 어려워졌고, 총인의 경우 시급히 추진된

총인처리사업으로 개발이 미흡한 처리공법들이 적용되면서 처리시설 운영에 많은

문제점들이 발생되고 있다.

우리나라는 중앙정부 및 지방자치단체가 수많은 노력을 기울인 결과, 단기간

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내 선진국 수준의 공공하수도 보급율을 달성하였다. 그러나 그 간의 하수도정책은

오염부하량 저감을 위한 하수처리시설의 신⋅증설 및 하수도보급률 제고 등 양적인

성장에 초점이 맞춰져왔던 반면, 하수처리시설 운영자 중심의 질적 향상에는 다소

소홀한 부분이 있었기 때문에 처리시설 운영에 많은 어려움이 발생되고 있는 실정이

다. 현재 하수도 시설의 확대는 목표했던 수준까지 도달한 상태이므로, 이제부터는

양질의 처리수질 확보를 위한 하수도의 질적인 성장을 위한 방안 마련이 필요하다.

본 연구의 목적은 경기도 내 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설 중 하수

고도처리공법이 설치된 처리시설을 대상으로 문제점을 분석하고, 운영 개선방안을

도출하여 방류수 수질기준의 안정적인 준수와 하수도 운영 효율성 제고에 기여하고

자 한다. 이를 위해 하수도 통계 및 처리시설 설치현황 자료 등을 통해 운영현황을

분석하고, 현장조사 및 처리시설 운영자를 대상 설문조사를 수행하여 운영상의 문

제점을 도출하고자 하였으며, 하수처리시설 중 한 곳을 선정하고 공정진단을 수행

하여 개선방안을 도출하고자 하였다.

경기도 내 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설은 총 128개소이며, 이 중

하수고도처리방식이 적용된 처리시설은 125개소(시설용량 5,636,117㎥/일)이다.

고도처리방식이 적용된 처리시설의 운영자 및 수질분석자들을 대상으로 설문조사

를 수행한 결과, 응답자의 절반 정도(47%)가 처리수질이 불안정하고 운영이 까다

로워 적용된 고도처리공법에 대해 불만족스럽다고 답변하였고, 이로 인해 응답자의

21%가 처리수질을 만족시키지 못하는 것으로 나타났다. 또한 방류수 수질기준을

준수하기에 가장 어려운 항목은 질소와 인 항목인 것으로 조사되었으며, 특히 동절

기 질소항목에 대해서는 방류수 수질기준을 준수하기 어렵고, T-N항목에 대한

방류수 수질기준을 10㎎/ℓ이하로 강화시킬 경우 기준을 준수하지 못할 것이라는

답변이 전체 응답자의 93%로 나타났다.

하수고도처리시설의 운영현황을 분석한 결과, 41개소가 계획 오염부하량을 초

과하여 운영되며, 특히 22개소는 120% 이상 초과하는 것으로 나타났다. 또한 방류

수 수질기준 준수에 있어 HRT가 무엇보다 중요한 요소인데, 8시간 이내로 운영되

는 처리시설은 37개소로 나타나 이들 시설에서는 짧은 HRT로 인해 질소제거 시

많은 어려움을 겪을 것으로 예상되었다. 최초침전지의 경우 유입 오염부하량이 크

게 증가되면서 그 중요성이 커지고 있으나, 2000년 이후에 설치된 처리시설의 경

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키워드 하수고도처리, 질소⋅인 제거, 하수도 운영

우 대부분의 시설이 지하화 됨에 따라, 초기투자비 절약을 위해 많은 시설에서 최초

침전지를 설치하지 않은 것으로 나타났다.

하수고도처리시설 운영 시 발생하는 문제점 중 첫 번째는 다량의 불명수 유입

인데, 유입수질(BOD 기준)이 계획수질 이내로 유입되는 처리시설 (총 128개 처리

시설 중 46%) 중 50% 이내로 유입되는 처리시설이 7개소로 나타나, 이들 시설에

서는 하수관거 정비가 이루어졌음에도 다량의 불명수가 유입되어 운영효율이 저하

될 것으로 예상되었다. 두 번째 문제는 HRT의 부족으로, 질소항목의 경우 특히

동절기 수온저하 시 질소제거가 더욱 어려우나, 충분한 HRT가 확보되지 않아 방류

수 수질이 급격히 증가하는 것으로 나타났으며, 일부 처리시설에서는 방류수 수질

기준을 초과하는 것으로 조사되었다. 세 번째로 T-P의 경우, 방류수 수질기준이

강화되고, 총인처리시설이 적용되면서 총인처리시설에 대한 의존도가 커짐에 따라

생물반응조가 부실하게 운영되는 문제점이 나타났으며, 이로 인해 약품이 과다 투

입되고 슬러지발생량이 크게 증가되어 예전에 비해 유지관리비용이 40%이상 증가

되는 것으로 나타났다.

안정적인 방류수 수질기준을 준수하기 위해서는 유입 오염부하량 및 동절기를

고려한 처리용량 평가 도입과 정밀진단을 통한 시설개선이 요구된다. 두 번째로

생물학적처리시설의 최적 운영을 통해 총인처리시설의 부담을 줄여주어야 하며,

또한 최초침전지가 운영되는 시설의 경우 슬러지 블랑킷의 적정운영을 통해 생물반

응조에 충분한 유기탄소원을 공급하도록 해야 한다. 하수처리시설의 운영관리 효율

성을 제고시키기 위해서는 방류수 수질기준을 순간채수 개념에서 일주일 내지는

일일평균 개념으로 전환하여 과도한 시설이 투입 되는 것을 방지하도록 해야 하며,

처리공법의 선정에 대한 책임을 공법사와 설계회사가 함께 지도록 함으로써 현장여

건에 적합한 처리공정이 적용되도록 해야 한다. 또한 하수처리시설로 연계처리 되

는 폐수를 단독처리로 전환하여 초기시설투자비 및 유지관리비용을 저감시킬 수

있도록 해야 한다. 마지막으로 하수도 사업은 국비 의존도가 높아 국비지원이 제때

이루어지지 않을 경우 지역적 특성에 적합한 계획적 개발을 추진하기 어려우므로

하수도요금의 현실화가 무엇보다 선행되어야 한다.

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차례

제1장 서론 / 1

제1절 연구의 배경 및 목적 ··························································· 3

1. 연구의 배경 ········································································ 3

2. 연구의 목적 ········································································ 5

제2절 연구의 범위 및 방법 ··························································· 5

1. 연구의 범위 ········································································ 5

2. 연구의 방법 ········································································ 6

제2장 하수처리의 흐름과 변화 / 9

제1절 하수도의 기능 ··································································· 11

1. 하수도의 구성 ·································································· 11

2. 하수도의 기능 ·································································· 13

제2절 하수처리의 변천사 ···························································· 16

1. 하수처리의 흐름 ······························································· 16

2. 하수처리장 방류수 수질기준 ············································· 24

제3장 경기도 하수고도처리시설 운영 문제점 분석 / 29

제1절 공공하수처리시설 설치 현황 ············································· 31

1. 하수도 보급률 ·································································· 31

2. 하수처리시설 현황 ···························································· 35

3. 하수관거시설 현황 ···························································· 43

4. 하수도 재정 현황 ····························································· 47

제2절 하수처리시설 운영현황 ······················································ 51

1. 유입하수량 ······································································ 51

2. 유입 오염부하량 현황 ····················································· 54

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3. 수리학적 체류시간(HRT) 운영현황 ·································· 56

4. 최초침전지 운영현황 ························································· 59

제3절 하수고도처리시설의 운영관리 문제점 분석 ························ 62

1. 현장 시설 운영자 설문 조사 ············································· 62

2. 하수고도처리시설 운영에 따른 문제점 분석 ····················· 69

제4장 경기도 하수고도처리시설 운영 개선방안 / 81

제1절 공정 전사모사(GPS-X)를 통한 하수고도처리시설 용량평가83

1. Y하수처리시설 운영현황 ··················································· 83

2. 유입수 내 유기물 성상분석(COD fraction test) ············ 93

3. Y하수처리시설 용량평가 ··················································· 99

4. 공정 전산모사(GPS-X) 검토 ········································· 107

제2절 운영효율성 제고를 위한 하수고도처리시설 개선방안 ······ 121

1. 하수처리시설 운영 개선 방안 ········································· 121

2. 운영관리 효율성 제고를 위한 제도적 개선 방안 ············ 125

제5장 결론 및 정책제언 / 129

제1절 결론 ················································································ 131

제2절 정책제언 ········································································· 134

참고문헌 / 137

부록 / 139

표차례

<표 2-1> 하수도의 세대 구분과 주요 내용 ················································· 15

<표 2-2> 1999년 기준 전국 하수처리장 운영 현황 ··································· 20

<표 2-3> 1999년 고도처리로 운영된 하수처리장 현황 ······························ 20

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<표 2-4> 2012년 기준 전국 하수처리장 설치 현황 ··································· 21

<표 2-5> 지역별 총인처리시설 현황(2012년 기준) ···································· 22

<표 2-6> 방류수 수질기준 적용을 위한 지역구분 ······································· 23

<표 2-7> 규모별 총인처리방법 적용 현황(2012년 기준) ···························· 23

<표 2-8> 하수처리장 방류수 수질기준 변천 현황 ······································· 26

<표 3-1> 주요 OECD 국가별 하수도보급률 현항 ······································ 32

<표 3-2> 경기도 하수도보급률 현항 ··························································· 34

<표 3-3> 경기도 및 팔당특별대책지역 총인처리공법 분포 현황 ················· 42

<표 3-4> 한강수계 하수관거정비 사업 현황 ··············································· 44

<표 3-5> 공공하수도 세부사업별 국고보조율 ············································ 49

<표 3-6> P하수처리시설물 용량 ······························································· 53

<표 3-7> P하수처리시설 운영현황 ······························································ 53

<표 3-8> 최근 가동되는 하수처리시설의 생물반응조 운영 현황 ················· 57

<표 4-1> Y하수처리시설 현황 ···································································· 85

<표 4-2> 유입수 및 통합유입수의 종속영양미생물 생산계수 ······················ 94

<표 4-3> 유입수 및 통합유입수의 SS 및 XS 결과 ······································ 96

<표 4-4> 유입수 및 통합유입수의 SI 결과 ················································· 97

<표 4-5> 유입하수의 COD fraction 결과 ················································· 98

<표 4-6> 통합유입수의 COD fraction 결과 ·············································· 98

<표 4-7> 운영현황 및 입력자료 ······························································· 100

<표 4-8> Y하수처리시설 수온에 대한 운영현황 및 입력자료 ··················· 104

<표 4-9> 생물반응조 유입수질현황 및 입력자료 ······································ 105

<표 4-10> 용량평가를 위한 설정 조건 구성 ············································ 105

<표 4-11> 설정조건에 따른 용량평가 결과 ·············································· 107

<표 4-12> 주요양론 계수 및 동력학 계수 ················································ 110

<표 4-13> 모델의 주요 Stoichiometric coefficients 및 kinetics ········ 112

<표 4-14> 용량평가를 위한 설정 조건 구성 ············································ 113

<표 4-15> 방류수 수질기준 준수를 위한 적정 시설용량 평가 조건 ········· 117

<표 4-16> 고유량 시 방류수 수질기준 준수를 위한 적정 시설용량 평가 조건119

<표 4-17> 호기성 반응조 용량 조건 ························································ 119

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<표 4-18> 설계 시 공공하수처리시설 계획하수량 ···································· 122

그림차례

<그림 2-1> 일반적인 하수처리 계통도(예시) ·············································· 13

<그림 2-2> 하수도 역할의 변화과정 ··························································· 14

<그림 2-3> 서울 탄천 하수처리장 초기 하수처리 계통도(활성슬러지법) ····· 18

<그림 2-4> 일반적인 생물학적 하수처리 계통도 ········································· 19

<그림 2-5> DNR(Deawoo Nutrient Removal) 처리 계통도 ··················· 21

<그림 2-6> A2/O 생물학적 고도처리 계통도 ············································· 22

<그림 2-7> SBR 공정과 회분식반응조 운영방법 ········································ 22

<그림 2-8> 주요 연도별 하수처리장 방류수 수질기준 변화 현황 ··············· 27

<그림 3-1> 국내 하수도보급률 및 하수처리시설 설치현황 ·························· 32

<그림 3-2> 경기도 하수도보급률 현황 ························································ 33

<그림 3-3> 경기도 시⋅군별 하수처리시설 현항 ········································ 36

<그림 3-4> 경기도 하수처리시설 보급현황 ················································· 37

<그림 3-5> 경기도 하수처리 현황 ······························································ 38

<그림 3-6> 팔당지역 하수처리시설 처리용량 500㎥/일 이상 현황 ············ 39

<그림 3-7> 팔당지역 하수처리시설 처리용량 500㎥/일 미만 현황 ············ 39

<그림 3-8> 경기도 하수고도처리시설 현황 (처리용량 500㎥/일 이상) ······ 41

<그림 3-9> 팔당지역 하수고도처리시설 현황 (처리용량 500㎥/일 이상) ··· 42

<그림 3-10> 경기도 하수관거 설치현황 ······················································ 45

<그림 3-11> 팔당지역 하수관거 설치현황 ·················································· 45

<그림 3-12> 경기도 하수관거 분류식화 현황 ············································· 46

<그림 3-13> 팔당지역 하수관거 분류식화 현황 ·········································· 47

<그림 3-14> 하수도 요금 현실화율 비교(2001~2012년) ·························· 50

<그림 3-15> 경기도 하수처리시설 가동률 현황 ·········································· 51

<그림 3-16> 경기도 내 P하수처리시설 가동률 현황 ·································· 52

<그림 3-17> 경기도 하수처리시설 별 유입하수 성상 현황 ························· 56

<그림 3-18> 경기도 내 하수처리시설의 생물반응조 HRT 운영 현황 ········· 58

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<그림 3-19> 경기도 하수처리시설 중 가동년도 및 처리용량에 따른 HRT 운영 현황 58

<그림 3-20> 경기도 하수처리시설 중 가동년도에 따른 최초침전지 운영 현황60

<그림 3-21> 경기도 하수처리시설 중 처리용량에 따른 최초침전지 운영 현황61

<그림 3-22> 관거정비사업에 따른 유입하수량 변화 ··································· 63

<그림 3-23> 관거정비사업에 따른 유입수질농도 변화 ································ 63

<그림 3-24> 관거정비사업에 따른 유입부하량 변화 ··································· 64

<그림 3-25> 개량 및 증설 시 설계수질 농도 증가 여부 ···························· 65

<그림 3-26> 설계 시 제시된 2차 처리공법 준수 여부 ······························· 65

<그림 3-27> 2차 처리공법의 처리수질 미준수 항목 ··································· 66

<그림 3-28> 2차 처리 시 수질기준을 준수하지 못하는 이유 ····················· 67

<그림 3-29> 현재 운영 중인 고도처리공법 만족 여부 ································ 67

<그림 3-30> 방류수 수질기준을 준수하기 가장 어려운 항목 ······················ 68

<그림 3-31> 동절기 T-N 방류수 수질기준 준수 여부 ······························ 69

<그림 3-32> T-N 방류수 수질기준 강화 시 준수 여부 ····························· 69

<그림 3-33> 강우 시 S하수처리시설 처리구역 내 미처리 하수의 관거 월류 사진71

<그림 3-34> G하수처리시설의 청천시와 강우시 하수유입량 비교 ·············· 71

<그림 3-35> 경기도 내 하수처리시설의 계획수질 대비 유입수질 비율 현황72

<그림 3-36> 2013년 S하수처리시설 방류수의 월평균 T-N 농도 변화 ··· 73

<그림 3-37> 총인처리시설 설치 전⋅후 생물반응조 운영 결과 ·················· 74

<그림 3-38> G시의 총인처리시설 설치 전⋅후 운영관리비 현황 ··············· 76

<그림 4-1> Y하수처리시설 처리계통도 ······················································· 84

<그림 4-2> Y하수처리시설의 일일 유입하수량(상) 및 누적하수량(하) 현황 86

<그림 4-3> Y하수처리시설 유입하수 및 통합유입수 성상 변화 ·················· 87

<그림 4-4> Y하수처리시설 유입하수 및 통합유입수 COD 분율(%) ··········· 88

<그림 4-5> Y하수처리시설 생물반응조 유입수 성상 변화 ·························· 89

<그림 4-6> Y하수처리시설 처리수 성상 변화 ············································· 89

<그림 4-7> Y하수처리시설 최초침전지 처리효율 변화 ································ 90

<그림 4-8> Y하수처리시설 생슬러지 발생량 및 농도 변화 ························· 91

<그림 4-9> 생물반응조의 MLSS 농도 및 pH 변화 ··································· 91

<그림 4-10> 최총침전지의 잉여슬러지발생량 및 농도 변화 ······················· 92

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<그림 4-11> 소화조 전⋅후 슬러지 성상 변화 ··········································· 92

<그림 4-12> 용량평가를 위한 공정구성 ··················································· 100

<그림 4-13> 기본조건에 대한 물질수지 결과 ··········································· 101

<그림 4-14> 기본조건에 대한 물질수지 결과 ··········································· 102

<그림 4-15> 수온변화 ·············································································· 103

<그림 4-16> 고농도 수질인자 결정을 위한 연간 운영 수질 누적 분포 ···· 104

<그림 4-17> 전산모사를 위한 공정구성 ··················································· 110

<그림 4-18> 평균조건에서 생물반응조 유입수(좌) 및 방류수(우)의 전산모사 결과값112

<그림 4-19> 생물반응조 유입수질의 전사모사 결과 ································· 114

<그림 4-20> 전산모사 수행 시 Case 별 MLSS 농도 ····························· 114

<그림 4-21> 평균수질 조건에서 전사모사 결과 ········································ 115

<그림 4-22> 동절기 평균수질 조건에서 전사모사 결과 ···························· 115

<그림 4-23> 고농도 유입수질 조건에서 전사모사 결과 ···························· 116

<그림 4-24> 각 Case 별 방류수 내 NH4-N 농도 ·································· 117

<그림 4-25> 유입유량 조건별 방류수 수질 ·············································· 118

<그림 4-26> 유입유량 조건별 방류수 TKN 농도 ···································· 118

<그림 4-27> 유입유량 조건별 방류수 수질 ·············································· 120

<그림 4-28> 유입유량 조건별 방류수 TKN 농도 ···································· 120

제 1 장 서론

제 1 절 연구의 배경 및 목적

제 2 절 연구의 범위 및 방법

제1장 서론 3

제1장

서론

제1절 연구의 배경 및 목적

1. 연구의 배경

우리나라의 공공하수도는 1976년 청계(지금의 중랑)하수처리시설의 가

동을 시작으로 공공하수처리가 시작된 이래 30여년이 지난 2012년 말 기

준 3,613개(시설용량 500㎥/일 이상 546개소, 시설용량 500㎥/일 미만

2,858개소)의 공공하수처리시설이 설치되었으며, 일일 처리용량은

25,297,451㎥에 달하고 있다. 또한 국내의 하수도 보급률은 91.6%로

OECD 국가들 중 선두그룹 수준이다. 이처럼 단기간 내에 공공하수도가

급격히 보급된 것은 공공수역의 수질관리를 위해 중앙정부 및 지방자치단

체의 노력의 결과로, 그 간의 하수도정책은 오염부하량 저감을 위한 하수

처리시설의 신⋅증설 및 하수도보급률 제고에 중점을 두어 왔다.

공공하수처리 도입 초반에는 하수처리시설 보급률이 저조하였으나, 1988년

서울올림픽을 계기로 하수처리시설 건설이 본격화 되었고, 경기도는 1986년 과천

하수처리장이 처음으로 건설되면서 공공하수처리가 시작되었다. 1980년대 중반까

지 경기도의 하수도보급률은 0%였으나 도심지역을 중심으로 공공하수도가 건설되

면서 2012년 말 기준 92.7%에 달하고 있고, 총 340개((시설용량 500㎥/일 이상

128개소, 시설용량 500㎥/일 미만 202개소) 하수처리시설이 가동 중에 있으며,

일일 처리용량은 전국 총 시설용량의 25% 수준인 5,980,176㎥에 달하고 있다.

초기의 하수처리방법은 BOD(생화학적 산소요구량, Biochemical Oxygen

Demand)나 SS(부유물질, Suspended Solids)와 같은 유기물질 제거 중심의 처

리공정으로 표준활성슬러지공법이 적용되었으나, 하수 성상변화와 주민들의 환경

의식 수준의 제고로 공공수역의 수질관리가 강화되면서 하수처리방법에도 커다란

4 경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구

변화가 발생하였다. 하수처리방법이 변화하게 된 계기를 크게 세 가지로 구분할

수 있는데, 첫 번째 계기가 질소⋅인 제거를 위한 하수고도처리 도입이고, 두 번째

가 하수관거정비사업에 따른 유입 오염부하량 증가이며, 세 번째가 영양염류인

T-N(총질소)과 T-P(총인) 항목에 대한 동절기 유예조건 삭제와 지역별 총인처리

시설 도입이다.

1990년대 중⋅후반 방류수역의 부영양화로 상수원 수질이 악화됨에 따라 환경

부에서는 부영양화의 주된 인자인 질소와 인농도 관리를 시작하게 되었으며, 이로

인해 질소⋅인 제거를 위한 하수고도처리공법이 개발되기 시작하였다. 2001년 하

수처리시설 방류수 수질기준 중 T-N과 T-P농도가 각각 20㎎/ℓ와 2㎎/ℓ로 강화됨

에 따라 기존 처리시설의 주된 처리공법인 표준활성슬러지공법에서 BNR(생물학적

질소⋅인 제거, Biological Nutrient Removal)공법으로의 개량이 이루어졌다. 하

수처리의 질소⋅인 관리와 더불어 추진된 하수관거정비 사업은 2003년 한강수계

하수관거정비 사업을 필두로 하여 2005년 이후 기타지역으로도 사업이 본격화되었

다. 관거정비를 통해 다량의 불명수가 차단되고, 분뇨의 하수관거 직⋅투입으로 유

입하수수질이 급격히 증가되면서 기존 저부하로 운영되던 처리시설이 고부하로 유

입됨에 따라 안정적인 처리수질 확보가 어려워지는 등 처리시설 운영에 있어 문제가

발생되기 시작하였다. 이후 2012년 1월부터는 생물학적처리공정이 수온에 많은 영

향을 받는다는 특성을 고려하여 저수온인 동절기(12월 ~ 3월)에 T-N과 T-P 각각

60㎎/ℓ와 8㎎/ℓ의 완화된 방류수 수질기준을 적용토록 했던 동절기 유예조건이 사

라지면서 동절기 질소항목의 수질기준 준수가 어려워졌고, 더불어 총인처리사업이

단기간 내 시급하게 진행된 탓에 충분한 검토가 이루어지지 않은 상태에서 처리공법

이 도입되어 현재 처리시설에서 많은 문제점들이 발생되고 있다.

하수도 보급률과 하수처리 시설용량 등의 현황을 통해서도 알 수 있듯, 지금까

지의 하수도정책은 양적 확대에만 중점을 두었기 때문에 운영자들 중심의 질적 향

상에는 다소 소홀한 부분이 있었다. 강화된 방류수 수질기준을 준수하는데 있어

처리시설의 운영자들이 현재 많은 어려움을 겪고 있는 실정이고, 하수도시설의 확

대는 처음 달성하고자 했던 목표 수준까지 도달한 상태이므로, 이제는 양질의 처리

수질 확보를 위한 질적 향상 방안 마련을 검토하여야 할 때이다.

제1장 서론 5

2. 연구의 목적

본 연구에서는 운영되고 있는 하수처리시설 중 시설용량이 500㎥/일 이상,

하수고도처리공법이 설치된 시설을 대상으로 문제점을 분석하고 운영 개선방안을

도출하는데 그 목적이 있다. 하수도통계 자료 및 처리시설 설치현황을 파악하여

운영 현황을 분석하고, 현장조사 및 처리시설 운영자들을 대상으로 설문조사를 수

행하여 운영상의 문제점을 도출하고자 하였으며, 대상 하수처리시설 중 한 곳을

선정하고 대상 시설 및 공정진단을 통해 문제점 및 개선방안을 제시하고자 하였다.

따라서 본 연구에서 도출된 결과를 통해 방류수 수질기준을 안정적으로 준수하

고 하수도 운영 효율성을 제고시킴으로써 방류수역의 수질개선 및 경기도 하수도

재정건전성 확보에 기여하고자 한다.

제2절 연구의 범위 및 방법

1. 연구의 범위

본 연구는 경기도 내 시설규모 500㎥/일 이상의 128개 시설을 대상으로 운영

현황을 파악하였으며, 이 중 Y하수처리시설을 선정하여 문제점 및 개선방안을 도

출하였다. 연구의 범위는 다음과 같다.

1) 시간적 범위

- 기준년도 : 2012년

- 연구기간 : 2014년 1월 27일 ~ 2014년 10월 27일

2) 공간적 범위

- 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설이 설치된 29개 경기도 지자체

- 처리시설 운영분석 및 공정진단 : Y시 Y하수처리장 1개소


3) 내용적 범위

- 하수도통계 및 경기도 하수처리시설 설치현황 자료 조사 및 분석

- 하수처리시설 운영현황 및 현장조사를 통한 문제점 분석

- 하수처리시설 운영자 및 수질분석자를 대상으로 시설 운영의 문제점 및

개선방안 도출

- 하수처리장 수질분석 및 용량평가를 통한 개선방안 도출

2. 연구의 방법

본 연구는 경기도 내 하수고도처리시설을 대상으로 양질의 처리수질 확보 및

운영효율성을 제고시키는 방안으로 문헌조사, 현장조사, 수질분석, 공정진단 등을

통해 연구를 수행하였다.

1) 문헌조사

본 연구를 위해 하수도통계(1981 ~ 2012), 경기도 하수처리시설 설치 현황,

경기도 하수처리시설 운영 현황 및 설계자료 등 하수처리시설 운영과 관련된 각종

자료들을 조사하여 시설설치 시기, 고도처리 개량, 처리공정 현황, 시설물 증설,

운영 실태를 분석하고자 한다.

2) 현장조사 및 설계자료 분석

직접 하수처리장 방문을 현재 운영 및 처리 현황을 분석하여 운영 개선방안을

도출을 위한 대상 하수처리시설 선정의 기초 자료를 수집하고자 하며, 또한 현장

운영자들과 회의를 통해 문제점 및 개선방안을 도출하고자 한다.

3) 설문조사

하수고도처리시설을 운영하고 있는 하수처리장의 운영자 및 수질분석담당자

를 대상으로 처리시설에 대한 운영현황, 처리공법에 대한 성능, 질소제거에 대한

문제점 등에 대한 의견을 청취하고자 설문조사를 실시하고자 한다.

제1장 서론 7

4) 수질분석

대상하수처리시설에 대한 처리공정 진단을 위해 유입수 성상에 대한 COD

fraction 분석 및 각 단위공정별로 BOD, COD, SS, T-N, NH4+-N, NO3

2--N,

T-P을 분석하고자 한다.

5) 처리시설 공정진단

대상 하수처리시설에 대한 처리용량을 평가하기 위하여 GPS-X 모델을 사용

하고자 하며, 이를 토대로 처리시설의 유입수에 따른 영향, 수온에 따른 영향을

분석하고자 하며, 또한 안정적인 수질확보를 위한 대안을 제시하고자 한다.

제2장 하수처리의 흐름과 변화 9

제 2 장 하수처리의 흐름과 변화

제 1 절 하수도의 기능

제 2 절 하수처리의 변천사


제2장

하수처리의 흐름과 변화

제1절 하수도의 기능

1. 하수도의 구성

하수도는 하수를 수송하는 시설이외에 하수를 처리하는 시설까지 포함하는 광

범위한 개념이다.

하수는 사람의 생활이나 경제활동으로 인하여 액체성 또는 고체성의 물질이

섞여 오염된 물(오수)과 건물⋅도로 그 밖의 시설물의 부지로부터 하수도로 유입되

는 빗물⋅지하수를 말하며(농작물의 경작으로 인한 것은 제외), 하수도란 하수와

분뇨를 유출 또는 처리하기 위하여 설치되는 하수관로⋅공공하수처리시설⋅간이

공공하수처리시설⋅하수저류시설⋅분뇨처리시설⋅배수설비⋅개인하수처리시설

그 밖의 공작물⋅시설의 총체를 말한다1). 즉, 하수도란 우수와 오수를 배제 또는

처리하기 위하여 설치되는 배수설비, 하수관거, 하수처리장으로 구성된다.

1) 배수설비

배수설비는 건물⋅시설 등의 설치가 또는 소유자가 당해 건물⋅시설 등에서

발생하는 하수를 유출 또는 처리하기 위하여 설치하는 시설2)이며, 대표적인 시설

로는 오수를 하수관거에 연결시키는 오수받이와 빗물을 하수관거에 연결시켜주는

빗물받이가 있다.

1)｢하수도법｣(법률 제11998호, 2013.8.6.) 제1장 제2조(정의)

2) 한국상하수도협회(2011). 하수도 시설기준.


2) 하수관거

하수관거는 건물⋅시설 등 배수시설에서 배출되는 오수와 우수를 모아서 처리

장 또는 방류수역까지 유하시키는 역할을 하는 시설로 관거, 맨홀, 우수토실 등을

일컫으며, 하수의 배제 방식에 따라 오수와 우수를 별개의 관거로 배제하는 분류식

과 동일 관거로 배제하는 합류식으로 구분된다.

분류식(Separate Sewer System)에서 우수는 우수관거를 거쳐 곧바로 하천

등 공공수역으로 방류하고 오수는 오수관거를 통하여 하수처리장으로 유입시켜 처

리하므로 하수처리에 효과적이나 설치비가 많이 들고 우수관과 오수관이 오접될

경우 오수가 공공수역으로 방류될 우려가 있어 개인 배수설비에서 관거로의 연결

시 주의가 필요하며, 강우 시 초기 빗물에 포함된 비점오염물질을 처리할 수 없는

단점이 있다. 국내에서는 신도시를 중심으로 보급되었다가 공공수역의 수질오염방

지를 위해서 기존시가지에서도 분류식화 사업이 추진되고 있다.

합류식(Combined Sewer System)은 단일 관거로 우수와 오수를 배제하기

때문에 설치비가 적고 유지관리가 용이하며, 침수피해 다발지역이나 우수배제시설

이 정비되어 있지 않은 지역에서는 유리한 방식이다. 합류식에서는 비가 오지 않을

때는 관거에 주로 오수만 흐르며 이 오수는 하수처리장으로 유입되어 처리하게 되

나, 비가 올 때는 우수와 오수의 일부만을 하수처리장으로 유입시켜 처리하고 나머

지는 빗물에 희석되어 공공수역으로 직접 배출되므로 수질보전 상 바람직하지 않으

나, 초기 빗물에 포함된 비점오염물질을 처리할 수 있는 장점도 있다. 우리나라의

경우 하수관거가 오수처리 목적이외에도 저지대의 침수예방의 목적을 지니고 있어

많은 지역에서 합류식으로 계획되었다.

3) 하수처리장

하수처리장은 하수 중에 포함된 오염물질을 제거하는 것을 목적으로 하며, 하수

처리계통과 슬러지 처리계통으로 구분된다. 또한 하수처리계통은 그 처리방식에 따

라 하수 중의 비중이 큰 침강성 물질을 물리적 방법으로 처리하는 1차 처리, 용존되

어 있는 유기물 및 1차 처리에서 처리되지 않는 유기성 고형물의 제거를 목적으로

하는 2차 처리, 2차 처리에서 제거되지 않은 유기물, 미세입자 외에 질소, 인 등


영양물질을 제거하는 3차 처리 또는 고도처리3)로 분류된다.

전통적인 하수처리장의 경우 1차 처리는 침사지와 최초 침전지까지를 말하며,

2차 처리는 생물학적 처리방식이 주로 사용되고, 3차 처리에서는 물리⋅화학⋅생

물학적 방식을 조합한 다양한 공정이 사용되는데, 최근에는 생물학적 고도처리와

물리화학적 처리가 조합되어 사용되면서 2차 처리와 3차 처리를 별개의 방식으로

구분하지 않는 경우가 많다. 한편, 하수처리 중 발생되는 슬러지는 슬러지 처리계통

에서 처리되어 최종 처분하게 된다.

<그림 2-1> 일반적인 하수처리 계통도(예시)

2. 하수도의 기능

19세기 후반 당시 유럽에서 사회적으로 큰 위험이었던 콜레라에 대한 대책의

일환으로 대도시를 중심으로 상수도시설의 보급과 동시에 하수도정비가 본격화되

면서 하수도가 단순한 우수배제 시설이 아닌 근대적 의미의 하수도로서 기능을 가

지기 시작하였고, 이와 같은 근대식 상하수도는 인류의 수명을 30~40년을 연장시

켜 주었다4).

3) 3차처리라는 용어는 활성슬러지법 등에 의한 2차처리 후 부가적으로 수행되는 처리를 의미하였지만, 최근에

들어서 기술 개발에 의하여 단독공정으로도 2차 처리 이상의 수질을 확보할 수 있는 공정이 많아지면서 3차

처리 대신에 고도처리라는 용어를 사용하게 되었다.(하수도시설기준)

4) 한무영(2005). “20세기 인류 최대 신화를 만들다”, 상하수도학회지, 19권


권위 있는 영국의 의학 잡지인 BMJ(British Medical Journal)은 2007년 제

334권에서 지난 150년 동안 공중 보건에 가장 중요한 기여를 한 기술은 물공급

및 하수도체계라고 언급한바 있으며, 미국의 National Academy of Engineering

은 2003년 20세기의 가장 위대한 공학적 성취는 정수 및 하수처리 시스템 기술의

개발이라고 밝힌바 있다5).

이와 같이 하수도는 도시기반 시설로서 저지대 침수예방을 위한 우수의 배제

기능, 오수의 신속한 배제를 통한 주거환경의 개선 기능, 비위생적인 변소의 수세화

기능 및 하천, 호소, 해역 등 공공 수역의 수질오염 방지 기능 등의 다양한 기능을

가진다6).

하수도를 기능적으로 4세대로 분류하기도 하는데, 1세대 하수도는 하수관거만

잘 조성해서 침수방지 및 생활환경 개선을 도모하는 것이고, 2세대 하수도는 하천

이나 호소 등 공공수역의 수질보전을 목적으로 하수처리장, 초기우수 처리시설 등

을 중심으로 정비된 하수도이다. 3세대 하수도는 하수처리수와 슬러지를 자원으로

간주하는 자원개발형 하수도로 고도처리와 슬러지 자원화 시설이 설치되었으며,

4세대 하수도는 2000년대 들어 확장된 것으로, 하수도를 다용도화해 단순한 처리

기능을 넘어 하수처리장의 공원화, 하수관거의 통신관로화, 침수방지, 도시 치수사

업과 연계하였다.7)8) 이와 같이 21세기의 하수도는 수질관리, 자원 회수⋅이용,

방재 및 물순환의 기능을 모두 겸비한 종합 물관리 시스템의 중심으로 자리매김하

고 있다.

공중

위생→

침수

대책→

변소의

수세화→

공공

수역의

수질

보전

→

하수도

자원의

유효

이용

→

바람직한

물순환

환경의

창출

지금까지의 하수도 역할 ⇦ ⇨ 21세기 하수도 역할

자료 : 한국건설기술인협회 홈페이지 http://www.kocea.or.kr

<그림 2-2> 하수도 역할의 변화과정

5) 장덕진(2013). “지속가능성 측면에서 바라본 우리나라 하수도”, 첨단환경기술.6) 곽결호, 박용승(1990). “하수도행정의 부처간 소관문제검토”, 대한상하수도학회지.7) 김응호(1988). “우리나라 하수도정비의 기본방향 정립에 관한 고찰”, 대한상하수도학회지.8) 김응호(2013). “하수관거⋅하수처리시설 선진화 과제”, 워터저널.


구 분 하수도의 기능 주 요 내 용

1세대 하수도 생활환경개선 및 침수방지 ∙ 하수관거 시설

2세대 하수도 공공수역의 수질보전∙ 하수처리장 시설

∙ 초기우수 처리시설

3세대 하수도 폐자원 회수 및 개발∙ 고도처리시설

∙ 슬러지 자원화 시설

4세대 하수도 하수도의 다용도화

∙ 처리장 공간의 공원화

∙ 하수관거의 통신 관로화

∙ 도시 치수사업 연계

<표 2-1> 하수도의 세대 구분과 주요 내용


제2절 하수처리의 변천사

1. 하수처리의 흐름

하수처리는 인도의 인더스 문명 유적이나 고대 바빌론 유적에서 하수거가 발견

되는 등 세계적으로 긴 역사를 가지고 있으나, 우리나라의 하수도 역사는 조선시대

이전에는 기록된 문헌이 전무하여 알 수 없는 실정이다.

조선시대 문헌에 의하면, 태종 11년(1411년) 한성부에 개거도감(開渠都監)을

설치9)하여 이듬해인 1412년 하천의 범람을 방지하기 위하여 청계천과 욱천(현재

만초천)에 제방 및 준설공사를 대대적으로 시행하였다고 하고 있으며, 당시 하수도

사업은 청계천의 개수와 준설이 전부였다고 볼 수 있다. 그러나 개수, 준설된 하천

에 대한 지속적인 유지관리에 한계가 있어 각 하천들은 분뇨와 오물로 뒤덮여 비위

생적이고, 퇴적된 토사로 인해 호우 또는 홍수 시 배수가 불량하여 그 일대가 침수

되기도 하였다고 한다10).

일제 강점기에는 서울, 부산, 대구 등 대도시를 중심으로 하수도 정비사업이

시작되었다는 기록이 있는데11), 서울에서는 1차 하수도 정비기간(1917년~1924

년)동안 청계천 준설과 17개 지선을 정비하였으며, 당시에도 하수도 사업은 하수배

제와 통수 위주의 공사가 전부였다. 이후 1943년까지 20년 동안 4차에 걸쳐 간선

36㎞, 지선 189㎞ 등 총 225㎞의 하수도를 개량 또는 건설하여 대폭적으로 하수

도를 정비하였다.12) 이 사업과 관련하여 사업 초기에 서울의 하수배제 방식에 대하

여 합류식과 분류식을 검토하였으나, 도로가 협소하고 굴곡이 많으며 지하매설물로

인하여 시공 및 유지 관리상에 문제점이 많다는 결론을 내리고 합류식을 채택하였

고, 이때 건설된 하수도가 현재 서울 강북 도심의 기본적인 하수관망이 되었다13).

부산은 1929년 하수도 정비사업을 시작하여 일제강점기 동안 5차에 걸쳐 추

진하였으며, 대구는 1917년 시작하여 7차에 걸쳐 정비를 하였고, 인천, 광주, 대전,

울산, 춘천 등 지방 도시들은 1930년대부터 하수도정비 사업을 시작하였다14).

9) 환경부, 한국환경공단(2012). 2050 하수도정책비전 마련을 위한 연구.10) 곽결호, 박용승(1990). “하수도행정의 부처간 소관문제검토”, 대한상하수도학회지.11) 환경부, 한국환경공단(2012). 2050 하수도정책비전 마련을 위한 연구.12) 곽결호, 박용승(1990). “하수도행정의 부처간 소관문제검토”, 대한상하수도학회지.13) 환경부, 한국환경공단(2012). 2050 하수도정책비전 마련을 위한 연구.


이후 태평양 전쟁으로 하수도정비 사업은 중단되었으며, 광복 후 6.25 한국전

쟁까지는 하수도 사업이 침체상황이었으나 1954년 전후 복구사업의 진행과 함께

하수도 개수사업이 재개되었고 1959년에 청계천 복개공사가 이루어졌다15).

우리나라가 하수도사업에 관심을 갖게 된 것은 1960년대에 들어온 후부터이

다. 그 이전은 우수배제를 주목적으로 실시하였으나, 제1, 2차 경제개발계획을 통

해 경제성장과 더불어 급속한 공업화⋅도시화와 함께 생활수준의 향상에 따른 수

세화변소의 증가 등으로 하천의 오염이 진행되면서 하수도 정비의 제도적 장치를

마련하기 위하여 1966년 ｢하수도법｣(법률 제1825호)을 제정하고16), 1967년 보

건사회부에 환경위생과 공해계를 설치하였으나, 공공수역의 수질 오염문제를 완화

하기 위해 하수처리는 개인이 설치하는 정화조(淨化槽, Septic tank)에 의존하였

고 산업폐수 처리 규제 위주의 정책을 추진하였다17).

1970년대에 들어와서 주요하천 특히 한강의 수질오염 문제가 이슈화 되어 하

수처리장 건설과 분류식 하수도에 대한 관심이 높아졌다. 따라서 1976년 9월 21

일 우리나라 최초의 도시하수종말처리장인 일 15만톤 처리용량의 청계천(1986년

중랑으로 개칭)하수처리장이 건설되었고, 1979년에 증설되어 시설용량 총 36만톤

/일의 하수처리능력을 갖게 되었으며, 이후 하수처리장과 하수관거가 지속적으로

보급되었다.

최초로 건설된 청계천하수처리장에는 표준활성슬러지(Activated Sludge)공

정이 도입되었으며, 이후 전국의 하수처리장도 표준활성슬러지 공정 위주로 보급되

었다.

그러나 1990년대에 팔당호 등 주요 상수원으로 유입되는 영양염류(질소, 인)

의 지속적인 증가로 수질이 개선되지 않고 부영양화로 인한 녹조 현상이 발생하게

되면서 하수처리체계를 BOD 등 유기물질 처리위주에서 질소⋅인 처리체계로 전

환하고자 1996년 하수처리장 방류수의 T-N, T-P 규제가 시작되었으나, 당시

정부에서 고도처리도입을 위한 하수도기술 선진화 시범사업으로 5개 처리장에서

일부 용량에 대한 시범 가동한 경우(<표 2-3>참조)외에는 고도처리공법으로 운영

14) 환경부, 한국환경공단(2012). 2050 하수도정책비전 마련을 위한 연구.15) 곽결호, 박용승(1990). “하수도행정의 부처간 소관문제검토”, 대한상하수도학회지.16) 곽결호, 박용승(1990). “하수도행정의 부처간 소관문제검토”, 대한상하수도학회지.17) 환경부, 한국환경공단(2012). 2050 하수도정책비전 마련을 위한 연구.


되는 하수처리장은 전무하였다.

1999년 기준 전국적으로 125개소(시설용량 16,900천㎥/일)의 하수처리장이

운영되었으며, 표준활성슬러지법이 97개소(시설용량 16,192천㎥/일)로 전체 하

수처리장의 77.6%(시설용량 기준 95.8%)를 차지하였고, 가장 큰 하수처리장은

서울 중랑하수처리장으로 3차 증설을 통해 시설용량은 1,710천㎥/일이었다. 또한

1,000천㎥/일이상의 시설용량을 갖는 하수처리장은 서울 중랑, 탄천, 가양, 난지

등 4개소였으며 모두 표준활성슬러지법18)으로 운영되었다. 이외에 장기폭기법19)

19개소(시설용량 18천㎥/일), 회전원판법 6개소(시설용량 54천㎥/일), 산화구법

6개소(시설용량 29천㎥/일), 1차 처리 2개소(시설용량 530천㎥/일), 접촉산화법

2개소(시설용량 6천㎥/일), 토양접촉법 2개소(시설용량 1천㎥/일), 혐기호기법 1

개소(시설용량 69천㎥/일) 등으로 운영되었다.

<그림 2-3> 서울 탄천 하수처리장 초기 하수처리 계통도(활성슬러지법)

18) 생물학적처리의 가장 기본적인 방법으로 미생물 반응조에 산소를 공급하여 하수중의 유기물질을 제거하는 방법

이며, MLSS 1,500~2,500㎎/ℓ, HRT(수리학적체류시간) 6~8시간, SRT(고형물체류시간) 3~6일로 설계

19) 활성슬러지법의 변법으로 일차침전지를 없애고, 유기물부하를 낮게 하여 잉여슬러지의 발생을 제한하는 방

법으로 MLSS 3,000~4,000㎎/L, HRT 16~24시간, SRT 13~50일로 설계


[표준활성슬러지법]

[장기폭기법]

[회전원판법]

[산화구법]

[접촉산화법]

[혐기 호기법(A/O)]

<그림 2-4> 일반적인 생물학적 하수처리 계통도


처리방법 처리장개수　

시설용량(천㎥/일)

유입하수량

(천㎥/일)

유입수질 (㎎/ℓ) 방류수질(㎎/ℓ)

BOD COD SS T-N T-P BOD COD SS T-N T-P

합계 125 16,900,1814,924,23 98.8 59.8 111.5 32.6 2.9 12.2 12.8 8.4 20.3 1.2

표준활성 97 16,192.3 14,359.0 95.6 58.2 110.7 31.1 3.0 9.9 12.1 7.7 18.5 1.4

장기포기 19 18.08 19.3 75.2 46.0 60.3 30.1 2.8 6.2 7.9 6.7 15.1 1.1

회전원판 6 54.0 35.72 27.8 18.2 26.9 17.1 1.8 6.1 8.0 5.8 8.2 0.8

산화구법 6 29.3 30.95 96.1 46.4 94.3 26.5 2.9 7.6 8.7 8.3 16.1 1.7

1차처리 2 530.0 392.17 43.8 31.2 47.4 95.9 1.8 28.0 24.2 27.0 72.7 1.5

접촉산화 2 6.40 1.10 51.4 25.6 54.0 22.2 1.5 4.6 6.1 4.0 7.7 0.6

토양접촉 2 1.10 0.51 86.55 50.00 88.70 40.55 3.10 8.00 9.65 4.55 21.30 2.00

혐기호기 1 69.0 85.47 77.00 42.20 76.40 30.80 7.80 9.90 9.40 4.60 18.90 1.50

주 : 1999년 당시 가동일수 6개월 미만인 신규처리장 25개소(555.6천㎥/일)와 증설처리장 2개소(256천㎥

/일)는 제외되었음.

자료 : 환경부(2000). 1999년 하수처리장 유입방류 현황.

<표 2-2> 1999년 기준 전국 하수처리장 운영 현황

시⋅도별 처리장시설용량(천㎥/일)

사업기간사업비

(백만원)처리공법

계 5 78.1 36,266

대구시 북 부 57.0 ‘92~’97 7,520 P/L

경기도양평용문 1.3 ‘96 1,116 "

남양주화도 10.0 ‘95 1,523 DNR

충청북도 수안보 4.8 ‘95~’98 20,848 RBC+사여과

경상북도 경 주 5.0 ‘90~’95 5,259 AO

주 : 하수도시설 선진화 시범사업의 일환으로 일부 처리장에서 부분적으로 적용됨.

자료 : 환경부(2000). 하수처리체계 개선 계획.

<표 2-3> 1999년 고도처리로 운영된 하수처리장 현황

한편, 당시 방류수 수질기준은 BOD 20㎎/ℓ, SS 20㎎/ℓ, T-N 60㎎/ℓ, T-P

8㎎/ℓ였으나, 모든 하수처리장의 유입하수 평균수질이 BOD 98.8㎎/ℓ, SS 111.5

㎎/ℓ, T-N 32.6㎎/ℓ, T-P 2.9㎎/ℓ로 질소와 인의 경우 방류수 수질기준보다 낮게

유입되고 있어 별도의 고도처리 없이도 방류수 수질기준을 만족할 수 있었다.


<그림 2-5> DNR(Deawoo Nutrient Removal) 처리 계통도

1998년 한강수계에 대한 수질오염총량관리제 실시, 2000년 하수처리장 방류

수 수질기준 강화와 함께 방류수역의 다양한 물이용 형태에 따라 고도의 방류수질

이 요구되는 경우가 잦아지고(특히 생태하천복원사업 등 하천 내 친수공간 조성이

활성화 되면서), 하수처리수의 재이용을 통한 자원화 등 하수도의 역할이 전환되면

서, 신설되는 하수처리장에서는 생물학적고도처리시설을 도입하기 시작하였다. 동

시에 하수관거 정비 불량 문제가 대두됨에 따라 정부에서는 하수관거시설의 재정비

를 통한 수질개선 개념을 도입하면서 2000년을 “하수관거 정비 원년”으로 선포하

였다. 한편 2000년대 중반기에 접어들면서 하수처리 공법으로 생물학적 고도처리

(BNR, Biological Nutrient Removal) 중심에서 소규모 하수처리장을 중심으로 분

리막(Membrane)을 설치한 막분리활성슬러지공법(MBR, Membrane Bio-

Reactor)이 도입되기 시작하였다.

2012년 기준 전국적으로 528개소의 하수처리장이 운영되고 있으며, 고도처리

를 도입한 하수처리장 486개소 중, 공법별로 SBR이 182개소, AO(혐기-무산소-

호기)법이 123개소로서 생물학적 고도처리공법이 305개소에 이르며, MBR 등 기타

방법을 적용한 처리장이 181개소로 나타났다.

연도별 계표준활성

장기폭기

산화구회전원판

고도처리

A2O SBR 기타*

2012년 (개소) 528 17 4 14 7 123 182 181

2011년 (개소) 487 22 5 18 8 118 165 151

주 : 1. 6개월 미만인 신규처리장 15개소(138천㎥/일) 제외

2. * 담체, 미생물, 막공법 등

자료 : 환경부(2013). 2012년 하수처리장 운영실태 분석결과.

<표 2-4> 2012년 기준 전국 하수처리장 설치 현황


<그림 2-6> A2/O 생물학적 고도처리 계통도

<그림 2-7> SBR 공정과 회분식반응조 운영방법

또한 2012년부터 유역중심의 수질관리와 함께 4대강 살리기 사업에 대응하여

부영양화 방지를 위해 방류수의 T-P 기준을 지역 및 시설용량에 따라 2㎎/ℓ에서

0.2, 0.3, 0.5, 2, 4㎎/ℓ로 세분화함에 따라 기준이 강화된 지역의 하수처리장에서

는 총인처리시설이 도입되기 시작하였다. 2012년 기준 264개소에서 별도의 총인

처리시설을 운영 중이다.

지역별로 보면, Ⅱ지역에서 총인 처리 비율이 88.2%로 가장 높았으며, 처리방

법별로 보면 여과공법이 38.6%(102개소)로 가장 많았다.

구 분 계 Ⅰ지역 Ⅱ지역 Ⅲ지역 Ⅳ지역

총인 기준* (㎎/ℓ) - 0.2 0.3 0.5 2

전체시설 개소 528 71 136 125 196

총인처리 개소 264 49 120 88 7

처리비율(%) 50.0 69.0 88.2 70.4 3.6

주 : * 시설용량 500㎥/일 이상 처리장 기준임. 500~50㎥/일은 2㎎/ℓ, 50㎥/일미만 4㎎/ℓ임.


<표 2-5> 지역별 총인처리시설 현황(2012년 기준)


구분 범 위

Ⅰ지역

가. ｢수도법｣제7조에 따라 지정ㆍ공고된 상수원보호구역

나. ｢환경정책기본법｣제22조제1항에 따라 지정ㆍ고시된 특별대책지역 중 수질보전 특별

대책지역으로 지정ㆍ고시된 지역

다. ｢한강수계 상수원 수질개선 및 주민지원 등에 관한 법률｣ 제4조제1항, ｢낙동강수계

물관리 및 주민지원 등에 관한 법률｣ 제4조제1항, ｢금강수계 물관리 및 주민지원 등에

관한 법률｣ 제4조제1항 및 ｢영산강ㆍ섬진강수계 물관리 및 주민지원 등에 관한 법률｣ 제4조제1항에 따라 각각 지정ㆍ고시된 수변구역

라. ｢새만금사업 촉진을 위한 특별법｣ 제2조제1호에 따른 새만금사업지역으로 유입되는

하천이 있는 지역으로서 환경부장관이 정하여 고시하는 지역

Ⅱ지역

｢수질 및 수생태계 보전에 관한 법률｣ 제22조제2항에 따라 고시된 중권역 중 화학적 산소

요구량(COD) 또는 총인(T-P)의 수치가 같은 법 제24조제2항제1호에 따른 목표기준을

초과하였거나 초과할 우려가 현저한 지역으로서 환경부장관이 정하여 고시하는 지역

Ⅲ지역

｢수질 및 수생태계 보전에 관한 법률｣ 제22조제2항에 따라 고시된 중권역 중 한강ㆍ금강

ㆍ낙동강ㆍ영산강ㆍ섬진강 수계에 포함되는 지역으로서 환경부장관이 정하여 고시하는

지역(Ⅰ지역 및 Ⅱ지역을 제외한다)

Ⅳ지역 Ⅰ지역, Ⅱ지역 및 Ⅲ지역을 제외한 지역

자료 : ｢하수도법 시행규칙｣ 별표1

<표 2-6> 방류수 수질기준 적용을 위한 지역구분

처리시설 규모(천㎥/일)

계1

미만1～5

미만5～10

미만10～50

미만50～100

미만100～500

미만500

이상

총인처리 개소 264 56 97 36 49 9 13 4

처리

방법

여과 102 15 47 17 15 5 3 -

디스크필터 31 10 9 5 4 2 1 -

부상 66 18 18 10 15 2 3 -

침전 40 9 13 3 8 - 4 3

기타* 25 4 10 1 7 - 2 1

주 : * 시설개선, 약품투입(호기조, 이차침전지 등), 두 가지공법 혼용 등


<표 2-7> 규모별 총인처리방법 적용 현황(2012년 기준)


2. 하수처리장 방류수 수질기준

우리나라 ｢하수도법｣은 1966년 8월 3일 법률 제1825호로 제정되었으나, 당

시 공공하수도의 설치 및 관리에 중점을 두고 제정되었으며, 방류수 수질기준을

준수하도록 언급은 되어 있었으나 대통령령으로 정하게 하였을 뿐 기준이 제정되지

는 않았다. 하수처리시설에 대한 방류수 수질기준은 1967년 ｢공해방지법 시행규

칙｣에서 제정되었으나, 우리나라 최초의 하수처리장이 건설된 시기는 1976년이기

때문에 공해방지법에서는 하수처리장이 없는 상태에서 기준이 제정되어 매우 느슨

한 기준이 되었다. 특이한 것은 당시 방류수 수질기준은 하수처리공법에 따라 차이

를 두어 만들어졌다는 것이다.

｢공해방지법｣은 1978년 ｢환경보전법｣이 제정되면서 폐기되었으며, 방류수 수

질기준은 ｢환경보전법 시행규칙｣에서 기준이 설정되었는데 처리공법에 관계없이

동일한 BOD와 SS 기준이 적용되었다.

1990년대 우리나라의 경제발전에 따른 급격한 산업화와 도시화로 도시인구가

급증하고 하수처리량이 증가하면서 방류수역의 수질오염이 심화되고, 호소에서는

부영양화 현상이 빈번하게 발생하였다. 따라서 1993년 개정된 ｢수질환경보전법

시행규칙｣에서는 BOD(30→20㎎/ℓ), SS(70→20㎎/ℓ) 기준이 강화되었고, COD,

T-N, 그리고 T-P 기준이 추가되어 1996년부터 적용하도록 하였다. T-N와 T-P

기준은 환경처장관이 지정하는 호소에만 적용하도록 하였으나, 이후 1996년 시행

을 앞두고 재개정을 통하여 COD 기준을 강화하고 T-N와 T-P은 모든 하수처리

장에 적용하도록 하였다. 그러나 이 당시 T-N와 T-P의 수질기준은 하수처리장

유입수질보다 높게 설정되어 규제로서의 실효성이 떨어질 수밖에 없었다.

이러한 상황에서 팔당특별대책지역 등 상수원의 수질개선을 위해 1999년 특

별대책지역 및 잠실수중보권역에서는 하수처리장이 위치한 지역에 따라 강화된 수

질기준이 적용되었다.

한편, ｢하수도법｣은 1966년 제정된 이후 여러 번의 개정을 거쳤으나, 방류수

수질기준 규정은 2001년 ｢하수도법 시행규칙｣을 개정하면서부터 ｢하수도법｣에

포함되었으며, 또한 ｢공해방지법｣ 이후 삭제되었던 총대장균군수가 다시 편입되었

다. 이 시기에는 특정지역20)과 기타지역으로 구분하여 수질기준을 다르게 적용하


였는데, 특정지역이라도 T-N와 T-P에 대해서는 겨울철(12월∼3월)에 기타지역

기준을 적용하도록 하였다. 또한 대장균군수는 모든 지역에 대하여 2003년 1월

1일부터 적용하고, 총대장균군수의 경우 청정지역, 상수원보호구역 및 그 경계구역

으로부터 상류로 유하거리 10㎞ 이내 지역, 취수시설로부터 상류로 유하거리 15㎞

이내 지역에 대해서는 방류수 수질기준을 1,000개/㎖로 강화하여 적용하도록 하였

다.

이후 2008년 개정된 ｢하수도법 시행규칙｣에서는 기타지역의 T-N(60→40㎎

/ℓ), T-P(8→4㎎/ℓ) 기준을 강화하였으며, 2011년에는 지역구분이 아닌 1일 하수

처리용량을 기준으로 구분하여 이원화하고 생태독성기준(Toxicity Unit : TU)21)

항목을 추가함으로써 공공수역의 수질 뿐 만 아니라 수생태계도 고려하고자 하였

다. 더불어 방류수 수질기준에 포함되지 않은 미량유해물질에 대해서도 종합적으로

적용하고자 하였으나, 생태독성도의 측정시간, 측정방법 등에 있어 합리성과 공정

성에 대한 문제가 제기되기도 하였다.

2012년에는 4대강 사업으로 인한 조류 생성 등으로 하천수질이 악화될 것을

방지하기 위하여 T-P 수질 기준을 대폭 강화하였다. 1일 하수처리용량 500㎥이

상인 하수처리장에 대하여 하수처리장 방류구의 위치에 따라 Ⅰ~ Ⅳ까지 4개 지역

으로 구분하고 각 지역에서의 T-P 기준을 0.2, 0.3, 0.5, 2㎎/ℓ로 적용하였으며,

따라서 Ⅰ과 Ⅱ지역을 중심으로 총인처리시설의 보급이 급속하게 추진되었다.

이와 같이 우리나라 하수처리장 방류수 수질기준은 초기 유기물질 관리중심에

서 영양물질(T-N, T-P) 관리로 전환되었으며, 최근에는 영양물질 중 T-P을 집중

관리하고 있는 실정이다. 방류수 수질기준의 변화는 하수처리공법의 변화와 매우

밀접한 관계가 있다.

20) 팔당호상수원수질보전특별대책지역과 잠실수중보권역에 대하여는 2002년 1월 1일부터, 한강수계지역(잠실

수중보권역을 제외한다)⋅낙동강수계지역⋅금강수계지역⋅영산강 및 섬진강수계지역에 대하여는 2004년 1

월 1일부터 특정지역기준을 적용하도록 하였으나, 하수종말처리시설의 방류수가 각 수계의 본류 및 그 지천으

로 유입되지 아니하는 시설 중에서 방류지점 하류에 취수시설이 없는 경우에는 기타지역기준을 적용하도록

하였다.

21) 생태독성의 방류수 수질기준은 물벼룩에 대한 급성독성시험을 기준으로 하며, 1일 하수처리용량 500㎥이상

으로 ｢수질 및 수생태계 보전에 관한 법률 시행규칙｣ [별표4] 제2호의 폐수배출시설 중 ｢하수도법 시행규칙｣ [별표1]에서 정한 폐수가 유입되는 처리장에만 적용하도록 하였다.


연도 관련법 구분

방류수 수질기준

BOD

(㎎/ℓ)

COD

(㎎/ℓ)

SS

(㎎/ℓ)

T-N

(㎎/ℓ)

T-P

(㎎/ℓ)

총대장균군수

(개/㎖)

생태 독성(TU)

1967

(제정)

공해방지법

시행규칙

활성오니법, 표준살수여상법, 기

타 이와 동등 정도의 하수처리

방법에 의하여 처리할 때

20 70

3,000

고속 살수여상법, 수정폭기법,

기타 이와 동등 정도의 하수처리

방법에 의하여 처리할 때

60 120

침전법에 의하여 하수를 처리할 때 20

- 150 200

1978

(제정)

환경보전법

시행규칙30 70

1991

(제정)

수질환경

보전법

시행규칙

1995.12.31까지 30 70

1996.01.01부터 20 20 120* 8*

1993

(개정)

1995.12.31까지 30 50 70

1996.01.01부터 20 40 20 60* 8*

1996

(개정)- 20 40 20 60 8

1999

(개정)

특별대책지역 및

잠실수중보권역10 40 10 20 2

기타지역 20 40 20 60 8

2001

(개정)

하수도법

시행규칙

특정지역 10 40 10 20 23,000

기타지역 20 40 20 60 8

2008

(개정)

특정지역 10 40 10 20 23,000

기타지역 20 40 20 40 4

2011

(개정)

1일 하수 처리용량

50㎥/일 이상10 40 10 20 2

3,000 11일 하수 처리용량

50㎥/일 미만10 40 10 40 4

2012

(개정)

1일 하수

처리용량

500㎥이상

Ⅰ지역 5 20 10 20 0.2 1,000

1

Ⅱ지역 5 20 10 20 0.3

3,000

Ⅲ지역 10 40 10 20 0.5

Ⅳ지역 10 40 10 20 2

1일 하수처리용량

500㎥미만 50㎥이상10 40 10 20 2

1일 하수처리용량

50㎥미만10 40 10 40 4

주 : * T-N, T-P 기준은 환경처장관이 정하여 고시하는 호소 등 지역에 대하여 적용하였으며, 모든 지역의 하수처리장에 적용된 것은 1996년 개정되면서부터 적용

자료 : 유순주(2013). “공공하수처리시설 수질기준 선진화 방안(상)”. /｢수질 및 수생태계 보전에 관한 법률(구, 수질환경보전법) 시행규칙｣ /｢하수도법 시행규칙｣

<표 2-8> 하수처리장 방류수 수질기준 변천 현황


<그림 2-8> 주요 연도별 하수처리장 방류수 수질기준 변화 현황

제3장 경기도 하수고도처리시설 운영 문제점 분석 29

제 3 장경기도 하수고도처리시설

운영 문제점 분석

제 1 절 공공하수처리시설 설치 현황

제 2 절 하수처리시설 운영현황

제 3 절 하수고도처리시설의 운영관리 문제점 분석


제3장

경기도 하수고도처리시설 운영 문제점 분석

제1절 공공하수처리시설 설치 현황

1. 하수도 보급률

외자유치를 통해 1976년 청계(현 중랑)하수처리장이 준공되기 전까지 국내의

하수도는 경제개발 우선정책에 밀려 하수도시설에 대한 투자가 미흡했던 시기로,

주로 산업폐수 처리규제 위주로 정책이 실행되면서 하수도는 우⋅오수 배제를 위

한 하수관거의 설치 및 미관적 부분의 해소를 위해 하수 개거의 복개화 위주로

사업이 추진되었다. 하지만 미처리된 하수가 도심하천 및 방류수역으로 유입되면서

수질오염이 심각해졌으며, 이에 대한 해결책으로 정부는 정화조(Septic tank)의

설치를 장려하여 일부 오염부하량을 저감시키고자 하였다.

하수처리시설은 청계하수처리장이 건설된 이후 1988년 서울올림픽 유치를 계

기로 국민의 생활수준이 향상됨에 따라 생활환경 개선이 대두되면서 본격적으로

건설되기 시작하였다. 반면, 경기도에서는 1986년 과천하수처리장(시설용량

30,000㎥/일)과 안산시 반월(현 안산)하수처리장(121,000㎥/일)이 건설되면서

하수처리가 본격적으로 시작되었다.

국내의 하수도보급률22)23)을 살펴보면 2012년 기준 91.6%로, OECD 국가들

과 비교해도 선두그룹에 있을 정도로 높은 하수도보급률을 나타내고 있다.

1986년 이전까지 국내의 하수처리시설규모는 1,000,000㎥/일 이내였으나,

1988년 서울올림픽 개최를 위해 서울시에 4개 대형 하수처리장이 준공됨에 따라

하수도보급률과 공공하수도 처리규모가 급격히 증가되었고, 1990년대 중반부터

22) 총인구 중 공공하수처리시설 및 폐수종말처리시설을 통해 처리되는 하수처리구역 내 하수처리인구의 비율

23) 하수처리장이 설치된 지역이나 관할 지역의 하수처리장은 없지만 타지역에 설치된 공공하수처리장으로 유입

⋅처리되는 경우의 처리인구와 하수처리시설이 아닌 폐수종말처리시설을 통해 하수처리가 이루어지는 지역

내 거주하는 인구


본격적으로 하수처리장을 건설하여 현재는 하수처리시설용량이 25백만㎥/일에 달

하고 있다.

(단위 : %)

구 분 한 국 폴란드 스웨덴 독일 일본 터키 노르웨이 덴마크

보급률 91.6 68.7 87.0 97.3 75.8 78.7 84.1 90.7

기준년도 ´12 ´12 ´10 ´10 ´11 ´10 ´11 ´12

자료 : OECD Environmental Data Compendium(2012).

<표 3-1> 주요 OECD 국가별 하수도보급률 현항

<그림 3-1> 국내 하수도보급률 및 하수처리시설 설치현황

자료 : 환경부(1982~2013). 하수도통계(1981~2012).

1980년대 중반까지만 해도 경기도의 하수도보급률은 0%였으나, 1986년 과

천하수처리장이 준공되고, 인구밀집지역인 도심을 중심으로 공공하수처리시설이

본격적으로 건설되면서 1990년대 중반 하수도보급률이 54.9%로 전국현황보다

9% 이상 높게 나타났다. 2000년대 초반 80%에 도달한 이후, 2012년 기준 경기도

의 하수도보급률은 92.7%로 전국현황보다 1.1% 높으며, 특⋅광역시를 제외하고

는 타 광역자치단체보다 높은 하수도보급률을 나타내고 있다.

지역별로 살펴보면 안양시와 구리시의 하수도보급률은 100%에 도달하였고,

수원시를 비롯한 12개 지자체가 95% 이상의 높은 보급률을 보여주고 있으며, 안

성시(54.4%), 포천시(58.8%) 및 여주시(63.3%)와 같이 지자체 재정이 열악하거


나 면적이 넓은 지역은 아직도 전국평균보다 매우 낮은 것으로 나타났다.

특히 수도권 주민의 식수원으로 이용되고 있는 팔당댐은 상수원 수질관리를

위해 상류지역의 오염원 관리가 더욱 더 철저히 이루어져야 되나, 1994년 이전까

지는 하수처리시설이 전무한 실정이었으며, 1993년 8월 남양주 화도하수처리시설

(처리용량 15,000㎥/일)이 처음 준공되면서 읍⋅면단위로 공공하수처리시설이 도

입 되었다. 1990년대 말까지 팔당댐 상류지역의 하수도보급률은 53%로 전국현황

에 비해 15% 이상 낮은 수준이었고, 2005년까지도 하수도보급률은 63%로 매년

2%정도의 더딘 보급률을 보이는데 불과했다.

경기도 민선 4기 정부가 들어서면서 공약으로 ‘팔당지역 하수도보급률 제고’를

위한 정책이 수립되면서 매년 5%이상으로 보급률이 제고되어 2012년 말 기준

하수도보급률은 90.3%에 달하고 있다.

지역별로 살펴보면 남양주시가 95.1%로 가장 높게 조사되었으며, 용인시

92.3%, 광주시 92.0%로 높은 하수도보급률을 보인 반면, 여주시 63.3%, 가평군

72.6%로 낮은 하수도보급률을 나타냈다. 하수도보급률이 높은 지역의 경우 택지

개발로 인해 하수처리구역 내로 인구가 집중화되었기 때문이며, 여주시와 같이 하

수도보급률이 낮은 지역은 지역면적이 넓고 오염원이 산재되어 있어 발생된 하수를

처리하는데 경제성이 결여되므로, 하수도보급률을 제고시키기에 한계가 있는 것으

로 사료된다.

<그림 3-2> 경기도 하수도보급률 현황

자료 : 환경부(1982~2013). 하수도통계(1981~2012).


(단위 : %)

구 분 ´03 ´04 ´05 ´06 ´07 ´08 ´09 ´10 ´11 ´12

경 기 도 79.7 81.9 82.2 84.5 85.8 88.1 89.9 90.6 91.3 92.7

일반지역 73.9 79.4 79.7 82.3 89.2 89.8 90.9 91.5 92.0 93.3

수 원 시 94.7 97.0 97.0 98.2 98.3 98.3 98.3 98.3 98.4 98.5

성 남 시 98.4 98.5 99.2 99.3 99.3 99.3 99.2 99.4 99.5 99.5

고 양 시 87.0 86.8 85.1 89.2 89.4 88.3 89.3 89.4 89.9 90.0

부 천 시 89.8 90.0 91.1 99.8 98.0 98.0 99.9 99.9 99.9 99.9

안 양 시 100 100 100 100 99.9 99.9 99.9 100 100 100

안 산 시 91.6 98.9 98.9 98.6 98.6 98.7 98.7 98.8 98.8 98.8

의정부시 97.8 97.9 98.0 97.7 98.1 98.2 98.2 98.2 98.2 98.6

평 택 시 70.0 72.0 70.2 66.2 70.5 68.8 74.3 74.3 79.0 79.4

광 명 시 98.1 98.3 98.3 99.0 98.8 98.8 98.6 98.7 98.7 98.6

시 흥 시 84.9 84.3 86.6 87.0 89.0 89.1 91.4 91.5 93.0 93.8

군 포 시 97.6 97.6 97.7 98.0 97.6 96.6 99.7 99.7 99.7 99.7

화 성 시 0.4 29.0 28.0 41.0 51.5 75.8 77.2 84.0 81.5 82.0

파 주 시 1.7 35.9 38.9 41.7 58.9 59.5 64.2 67.5 70.8 92.8

구 리 시 99.8 99.8 100 100 100 100 100 100 100 100

김 포 시 22.2 62.0 61.5 61.0 60.4 59.2 59.2 56.4 65.6 76.1

포 천 시 39.2 44.1 47.4 49.9 51.2 52.1 54.3 56.4 57.4 58.8

안 성 시 45.8 45.0 44.2 44.0 45.2 46.2 47.9 52.3 52.2 54.4

하 남 시 69.8 75.1 77.0 79.6 79.9 80.0 81.0 81.2 83.9 85.1

의 왕 시 97.4 97.4 97.5 98.2 98.5 98.7 98.8 98.8 98.8 98.8

양 주 시 54.0 55.7 56.1 83.6 84.9 85.3 87.6 90.4 90.5 90.9

오 산 시 85.9 89.0 89.0 89.3 89.1 90.1 96.1 98.7 98.7 98.7

동두천시 93.0 95.6 95.9 95.9 95.9 95.9 96.1 96.1 96.1 96.1

과 천 시 94.3 95.0 97.2 98.0 97.8 97.7 98.3 98.5 98.5 98.5

연 천 군 61.9 62.4 59.6 59.9 64.9 64.6 66.9 73.0 77.4 79.9

팔당지역 57.1 60.3 63.4 66.5 70.3 80.5 85.1 86.8 88.2 90.3

용 인 시 36.3 36.7 41.3 51.3 59.3 82.7 91.5 91.5 91.6 92.3

남양주시 87.1 86.0 86.3 86.9 86.3 87.6 88.0 92.0 92.0 95.1

이 천 시 45.5 50.1 64.5 64.4 67.2 67.3 69.2 70.9 77.5 84.9

광 주 시 82.9 86.5 88.7 89.2 89.2 89.9 90.0 90.0 91.0 92.0

여 주 시 40.0 40.9 40.3 50.3 52.3 52.3 53.1 56.3 62.0 63.3

양 평 군 58.5 61.1 61.4 62.1 62.2 64.5 78.9 82.6 87.5 89.6

가 평 군 49.6 61.1 61.5 61.4 64.9 69.8 70.5 71.3 72.1 72.6

자료 : 경기도 내부자료(2014).

<표 3-2> 경기도 하수도보급률 현항


2. 하수처리시설 현황

1) 하수처리시설 설치현황

1986년 일일 하수처리규모가 30,000㎥인 과천하수처리장이 건설된 이래로

경기도 내 시⋅군별 지역특성에 적합한 하수처리시설을 도입하여 시공되고 있다.

중앙정부의 정책상 발생지역의 오염원 관리와 방류수역의 하천유지용수공급을 위

하여 도시와 같이 오염원이 집적화된 지역의 경우 대규모 하수처리시설을 건설하는

반면, 도농복합지역은 오염원이 산재되어 있어 중⋅소규모의 하수처리시설을 다수

건설하여 오염원을 관리하였다.

2012년 기준 경기도 내 일일 하수발생량은 4,076,432㎥(하수처리구역 내

3,820,955㎥, 하수처리구역 외 255,477㎥)이며, 분뇨는 8,279㎥(수거식 748.2

㎥, 수세식 7,530.7㎥)이 발생되어 하수관거를 통해 이송된 후 340개의 공공하수

처리시설에서 처리되고 있다. 이들 340개 공공하수처리시설의 시설용량은

5,980,176㎥/일로, 전국 공공하수처리시설 용량 중 23.6%를 차지하고 있으며,

평균 가동률은 68.3%로 조사되었다.

지역별 하수처리시설을 살펴보면 수원시는 두 개의 하수처리시설이 운영되고

있는데, 시설용량이 각각 520,000㎥/일(수원하수처리시설)과 47,000㎥/일(서호

하수처리시설)로 중⋅대규모의 처리시설이 운영되고 있는 반면, 양평군의 경우 공

공하수처리시설의 총 용량은 37,939㎥/일에 지나지 않으나 처리시설의 개소수는

54개소(시설용량 500㎥/일 이상 10개소, 시설용량 500㎥/일 미만 44개소)로 경

기도의 기초자치단체 중 가장 많은 처리시설이 운영되고 있다.

경기도 내 하수처리시설이 건설된 시기를 살펴보면, 1990년 이전에 총 4개의

하수처리시설이 준공되어 운영되었으며, 하수고도처리가 본격적으로 시작되기 전

인 2000년까지는 총 48개소가 운영되었다. 이후 각 지자체별로 방류수역에 대한

수질관리가 이루어지면서 2010년까지 대다수의 하수처리시설이 건설되었다.

하수처리시설의 처리용량을 살펴보면, 1990년대 초반까지는 처리시설 규모가

500,000㎥/일 이내였으나, 중앙정부의 ‘도시 내 신도시, 주택 200만호 건설’ 사업

과 맞물려 수도권 5개 신도시(분당, 일산, 평촌, 산본, 중동)가 건설되면서 1997년

하수처리시설 용량이 2,600,000㎥/일로 급격히 증가되었다. 또한 2000년대 중⋅


후반 하수처리시설이 급격히 증가되는데, 이 또한 정부의 ‘계획도시 개념의 신도시

건설’ 사업이 추진됨에 따라 경기도 2기 신도시(남양주 별내지구, 파주 운정지구,

용인 수지지구, 수원 광교지구 등)가 들어서면서 2007년 하수처리시설 용량이

5,000,000㎥/일을 넘어서게 되었다.

특히 시설용량 500㎥/일 미만의 소규모하수처리시설은 202개소로 시설 수는

많은 반면, 시설용량은 21,376㎥/일로 처리시설의 대부분이 100㎥/일이다. 이는

하수도정비계획에 따라 체계적으로 사업이 추진된 것이 아니라, 농어촌 생활개선을

위해 비계획적으로 마을마다 소규모 하수처리시설이 도입되었기 때문이다.

[시설용량 500㎥/일 이상] [시설용량 500㎥/일 미만]

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

<그림 3-3> 경기도 시⋅군별 하수처리시설 현항


〈그림 3-4〉에 나타내었듯이 90년대 말까지 하수처리시설 개소 수에 비해

하수처리시설 용량이 급격히 증가된 것은 처리시설의 대부분이 인구밀집 지역을

중심으로 선 시공되어 중⋅대규모의 하수처리시설이 가동되었기 때문이며, 2009

년 이후부터 처리시설의 개소 수 증가에 비해 처리시설 용량이 완만히 증가되는

것은 하수처리시설 미보급 지역을 대상으로 소규모 처리시설이 준공되었기 때문이

다.

<그림 3-4> 경기도 하수처리시설 보급현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

하수처리시설 처리용량별로 구분 시 경기도 내에서 가장 규모가 큰 하수처리시

설은 1999년에 가동을 시작한 굴포천 하수처리시설(부천시 소재)로 일일 처리용

량이 900,000㎥로서 서울시의 4개 하수처리시설을 제외하고는 전국 최대 처리규

모를 자랑하고 있다.

경기도 내 하수처리시설은 10,000 ~ 50,000㎥/일의 중규모가 전체 하수처리

시설의 38.4%(38개소)로 가장 많은 비중을 차지하고 있으며, 다음으로 1,000 ~

5,000㎥/일 규모의 소규모 처리시설이 35.5%(35개소)를 차지하고 있다. 특히

100,000㎥/일 이상의 대규모 처리시설도 13개소로 14.0%를 차지하고 있으며,

처리시설 규모 1,000㎥/일 이하가 9.7%(13개소)로 조사되었다.


[시설용량 별 처리시설 개소] [시설용량 별 처리용량]

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

<그림 3-5> 경기도 하수처리 현황

팔당댐 상류지역은 각종 입지규제로 인해 오염원이 산재되어 있어 하수처리시

설 설치에 따른 경제성 문제로 소규모 분산형 하수처리시설이 도입되고 있다.

처음으로 팔당댐 상류지역에 하수처리시설이 가동된 시기는 1992년으로 남양

주 화도에 시설용량 18,000㎥/일의 처리시설이 준공되면서부터이며, 2012년 말

기준으로 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설 54개소, 시설용량 737,580㎥/

일이 운영되고 있고, 시설용량 500㎥/일 미만의 마을하수도가 142개소, 시설용량

17,781㎥/일이 가동되고 있다.

팔당댐이 수도권 식수원임에도 불구하고 1990년대 말까지 상류지역의 하수처

리시설 보급은 매우 미흡하였으나, 1998년 중앙정부가 ‘팔당호 등 한강수계 상수

원수질개선 특별종합대책24)’을 발표하여 2003년까지 팔당상수원 수질 Ⅰ등급 달

성을 목표로 하수도시설 투자에 적극 나서면서 하수처리시설이 점차 증가되기 시작

하였다. 하지만 다수의 하수처리시설이 설치되었음에도 2005년까지 팔당댐 상류

지역의 하수도보급률은 63.4%로 매우 미흡한 실정이었다.

팔당댐 상류지역에 하수처리시설이 본격적으로 건설되어 가동된 시기는 경기

도 민선 4기 행정부가 들어선 이후 팔당상수원의 수질개선을 위해 ‘팔당호 수질개

선 종합대책25)’이 발표되면서부터이며, 2009년까지 74개소(500㎥/일 이상 15개

24) 2005년까지 총 4단계에 걸쳐 팔당호 수질을 Ⅰ등급으로 개선시키기 위한 대책으로 1단계는 유역관리를

위한 제도 기반 조성, 2단계는 환경기초시설 확충, 3단계 비점오염원 관리대책 추진, 4단계 지역 총량관리제

시행 등을 담고 있다.

미만 미만


소, 500㎥/일 미만 59개소)의 하수처리시설이 준공되었고, 하수처리시설 용량은

228,990㎥/일(500㎥/일 이상 221,500㎥/일, 500㎥/일 미만 7,490㎥/일)이 증

가되었다.

<그림 3-6> 팔당지역 하수처리시설 처리용량 500㎥/일 이상 현황

자료 : .환경부(2013). 2012 하수도 통계.

<그림 3-7> 팔당지역 하수처리시설 처리용량 500㎥/일 미만 현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

25) 2010년까지가 1단계 사업으로 5대 중점과제에 16개 사업의 시행. 주요사업은 인공습지조성을 통한 생태하

천 복원, 하수처리시설 신⋅증설 등으로 체계적인 사업추진을 위해 경기도 팔당수질개선본부 신설.


2) 하수고도처리시설 현황

초기의 하수처리시설은 BOD및 SS와 같은 유기물질 제거 중심의 처리공정으

로 표준활성슬러지공법을 채택하였다. 표준활성슬러지공법은 포기조(생물반응조)

의 수리학적체류시간(HRT, Hydraulic Retention Time)이 6 ~ 8시간으로 당시

다량의 불명수가 유입되는 합류식 하수관거인 것을 고려할 때 하수농도가 낮아

BOD나 SS를 제거할 정도의 HRT는 확보할 수 있었다.

그러나 90년대 중⋅후반으로 넘어서면서 다량의 영양염류가 방류수역

으로 유입되어 하천의 부영양화가 심각해지면서 환경부는 1996년 하수처

리장의 방류수에 대해 T-N와 T-P농도를 규제하기 시작하였다. 그러나

당시의 방류수 수질기준이 T-N 60㎎/ℓ 이하, T-P 8㎎/ℓ 이하로, 유입

되는 하수농도에 비해 높게 설정되어 하수처리시설에서의 질소⋅인 처리

는 무의미하였다26).

방류수역의 영양염류에 가장 큰 영향을 미치는 것은 공공하수처리시설로, 공공

하수처리시설에서 질소와 인의 관리가 되지 않는 이상 방류수역의 부영양화 억제가

어려우며, 따라서 1997년 질소⋅인 제거를 위한 하수고도처리 공정개발이 시작된

이후 1998년 남양주 화도하수처리시설에 하수고도처리공법이 처음 도입되었다.

이후 2001년 ｢하수도법 시행규칙｣에서 방류수 수질기준 중 T-N, T-P 각각

의 농도가 20㎎/ℓ와 2㎎/ℓ로 강화되면서 많은 하수처리시설들이 사전에 고도처리

공법으로 처리시설을 개량하거나, 신규로 건설되는 처리시설은 고도처리공법을 도

입하여 현재까지 운영하고 있다.

질소⋅인 제거를 위한 생물학적 처리공법의 도입에 이어, 방류수역의 조류발생

억제를 위한 총인처리시설이 추가되었는데, 2012년 공공하수처리시설 방류수

질 기준 중 T-P농도를 방류수역의 특성에 따라 0.2㎎/ℓ, 0.3㎎/ℓ, 0.5

㎎/ℓ로 각각 강화시키면서 생물학적 처리시설 후단에 총인처리시설을 도

입하여 운영하고 있다.

경기도는 1998년 남양주 화도하수처리시설과 양평 용문하수처리시설에서 처

26) 방류수 수질기준에서 T-N과 T-P농도가 높게 설정된 것은 일본의 수질오탁방지법의 기준을 도입하였기

때문으로, 당시 일본법에서 T-N과 T-P의 방류수질 농도는 분뇨처리시설을 고려하여 설정되어 높은 방류수

수질기준을 책정하고 있다.


음으로 고도처리시설을 도입하였다. 두 처리시설 모두 기존의 처리방식은 표준활성

슬러지법이었으나, 화도처리시설은 5,000㎥/일(20%)의 처리용량을, 용문하수처

리시설은 1,300㎥/일의 처리용량을 시설 개량하여 고도처리공법으로 전환시켰다.

2012년 말 기준 경기도의 고도처리율은 94.2%로, 시설용량 5,636,117㎥/일

이 고도처리방식을 도입하고 있다. 시설용량 500㎥/일 이상인 하수처리시설의 경

우 총 128개의 하수처리시설 중 안양 박달, 평택 통복, 가평 북면 처리시설을 제외

한 모든 하수처리시설에서 고도처리가 이루어지고 있으며, 마을하수도의 경우 총

202개소 중 164개소가 고도처리시설을 도입하고 있다.

<그림 3-8> 경기도 하수고도처리시설 현황 (처리용량 500㎥/일 이상)

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

팔당댐 상류지역은 남양주 화도하수처리시설을 필두로 하수고도처리시설이

전국 최초로 도입된 지역이며, 2012년 말 기준 시설용량 500㎥/일 이상 처리시설

의 하수고도처리율은 99.8%로 가평 북면하수처리시설(1,300㎥/일)을 제외하고는

모든 시설에서 고도처리공법이 도입되었다. 시설용량 500㎥/일 미만의 경우 총

142개소 시설 중 132개소에 하수고도처리시설이 도입되었으며, 고도처리율은

99.3%에 달하고 있다.

2013년 말 현재 경기도 내 운영 중인 총인처리시설은 총 96개소로 총 시설용

량은 3,531,550㎥/일에 달하고, 팔당댐 상류지역은 45개소(시설용량 323,200㎥

/일)가 운영 중에 있으며, 총인처리시설의 지역별 설치현황은 Ⅰ지역(방류수 수질


기준 0.2㎎/ℓ 이하)이 38개소, Ⅱ지역(0.3㎎/ℓ 이하)이 8개소, Ⅲ지역(0.5㎎/ℓ 이

하)이 48개소, Ⅳ지역(2.0㎎/ℓ 이하)은 2개소가 위치해 있다.

<그림 3-9> 팔당지역 하수고도처리시설 현황 (처리용량 500㎥/일 이상)

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

경기도 내 설치된 총인처리시설의 공법별 분포 현황은 여과방식이 59개소(심

층 43, 표면 16)로 가장 많고, 부상 25개소, 침전 7개소, 기타 5개소 순으로 조사되

었으며, 팔당특별대책지역도 경기도 분포와 유사하게 여과방식이 24개소(심층 19,

표면 5)로 가장 높게 분포하고 있으며, 부상 16개소, 기타공법이 5개소로 나타났

다. 총인처리공법 중 여과방식을 표면과 심층으로 구분하면, 심층여과>부상>표면

여과>침전 또는 기타공법 순서로 조사되었다.

공법분류 경기도(개소) 비율(%) 팔당(개소) 비율(%)

합계 96 100 45 100

침전 7 7.3 - -

여과표면 16 16.7 5 11.1

심층 43 44.8 19 42.2

부상 25 26.0 16 35.6

기타( PL-Ⅱ, 생물여과 등) 5 5.2 5 11.1


<표 3-3> 경기도 및 팔당특별대책지역 총인처리공법 분포 현황


3. 하수관거시설 현황

1) 개요

2000년대 초반 하수관거정비 사업이 이루어지기 전까지 택지개발지역이나 산

업단지 등 계획개발 지역을 제외하고는 하수차집 방식이 초기 시설투자비가 적게

소요되는 합류식 하수관거로 시공되어왔다.

합류식 하수관거의 특성 상 우⋅오수를 함께 배제시키므로 관경이 크고, 청천

시 오수만 유하될 경우 유속이 낮아 음식찌꺼기 등이 관거 내 퇴적되어 악취를

발생시키며, 강우 시 다량의 우수가 유입되어 하수처리장으로 이송되지 못한 미처

리된 하수가 수계로 월류되어 수질오염을 악화시키는 결과를 초래하였다. 또한 관

거정비가 제대로 이루어지지 않아 다량의 침입수/불명수(Infiltration/Inflow)가

유입되어 하수처리시설 운영 효율성이 저하되고, 양질의 처리수질 확보가 어려워지

는 등 처리시설 운영에 차질을 빚어왔다.

정부는 2002년을 하수관거시설의 재정비를 통한 수질개선 개념의 ‘하수관거

정비 원년’으로 선포하고 하수관거정비를 하수도 정책의 최우선 과제로 추진하였

다. 하수관거정비의 골자는 노후화되고 낡은 하수관거는 정비하고 일부 합류식으로

시설된 하수관거를 오수와 우수를 분리하되, 기존 관거는 우수관거로 활용하고 오

수관거는 정화조를 폐쇄하여 분뇨가 관거로 직⋅투입되도록 신설하는 것이었다.

2) 하수관거 보급률

정부의 대대적인 하수관거정비 사업이 이루어지기 전까지 경기도 내 지자체는

하수관거 준설 및 일부 관거에 대한 개⋅보수 정도 수준으로 사업을 진행하여 왔다.

하지만 1998년 중앙정부의 ‘팔당호 등 한강수계 상수원수질개선 특별종합대책’

발표를 계기로 2001년 하수관거정비 사업 시 새로운 기법 및 기술 등을 도입하여

시범사업을 추진하였으며, 이는 선진화된 사업 모델의 개발과 투자효율의 증대를

이루기 위한 것으로, 팔당수계 수질개선 목표달성에 기여하고자 전국 최초로 중앙

정부 주도하에 한강수계 9개 시⋅군27)을 대상으로 대규모 사업이 추진되었다.

27) 구리시, 광주시, 남양주시, 용인시, 이천시, 하남시, 여주시, 가평군 양평군


한강수계 하수관거정비 사업이 이루어지기 이전까지 경기도의 하수관거 보급

률은 62.7%(2003년 말 기준)로 전국 기준에 비해 3.1% 낮게 나타났으며, 팔당댐

상류지역의 경우에는 39.6%로서 전국 기준 대비 20.6%에 불과할 정도로 하수관

거 보급이 거의 미진한 수준이었다.

한강수계 하수관거정비 시범사업 시행과 더불어 일반 지자체의 경우 하수관거

정비 BTL(Build-Transfer-Lease)사업이 진행되면서 관거정비와 함께 하수관

거 보급률이 크게 향상되었는데, 한강수계 하수관거정비 1단계 사업이 마무리된

2009년 말 기준, 경기도의 하수관거보급률을 살펴보면 75.9%로 전국기준과 유사

한 수치를 보였으며, 팔당댐 상류지역은 71.2%로 전국기준에 비해 4.2%정도 낮은

수준이기는 하나 하수관거 보급률이 크게 향상되었다.

2012년 말 현재 경기도 하수관거 설치현황을 살펴보면, 합류식 하수관거의

총 계획연장은 29,671,763m, 시설연장은 23,393,243m로 하수관거 보급률은

78.8%에 달하고 있으며, 하수관거 연장은 합류식 하수관거가 6,965,571m, 분류

식 하수관거가 16,427,673m(오수관거 9,331,751m, 우수관거 7,095,922m)로

각각 시설되어 있다.

팔당댐 상류지역은 한강수계 하수관거정비 3단계 사업까지 진행되고 있어 하

수관거 보급률이 2012년 말 현재 84.4%로 경기도 기준보다 5.6% 더 높은 보급률

을 보이고 있으며, 지역별로 여주군이 94.8%로 보급률이 가장 높으며, 지역이 넓

은 가평군과 양평군이 각각 65.9%, 68.6%로 보급률이 낮게 나타났다.

(단위 : 억원, ㎞)

구분합계 ´01 ~ ´09(1단계) ´06 ~ ´11(2단계) ´10 ~ ´15(3단계)

사업비 사업량 사업비 사업량 사업비 사업량 사업비 사업량

계 14,260 1,889 6,120 814 5,280 784 2,860 291

관거 신설 9,216 1,710 3,793 688 3,284 734 2,139 288

관거 개⋅보수 1,846 179 1,104 126 665 50 77 3

배수설비(천개) 3,198 (81) 1,223 (38) 1,331 (34) 644 (9)

자료 : 한국환경공단(2014). 한강수계 하수관거정비사업 추진현황.

<표 3-4> 한강수계 하수관거정비 사업 현황


<그림 3-10> 경기도 하수관거 설치현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

<그림 3-11> 팔당지역 하수관거 설치현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

3) 하수관거 분류식화율

하수관거의 분류식화는 우⋅오수를 각각 배제시키는 것으로, 발생된 오수만을

하수관거에 차집하여 하수처리장으로 이송시킴으로써 처리시설의 운영효율성을 제고

시킬 수 있고, 유입 오염부하량 변화가 일정하여 처리시설을 안정적으로 운영할 수


있는 강점이 있다. 반면 하수관거의 분류식화 사업으로 인해 하수관거로 분뇨가 직⋅투입되어 하수처리시설로 유입됨에 따라 유입되는 오염부하량이 급격히 증가되어 생

물반응조의 HRT가 짧은 하수처리시설의 경우 운영에 많은 어려움이 발생되고 있다.

경기도 내 하수관거 분류식화율28)을 살펴보면, 한강수계 하수관거정비 사업이

시작되기 전인 2003년 말 기준 57.6%(합류식 하수관거 5,478,300m, 분류식

오수관거 3,372,145m, 분류식 우수관거 2,800,498m)로 분류식 하수관거 보급률

이 낮은 수준이었다.

<그림 3-12>에서 합류식 하수관거의 변화를 살펴보면 2009년까지 관거연장

이 분류식 하수관거와 함께 증가되어 분류식화율의 증가가 더디게 나타났으나, 이

후부터는 점차 감소하는 경향을 보여 2009년 분류식화율이 크게 증가되는 것으로

나타났다. 이후 하수관거정비 사업이 본격적으로 이루어지면서 점차 분류식화율이

높아지기 시작하여 2012년 말 현재 70.2%(합류식 하수관거 6,965,571m, 분류식

오수관거 3,372,145m, 분류식 우수관거 2,800,498m)에 달하고 있다.

한강수계 하수관거정비 사업이 시작되기 전 팔당댐 상류지역의 분류식화율은

72.3%로 경기도 분류식화율보다 14.7% 높게 나타났는데, 이는 하수처리시설 건

설과 함께 관거 신설 시 분류식 하수관거로 시공되었기 때문이다.

<그림 3-12> 경기도 하수관거 분류식화 현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.28) 분류식화율 = (분류식 오수관거 + 분류식 우수관거)/(합류식 관거 + 분류식 오수관거 + 분류식 우수관거)

× 100


2003년 이후 관거정비사업으로 분류식화율이 증가되기 시작하여 2012년 말

기준 분류식화율이 85.7%로 크게 향상된 상태이며 2015년 말 관거정비 3단계

사업이 완료될 경우 90%에 육박할 것으로 사료된다.

<그림 3-13> 팔당지역 하수관거 분류식화 현황

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

4. 하수도 재정 현황

1) 개요

하수도 사업은 지방자치단체가 지역주민에게 쾌적한 도시환경을 제공하기 위

하여 하수서비스를 시행하는 것으로서 지방공기업의 한 형태이다.

하수도 사업은 지자체의 사회기반사업에 해당되나, 지자체 입장에서는 교통⋅전기⋅통신⋅상수도 등의 타 사회기반사업에 비해 후순위로 여겨지는 경향이 있으

므로 사업의 시행이 지자체의 재정 상태에 의해 크게 좌우되며, 따라서 재정자립도

가 낮은 경우 사업이 제때 추진되지 못하기도 한다.

현행법상 하수도 시설의 설치 및 관리에 관한 권한과 의무의 주체는 지자체이

며, 국가는 지자체에 기술적⋅재정적 지원의 역할을 지닌다. 하수도 요금을 징수하

기 이전인 1983년까지는 지자체가 하수도 사업 대부분의 비용을 부담하였으나,

그 이후부터는 국비의 비중이 점차 증가하였고, 최근에는 국비의 비중이 지방비


부담률을 초과하였다. 국비부담의 대부분은 하수도시설 설치비용으로, 국세수입의

일부를 지자체에 양여하는 지방양여금의 형태로 지원되었으나, 지방양여금이 폐지

되면서 2005년부터는 환경개선특별회계와 농어촌구조개선특별회계로 지원되고

있다. 경기도의 경우 하수관거정비사업과 하수찌꺼기 및 재이용시설 설치사업 시

50~70%, 하수처리장 설치사업 시 도청소재지인 수원을 제외한 시⋅군에서 읍

이상 지역은 50%, 면 이하 지역은 70%의 국고지원을 받고 있다. 경기도 팔당댐

상류지역의 경우 타 지역과는 달리 70%의 국비지원 외에 한강수계관리기금의 지

원을 받고 있기 때문에 하수도 설치 사업시 지자체의 재정 부담을 덜 수 있다.

당해 하수도 사업비용이 과다하게 요구되는 경우 국비지원에도 불구하고 재정

적자로 인한 부채가 발생되기도 하고, 또한 재원 부족으로 사업이 중단되는 사례가

발생되기도 할 만큼 지자체의 재정은 열악하다. 특히 하수도 사업은 지방공기업특

별회계로 운영되고 있음에도, 낮은 하수도요금 현실화율로 하수도 유지관리비를

충당하는 것조차 어려움이 따르므로 일반회계로부터 보조를 받고 있는 실정이다.

이러한 열악한 재정 상태로 인해 지자체의 하수도 사업은 국비지원에 의존적일 수

밖에 없으며, 국비지원 없이 자체 하수도 사업 추진은 불가하다.

2) 하수도 재정 현황

경기도의 하수도요금 현실화율은 2001년부터 2012년까지 급격한 변화는 없

었으나, 전국 평균에는 못 미치는 수준이다. 특히 2001년부터 2006년까지는 전국

평균과 약 20% 정도의 격차를 보였으나, 전국 하수도요금 현실화율의 급격한 감소

로 인해 2007년부터는 그 격차가 크게 줄어듦에 따라 2012년에는 전국 평균보다

5.4% 낮은 34.6%로 나타났다. 그러나 경기도의 톤당 하수도요금 평균단가와 처리

원가 간의 격차는 지속적으로 증가되어 2001년 대비 2012년 하수도 요금 현실화

율이 5.4%정도 감소된 것으로 나타났다.

경기도 시⋅군별 하수도요금 현실화율은 안양(68.3%), 시흥(66.7%), 군포

(65.9%) 등의 지역이 60% 이상인 반면, 가평(8.7%), 이천(7.6%), 양평(3.2%)은

10%도 채 되지 않아 시⋅군 간 큰 차이가 존재하는 것으로 조사되었다. 이렇게

가평, 이천, 양평의 하수도요금 현실화율이 낮게 나타나는 이유는 하수처리원가보


다 월등히 낮은 하수도요금 평균단가 때문으로, 세 지역의 톤당 처리원가가 각각

4,651원, 1,950원, 6,420원인데 반해, 평균단가는 각각 톤당 404원, 149원, 203

원 수준에 그쳐 하수도 요금 현실화율이 10%이하에 머무르는 결과를 가져온 것이

다. 팔당특별대책지역에 속하는 가평과 양평은 특히 경기도 31개 시⋅군 중 톤당

하수처리원가가 가장 높은 지역에 해당된다.

보조사업명 국고보조율(‘09~) 비교

하수

관거

정비

사업

특별시 -

광역시 30%(10%)신설 및 교체

지원율이며,

( )는 보수

도청 소재지 50%(20%)

일반 시⋅군 70%(30%)

하수

처리장

설치

사업

광역시 10%(50%)( )는 총인처리시설

국고지원율

도청 소재지 -

일반 시⋅군(읍 이상) 50% 3% 하향조정

일반 시⋅군(면 이하) 70%

섬진강수계 소규모하수도(시 지역) -

섬진강수계 소규모하수도(군 지역) -

하수

찌꺼기

처리

시설

⋅하수

처리수

재이용

광역시 30%(60%)

( )는 하수처리수

재이용 민투사업

정부부담분중

국고지원율

도청 소재지 50%(80%)

일반 시⋅군 70%(90%)

면단위하수처리장 70%

자료 : 환경부(2013). 하수도분야 보조금 편성 및 집행관리 실무요령.

<표 3-5> 공공하수도 세부사업별 국고보조율


가평과 양평을 포함한 팔당댐 상류지역의 평균 하수도요금 현실화율은 2012

년 기준 10.8%로 경기도 평균과 무려 24%정도의 차이를 보이고 있다. 이러한

결과가 나타나는 이유는 경기도의 평균 하수처리원가가 톤당 1,390원인데 반해

팔당댐 상류지역의 평균 하수처리원가는 톤당 2,473원으로 약 1.8배 가량 높은

수준인 반면, 하수도 요금 평균단가는 경기도 290원/톤, 팔당댐 상류지역 285원/

톤으로 팔당지역이 오히려 낮기 때문이다. 팔당댐 상류지역의 하수처리원가가 타

지역에 비해 높은 이유는 팔당 특별대책지역의 공공하수처리시설 방류수 수질기준

이 타 지역에 비해 엄격하게 적용되고 있기 때문이다. 타 지역의 방류수 기준은

10ppm 수준인데 비해 팔당지역 하수처리시설은 5ppm 이하로 처리되어야 하며,

이 정도로 수질을 개선하려면 더 많은 처리비용이 소요되기 때문에 팔당지역의 하

수처리원가가 높게 나타나는 것이다. 게다가 최근 총인처리시설의 도입 등으로 운

영비는 더욱 더 가중되었을 것으로 판단된다. 현재 팔당댐 상류지역은 한강수계관

리기금으로부터 하수도 시설 운영관리 비용의 일정 부분을 지원받고 있다. 따라서

하수도 운영비용을 전혀 지원받지 못하는 타 지역에 비해 지방비 부담은 적으나,

반대로 높은 하수처리원가 및 낮은 하수도요금, 그리고 열악한 지방재정을 충당하

기 위해서는 수계기금과 같은 하수도 시설 운영비 지원에 의존적일 수밖에 없다.

<그림 3-14> 하수도요금 현실화율 비교(2001~2012년)

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.


제2절 공공하수처리시설 운영 현황

1. 유입하수량

유입하수량은 하수시설용량을 결정하는 중요 인자로서 보통 연평균 하수유입

량이 시설용량의 80% 이상이 되면 강우 시(하절기)의 경우 유입하수량이 처리시설

용량을 초과하게 되므로 시설용량의 증설을 고려하게 된다.

2012년 말 기준 경기도 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설을 대상으로

연평균 하수유입량을 분석한 결과, 시설용량 대비 유입하수량 비율(가동률)이 50%

미만이 22개소로 나타났으며, 50% ~ 80%가 47개소, 80% ~ 100% 42개소,

100% ~ 120%가 11개소, 120%이상이 7개소로 나타났다. 50% 미만의 가동률을

보이는 하수처리시설은 처리시설 용량이 대부분 10,000㎥/일 미만이며, 계획하수

량을 과다하게 산정하였거나, 5년 이내에 건설된 하수처리시설로 처리구역 내 개발

이 지연되어 하수발생량이 줄어들었기 때문으로 판단된다.

시설용량별로 가동률을 살펴보면, 50,000㎥/일 이상의 중⋅대형하수처리시

설은 가동률이 대부분 100% 내에서 운영되고 있으며, 두 개의 처리시설에서

100%를 초과하는 것으로 조사되었다. 시설용량이 50,000㎥/일 미만의 하수처리

시설은 다양한 분포로 나타났는데, 가동률 120%를 초과하여 운영되는 처리시설이

7개소로 나타나 이에 대한 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

[가동률에 따른 처리시설 개소] [시설용량 별 가동률 현황]

자료 : 환경부(2013). 2012 하수도 통계.

<그림 3-15> 경기도 하수처리시설 가동률 현황


특히 가동률이 120% 이상 초과되는 처리시설은 유입되는 유입수질이 계획수

질에 비해 크게 저하된 것으로 나타나 관거정비가 불량하여 다량의 불명수가 유입

되어지는 것으로 판단되며, 이들 처리시설은 처리구역 내 관거정비가 시급한 것으

로 판단된다. 또한 가동률이 100% ~ 120%의 처리시설들은 유입수질을 고려할

때 불명수가 유입되어지기는 하나 불명수량이 유입하수량의 25% 내로 관거정비와

더불어 시설용량의 증설이 필요할 것으로 사료된다.

<그림 3-16>는 경기도 내 P하수처리시설의 가동률을 나타낸 것으로, 2013년

5월 1일부터 12월 31일까지의 가동률을 오름차순으로 정리한 것이다. P하수처리

시설은 시설용량이 16,000㎥/일로 가동률 100% 이내 일수가 전체 245일 중 7일

에 지나지 않으며, 100% ~ 200%가 220일, 200% ~ 300%가 17일, 300% 이상

이 1일로 각각 나타났다. 또한 유입수 성상을 살펴보면 BOD농도는 계획유입수질대

비 80.0% 수준이며, T-N농도는 97.3%, T-P농도는 86.2%로 나타났다. 이 기간

동안의 방류수 수질기준 준수여부를 살펴본 결과, 설계 시 생물반응조의 HRT가

6시간임에도 불구하고 방류수 수질기준을 모두 준수하는 것으로 나타났다.

특히 P하수처리시설은 일일 분뇨 60㎥이 연계처리되고 있는 상태이며,

C/N/P비가 매우 낮고, HRT가 3시간도 채 되지 않는 상태에서 방류수 수질기준을

준수한다는 것은 일반적인 처리방식을 무시하는 것으로 처리시설에 대한 장기간의

모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

<그림 3-16> 경기도 내 P하수처리시설 가동률 현황



구 분 설 계 용 량 실 제 용 량 비 고

1차침전지

일평균

기준

산정

∙ 표면부하율(㎥/㎡⋅일) 33.3 44.9

∙ 유효용량(㎥) 1,680 1,680

∙ 체류시간(hr) 2.52 1.92

∙ 생하수찌꺼기(슬러지) 발생량(㎥/일) 40 26

∙ 규격(m) 및 지수 W10×L24×H3.5×2지

반응조

∙ BOD부하(㎏ BOD/㎥⋅일) 0.3 ~ 0.8 0.24

∙ F/M비 (kg BOD/kgMLSS⋅일) 0.05 ~ 0.2 0.08

∙ MLSS농도(㎎/L) 2,000 ~ 6,000 3,192

∙ 유효용량(㎥) 4,060 4,060

∙ 체류시간(hr) 6 5.3

∙ 송풍량(㎥/일) 85,248 93,907

∙ 포기형식 수중포기

∙ 규격(m) 및 지수 W10×L40.6×H5×2지

2차침전지

∙ 표면부하율(㎥/㎡⋅일) 15 ~ 25 31.7

∙ 유효용량(㎥) 2,026 2,026

∙ 체류시간(hr) 3 ~ 5 2.6

∙ 잉여하수찌꺼기(슬러지) 발생량(㎥/일) 183 129

∙ 규격(m) : 원형 또는 사각형 φ19.2×H3.5×2지


<표 3-6> P하수처리시설물 용량

구 분유량

(㎥/일)

수 질 (㎎/ℓ)

BOD COD SS T-N T-P

설 계 16,000 160 150 160 37.0 5.0

운

영

자

료

유입수

최대 49,930 399.3 175.5 290.0 57.805 12.370

최소 14,400 80.0 37.1 121.2 10.940 1.943

평균 22,732 107.3 80.9 56.0 36.036 4.310

처리수

최대 48,190 7.9 11.6 6.5 19.085 1.281

최소 12,620 0.8 1.3 0.5 4.601 0.012

평균 20,911 3.5 6.9 2.7 11.056 0.320


<표 3-7> P하수처리시설 운영현황


2. 유입 오염부하량 현황

1) 개요

2000년 기준 전국 157개의 하수처리장 중 통상적으로 유입하수의 BOD농도

가 143㎎/ℓ의 절반에도 못 미치는 처리장이 70개소이며, 30㎎/ℓ 이하로 유입되는

처리장이 12개소에 달한다. 당시 BOD 방류수 수질기준이 20㎎/ℓ인 것을 고려하

면 당시의 이러한 실정이 전형적인 ‘맹물처리장’임을 단적으로 보여주고 있다. 그러

나 이와 같은 저농도 하수 유입이 처리시설을 운영함에 있어서 어떠한 부담으로

작용하지는 않았다. 유입수질은 1991년 국가환경종합계획에 하수도보급관리 계획

이 포함되면서 하수관거보급률 증가와 함께 점차 증가되기 시작하여 2000년 초반

하수관거정비사업이 본격적으로 시작됨에 따라 급격히 상승하였다.

하수관거정비 사업이 시작되기 전에는 다량의 불명수가 하수관거로 유입되어

청천 시에도 우수토실이나 하수처리장 유입맨홀에서 By-pass가 빈번하게 발생되

었고, 하수처리시설의 오염부하량 또한 매우 낮은 수준이었으나, 관거정비 사업을

통해 하수처리시설로 유입되는 유량은 줄어드는 대신 유입수질이 급격히 증가되어

오히려 예전에 비해 유입 오염부하량은 크게 증가하게 되었다.

오염부하량 증가의 주된 요인은 정화조 폐쇄로 인한 분뇨의 하수관거 직투입이

다. 기존의 분뇨는 정화조에 일정량이 집수되면 차량으로 이송하여 분뇨처리시설에

서 처리하는 방식이었으나, 현재는 발생된 분뇨가 하수관거로 직결되어 하수처리장

으로 유입됨에 따라 분뇨에 의한 부하량이 크게 증가되었기 때문이다. 또한 기존

합류식 하수관거는 유속이 느려 입자상물질의 퇴적이 많이 이루어지고, 발생된 하

수의 유달시간이 길어 이송과정에서 상당량 분해가 이루어져 하수처리시설로 유입

되는 오염부하량이 적었으나, 분류수 하수관거는 최저 유속이 0.6m/sec로 하수의

유달시간이 빨라 입자상 물질의 퇴적이 방지되는 반면, 하수처리시설로 유입되는

오염부하량은 증가될 수밖에 없는 것이다.

유입 오염부하량 증가의 또 다른 이유는 음식물쓰레기분쇄기(디스포저)의 사

용 때문이다. 1985년 디스포저의 형식 승인 이후 일부에서 사용되었으나, 1995년

｢오수⋅분뇨 및 축산분뇨처리에 관한 법률｣ 개정 시 디스포저의 사용을 금지하였

다. 그러나 2011년 음식물쓰레기 분리수거 종량제 실시로 가정에서 음식물쓰레기


에 대한 불편함을 호소하고, 일부 신도시 택지개발지역을 중심으로는 디스포저를

적용하기 시작함에 따라 디스포저 사용이 확산되었고, 이에 따라 하수 내 입자상

물질이 크게 증가함으로써 유입 하수의 오염부하량이 증가되는 결과가 초래되었다.

2) 유입 오염부하량 현황

경기도 내 130개 하수처리시설의 운영자료를 토대로 유입 오염부하량을 분석

한 결과, BOD의 경우 계획오염부하량 이하로 유입되는 시설은 총 89개소로

68.5%를 차지하고 있으며, 이상으로 유입되는 처리시설은 41개소로 나타났다. 특

히 120% 이상으로 유입되는 처리시설은 22개소이며, 설계 시 고부하를 고려하고

있으므로 120%까지는 처리가 가능할지라도 120%를 초과하여 유입되는 시설에

대해서는 시설개선 방안의 모색이 필요할 것으로 사료된다. 또한 SS의 유입부하량

을 살펴보면, BOD와 마찬가지로 계획오염부하량 이하로 유입되는 시설이 70.7%

를 차지하고 있으며, 120% 미만이 9.2%, 안정적 처리수질 확보가 어려울 것으로

예상되는 처리시설(유입오염부하량 120% 이상)이 20.0%로 나타나 이들 시설에

대한 중점관리가 필요할 것으로 고려된다.

생물학적 처리에서 많은 어려움을 겪는 T-N 항목의 경우도 BOD와 유사하게

35개소에서 계획 오염부하량이 초과되는 것으로 조사되었으며, 특히 120% 이상

유입되는 처리시설이 17개소에 달하는 것으로 조사되었다. 또한 T-P 항목은 다른

항목과 달리 대부분 계획유입부하량 이내로 유입되는 것으로 조사되었으며, 120%

초과하여 유입되는 처리시설은 8개소로 다른 항목에 비해 비교적 낮은 수준으로

나타났다.

유입오염부하량과 유입하수량을 비교할 때, 유입하수량의 경우 시설용량을 초

과하는 시설수가 17개소인데 반해 오염부하량이 초과되는 곳은 41개소 이상으로

나타나 유입오염부하량에 기여한 요소는 대부분 높은 유입수질이라고 판단되며,

따라서 안정적인 처리수질 확보를 위해 생물반응조의 HRT를 고려한 시설용량평

가가 필요할 것으로 판단된다.


[BOD] [SS]

[T-N] [T-P]


<그림 3-17> 경기도 하수처리시설 별 유입하수 성상 현황

3. 수리학적 체류시간(HRT) 운영 현황

하수처리시설 중 생물반응조는 하수처리과정에서 주 처리 공정으로 방류수질

기준을 안정적으로 준수하기 위해서는 생물반응조의 운영인자를 적정하게 운전하

는 것이 매우 중요하다. 특히 질소의 경우 생물반응조에서 대부분 제거가 되므로

생물반응조가 제대로 운영되지 않으면 방류수 수질기준 중 T-N과 BOD항목의

준수가 어려워진다. 생물반응조는 미생물을 이용하여 오염물질을 제거시키는 과정

으로 수온에 매우 민감한데, 특히 질소를 처리하는 질산화박테리아의 경우 종속영

향박테리아에 비해 성장속도가 매우 낮고, 수온에 민감하여 동절기와 같이 수온이

15℃이하로 내려갈 경우에는 질산화박테리아의 활동력이 급격히 저하되므로 T-N

제거가 어려워진다. 따라서 T-N항목을 안정적으로 유지하기 위해서는 무엇보다

중요한 것이 HRT이다.


관거정비 사업 등으로 유입 오염부하량이 높아지고, 방류수 수질기준 중 T-N,

T-P 항목에 대한 동절기 유예조건이 폐지되면서, 근래에 가동되거나 설계된 처리

시설의 생물반응조 HRT는 최소 10시간 이상으로 설정되어 있다. 그러나 질소⋅인

제거를 위한 하수고도처리 공정이 도입된 초기의 하수처리시설 대부분은 7시간

내외의 짧은 체류시간으로 운영되고 있어 방류수 수질기준을 준수하는데 많은 어려

움이 있다.

구 분 설 계 용 량 실제용량 비 고

J하수처리시설 : 가동 2012. 7(설계 2008)

일평균

기준

산정

∙ 시설용량(㎥/일) 3,000

∙ 처리공법 분리막공법(DMBR)

∙ 체류시간(hr) 6 ~ 9 14.2

∙ MLSS 농도(㎎/L) 8,000 7,400

∙ 슬러지체류시간(SRT, hr) 20 ~ 60 353

∙ BOD부하(㎏ BOD/㎥⋅일) 0.3 ~ 0.8 0.24

S하수처리시설 : 가동 2005. 9(설계 2003)

∙ 시설용량(㎥/일) 15,000

∙ 처리공법 접촉산화법(DeNiPho)

∙ 체류시간(hr) 10 12

∙ MLSS 농도(㎎/L) 2,000 ~ 4,000 3,800

∙ F/M비(kg BOD/kgMLSS⋅일) 0.05 ~ 0.2 0.11

∙ BOD 부하(kg BOD/㎥⋅일) 0.28 0.42

<표 3-8> 최근 가동되는 하수처리시설의 생물반응조 운영 현황


설계보고서 및 하수도통계, 처리시설 운영 자료를 토대로 경기도 내 하수처리

시설(시설용량 500㎥/일 이상)의 생물반응조 HRT를 분석한 결과, 6시간 이내로

운영되는 하수처리시설이 8개소, 6 ~ 8시간이 29개소, 8 ~ 10시간 38개소, 10

~ 12시간 13개소, 12시간 이상 42개소로 각각 조사되었다. 2000년 이전에 가동

된 38개소의 하수처리시설 중 HRT가 10시간 이내로 운영되는 처리시설은 총 31


개소로 나타났으며, 나머지 7개소는 HRT가 10시간 이상으로 나타났는데, 이는

반영된 처리공법이 산화구법(Oxidation Ditch)으로 설계되어 운영되었기 때문이

다. 2005년 이후에 가동 개시된 하수처리시설의 경우 총 72개소 중 36개소가 10

시간 이상으로 가동되고 있으며, 이중 25개소는 12시간 이상 운영되는 것으로 나

타났다. 이처럼 근래에 가동된 처리시설들에서 HRT를 길게 가져가는 것은 강화된

방류수 수질기준 준수와 질소제거에 어려움이 많이 발생되어 안정적인 처리수질을

확보하고자 하는 노력으로 볼 수 있다.

<그림 3-18> 경기도 내 하수처리시설의 생물반응조 HRT 운영 현황


[가동년도] [처리용량]


<그림 3-19> 경기도 하수처리시설 중 가동년도 및 처리용량에 따른 HRT 운영 현황


시설규모별 HRT 조건을 살펴보면, 규모가 클수록 HRT가 짧고 중⋅소규모일

수록 HRT가 긴 것으로 나타났다. 시설규모 100,000㎥/일 이상의 처리시설은 총

13개소로 이중 11개소는 10시간 이내로 운영되고 있고 1개소만이 12시간 이상으

로 운영되고 있는데, 해당 처리장29)이 채택하고 있는 처리공법은 CSBR로 처리공

법 특성상 HRT를 길게 유지시키기 때문에 이와 같은 결과가 나타난 것이다. 시설

용량 10,000㎥/일 미만의 하수처리시설을 살펴보면 총 66개소 중 45개소가 HRT

를 10시간 이상으로 운영하고 있고, 6시간 이내로 운영되는 처리시설이 3개소로,

생물반응조 내 미생물량을 증가시킨 접촉산화법이나 유입수질이 낮게 운영되는 처

리시설인 것으로 조사되었다.

4. 최초침전지 운영 현황

하수처리시설 중 최초침전지는 유입하수 중 입자상물질을 제거하여 생물반응

조의 오염부하량를 줄여 주고, 생물반응조의 충격부하를 저감시킬 수 있는 역할을

수행함으로써 안정적인 처리수질 확보를 위해 필요한 시설이다. 그러나 생물학적

질소⋅인 제거 공법이 하수처리에 도입되면서 질소⋅인 제거를 위해 충분한 유기

탄소원을 확보하여야 하는데, 최초침전지에서 다량의 유기물질을 제거시킬 경우

유기탄소원의 부족으로 외부탄소원을 공급해야 하는 문제점이 발생되었고, 또한

하수처리시설이 혐오시설로 분류되어 처리시설의 대부분이 지하화 됨에 따라 초기

투자비 절감을 위해 최초침전지를 배제하고 있는 추세이다.

2000년대 초반부터 시작된 관거정비 사업으로 하수처리장의 유입수질이 급격

히 증가되고 있는데, 특히 분뇨의 직투입으로 입자상물질이 차지하는 비중이 크게

증가하여 생물반응조에서 충분한 HRT가 확보되지 않는 이상 분해가 어렵고, 또한

생물반응조의 HRT가 짧을 경우 입자상물질의 가용화로 오히려 처리수질이 악화

될 우려가 있다. 또한 최근 가정 내 주방용 오물분쇄기의 설치가 불법임에도 택지개

발지구나 공동주택 등에서는 많이 사용되고 있어 하수 내 입자상물질이 급증하는

결과를 가져왔고, 이에 따라 하수처리에 어려움이 가중되고 있다. 일례로 택지개발

지구에 들어선 경기도 내 G하수처리시설(시설용량 27,000㎥/일)의 2012년 연평

29) 남양주시 진건푸른물센터


균유입수질을 살펴보면, BOD, SS, T-N, T-P농도가 각각 257.0㎎/ℓ, 224.3㎎/

ℓ, 51.854㎎/ℓ, 5.355㎎/ℓ로 계획유입수질 대비 BOD 73%, SS 50.0%, T-N

67% 초과되어 하수처리에 어려움을 겪고 있다.

경기도 내 하수처리시설 중 최초침전지가 설치된 곳은 총 130개 시설 중 59개

소로 가동연도를 기준으로 구분하면, 1990년 이전에 건설된 하수처리시설은 총

4개소로 모두 설치되어 있고, 2000년 이전까지는 최초침전지가 대부분 설치되어,

총 38개 처리시설 중 29개소가 설치되어 있다. 이후 하수고도처리공법 도입(유기

탄소원 확보)과 입찰 시 턴키제도의 도입(초기 설치비 절감을 위한 경제성)으로

설치율이 점차 감소되기 시작하여 2000년 이후 준공된 하수처리시설 92개소 중

30개소에만 최초침전지가 설치되어 있다. 특히 2000년 이후 신규로 건설된 처리

시설의 경우 대부분 최초침전지를 두지 않고 있으며, 최초침전지가 도입된 시설의

대부분은 증설처리시설이다.

<그림 3-20> 경기도 하수처리시설 중 가동년도에 따른 최초침전지 운영 현황


처리시설 규모별로 살펴보면, 처리용량이 100,000㎥/일 이상의 대규모 하수

처리시설의 경우 총 14개소의 처리시설 중 12개소에 최초침전지가 설치되어 있으

며, 최초침전지가 설치되지 않은 처리시설은 2000년 중⋅후반에 준공된 처리시설

이다. 처리용량이 중규모(처리용량 10,000 ~ 100,000㎥/일)인 하수처리시설의

경우 64%정도 시설에 설치되어 있는 반면, 처리용량 10,000㎥/일 미만의 소규모

하수처리시설은 20%정도만이 최초침전지를 설치⋅운영하고 있다. 규모가 큰 처리


시설일수록 수질의 안정성 확보를 위해 최초침전지를 적용하고 있으며, 소규모일수

록 처리수질의 안정성보다는 경제성에 비중을 두어 최초침전지를 배제하고 있는

것으로 사료된다.

<그림 3-21> 경기도 하수처리시설 중 처리용량에 따른 최초침전지 운영 현황



제3절 하수고도처리시설의 운영관리 문제점 분석

1. 현장 시설 운영자 설문 조사

1) 개요

경기도 29개 시⋅군(하수처리시설이 존재하지 않는 하남시, 광명시 제외)의

시설규모 500㎥/일 이상하수처리시설을 운영하고 있는 운영자 및 수질분석업무

담당자를 대상으로 설문을 실시하여 현장에서 겪고 있는 어려움을 분석하고, 이를

토대로 하수고도처리시설의 운영시 문제점과 개선방안을 제시하고자 하였다.

설문조사는 2014년 8월 ~ 9월에 이루어졌고, 경기도 수자원본부 상하수과의

협조를 통해 담당 시⋅군의 하수처리시설 운영 담당부서로 설문지가 배포되었으

며, 현장의 시설 운영자 및 수질분석업무 담당자를 대상으로 설문을 작성토록 하였

다. 설문결과에 응답한 건수는 총 99개이며 이를 토대로 현장여건을 분석하였다.

2) 유입하수 관련

전 장에서 운영자료 및 하수도 통계 자료 분석에서도 나타났듯이 유입 하수량

및 수질 증가로 부하량이 계획 오염부하량을 초과하는 것으로 분석되어 법정 방류

수 수질기준을 준수함에 있어 하수처리시설 운영자들이 많은 어려움을 겪을 것으로

사료된다.

설문에서 처리구역 내 하수관거 정비사업의 실시여부를 토대로 유입하수량과

수질변화를 조사하였다. 하수발생량 변화를 조사한 결과, 총 응답자는 81명이었으

며, ‘사업 전과 유사’하다는 답변의 응답자가 49명으로 60%를 차지하고 있으며,

‘오히려 증가’하였다는 응답자는 23명(28%), ‘유입량 감소’는 9명(11%)으로 나타

났다. 하수관거정비는 주된 목적이 불명수량(I/I) 저감임에도 불구하고 유입하수량

이 감소된 의견이 11%로 매우 낮게 나타난 것은 오접 및 이음부 불량에 따른 시공

불량과 타 공사의 영향, 민원 등에 의해 완벽하게 분류식화를 이뤄내지 못했기 때문

으로 사료된다.

이에 반해 관거정비 사업 후 유입수질농도 변화를 살펴본 결과, 총 응답자 98


명 중 관거정비 사업 전과 비교하여 사업 후 ‘예전에 비해 유입수질농도가 증가’했

다는 답변이 52명(53%)으로 많은 비중을 차지하였는데, 이는 분뇨의 직⋅투입으

로 대부분 유입수질농도가 높아졌음을 알 수 있다. 또한 ‘예전과 유사’하다는 답변

이 39명(40%)를 차지하여, 관거에 대한 관리가 필요할 것으로 사료되는데, 이는

앞서 언급한 바와 같이 시공불량의 이유 외에도 하수관거정비 사업 시 차집관거에

대한 사업이 함께 이루어지지 않고 주⋅간선관거에 대한 사업 중심으로 추진되어

다량의 불명수가 차집관거를 통해 유입되었기 때문에 유입수질 변화에 큰 영향을

끼치지 못한 것으로 판단된다.

<그림 3-22> 관거정비사업에 따른 유입하수량 변화

<그림 3-23> 관거정비사업에 따른 유입수질농도 변화

상기의 유입하수량 및 유입수질농도 변화와 연계하여 유입부하량 변화에 대해

조사한 결과, 88명이 답변하였으며, ‘예전에 비해 유입부하량 증가’가 52명(59%)


으로 가장 많은 답변을 차지하였데, 이는 정화조 폐쇄를 통해 하수로 분뇨가 유입되

면서 유입수질 농도가 급격히 증가되었기 때문이며, 반면 ‘예전과 유사’하다는 답변

이 36명(41%)로 나타나 하수도 효율성 제고를 위해 관거정비 사업에 대한 제대로

된 검토가 반드시 이루어져야 할 것으로 판단된다.

<그림 3-24> 관거정비사업에 따른 유입부하량 변화

3) 하수처리장 고도처리 운영현황

현재 법정 방류수 수질기준을 준수하기 위하여 전 하수처리시설에서 질소⋅인

제거를 위한 생물학적 처리공정을 도입하고 있으며, 2차 처리 후 강화된 T-P 농도

를 준수하기 위해 3차 처리공정을 도입하여 처리시설을 운영하고 있다.

방류수질 강화는 방류수계의 수질개선이 주된 목적임에는 분명하나, 현재의

처리시설 여건 또한 충분히 고려할 필요가 있다. 그러나 중앙정부는 수계의 수질개

선에 초점을 맞춰 방류수 수질기준을 강화시킴에 따라 하수처리시설 운영자들에게

큰 부담으로 작용하고 있다.

이에 본 설문에서는 하수고도처리시설을 운영함에 있어 애로사항을 조사하고

자 하였다. 보통 표준활성슬러지법에서 질소⋅인제거 공법으로 처리시설을 개량

할 경우 유입수질에 대한 검토가 이루어지는데, 일부 처리시설의 경우, 개량 시

계획수질이 상향된 만큼 오염부하량의 검토를 병행하여 처리용량 증가에 이를 함께

반영하여야 하나, 오염부하량의 상향에도 불구하고 이에 대한 고려 없이 처리시설

의 개량만 이루어지기 때문에 처리시설 운영자들이 방류수 수질기준을 준수하는데

큰 어려움을 겪고 있다. 따라서 설문에서 개량사업 및 증설공사를 시행한 하수처리


장을 조사한 결과 미응답자 4명을 제외한 95명 중 49명(52%)이 하수처리시설에

대해 개량 및 증설공사를 수행한 것으로 대답하였으며, 이들을 대상으로 공사 전과

비교하여 공사 후 설계수질 농도의 증가 여부를 질문한 결과, 21명(43%)이 계획수

질이 상향되었다고 답해 이들 시설에 대한 기술지원 및 처리시설에 대한 평가가

이루어져야 할 것으로 판단된다.

표준활성슬러지법으로 운영되는 시설을 BNR(생물학적 질소⋅인제거)공법으

로 변경시키는 경우 시설규격이 고정된 상태에서 시설물을 개량하는 데에는 한계가

있으며, 특히 BNR공법은 미생물량의 확보가 관건으로 최종침전지의 침강성이 악

화될 우려가 있어 설계 시 제시된 운영조건대로 운전하는데 어려움이 발생된다.

따라서 이와 관련하여 대상 설문자 중 설계 시 제시된 운영인자로 처리시설이 운영

되고 있는지 여부를 조사하였다. 이에 응답자 96명 중 76명(79%)이 설계 시 제시

된 운전조건대로 운전하는 것으로 답하였으며, 21%는 방류수 수질기준 준수를 위

해 변형하여 처리시설을 운영하는 것으로 나타났다.

<그림 3-25> 개량 및 증설 시 설계수질 농도 증가 여부

<그림 3-26> 설계 시 제시된 2차 처리공법 준수 여부


최근 방류수 수질기준 중 총인농도가 강화됨에 따라 총인처리시설이 생물반응

조 후단에 도입되었는데, 총인처리시설 도입 이전까지는 방류수 수질기준 준수를

위해 2차 처리시설인 생물반응조의 운영을 최적화하여 운영하였으나, 후속공정으

로 총인처리시설이 도입되면서 총인처리시설에 대한 의존도가 높아져 처리시설의

운영비용이 크게 증가되고 있다. 따라서 본 설문에서는 현재 2차 처리 운영 시 제시

된 항목별 처리수질을 만족시키는지 여부에 대하여 조사30)한 결과 총 응답자는

22명으로 응답율이 매우 저조하였으며, 처리수질 미준수 항목이 있다고 답변한 경

우에 대해서만 정리한 결과 T-P 28%, SS 26%, BOD 24%, T-N 22% 순으로

나타났다. 이처럼 T-P 항목에 대한 처리수질기준 준수에 어려움이 따르는 경우

기준 준수를 위한 약품주입량 및 슬러지발생량이 크게 증가될 것이며, 이에 따라

유지관리비용이 높아지는 결과를 초래할 것으로 판단된다.

<그림 3-27> 2차 처리공법의 처리수질 미준수 항목

상기문항과 연계하여 수질기준을 준수하지 못하는 원인을 분석31)한 결과, ‘관

거정비사업 등에 따른 유입 오염부하량 증가로 처리시설용량 초과’라는 답변이

37%로 가장 높은 비중을 차지하였고, 그 외에 ‘설계 시 제시된 오염부하량(유량

및 수질)만으로는 처리가 불가’하다는 의견이 25%, ‘적용된 고도처리공법이 부적

합하여 수질기준을 준수하는 한계’가 있다는 의견이 21%로 조사되었다. 이처럼

시설용량 결정 시 수리학적부하만을 고려하여 결정하는 현재의 규정만으로는 방류

30) 응답자 1명이 중복 선택 가능

31) 처리수질 미준수 항목 조사 시 미응답자 중 13명이 해당 질문에 추가 답변하였으며, 따라서 총 응답자는

35명이다. 해당 질문은 중복 선택 가능


수 수질기준을 준수하는데 한계가 있으므로 유입 오염부하량을 함께 고려하여 설계

에 반영시켜야 할 것으로 사료된다.

<그림 3-28> 2차 처리 시 수질기준을 준수하지 못하는 이유

상기 설문항목 중 수질기준을 준수하지 못하는 사유 중 21%가 공법에 문제가

있다고 제시를 하였는데, 각 처리장별 현재 운영 중인 고도처리공법에 대한 만족

여부를 조사한 결과, 응답자 94명 중 ‘아니요’라고 대답한 처리장이 45명(47%)으

로, 처리장의 거의 절반 수준이 현재 운영 중인 고도처리공법에 만족하지 못하는

것으로 나타났다.

<그림 3-29> 현재 운영 중인 고도처리공법 만족 여부

4) 하수처리 질소제거에 대한 운영 현황

최근 하수처리시설 방류수 수질기준 중 T-N와 T-P 항목에 대한 유예조건이

사라지고, T-P 농도 기준이 강화되면서 처리시설의 운영자들은 방류수 수질기준

준수를 위해 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 특히 T-N의 경우 수온의 영향


을 가장 많이 받는 항목으로 동절기 수온저하가 일어날 경우, 미생물 활성 저하로

인해 질산화 과정이 이루어지지 않아 방류수 수질기준을 준수하는데 어려움이 있으

며, 또한 총인처리공정은 수리학적부하에 매우 민감한데 반해 전처리 설비로 유입

유량을 균등화시킬 수 있는 유량조정조가 미설치되어 T-P 처리에 어려움을 겪고

있다.

따라서 본 설문에서는 처리장 운영 시 방류수 수질기준을 준수함에 있어 가장

어려운 항목부터 가장 수월한 항목까지 순서대로 선택하도록 하였고, 그 결과를

토대로 가장 어려운 항목(5점)~가장 수월한 항목(1점)에 점수를 부여하였다. 응답

률은 100%로 나타났으며, T-P가 421점(28%), T-N이 378점(25%), BOD 275

점(19%) 순으로 분석되어 예상과 같이 T-P와 T-N항목에 대한 방류수 수질기준

을 준수하는 것이 가장 어려운 것으로 나타났다.

<그림 3-30> 방류수 수질기준을 준수하기 가장 어려운 항목

T-P 제거 시 많은 운영자들이 어려움을 겪는 부분이 적용된 처리공법의 특성

상 설계 시보다 반류수 및 슬러지발생량이 많게 발생된다는 점이기는 하나, 대부분

약품주입량을 조절하여 방류수 수질기준을 만족시키고 있는 반면, 생물학적 처리

의존도가 높은 T-N항목은 수온 및 시설용량에 큰 영향을 받아 오염부하량이 증가

되거나 수온이 10℃이하로 저하될 경우 현장에서 대응할 방안이 거의 없는 실정이

다. 이에 본 설문에서는 생물학적처리에 대한 의존도가 매우 높은 T-N 항목에

대하여 동절기 수온저하 시 방류수 수질기준(20㎎/ℓ이하) 준수 여부를 조사한 결

과, 총 응답자 99명 중 ‘아니요’라고 대답한 경우가 24명(24%)으로 나타나 안정적


인 처리수질 확보를 위해 이들 처리시설에 대한 정밀진단이 필요할 것으로 사료된

다. 또한 최근 환경부에서 방류수 수질기준 중 T-N항목을 10㎎/ℓ이하로 강화시키

려는 의지가 있는데, 이에 대하여 T-N항목에 대한 수질기준을 강화시킬 경우 준수

가 가능한지에 대하여 질문한 결과, 98명의 응답자 중 91명(93%)이 ‘아니오’라고

답변하여, 거의 모든 처리장에서 T-N 방류수 수질기준 강화 시 준수가 어렵다고

판단하고 있는 것으로 조사되었다.

<그림 3-31> 동절기 T-N 방류수 수질기준 준수 여부

<그림 3-32> T-N 방류수 수질기준 강화 시 준수 여부

2. 하수고도처리시설 운영에 따른 문제점 분석

1) 다량의 불명수 유입에 따른 처리시설 운영효율 저하

2005년 이전까지 하수관거의 불량으로 인해 다량의 불명수가 유입되는 것으

로 조사되었는데, 환경부가 2001년부터 2004년까지 전국의 166개 지자체를 대상


으로 하수관거 실태를 조사한 결과, 조사대상 200개 하수처리시설의 계획수질 대

비 평균 유입수질 비율이 83%로 조사되었으며, 50% 미만의 하수처리시설이 42%

인 84개소에 달하는 것으로 보고하였다. 특히 서울시를 제외한 하수관거 시설 총연

장의 6%에 해당되는 3,713㎞에 대한 관거 내부 실태를 분석한 결과, 관거연장

8.6m 당 1개소의 불량빈도를 보였으며, 팔당유역의 경우 5.9m 당 1개소로 팔당유

역이 오히려 관거부실이 심각한 것으로 조사되었다.

이처럼 불량관거로 인해 다량의 불명수가 유입될 경우, 잦은 하수관거의 월류

가 발생되어 방류수계의 수질오염을 가속화시킬 뿐만 아니라 하수처리시설의 운영

효율성을 저하시켜 운영관리비용을 증가시키는 결과를 초래하고, 불균질화된 하수

가 유입되어 처리시설의 안정적인 운영이 불가하여 양질의 처리수질을 기대하기

어려운 실정이다.

대표적인 예가 2012년 8월에 발생된 ‘남양주 화도하수처리시설의 무단방류

사건’으로 한강수계 하수관거정비 1⋅2단계 사업이 진행되어 분류식화율이 90%

이상이며, 2011년 기준 화도 처리구역 내 계획하수발생량이 33,651㎥/일로 하수

처리용량(43,000㎥/일) 대비 78%로 하수처리에 20%가량 여유가 있었음에도 불

구하고 시설용량을 초과하여 매일 15,000㎥의 미처리된 하수가 무단방류 되었다.

이로 인해 북한강 수계의 오염 뿐 만 아니라, 일일 9,000㎥ 정도를 더 처리함으로

써 운영관리 비용이 크게 증가되었다. 이러한 결과의 원인은 부실하게 진행된 관거

정비 사업과 더불어 설치년도가 20년 이상으로 노후화된 차집관거가 하천부지 내

에 매설되어 다량의 불명수가 유입되었기 때문인 것으로 판단된다.

<그림 3-33>은 2008년 7월에 가동된 S하수처리시설의 처리구역 내 하수관

거이며, 처리구역이 아파트가 밀집된 완전분류식화 지역으로, 강우 시 다량의 불명

수가 유입되어 미처리된 상태의 하수처리시설 용량을 초과하는 만큼의 하수가 하수

관거를 통해 월류하여 하천으로 방류되는 모습이다. 또한 <그림 3-34>는 G하수처

리시설의 청천시와 강우시 하수유입량을 나타낸 것으로, G하수처리시설의 경우 한

강수계 하수관거정비 사업을 통해 관거정비가 100% 완료된 지역임에도 불구하고

강우 시 불명수가 100% 이상 유입되어 생물반응조의 HRT가 짧아져 방류수 수질

기준을 준수하는데 어려움을 겪고 있다.


[청천시] [강우시]

<그림 3-33> 강우 시 S하수처리시설 처리구역 내 미처리 하수의 관거 월류 사진

<그림 3-34> G하수처리시설의 청천시와 강우시 하수유입량 비교

자료 : 경기도 내부자료 인용.

경기도 내 각 처리시설의 계획수질 대비 유입수질(BOD 기준) 비율을 토대로

불명수 유입현황을 살펴보면, 계획수질 대비 유입수질 비율32)을 살펴보면, 128개

의 처리시설 중 100% 이상 유입되는 시설은 69개소, 100% 미만이 59개소이며,

특히 7개소는 50% 이내로, 31개소는 80% 이내로 유입되는 것으로 나타나, 관거

정비로 인해 분뇨가 직투입되어 농도가 높아졌음에도 불구하고 많은 처리시설에서

다량의 불명수가 유입되고 있음을 알 수 있다. 따라서 안정적인 처리수질의 확보와

하수도 재정건전성 확보를 위해 불명수 저감을 위한 계획마련이 시급할 것으로 판

단된다.

32) 환경부(2013). 2012년 하수도 통계 인용


자료 : 환경부(2013). 2012년 하수도 통계 및 경기도 내부자료 인용.

<그림 3-35> 경기도 내 하수처리시설의 계획수질 대비 유입수질 비율 현황

2) 수리학적 체류시간 부족에 따른 처리수질 안정성 확보 불가

전절에서 언급하였듯이 생물반응조의 적정 HRT는 방류수 수질기준 준수에

크게 영향을 미치며, 처리시설 운영자들의 설문조사 결과에서도 안정적 수질기준

준수를 위해서는 충분한 HRT를 유지시켜야 한다는 의견이 다수를 차지하고 있다.

설계단계에서 HRT는 유입되는 오염부하량과 동절기 수온저하에 따른 영향을

함께 검토하여 적정하게 결정되고 있으나, 처리시설물이 준공된 이후에 관거정비사

업이 시행되고 주거생활의 편리성을 위해 디스포저 사용이 확산됨에 따라 처리시설

로 유입되는 농도가 크게 증가되고 있다. 또한 방류수 수질기준이 강화됨에 따라

처리시설에 대한 HRT의 재검토가 이루어져야 하나, 5년 마다 시행되는 처리시설

의 일반 기술진단 결과를 토대로 검토되고 있어 현장에서는 방류수 수질기준 준수

에 많은 어려움을 겪고 있다.

일례로 Y하수처리시설의 경우 1992년 가동된 처리시설로서 일일 처리용량이

48,000㎥이며, 표준활성슬러지법에서 BNR공법으로 개량하여 운영되고 있다. 이

처리시설의 HRT는 7.6시간으로 운영되고 있으며, 연평균 유입 유량은 40,432㎥

로 시설용량 대비 84% 수준이나, 유입 오염부하량은 계획 오염부하량 대비 BOD

135%, SS 135%로 유기물질의 부하량이 크게 증가되었다. T-N과 T-P의 경우

T-N이 97%, T-P가 44% 정도로 유입되는 것으로 나타나 처리가 무난할 것으로

예상할 수 있으나, T-N의 경우 2013년 1월 방류수 내 암모니아성질소(NH4+-N)

농도가 20㎎/ℓ에 근접하고 있고, 질산성질소(NO32—N) 농도는 1.5 ~ 8.5㎎/ℓ로


조사되어 T-N 방류수 수질기준인 20㎎/ℓ를 초과하였으며, 이와 같은 결과가 나타

난 이유는 이 시기 8℃ 정도로 수온이 급격히 저하됨에 따라 질산화과정이 전혀

이루어지지 않았기 때문이다.

2014년 2월 질소기준이 초과되어 개선명령을 받았던 S하수처리시설의 경우,

생물반응조를 MLE(Modified Ludzack Ettinger)공법으로 개량하여 운영하고 있

고, 후처리시설로는 후탈질 공정을 도입하였으며, HRT는 6 ~ 8시간으로 운영되고

있다. 이 처리시설의 방류수 내 T-N 현황을 살펴보면 7월 ~ 9월의 경우 6.22

~ 12.21㎎/ℓ로 안정적으로 처리되는 반면, 12월 ~ 3월까지는 10.04 ~ 19.13㎎/

ℓ로 방류수 수질농도가 급증하는 것으로 나타났는데, 처리공정 상으로 탈질은 완벽

하게 진행된다고 고려할 때 하절기에도 T-N의 대부분은 NH4+-N일 것으로 예상

되며, HRT가 짧아 완벽하게 질산화가 이루어지지 않고 있다고 판단된다. 특히 수

온이 저하되는 동절기의 경우 하절기에 비해 두 배 이상 방류수질 농도가 증가되는

것으로 나타나 안정적인 방류수 수질기준 준수를 위해서는 충분한 HRT 확보가

필요할 것으로 판단된다.

<그림 3-36> 2013년 S하수처리시설 방류수의 월평균 T-N 농도 변화


3) 총인처리시설 도입으로 생물반응조 부실 운영

총인처리시설은 처리수질의 성능보증이나 기존 처리시설의 추가공정으로 도

입되어 모든 시설이 생물반응조 후단공정에 위치해 있다. 따라서 총인처리시설이


도입되기 이전에는 운영자들이 방류수 수질기준 준수를 위해 2차 처리시설인 생물

반응조의 운전을 최적화하기 위해 많은 노력을 기울였으나, 총인처리시설이 도입된

이후에는 기존 처리시설을 거쳐 재처리를 수행하게 되므로 2차 처리시설을 느슨하

게 운영하고 있다. 따라서 총인처리시설의 과다한 약품주입으로 슬러지발생량이

증가됨에 따라 슬러지처리시설의 과부하가 유발되어 오히려 처리수질이 기존보다

악화되는 현상이 발생되고 있다.

팔당댐 상류지역 내 하수처리시설에 대하여 총인처리시설 도입 전⋅후의 처리

수33) 현황을 분석한 결과, BOD 평균농도는 2.5배 ~ 4.5배, SS 평균농도는 3.0배

~ 4.7배, T-P 평균농도는 1.5배 ~ 4.6배 증가된 것으로 나타났다.

일례로 시설용량이 500㎥/일 규모의 H하수처리시설은 기존 처리공법이

HBR-Ⅱ공법으로 2011년 처리수질을 살펴보면, 연평균 BOD 농도는 4.0㎎/ℓ(1.0

㎎/ℓ ~ 7.6㎎/ℓ), SS 농도는 5.5㎎/ℓ(1.0㎎/ℓ ~ 7.6㎎/ℓ), T-P 농도는 1.060㎎/ℓ

(0.029㎎/ℓ ~ 1.889㎎/ℓ)로 매우 안정적으로 운영되었으나, 총인처리시설이 설치

된 후 2012년에는 BOD 농도 7.4㎎/ℓ(4.8㎎/ℓ ~ 12.2㎎/ℓ), SS 농도 17.0㎎/ℓ

(8.0㎎/ℓ ~ 27.0㎎/ℓ), T-P 농도 1.47㎎/ℓ(0.55㎎/ℓ ~ 2.67㎎/ℓ) 로 전년 대비

처리수질이 급격히 악화되는 것으로 조사되었다. <그림 3-37>은 총인처리시설

전⋅후의 생물반응조 처리수질을 비교하여 나타낸 것이다.

[여주 H하수처리시설]

자료 : 경기도 내부자료.

<그림 3-37> 총인처리시설 설치 전⋅후 생물반응조 운영 결과

33) 총인처리시설이 도입되기 전의 처리수(하수처리장 1일 수질분석 자료)는 최종방류수의 수질을 분석한 결과

이며, 도입 후의 처리수(팔당특별대책지역의 하수관리비용 분석에 관한 연구(2013) 중 수질분석 자료 활용)는

기존 처리공정을 거친 후 총인처리시설로 유입되는 처리수를 분석한 결과


(그림 계속)

[가평 C하수처리시설]

[양평 Y하수처리시설]

[남양주 S하수처리시설]


특히 공공하수처리시설의 유지관리비용 중 인건비를 제외하고 가장 큰 부분을

차지하는 것이 슬러지 최종처분비와 전력비로, 환경부 보고자료34)에 따르면 2011

년 공공하수처리시설의 운영관리비 중 인건비가 25.4%, 전력비 18.7%, 슬러지

최종처분비용 17.9%, 개보수비 14.5%, 약품비 6.7% 차지하여, 2차 처리시설이

제대로 운영되지 않을 경우 하수처리시설의 운영관리비는 급격히 증가될 수밖에

34) 환경부(2012). 2011년도 공공하수처리시설 운영관리실태 분석결과.


없다. <그림 3-38>은 경기도 G시에서 총인처리시설이 운영되고 있는 하수처리시

설의 운영관리비를 분석한 결과로, 총인처리시설이 운영되기 전인 2011년의 경우

인건비와 개보수비, 기타비용을 제외하고, 총 유지관리비용이 4,383백만원이었으

며, 전력비가 42.5%, 약품비 12.5%, 슬러지 최종처리비가 45.0%를 차지하였다.

이후 총인처리시설이 가동된 2012년의 총 유지관리비용은 6,323백만원으로 전년

대비 44.2% 증가되었으며, 전력비 36.3%, 약품비 15.5%, 슬러지 최종처리비

48.2%로 전력비의 비중이 작아진 반면, 약품비 및 슬러지 최종처리비는 증가되었

음을 알 수 있다.

따라서 하수처리시설의 운영효율성 제고와 안정적인 처리수질확보를 위해 2차

처리시설에 대한 운영관리지침 설정이 필요할 것으로 사료된다.

<그림 3-38> G시의 총인처리시설 설치 전⋅후 운영관리비 현황


4) 처리공법의 선정

설문조사에서 나타났듯이 운영자의 둘 중 하나는 처리공법이 적합하지 않거나,

처리공법 운영이 난해하여 양질의 처리수질을 기대하기가 어렵다고 답변하고 있다.

처리공법은 환경부에서 제시한 ｢공공하수처리시설 공법선정을 위한 가이드라인 및

기술제안서 평가⋅작성요령｣에 근거하여 선정되는데, 평가방법은 객관성을 필요로

하는 절대평가 항목(보증수질, 운영비, 경제성 등)의 경우 공공하수도 관리청인 지

자체에서 수행하여 평가하고, 상대평가 항목은 공법선정심의위원회(외부자문위원


50%이상)를 통해 공정하게 평가된다.

이처럼 공정성을 기해 선정된 처리공법이 현장에 와서 제대로 처리되지 않는

것은 시설규모 및 유입하수의 성상변화에서 오는 차이로 환경신기술 지⋅검증 당

시에는 실험실 규모나 Pilot 규모로 정상상태에서 운영이 되는 반면, 실프랜트에서

는 유입조건 및 환경여건이 다양하여 즉각적인 대처가 어렵기 때문이다. 이와 더불

어 처리공법의 평가 시 제시된 자료만을 가지고 평가함으로써 처리기술을 비교하는

데 한계가 있다는 점 또한 현장 적용이 어려운 이유 중 하나이다.

최근에는 실플랜트에 적용되어 운영되는 공법들이 있어 사업주체가 직접 현장

방문을 통해 처리공법의 장⋅단점을 검토하여 적용하므로 예전에 비해 공법선정의

오류를 크게 줄였으나, 초기에는 처음 적용하는 기술에 대한 현장검증이 어려워

기술을 보유한 공법사에서 제시한 자료만을 토대로 검토가 이루어졌으며, 성능보증

의 책임이 있어 공법사에 있으므로, 단지 성능보증을 믿고 처리공법을 도입하여

제대로 된 처리공법 적용에 한계가 있었다.

현재 처리공법에 문제를 제기하는 처리시설들의 대부분은 고도처리공정 도입

초기에 적용하였던 시설들로, 당시에는 유입수질이 계획수질에 비해 매우 낮게 유

입되어 시운전 당시에는 별다른 문제가 발생되지 않았으나, 점차 유입수질이 높아

짐에 따라 처리수질에 문제가 발생되고 있는 것이다.

총인처리공법의 경우에는 하수처리장 방류수 내 T-P 농도 기준 강화에 대한

｢하수도법｣ 개정 공포 후, 단기간 내 동시다발적으로 총인처리시설 설치사업이 추

진되면서 처리공법에 대한 충분한 설계검토가 이루어지지 못하였다. 대부분의 시설

에서 2010년 후반부터 2011년 초반까지 설계가 이루어진 후, 시험가동을 거쳐

2011년 말 준공을 목표로 사업이 추진되었는데, 특히 팔당특별대책지역은 T-P

배출허용기준이 가장 강화된 Ⅰ권역에 해당됨에도 불구하고, 설계기간이 대부분

3 ~ 5개월 정도로 짧아 설계 시 처리공법에 대한 기술검토가 충분히 수행되지

않았다. 현장에 적용된 대부분의 총인처리공법이 특허만 받은 상태로 시설에 적용

된 결과, 운영에 있어 많은 문제점이 발생되고 있으며, 현재까지 보증수질을 만족하

지 못하거나, 하자보수 등으로 인해 일부 처리장에서는 총인처리시설이 운영자에게

인수되지 못하고 있는 상황이다.

잘못된 처리공법을 지속적으로 운영하는 것은 운영관리의 효율성을 저하시키


고 운영자들의 피로감만 누적시킬 수 있으므로, 시설보완 및 개량이 적합할 것으로

판단되며, 또한 제도적으로도 이들 시설에 대한 정밀진단을 통해 국가에서 재정적

지원이 함께 이루어져야 할 것으로 판단된다.

5) 방류수 수질관리

공공하수처리시설을 대상으로 환경부(2013) ｢공공하수처리시설 운영⋅관리

업무 지침｣에 의해 정기적인 지도⋅점검이 실시되고 있다. 1일 하수처리용량에 따

라 500㎥/일 이상인 시설에 대해서는 매분기별 1회 이상, 500㎥/일 미만인 시설은

지방환경관서의 장이 자체 점검계획을 수립하여 실시되며, 단, 500㎥/일 이상인

시설이라도 수질자동측정기기를 부착한 시설에 대해서는 매반기별 1회 이상의 지

도⋅점검이 실시되어야 한다. 지도⋅점검 시 하수차집관거 말단부와 최종방류구에

서 각각 시료를 채취하여 유입수 및 방류수에 대한 수질검사가 이루어지는데, 수질

검사 결과 방류수 수질기준이 초과될 경우에는 시설의 개선명령 또는 기타 조치명

령 처분을 받게 된다.

지도⋅점검 시 사용되는 국내 시료 채취 방식은 복수시료채취방식을 채택하고

있는데, 이는 30분 이상 간격으로 2회 이상 채취한 후 이를 단일혼합시료로 사용하

는 방식(수동시료채취의 경우)35)이다. 즉, 임의의 시간에 하수처리장 방문을 통해

최소 채수시간 30분 정도의 일시적인 채수를 실시하여 1회 측정한 결과에 의해

하수처리시설 운영관리실태가 평가되며, 이러한 방식은 방류수질의 대표성이 결여

될 뿐만 아니라, 하수처리시설 운영자들에게도 시설 운영에 있어 큰 부담을 주는

요소로 작용한다. 실제로 환경부(2009년)의 확률개념에 의한 방류수 수질기준

도입 타당성 검토 연구에서 전국 127개소의 공공하수처리시설 운영자들을 대상

으로 순간채수에 의한 수질평가 시 방류수 수질기준을 준수하는데 어려움을 느낀

적이 있는지에 대해 설문한 결과 74% 정도가 어려움을 느낀 적이 있다고 답변하였

으며, 순간채수에 의해 방류수질 평가가 이루어지는 현 제도를 개선해야하는지 여

부에 대해 설문한 결과 79% 정도가 개선해야 한다고 답변한 것으로 나타났다.

35) 자동시료채취의 경우 6시간 이내에 60분 이상 간격으로 2회 이상 채취하여 일정량의 단일 시료로 한다.


미국의 경우 일정시간 간격으로 개별채취36)한 다수의 시료들을 최종적으로

혼합하여 대표시료로 사용하며, 이와 같은 방식으로 7일 또는 30일간 수집된 시료

들의 평균농도를 산출하여 기준준수 여부를 판단하고 있다. 또한 일본에서는 시간

단위 당 1개의 샘플을 채취함으로써 1일 24개의 시료를 혼합한 표준시료를 사용하

고 있다. 따라서 국내의 시료채취 방식과 비교할 때 시료의 채취빈도가 더 높거나

또는 일정기간동안의 평균값을 사용하고 있으므로, 미국이나 일본 등에서 사용하고

있는 방식이 평상시 방류수질의 대표성을 확보하는데 더 적합한 방식이다.

1회 측정에 기초한 현 국내 제도의 불합리성을 해결하고자 수질원격감시체계

(TMS : Tele Monitoring System)를 도입하여 ｢수질 및 수생태계에 관한 법률

｣ 제38조의 2에 따라 일일 처리용량 700㎥ 이상인 공공하수처리시설에서는 수질

자동측정기기를 통한 측정 자료를 수질검사 자료로 활용할 수 있도록 하였다. 자동

측정자료를 수질검사자료로 활용 시 3시간 평균치37)가 연속 3회 이상 또는 1주에

10회 이상 방류수 수질기준을 초과하는 경우를 위반횟수 1회로 하고 있어, 기존의

일시적 채수 방식과 비교했을 때는 더욱 효율적인 방식이라 볼 수 있다. 그러나

운영자 입장에서는 상시 방류수 수질기준을 준수하여야 하는 부담감 때문에 안전율

을 고려한 약품의 과다 투입으로 유지관리비가 증가하는 등 여전히 문제점이 발생

되고 있는 실정이다.

36) 시료채취 및 혼합방법에는 여러 가지가 있는데 24시간 혼합시료의 경우 24시간에 걸쳐 30분 또는 1시간

단위로 불연속적으로 채취한 시료에 대해 시간 또는 유량에 비례하여 혼합하며, 시료채취 횟수는 최소 12번

이상

37) 시간평균은 5분 단위로 1시간에 12회 측정한 평균값

제 4장경기도 하수고도처리시설

운영 개선방안

제 1 절 공정 전사모사(GPS-X)를 통한 하수고도처리시설 용량평가

제 2 절 운영효율성 제고를 위한 하수고도처리시설 개선방안

제4장 경기도 하수고도처리시설 운영 개선방안 83

제4장

경기도 하수고도처리시설 운영 개선방안

제1절 공정 전사모사(GPS-X)를 통한 하수고도처리시설 용량평가

1. Y하수처리시설 운영 현황

1) 일반 현황

Y하수처리시설은 3차례에 걸친 증설을 통해 총 시설용량이 48,000㎥/일 규모

이며, 생물반응조는 기존에 B3(Bio-Best-Bacillus)공법38)으로 운영되었으나,

B3공법 특성 상 최종침전지의 침강성 불량 및 처리수질의 안정성 확보 불가로

MLE공법39)로 변경하여 운전되고 있다. 또한 처리수의 T-P 농도 기준이 강화됨

에 따라 최종침전지 전단에 응집제인 PAC을 투입하여 T-P 제거와 더불어 미생물

플럭의 침강성을 개선시키고 있다. 또한 안정적인 처리수질 확보를 위해 3차 처리

시설로 MDF(Micro Disc Filter)를 설치하고 있다.

본 처리시설 내에 축산폐수 및 분뇨처리시설이 함께 운영되며 축산폐수 1,100

㎥/일, 분뇨 120㎥/일이 HBR-Ⅱ공법40)에 의해 전처리된 후 하수처리시설로 이

송되며, 1차 처리된 처리수가 최초침전지 전단으로 유입된다.

슬러지처리 과정의 경우 최초침전지에서 발생된 생슬러지는 농축조 및 소화조

를 거쳐 통합슬러지 저류조로 유입되며, 최종침전지에서 발생된 잉여슬러지는 축산

폐수 및 분뇨 처리시설에서 발생된 슬러지와 함께 통합슬러지 저류조로 이송되어

직탈수되고 있다.

38) 생물반응조에 미생물활성제를 공급하고 점감포기를 실시하여, 바실러스속 세균을 우점화함으로써 하수 내의

질소 및 인성분을 제거시키는 기술로 4실로 구분되고, 제1실부터 제4실까지 점감포기를 실시하며 내부반송이

없는 특징을 지니고 있다.

39) 무산소⋅호기공정으로 구분되며, 내부반송을 실시하고 질소제거에 특화된 공법

40) 생물반응조는 혐기/간헐포기/배양조로 구분되며 혐기조에서 인방출을 유도하고, 간헐포기조에서는 질소와

인을 제거시키며, 배양조에서는 미생물활성제를 침지하여 저산소⋅저부하 조건의 슬러지를 혐기조로 순환시

킴으로써 악취발생을 저감시키는 공법


<표 4-1>은 Y하수처리시설의 시설현황을 나타낸 것으로, 최초침전지의 표면

적부하율은 33.65㎥/㎡⋅일, 체류시간은 2.3시간으로 운전되고 있고, 생물반응조

의 HRT는 1⋅2단계 및 3-1단계는 6.7시간, 3-2단계는 8.4시간이며, 최종침전지

의 표면적부하율은 20.3㎥/㎡⋅일, 체류시간은 4.4시간으로 운전되고 있다.

<그림 4-1> Y하수처리시설 처리계통도


구 분 1, 2 단계 3-1 단계 3-2 단계

시설용량

(일최대기준)24,000㎥/일

36,000㎥/일

(12,000㎥/일 증설)

48,000㎥/일

(12,000㎥/일 증설)

수

처

리

시

설

침사지

장방형 중력식

2.0mW×10.0mL×

2.0mH×2지

좌 동

장방형 중력식

2.0mW×10.0mL×

2.0mH×1지

1차침전지원형중력식

ø15.0m×3.0mH×4지

원형중력식

ø15.0m×3.0mH×2지

장방형중력식

10.0mW×18mL×

3.5mH×2지

생물반응조11.0mW×44.0mL×

3.5mH×4지

11.0mW×44.0mL×

3.5mH×6지

10.0mW×42.0mL×

5.0mH×2지

2차침전지원형중력식

ø20.0m×4.0mH×4지

원형중력식

ø20.0m×4.0mH×2지

장방형중력식

10.0mW×28mL×

4.0mH×2지

3차처리 MDF 2개 시설

슬

러

지

처

리

시

설

농축조원형중력식

ø6.8m×3.0mH×2조좌 동

소화조혐기성 가온 2단 소화

ø15.0m×8.0mH×2조

혐기성 가온 2단 소화

ø15.0m×8.0mH×2조

소화슬러지

저류조

7.7mW×8.7mL×3.5mH

×1조좌 동

탈수기Belt Press Filter

2.0m×3.7kW×2대(1)

Belt Press Filter

2.0m×3.7kW×4대

원심탈수기

38㎥/hr, 3대(1대 예비)

<표 4-1> Y하수처리시설 현황

2) 운영 현황

⑴ 유량

Y하수처리시설의 2013년 기준 유입하수량을 살펴보면 평균 43,144㎥/일

(36,500 ~ 70,698㎥/일)로 시설용량(48,000㎥/일)의 90% 수준으로 나타났다.

일간변화는 여타 기간에는 큰 변동없이 유사한 경향을 나타내나, 처리구역의 분류

식화율이 60%의 낮은 수준이므로, 다량의 불명수가 유입되면서 하절기 및 강우시


기에는 유량이 급증하는 것으로 조사되었으며, 최대유량은 7/23일에 70,698㎥/일

로 평균 하수량의 164% 수준이었다.

연중 시설용량을 초과하는 일수는 57일(16%)이며 하절기(7 ~ 9월) 평균 유

입하수량은 50,693㎥/일로 평균하수량 대비 약 17%가 증가된 하수량이 유입되고

있다.

<그림 4-2> Y하수처리시설의 일일 유입하수량(상) 및 누적하수량(하) 현황

⑵ 수질

운영현황 자료를 토대로 Y하수처리시설로 유입되는 하수성상을 살펴보면, 순

수하수의 연평균 농도는 BOD 255㎎/ℓ, SS 265㎎/ℓ, T-N 36.5㎎/ℓ 및 T-P 3.3

㎎/ℓ로 조사되었으며, 연계처리수 및 반류수가 포함된 통합유입수는 BOD 285㎎/

ℓ, SS 327㎎/ℓ, T-N 40.4㎎/ℓ 및 T-P 3.5㎎/ℓ로 나타났다.


<그림 4-3> Y하수처리시설 유입하수 및 통합유입수 성상 변화

수질분석으로 얻은 결과를 통해 유입수질 유입수 성상에서, 용존성

BOD(SBOD, Soluble BOD)와 총 BOD(TBOD, Total BOD)의 비율인

SBOD/TBOD는 41% 수준으로 입자상물질이 다량 유입되어지는 것으로

나타났으며, 입자상물질 중 휘발성유기물질은 73%로 조사되었고, 유입수

T-N 중 유기질소는 33%, NH4+-N가 77%로 조사되어, 다른 지역의 유

입수 성상에 비해 입자상물질이 다량 유입되어지는 것으로 나타났다. 또한

순수 하수의 COD(화학적 산소요구량, Chemical Oxigen Demand)분율

을 분석한 결과, RBDCOD(Readily Biodegradable COD)분율이

16.4%, SBDCOD(Slowly Biodegradable COD)분율이 34.2%,

NBDCOD(Non Biodegradable COD)가 49.4%로 유입수 중 무기물질

함량이 매우 높은 것으로 조사되었다.

축산폐수 및 분뇨의 전처리수 및 반류수가 유입되는 통합 유입수의 경우,

SBOD/TBOD는 39% 수준으로 반류수 내 입자상물질이 다량 포함되어 유입되어지


는 것으로 나타났고, T-N농도가 유입수에 비해 10% 이상 증가되며, 특히 T-N

중 NH4+-N의 함량이 82%로 유입수에 비해 NH4

+-N가 높아지는 것으로 나타났다.

또한 COD분율을 분석한 결과, RBDCOD 18.6%, SBDCOD 42.9%, NBDCOD

38.5%로 나타나 유입수에 비해 유기물질 함량이 증가되는 것으로 분석되었다.

[유입하수] [통합 유입수]

<그림 4-4> Y하수처리시설 유입하수 및 통합유입수 COD 분율(%)

생물반응조로 유입되는 최초침전지 유출수(생물반응조 유입수)는 BOD 111

㎎/ℓ, SS 77.6㎎/ℓ, T-N 35.6㎎/ℓ 및 T-P 2.8㎎/ℓ로 나타나 평균 처리효율은

BOD 61%, SS 76%, T-N 12% 및 T-P 18% 수준으로 확인되었다.

설계조건과 비교해 보면, 순수 유입하수는 BOD 154%, SS 160%, T-N

124% 및 T-P 48%로 대부분의 항목이 설계대비 고농도 하수가 유입되고 있으나,

T-P는 설계대비 저농도가 유입되고 있는 것으로 확인되었다.

생물반응조 유입수(최초침전지 유출수)는 순수 유입수와는 다른 양상을 나타내

고 있는데, 설계수질 대비 BOD는 100%, SS 76%, T-N 87% 및 T-P 32%로

T-P 외에도 대부분의 항목에서 설계대비 저농도로 유입되었으며, 이는 유입하수를

비롯한 연계처리수의 함량이 대부분 입자상물질로 이들 대부분이 중력침강에 의해

제거되었기 때문이다. 특히 최초침전지에서 T-N 및 T-P의 제거효율이 낮은 이유

는 용존성 물질인 NH4+-N와 PO4

2--P의 함량이 많았기 때문으로 나타났다.

한편, 방류수질은 연평균 BOD농도가 3.3㎎/ℓ, SS 2.1㎎/ℓ, T-N 11.0㎎/ℓ

및 T-P 0.1㎎/ℓ 수준으로 대부분 안정적인 경향을 보이고 있는데, 일간현황을 살

펴보면 대부분의 항목에서 큰 변동 없이 안정적인 것과는 다르게 T-N은 동절기에

상승되는 경향을 나타내고 있어, 동절기 수온저하에 따른 미생물의 활성도 저하

때문에 처리효율이 저하되는 것으로 판단된다.


<그림 4-5> Y하수처리시설 생물반응조 유입수 성상 변화

<그림 4-6> Y하수처리시설 처리수 성상 변화


⑶ 단위공정 운영 현황

① 최초침전지

최초침전지 처리효율은 유입유량, 유입수질 조건에 따라 변동되는데 Y하수처

리시설의 일차침전지 처리효율은 평균 BOD 60.4%, COD 57.9%, SS 75.5%,

T-N 11.6% 및 T-P 16.2%로 나타났다.

최초침전지에서 발생되는 생슬러지 현황을 살펴보면 생슬러지 발생량은 평균

356㎥/일로 하절기에 비해 동절기에 발생량이 높게 나타났으며, 생슬러지 농도는

TS 기준으로 3.16%로 나타났는데, 생슬러지는 유량 및 유입하수의 SS농도가 증

가될수록, 최초침전지의 SS 처리효율이 높아질수록 발생량이 증가되나, 본 처리시

설의 경우 상관성을 찾기 어려운 것으로 판단된다. 또한 생슬러지 농도의 경우 최초

침전지에서 슬러지 인발주기에 의해 변화되는 월평균 자료를 보면 일정하게 유지되

는 것으로 나타나 슬러지 처리공정의 처리현황에 맞춰 발생량을 조절하였기 때문으

로 사료된다.

<그림 4-7> Y하수처리시설 최초침전지 처리효율 변화


<그림 4-8> Y하수처리시설 생슬러지 발생량 및 농도 변화

② 생물반응조

생물반응조의 운영현황은 MLSS와 질산화의 저해요소가 될 수 있는 pH를 살

펴보았다. 먼저, MLSS는 하절기에는 다소 낮게 동절기에는 다소 높게 운전되는

양상으로 평균 1,935㎎/ℓ(1,635 ~ 2,138㎎/ℓ) 수준으로 유지되었으며, pH는 평

균 6.7(6.4 ~ 7.1)로 비교적 적정한 수준으로 확인되었다.

<그림 4-9> 생물반응조의 MLSS 농도 및 pH 변화

③ 최종침전지

최종침전지의 운영은 잉여슬러지 발생량과 잉여슬러지 농도를 살펴보았는데

잉여슬러지량은 1,071㎥/일(862 ~ 1,327㎥/일), 잉여슬러지 농도는 4,319㎎/ℓ

(3,630 ~ 4,987㎎/ℓ)로 확인되었으며, 수면적부하는 16.2㎥/㎡⋅일(14.3 ~

21.2㎥/㎡⋅일)로 적정한 수준으로 나타났다.


<그림 4-10> 최총침전지의 잉여슬러지발생량 및 농도 변화

④ 소화조

소화조는 혐기성 소화조가 운영 중으로 소화조 유입, 유출 TS와 VS를 살펴보

았으며, 이에 따른 소화효율을 검토하였다. 소화조 유입평균 TS농도는 3.0%(2.8

~ 3.1%), VS는 73.5%(70.2 ~ 76.4%)이며, 소화 후 유출수 내 TS평균농도는

1.9%(1.7 ~ 2.1%), VS는 64.9%(62.4 ~ 69.4%)로 나타나 소화효율은

32.9%(11.8 ~ 45.5%)로 확인되었다.

<그림 4-11> 소화조 전⋅후 슬러지 성상 변화

⑤ 탈수기

탈수기는 현재 벨트프레스와 원심탈수기가 가동되고 있으며, 연계처리량이 있

어 케익량의 평가는 객관성이 저하되므로 탈수기의 운영 현황은 케익함수율을 기준


으로 검토하였다. 케익함수율은 벨트프레스가 83.1%(81.5 ~ 86.0%), 원심탈수

기가 81.1%(80.0 ~ 83.0%)로 각각 조사되었다.

⑥ 연계처리 현황

가축분뇨 처리수가 하수처리시설 최초침전지 전단에 연계되고 있으며, 가축분

뇨 슬러지는 슬러지저류조로 연계되어 탈수처리되고 있다. 가축분뇨 처리수는 평균

BOD 97.1㎎/ℓ, SS 108.7㎎/ℓ, T-N 41.1㎎/ℓ 및 T-P 2.7㎎/ℓ 수준으로 확인되

었다.

2. 유입수 내 유기물 성상분석(COD fraction test)

유입수의 유기물 성상은 전산모사는 물론, 실제 하수처리시설에서 생분해가능

정도와 인, 질소제거에 주요한 역할을 수행하는 RBCOD(Readily Biodegradable

COD)의 비율, 생분해가 곤란한 비율 등에 관한 정보를 제시할 수 있으며, 최종적으

로 방류수의 수질을 예측할 수 있는 기초자료로 활용된다.

따라서, 금회 Y하수처리시설의 유입수와 유입수 + 반류수를 기준으로 유기물

성상분석 수행을 통해 용량평가 및 전산모사의 기초자료로 활용하고자 하였다.

1) 종속영양미생물 생산계수(YH) 결정

① 분석방법

- 유입원수의 성상을 분석하기 위하여 가장 먼저 측정되어야 하는 값이며, 용

존 물질로만 구성된 하수에서 성장하는 미생물의 YH를 직접적으로 구하는

방법을 사용(Henze et al., 1987)

- 입자상 물질을 제거시키기 위해 하수의 일부를 여과한 후 회분식 반응조에

주입하고 정상상태의 반응조에서 적은 양의 미생물을 식종

- 독립영양미생물의 질산화에 의한 산소소모를 방지하기 위하여 질산화억제제

(Allythiourea(ATU)) 30mg/ℓ 주입

- 일정시간 간격으로 시료를 채취, TCOD와 SCOD를 분석


- 여과한 유입원수를 사용하였으므로 △biomass COD와 △SCOD의 비로

다음의 식과 같이 계산

- ∆∆

② 분석결과

분석결과를 <표 4-2>에 정리하여 나타내었다. 유입하수의 YH값은 0.55㎎COD/

㎎COD로 나타났으며, 통합유입수의 YH값은 0.38㎎COD/㎎COD로 조사되었다.

구 분 분 석 결 과

유입

하수

시간 TCOD SCOD BCOD

0 1,854 66 1,788

10 1,825 67 1,758

20 1,836 62 1,774

30 1,848 53 1,795

45 1,827 70 1,757

60 1,845 77 1,768

90 1,830 53 1,777

120 1,804 52 1,752

150 1,813 43 1,770

180 1,822 45 1,777

240 1,801 31 1,770

300 1,824 28 1,796

360 1,831 22 1,809 YH : 0.55㎎COD/㎎COD

통합

유입수

시간 TCOD SCOD BCOD

0 3,131 71 3,060

10 3,135 70 3,065

20 3,141 66 3,075

30 3,136 67 3,069

45 3,121 66 3,055

60 3,128 64 3,064

90 3,135 62 3,073

120 3,120 58 3,062

150 3,128 56 3,072

180 3,109 41 3,068

240 3,117 37 3,080

300 3,109 38 3,071

360 3,114 30 3,084 YH : 0.38㎎COD/㎎COD

<표 4-2> 유입수 및 통합유입수의 종속영양미생물 생산계수


2) Readily biodegradable substrate(SS)결정

① 분석방법

- 유입원수와 운전중인 생물학적 처리반응조의 MLSS를 일정량 채취하여 회

분식 반응조에 넣고 포기시키며 일정시간 간격으로 OUR 측정

- 독립영양미생물의 질산화에 의한 산소소모를 방지하기 위하여 질산화억제제

(Allythiourea(ATU)) 30㎎/ℓ 주입

- 이 때, 슬러지에 의한 영향 제어를 위해 F/M는 0.08로 조정

- 동시에 하수를 주입하지 않은 슬러지만의 호흡율을 측정하는데 이는 미생물

의 내생호흡율(Endogenous respiration)을 측정하기 위함

- 유기물을 주입하지 않은 슬러지의 호흡율은 실험기간 동안 일정한 반면, 유

기물을 주입한 슬러지는 초반에 높은 호흡율을 보이고 이후 감소되는데 이

때 두 호흡율의 차이가 주입한 하수에 의한 호흡율 실험초기의 높은 OUR

(Area1, Ss)에 기인

-

·

② 분석결과

분석결과를 <표 4-3>에 나타내었으며, 유입하수의 SS값은 90.72㎎COD/ℓ,

통합유입수의 SS값은 134.48㎎COD/ℓ로 분석되었다.

3) Slowly biodegradable substrate(Xs) 결정

① 분석방법

- Ss 농도산출을 위한 회분식 반응기와 같은 반응기에서 측정 가능

- Ss에 기인한 초반의 높은 호흡율 이후 내생호흡까지 이어지는 낮은 호흡율

에 의한 산소소모(OC2)는 Xs에 기인된 것으로 가정

- 호흡율이 일정해지는 시점은 유기물이 완전히 소모되고 내생호흡이 시작되

는 시점으로 판단


-

·

② 분석결과

분석결과를 <표 4-3>에 나타내었으며, 유입하수의 XS값은 189.11㎎COD/ℓ,

통합유입수의 XS값은 309.27㎎COD/ℓ로 분석되었다.


유입

하수

Ss : 90.72㎎COD/ℓ Xs : 189.11㎎COD/ℓ

통합

유입수

Ss : 134.48㎎COD/ℓ Xs : 309.27㎎COD/ℓ

<표 4-3> 유입수 및 통합유입수의 SS 및 XS 결과


4) Soluble inert organiic matter(SI) 결정

① 분석방법

- 미생물에 의해 분해되지 않는 용존기질로 운전중인 생물학적 처리반응조의

MLSS 일부분을 회분식 반응조로 옮겨 포기시키며, 일정시간 간격으로 시료

를 채취, SCOD를 측정하여 그 값이 안정되면 이를 유입수에 존재하는 SI로

결정(Henze et al., 1987)

- 질산화미생물에 의한 영향을 제어하기 위해 질산화 억제제 주입

② 분석결과

분석결과를 <표 4-4>에 나타내었다.


유입

하수

시간 (분) TCOD (㎎/ℓ)

0 75.33

2 45.55

4 34.01

6 27.66

9 23.91

12 24.89

24 23.13

36 21.52

48 21.52 SI : 21.52㎎COD/ℓ

통합

유입수

시간 (분) TCOD (㎎/ℓ)

0 70.07

2 48.54

4 39.64

6 33.89

9 35.77

12 31.39

24 30.66

36 30.01

48 29.79 SI : 29.79㎎COD/ℓ

<표 4-4> 유입수 및 통합유입수의 SI 결과


5) Particle inert organiic matter(XI) 결정

① 분석방법

- 총 COD의 구성은 다음의 식과 같이 구분되므로 이를 통해 결정

- TCOD(유입COD) = SS + XS + SI + XI

- 따라서, XI = TCOD - (Ss + Xs + SI)

② 분석결과

분석결과를 유입하수의 XI값은 250.82㎎COD/ℓ로 나타났으며, 통합유입수의

XI값은 248.20㎎COD/ℓ로 조사되었다.

6) COD fraction 결과

① 유입하수

구 분 비 율

Ss(Readily biodegradable substrate) 16.4

SI(Soluble inert organic matter) 3.9

XI(Particulate inert organic matter) 45.4

Xs(Slowly biodegradable substrate) 34.2

Total COD 100

<표 4-5> 유입하수의 COD fraction 결과

② 통합유입수

구 분 비 율

Ss(Readily biodegradable substrate) 18.6

SI(Soluble inert organic matter) 4.1

XI(Particulate inert organic matter) 34.4

Xs(Slowly biodegradable substrate) 42.9

Total COD 100

<표 4-6> 통합유입수의 COD fraction 결과


③ COD fraction 결과 적용

Y하수처리시설은 일반하수 외에 가축분뇨연계수가 포함되어 유입되며, 슬러

지 처리계통에서 발생된 반류수가 반송, 일차침전지 및 생물반응조로 유입된다.

따라서, 금회 검토에서는 유입원수 및 반류수가 포함된 조건을 용량계산에 적용하

여 단위공정별 반응을 검토하고 필요용량을 산출하였다. 또한, 동일한 조건을 유입

수 특성에 반영하여 전산모사를 수행함에 따라 Y하수처리시설의 실제 유입현황을

반영하여 실질적인 조건하에서 전산모사를 수행하고자 하였다.

3. Y하수처리시설 용량평가

1) 용량평가 개요

상기에서 검토된 Y하수처리시설의 운영현황을 기초하여 물질수지 검토를 통

해 시설용량의 적정성을 평가하고, GPS-X의 기초조건 및 모델링 결과를 검토하기

위해 현황조건 및 부하량 변화조건에 대한 용량평가를 수행하였다.

2) 용량평가의 기초자료 구성

① 공정구성

용량평가를 위한 공정구성은 다음의 <그림 4-12>와 같이 구성하였는데, 대부

분의 단위공정은 동일한 구성으로 하였으며, 소화조는 현황자료상 유입과 유출부하

량 등의 물질수지가 불일치하므로 소화조 내액 전부를 탈수 처리하여 탈수시설에서

탈리여액으로 배출되는 것으로 평가하였다.

② 용량평가 입력자료 구성

용량평가를 위한 입력자료는 유량, 수온, 수질 및 단위공정 운전현황 등 다양한

자료가 구축되어야 한다.

금회 용량평가의 입력자료는 Y하수처리시설의 2013년 평균조건 기준을 기초

하여 입력자료를 구성하였으며, 그 내용은 <표 4-7>에 제시한 바와 같다.

한편, 연계처리수에 대한 자료가 미비한 관계로 금회 적용한 수치는 Y하수처리


시설의 2013년 12월 물질수지의 자료를 적용하였으며, 금회에 적용된 물질수지자

료는 처리효율이 저하되는 시기로 동절기에 대한 평가가 필요한데, 특히 방류수수

질기준의 동절기 예외규정 삭제로 인해 동절기에도 상시 방류수 수질기준을 만족해

야하기 때문이다.

<그림 4-12> 용량평가를 위한 공정구성

구 분 운영 현황 입력 자료

유 량(㎥/일)평 시 43,144 43,500

동 절 기 39,533 39,500

수 온(℃)평 시 18.6 18.0

동 절 기 12.3(평균) 10.0

<표 4-7> 운영현황 및 입력자료


(표 계속)

구 분 운영 현황 입력 자료

유입수질

(㎎/ℓ)

BOD 255.1 255.0

COD 146.3 146.0

S S 264.9 265.0

T-N 36.5 36.5

T-P 3.3 3.3

일차침전지

처 리

효 율

(%)

BOD 61.0 60.0

COD 58.3 55.0

S S 76.2 75.0

T-N 12.0 12.0

T-P 17.8 17.0

슬러지농도(%) 3.16 3.16

생물반응조 MLSS(mg/ℓ) 1,935 1,900

이차침전지 슬러지농도(mg/ℓ) 4,319 4,000

소화조 유입TS(%) 73.5 74.0

소화효율(%) 32.9 33.0

탈수기 케익함수율(%) 83.1(벨트), 1.1(원심) 81.0

<그림 4-13> 기본조건에 대한 물질수지 결과


<그림 4-14> 기본조건에 대한 물질수지 결과


이에 따른 물질수지 평가결과, <그림 4-13>에서와 같이 생물학적 처리공정에

서 가장 중요한 요소인 최초침전지 유출수(생물반응조 유입수)의 처리결과가 운영

현황과 유사하게 나타나 물질수지 구성이 적정한 조건임이 확인되었다.

한편, 동절기(12 ~ 3월) 물질수지 평가를 위해서는 동절기 최저수온 조건과

동절기의 유입수질 조건(생물반응조 유입조건)의 추가적인 검토가 필요하다. 동절

기 최저수온은 수온과 처리효율의 상관성이 높으므로 생물반응조에서 실제 지속되

는 저수온 조건을 검토하여 이에 대한 평가가 수행되어야 하며, 생물반응조 처리성

능은 수질이 아닌 유입부하량으로 결정되기 때문에 동절기 유입량 및 동절기 평균

수질을 기준으로 동절기 물질수지를 검토하고자 하였다. 또한, Y하수처리시설의

생물반응조 유입수질을 기준으로 고농도 조건을 평가하여 고부하 조건에서의 처리

성능 평가를 수행하였다.

먼저, 수온조건을 살펴보면, 2013년 평균 수온은 18.6℃이며, 최저 수온은

8.9℃, 최고 수온은 27.5℃로 나타났다.

동절기(12 ~ 3월)를 제외한 시기의 최저수온은 14.6℃로 확인되었으며, 동절

기의 평균 수온은 12.3℃, 지속일수로 인해 처리시설에 영향을 미칠 수 있는 최저

수온조건은 10.2℃로 평가되었다.

생물반응조 유입수의 수질은 전체 평균, 동절기 평균 및 고농도 조건의 3가지

조건에 대하여 검토하였다.

<그림 4-15> 수온변화


구 분

동절기 제외 동절기

평균 수온 최저 수온 평균 수온 최저 수온

운영 입력 운영 입력 운영 입력 운영 입력

수온(℃) 18.6 18.0 14.6 14.0 12.3 12.0 10.2 10.0

<표 4-8> Y하수처리시설 수온에 대한 운영현황 및 입력자료

수질에 대한 입력값을 결정하고자, 전체 평균 및 동절기 평균은 산술평균값을

활용하였으며, 고농도 조건은 2013년 자료의 누적분포를 분석한 결과, 측정 오차

및 이상상황 등으로 인한 오차범위로 판단되는 상위 5% 구간은 제외하고 95%

누적수질 조건으로 설정하였다.

<그림 4-16> 고농도 수질인자 결정을 위한 연간 운영 수질 누적 분포


구 분생물반응조 유입수질(㎎/ℓ)

BOD COD SS T-N T-P

전 체 평 균 111.0 64.5 77.6 35.6 2.84

동절기 평균 130.2 78.5 90.1 37.1 3.01

고농도 조건 157.9 90.3 120.3 49.0 4.00

<표 4-9> 생물반응조 유입수질현황 및 입력자료

③ 용량평가 조건설정

상기의 조건에 기준하여 용량평가 수행조건은 다음과 같이 구성되었는데, 평균

수질 조건에서 수온에 따른 영향과 동절기의 평균수질 조건에서 수온에 따른 영향,

마지막으로 고부하 조건에서 수온에 따른 영향의 총 8 Case를 검토하였다.

구 분 수 질 수 온(℃) 유 량(㎥/일)

Case 1 전체 평균수질 14 43,500



Case 4 동절기 평균수질 12 39,500

Case 5 동절기 평균수질 10 39,500

Case 6 고농도 수질조건 14 43,500



<표 4-10> 용량평가를 위한 설정 조건 구성

3) 용량평가 결과

용량평가 수행시 MLSS 농도에 따라 필요용량의 규모가 변동되는데, 금회 조

건에서는 이차침전지 수심이 4m로 MLSS 유지가 가능할 것으로 평가되는 최대

조건으로 3,000㎎/ℓ을 설정하였다. 즉, 조건변화를 최대 MLSS 3,000㎎/ℓ 이하

수준에서 용량의 적정성을 평가하고자 하였으며, 각 조건에서의 적정 MLSS 조건


을 제시하였다.

용량평가 결과를 살펴보면 전체 평균수질 조건인 Case 1 ~ 3의 경우에는 동

절기를 포함해 모든 조건에서 시설용량의 적정성이 확보된 것으로 평가되었다. 각

조건에서의 MLSS는 평균수온 14℃에서는 2,100㎎/ℓ, 동절기 평균수온 12℃에

서는 2,400㎎/ℓ, 그리고 최저수온 10℃ 조건에서는 2,800㎎/ℓ를 유지하면 완전질

산화와 안정적인 방류수수질 확보가 가능할 것으로 판단된다.

동절기 평균수질 조건인 Case 4 ~ 5를 살펴보면 동절기 평균수온 12℃ 조건

에서는 MLSS 2,700㎎/ℓ 유지 시에 모든 용량이 적정한 것으로 평가되었으나, 저

수온 10℃ 조건에서는 MLSS 3,000㎎/ℓ를 유지하여도 호기조 용량이 부족한 것

으로 나타났다.

고부하 조건에서는 비동절기 최저수온인 14℃ 조건의 Case 6에서는 MLSS

3,000㎎/ℓ를 유지할 때 생물반응조 용량이 적정한 것으로 평가된 반면, 동절기

평균수온 12℃ 조건인 Case 7과 동절기 최저수온 10℃ 조건인 Case 8에서는

호기조 용량 부족으로 인해 불완전질산화가 발생될 것으로 평가된다.

따라서 최초침전지, 최종침전지 및 무산소조는 모든 조건에서 용량이 적정한

것으로 평가되었으나, 호기조 용량은 동절기 최저수온 조건과 고부하 동절기 평균

수온 및 최저수온 조건에서 용량이 부족한 것으로 평가되어 안정적인 방류수수질기

준의 준수가 곤란할 수 있을 것으로 판단된다.

호기조 용량이 부족한 경우에 필요한 호기조용량은 현재 운영되고 있는 호기조

용량(10,773㎥)을 기준으로 동절기 최저수온 조건에서는 약 15%(1,600㎥), 고부

하 동절기 평균수온 조건에서는 약 25%(2,700㎥) 그리고 고부하 최저수온 조건에

서는 약 50%(5,400㎥)가 추가로 확보되어야 안정적인 질산화가 수행 가능한 것으

로 평가되었다. 한편, 무산소조는 모든 조건에서 용량조건을 충족하고 있어 무산소

조의 용량을 축소하고 호기조 용량의 추가 확보가 가능한지 여부를 평가하였으나,

고부하 최저수온 조건에서 무산소조가 적정용량을 확보하고 있어 무산소조도 여유

율은 크지 않는 것으로 평가되기 때문에 호기조는 추가적인 용량증설이 필요할 것

으로 판단된다.


구 분용량 적정성 MLSS

(㎎/ℓ)종합 결과

일차침전지 무산소조 호기조 이차침전지

Case 1 ○ ○ ○ ○ 2,100 적 정

Case 2 ○ ○ ○ ○ 2,400 적 정

Case 3 ○ ○ ○ ○ 2,800 적 정

Case 4 ○ ○ ○ ○ 2,700 적 정

Case 5 ○ ○ × ○ 3,000 부적정

Case 6 ○ ○ ○ ○ 3,000 적 정

Case 7 ○ ○ × ○ 3,000 부적정

Case 8 ○ ○ × ○ 3,000 부적정

<표 4-11> 설정조건에 따른 용량평가 결과

4. 공정 전산모사(GPS-X) 검토

1) 공정 전산모사 검증 개요

용량평가의 결과를 기준으로 공정 전산모사(GPS-X)를 통해 용량평가의 결과

를 검토하고자 하였다. 전산모사의 Case는 용량평가의 Case와 동일한 조건으로

설정하였으며, 생물반응조 유입수 조건을 유사조건이 되도록 보정을 실시하여 생물

반응조를 통한 유출수의 수질을 검토해 보았다.

2) 전산모사의 이론적 배경

① 전산모사 개요

하수처리시설의 모든 공정의 반응은 생물학적 반응에 의해 이루어지며, 고도

처리시설까지 포함할 경우 기본 기작은 BOD 산화, 질산화와 탈질에 의한 질소제

거, 인방출과 과잉섭취에 의한 인제거 등을 들 수 있다.

이러한 기작들은 매우 복잡한 과정으로 이루어지므로 정확한 정량적 산출이

불가능하지만 세계적으로 알려진 ASM 모델을 기반으로 할 경우 실제 하수처리시

설의 개략적 상태 제시 및 근사적인 정량화가 가능하다고 알려져 있다.

기본적인 전사모사의 방향은 하수처리시설의 운영조건에 대하여 생물반응 공


정의 정상상황과 비정상상황에 대한 안정성과 처리효율 등을 컴퓨터 시뮬레이션

프로그램을 사용하여 검증을 실시하여 개선사항 도출을 위한 인자 및 기본자료로

활용하는데 있다.

② GPS-X 프로그램의 개요 및 특징

GPS-X(General Purpose Simulator Xview) 프로그램은 AO, A2O,

Bardenpho, 5-stage BNR, VIP, MUCT 등과 같은 각종 BNR 공정과 SBR,

생물막 여과, 산화구, 활성 슬러지법 등과 같은 공정에 대해 Stedy-state &

Dynamic condition에서 실제 하수 처리장을 모사할 수 있다.

GPS-X 프로그램은 대규모 하수 처리장에 대한 시뮬레이션을 하기 위해 다목

적의 모델 환경을 제공해 주는 Modular이며, 고차원 GUI(Graphic User

Interface)를 통해 처리장의 프로세스 모델링과 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를

해석할 수 있다. 특히 시뮬레이션은 시스템 거동에 대한 해석, 각 단위 공정별 처리

기능의 분석을 통해 처리장의 현황과 문제점들을 판단하고 결정할 수 있다. 그리고

하수처리시설의 장래 처리수질 예측 및 새로운 공정 설계에 대해서도 시뮬레이션을

통해 검토할 수 있는 특징을 가지고 있으며, 하수처리시설의 각 단위 공정들에 대한

시뮬레이션을 수행하여 대안별 적정공법의 선정과, 수질 및 수량 변화에 대한 시뮬

레이션을 통해 방류수의 수질 예측과 더불어 운영상 문제점을 사전에 분석할 수

있다.

GPS-X 프로그램을 통해 운전자에 대한 사전교육으로 조기에 현장에 적응할

수 있으며, 하수처리시설에서 발생할 수 있는 문제점들을 시나리오로 작성하여 사

전에 예방을 할 수 있는 특징들을 가지고 있다.

GPS-X 프로그램의 특징을 요약하면 다음과 같다.

◦ 수질예측(Prediction) : 각 단위 공정 및 방류수 수질의 사전 예측

◦ 처리공정상 문제점 검토 및 예상 시나리오 작성, 수행(Trouble Shooting

& Exploration of What-if Scenario)

- 수온, 수량 및 수질 변화에 따른 영향

- 대안별 문제점들을 시나리오로 작성하여 예상 결과를 사전 분석

◦ 최적 운전조건 설정


- 현재 상황에서 하수 처리 시설의 처리 기능 분석

- 각 공정별 주요 인자의 Calibration과 Optimization

◦ 운영자 교육 및 관리

- 전반적인 프로세스 이해

- 문제 유발에 대한 원인과 효과 이해

- 조기 현장 적응성 확보

◦ 설계(Design)

- 효율적이고 경제적인 공정 설계 및 새로운 시스템 설계 및 장래

처리장 확장 등

GPS-X 프로그램에서는 각 단위 공정별 변수들에 대해 각각 Default 값들을

제공하는 데, 이러한 값들은 수십년간의 연구를 통해 검증된 값들이기 때문에 대부

분의 경우 그 범주내에 있지만, 일부의 값들은 Calibration과 Optimization을 통

해 처리장에 적합한 인자를 구하여야 한다. 즉, 실측치와 시뮬레이션 한 값을 상호

비교하여 정확성을 검토한 다음 하수처리시설을 최적화시킬 수 있다.

3) 모델구성 및 입력계수 설정

① 공정구성

전산모사를 위한 공정구성은 <그림 4-17>에 제시하였는데, 유입수는 유입

하수+연계처리수로 설정하였고 전체 공정은 일차침전지, 생물반응조, 이차침전지

및 여과시설로 구성하였다.

생물반응조는 총 4지 중 1지는 무산소조, 3지는 호기조로 구성하였으며, 호기

조의 DO는 2mg/L 이하로 설정 시 질산화의 저해가 일어날 수 있는 것으로 결과가

도출되었으므로 DO는 상시 2㎎/ℓ 이상이 유지되도록 설정하였다.

슬러지 처리공정은 생슬러지는 소화조로 유입되고 잉여슬러지와 연계처리슬

러지는 직탈수 되는 것으로 설정하였다.

각각의 단위공정 효율은 앞서 전술한 바와 같이 운영현황에서 도출된 평균 처

리효율을 적용하였으며, MLSS 조건을 변화시켜 안정적인 처리성능을 유지할 수


있는 조건이 확인될 때까지 전산모사를 수행하였다.

<그림 4-17> 전산모사를 위한 공정구성

② 입력계수

전산모사 시 주요 모델 입력계수는 GPS-X상의 default 값과 주요 문헌에

적용된 값들을 사용하였다.

Parameter Default 적용값 Unit

Active Heterotrophic Biomass

Heterotrophic max. specific growth rate 6 6 1/d

Lysis and decay rate constant 0.4 0.4 1/d

Denitrification reduction factor 0.6 0.6 -

Half sat. coefficient of ferm. subs. 4 4 gCOD/㎥

Half sat. coefficient of VFAs 4 4 gCOD/㎥

<표 4-12> 주요양론 계수 및 동력학 계수


(표 계속)


Active Poly-P Accumulating Biomass

Rate constant for storage of PHA 3 3 1/d

Rate constant for storage of poly-P 1.5 1.5 1/d

Max. specific growth rate of PAOs 1 1 1/d

Lysis(decay) rate of PAOs 0.2 0.2 1/d

Poly-P lysis rate 0.2 0.2 1/d

PHA lysis rate 0.2 0.2 1/d

Reduction factor for anoxic activity 0.6 0.6 -

Volatile fatty acids half sat. coefficient 4 4 gCOD/㎥

Phosphorus half sat. coeff. for storage of poly-P 0.2 0.2 gP/㎥

poly-P half sat. coeff. for storage of P 0.01 0.01 gCOD/gCOD

Inhibition coefficient for Poly-P storage 0.02 0.02 gP/gCOD

PHA half sat. coefficient 0.01 0.01 gCOD/gCOD

General Half-Saturation Coefficients

Oxygen half saturation coefficient 0.2 0.2 gO2/㎥

Nitrate half saturation coefficient 0.5 0.5 gN/㎥

Ammonium(as a nutrient) half sat. coefficient 0.05 0.05 ㎥

Phosphate(as a nutrient) half sat. coefficient 0.01 0.01 gP/㎥

Alk. half saturation coefficient 0.1 0.1 mole/㎥

Active Autotrophic Biomass

Autotrophic max. growth rate 1 1 1/d

Autotrophic decay rate 0.15 0.15 1/d

Oxygen half sat. coeff. for growth of autotrophs 0.5 0.5 gO2/㎥

Ammonium half sat. coeff. for growth of

autotrophs1 0.667 gN/㎥

Alkalinity half sat. coeff. for autotrophs growth 0.5 0.5 moleHCO3-/㎥



Active hetertrophic biomass

Hetertrophic yield 0.625 0.625 gCOD/gCOD

Active Poly-P accumulating biomass

PAOs yield 0.625 0.625 gCOD/gCOD

poly-P requirement for PHA stored 0.4 0.4 gP/gCOD

PHA requirement for poly-P storage 0.2 0.2 gCOD/gP

Max. ratio of poly-P in PAOs 0.34 0.34 gP/gCOD

Active autotrophic biomass

Autotrophic yield 0.24 0.24 gCOD/gN

<표 4-13> 모델의 주요 Stoichiometric coefficients 및 kinetics

COD 조성을 앞서 언급한 COD fraction test의 수행결과 값을 적용하였고,

생물반응조의 처리성능을 살펴보기 위해 생물반응조 유입수(최초침전지 유출수)를

운영현황과 맞추기 위해 보정을 수행하였다.

전산모사 공정구성의 적정성을 평가하기 위해 평균 유량 및 수질과 평균 수온

18℃ 조건에서 전산모사를 수행한 결과, 생물반응조 유입수는 매우 유사한 형태가

도출되었으며, 방류수는 T-N, T-P가 다소 전산모사값이 높게 도출되었으나, 유

의미한 결과값이 도출되었던 것으로 평가된다.

<그림 4-18> 평균조건에서 생물반응조 유입수(좌) 및 방류수(우)의 전산모사 결과값


③ 전산모사 설정 조건 구성

전산모사의 Case는 기본적으로 용량평가와 동일하게 수행하였는데, 방류수

수질기준을 초과하는 조건이 도출된 경우에는 온도를 변화시켜 방류수수질기준을

초과하는 시점을 파악하고자 하였으며 이에 따라 총 9개 Case에 대한 전산모사가

수행되었다.

구 분 수 질 수 온(℃) 유 량(㎥/일) 용량평가 Case 비교

Case 1 전체 평균수질 14 43,500 Case 1



Case 4 동절기 평균수질 12 39,500 Case 4

Case 5 동절기 평균수질 11 39,500 -

Case 6 동절기 평균수질 10 39,500 Case 5

Case 7 고농도 수질조건 14 43,500 Case 6

Case 8 고농도 수질조건 12 39,500 Case 7

Case 9 고농도 수질조건 11 39,500 -

<표 4-14> 용량평가를 위한 설정 조건 구성

4) 전산모사 결과

① 생물반응조 유입조건

생물반응조의 처리성능을 평가하기 위한 조건으로 운영현황과 전산모사 결과

값의 적정성을 비교하였는데 모든 경우에서 생물반응조 유입조건이 적정하게 구성

되었던 것으로 확인되었다.


[전체 평균 유입수질 조건] [동절기 평균 유입수질 조건]

[고농도 유입수질 조건]

<그림 4-19> 생물반응조 유입수질의 전사모사 결과

② 전산모사 결과

생물반응조 유출수와 방류수에 대한 전산모사 결과는 다음과 같은데 점선은

방류수수질기준을 나타낸 것이며 처리성능의 문제점 파악을 위해 생물반응조 유출

수와 방류수에 대해서 결과 값을 검토하였다.

<그림 4-20> 전산모사 수행 시 Case 별 MLSS 농도


[Case 1] [Case 2]

[Case 3]

<그림 4-21> 평균수질 조건에서 전산모사 결과

[Case 4] [Case 5]

[Case 6]

<그림 4-22> 동절기 평균수질 조건에서 전사모사 결과


[Case 7] [Case 8]

[Case 9]

<그림 4-23> 고농도 유입수질 조건에서 전사모사 결과

먼저, 평균수질 조건에서의 전산모사 결과를 살펴보면 수온이 저하되는 동절기

에도 안정적인 방류수수질기준 충족이 가능한 것으로 나타났는데 평균수질에서는

MLSS 2,500㎎/ℓ, 동절기 12℃ 조건에서는 MLSS 3,000㎎/ℓ 유지시 완전질산화

가 일어나나, 동절기 10℃ 조건에서는 불완전질산화로 인해 방류수 NH4-N이 다

소 상승되는 것으로 평가되었다.

동절기 평균수질 조건에서는 12℃에서 방류수 수질기준을 충족하는 것으로

나타났으나, 11℃에서는 T-N이 방류수 수질기준에 도달하고 있으며, 10℃ 조건

에서는 방류수 수질기준을 초과하는 것으로 평가되었다. 특히 10℃ 조건에서의

NH4-N 농도를 살펴보면 방류수 T-N 농도와 매우 유사한 수준으로 질산화 반응

이 거의 이루어지지 않는 것으로 나타났다.

고농도 유입수질 조건의 경우 14℃와 12℃에서는 방류수 수질기준에 근접하

는 수준이며, 11℃에서는 방류수 수질기준을 초과하는 것으로 평가되었다. 한편,

방류수의 NH4-N가 높게 발생되는 경우에는 NBOD가 발현되어 방류수의 BOD가

증가될 수 있는 가능성이 있는데, Case 4 ~ 9까지는 모두 불완전 질산화가 일어나


는 것으로 판단될 수 있다.

결과적으로 Y하수처리시설은 평균수질 조건에서는 안정적인 처리가 가능한

수준이나, 동절기와 고농도 하수유입 시에는 질소처리의 제한으로 인해 방류수의

T-N과 NH4-N로 인한 BOD의 증가가 나타날 수 있을 것으로 평가된다.

<그림 4-24> 각 Case 별 방류수 내 NH4-N 농도

5) 방류수 수질기준 준수를 위한 시설용량 평가

방류수 수질기준을 안정적으로 충족하기 위해 현재 시설로 방류수 수질기준을

만족할 수 있는 유량조건을 평가하였는데 이는 현재 Y하수처리시설의 운영조건에

서 적정 시설용량으로 판단될 수 있다.

평가조건은 동절기 고농도조건을 기준으로 하였으며, 방류수수질기준의 충족

여부와 불완전질산화에 의한 NBOD 영향을 배제하기 위하여 완전질산화가 진행될

수 있는 조건을 적정조건으로 평가하였다.

구 분 수 질 수 온(℃) MLSS(㎎/ℓ) 비 고

전산모사 조건 고농도 수질 10 3,000 처리효율 최악조건

<표 4-15> 방류수 수질기준 준수를 위한 적정 시설용량 평가 조건

먼저, 동절기 평균 유량조건인 39,500㎥/일에서는 질산화가 일어나지 않아


방류수 TKN이 약 40㎎/ℓ를 초과하여 방류수 수질기준의 T-N을 초과하는 것으로

평가되었으며, 유입하수량을 36,500㎥/일로 축소한 경우는 방류수 수질기준은 모

두 만족하나 불완전질산화로 인해 방류수 TKN이 약 3.3㎎/ℓ로 나타났다.

완전질산화 조건으로 판단될 수 있는 방류수 TKN 조건은 약 2㎎/ℓ 수준으로

전산모사 평가에서는 약 33,500㎥/일까지 유입하수량을 축소해야 만족할 수 있는

수준으로 확인되었으나, 35,500㎥/일까지는 적정한 수준으로 평가될 수 있으므로

Y하수처리시설의 적정 시설용량은 35,500㎥/일로 판단된다.

<그림 4-25> 유입유량 조건별 방류수 수질

<그림 4-26> 유입유량 조건별 방류수 TKN 농도


6) 방류수수질기준 충족을 위한 시설용량 추가

현재 유입조건에서 안정적으로 방류수수질기준을 충족하기 위해 부족한 시설

의 추가용량 확보를 통해 처리성능을 확보하는 방안을 검토하고자 하였다.

먼저, 부족한 시설의 추가용량 확보는 앞에서 검토한 바와 같이 불완전질산화

로 인한 영향이므로 호기조용량을 추가 확보하는 경우를 기준으로 하였다. 검토조

건은 가장 처리성능이 악화되는 조건으로 전산모사 검토조건 중 유입수질은 고농도

조건, 수온은 10℃, 유입유량은 동절기 평균유량인 39,500㎥/일을 기준조건으로

설정하였다.

구 분 수 질 수 온(℃) 유량 (㎥/일) MLSS(㎎/ℓ) 비 고

전산모사 조건 고농도 수질 10 39,500 3,000 처리효율 최악조건

<표 4-16> 고유량 시 방류수 수질기준 준수를 위한 적정 시설용량 평가 조건

구 분추가용량 비율(기존 호기조용량 기준)

- 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%

호기조(㎥) 10,773 12,873 13,973 15,073 16,073 17,173 18,273 19,373

<표 4-17> 호기성 반응조 용량 조건

생물반응조 중 호기조의 용량을 추가로 확보하여 방류수 수질기준 충족여부와

질산화 경향을 살펴보았는데, 방류수 수질기준은 만족하며 완전질산화가 발현되는

것으로 판단되는 용량을 상기 전산모사조건에서 방류수 수질기준을 안정적으로 만

족하기 위한 조건으로 평가하였다.

먼저, 호기조 용량을 약 20% 증가한 조건에서는 방류수 TKN이 약 41㎎/ℓ로

질산화가 일어나지 못하는 것으로 평가되었으며, T-N이 방류수 수질기준을 초과

하는 것으로 나타났다. 호기조 용량을 30% 증가시켰을 경우, 방류수 수질기준을

만족하나 불완전질산화로 인해 방류수 TKN이 약 4㎎/ℓ를 초과하는 것으로 나타났

다. 완전질산화를 통해 NBOD의 영향을 배제하고 안정적인 방류수 수질기준을 충

족하기 위해서는 호기조 용량을 약 50% 이상 추가해야 할 것으로 평가된다.


<그림 4-27> 유입유량 조건별 방류수 수질

<그림 4-28> 유입유량 조건별 방류수 TKN 농도


제2절 운영효율성 제고를 위한 하수고도처리시설 개선방안

1. 하수처리시설 운영 개선방안

1) 유입 오염부하량를 고려한 시설용량 평가 도입

경기도 하수고도처리시설 보급현황에서 제시된 바와 같이, 2000년 이전에 중

⋅대규모의 하수처리시설이 준공⋅가동되었다. 이들 처리시설의 주 처리공법인 생

물학적처리방법은 대부분 표준활성슬러지공법으로, 하수도시설기준에서 HRT가

6 ~ 8시간으로 제시되어있으며, 따라서 보통 7시간 내외로 운영되어왔다. 하지만

2001년 ｢하수도법 시행규칙｣에서 방류수 수질기준 중 T-N 및 T-P농도가 강화

되면서 기존 표준활성슬러지법을 개량하여 생물학적 질소⋅인 제거공법으로 변경

하여 운전되기 시작하였다. 이 시기는 하수관거의 불량으로 인해 다량의 불명수가

유입되어 유입하수의 수질농도가 낮아 방류수 수질기준을 준수하는데 큰 부담이

없었다.

2003년부터 시작된 한강수계 하수관거정비 사업을 시작으로 2005년 이후 기

타 지역에서 하수관거 BTL 사업이 본격화되면서 관거 정비를 통해 불명수량이

급격히 감소되었고, 분뇨의 직투입으로 고농도 하수가 유입됨에 따라, 현재 계획

유입 오염부하량을 초과하는 하수처리시설이 30% 정도에 달하고 있다. 또한 2012

년 1월 1일부터 방류수 수질기준 중 T-N 및 T-P항목에 대한 동절기 유예조건이

사라지면서 ‘엎친 데 덮친 격’으로 방류수 수질기준을 준수하는데 있어 운영자들의

어려움이 가중되었다.

이에 따라 최근에 가동되거나 설계되는 하수처리시설에 대해서는 방류수 수질

기준 준수를 위해 생물반응조의 HRT를 최소 10시간이상으로 제안하고 있으며,

최대 하루에 달하는 처리장도 나타나고 있다. 이처럼 신규로 건설된 하수처리시설

에서는 오염부하량 증가와 동절기 미생물 활성도 저하로 질소제거에 어려움이 발생

되어 HRT를 여유 있게 설정하는 반면, 2005년 이전에 건설된 처리시설들은 HRT

가 짧아 질소제거에 어려움을 겪고 있으므로 이에 대한 대안 마련이 필요하다.

현재 기존 하수처리시설의 증설은 처리구역 내 하수발생량만을 고려하여 이루

어지고 있다. 즉, 하수발생량이 증가될 경우에만 계획년도를 고려하여 증설을 결정


하고 있으며, 유입 오염부하량의 증가는 증설여부 결정에 있어 고려대상이 아니다.

따라서 유입 오염부하량이 계획 오염부하량에 비해 증가되었거나 짧은 HRT로

인해 방류수 수질기준을 안정적으로 준수하기 어려운 하수처리시설에 대해서는 정

밀기술진단을 통해 용량평가를 수행하고, 용량평가 후 방류수 수질기준 준수를 위

해 시설물 증설이 필요할 경우에는 지자체별로 하수도정비 기본계획 수립 시 증설

계획을 반영할 수 있도록 하여야 한다.

2) 처리수질의 안정성 확보를 위한 처리공정 개선

최근 방류수 T-P 농도의 강화 및 수질오염총량관리제의 T-P 항목 추가에

따라 각 처리시설에서 앞다투어 총인처리시설을 도입하고 있다. 총인처리시설은

물리화학적 처리로서 그 특성 상 유량변동(수리학적 부하, Hydraulic loading)이나

오염물질 농도 변화에 매우 민감하다. 그러나 총인사업이 동시다발적으로 성급히 시

행되면서, 설계 시 유입유량을 일최대계획하수량으로 설정하였고, 이로 인해 유량이

초과 유입되는 아침이나 저녁시간대에는 T-P 처리효율이 저하되어 방류수 수질기

준을 초과하는 사례가 발생되고 있다. 대표적인 예가 M하수처리시설로 시설용량이

7,500㎥/일이며, 총인처리시설로 급속여과방식(MSF)을 채택하여 운영하였으나,

유량 변화에 대응하지 못하여 2013년 11월에 방류수 수질기준을 초과하여 시설개

선 명령을 받았다.

구 분계 획 하 수 량

분 류 식 합 류 식

1차침전지까지처리시설(소독시설 포함) 계획1일최대오수량 계획1일최대오수량

처리장내 연결관거 계획시간최대오수량 우천시 계획오수량

2차처리처리시설 계획1일최대오수량 계획1일최대오수량


3차처리 및

고도처리

처리시설 계획1일최대오수량 계획1일최대오수량


<표 4-18> 설계 시 공공하수처리시설 계획하수량


또한 T-P 제거에서는 화학적 처리가 수반되며, 따라서 약품주입량에 따른 응

집슬러지가 발생하는데, 2012년 환경부는 연구결과에서 총인처리시설 도입 후 슬

러지 발생량은 1㎥의 처리유량 당 0.382㎏이 발생되는 것으로 보고하였다. 이처럼

총인처리시설로 인해 슬러지발생량이 20 ~ 30%가량 증가됨에도 불구하고, 예산부

족 및 슬러지처리시설의 가동시간 연장을 고려하여 슬러지처리시설의 증설 없이 사

업이 추진되면서 슬러지처리시설의 과부하로 수처리에 악영향을 미치고 있는 실정이

다.

총인처리 시 처리수질이 문제가 되는 경우는 대부분이 유량변동으로 인한 충격

부하에 따른 것으로, 안정적인 처리수질의 확보를 위해서는 총인처리시설 전단에

유량조정조의 설치가 필수적이며, 또한 발생되는 슬러지의 정상적인 처리를 위해

슬러지 처리시설의 적정용량 확보가 필요하다.

3) 생물학적 처리공정의 최적화 운전

설문조사와 운영 문제점에서 제시하였듯이 총인처리시설이 도입되기 전보다

총인처리시설이 도입된 이후 생물학적 처리시설이 미흡하게 운영되는 것으로 조사

되었는데, 총인처리시설은 생물학적 처리공정의 보조공정으로서 강화된 방류수 수

질기준을 준수하기 위하여 설치된 것이지 주처리공정으로 인식해서는 안 된다.

총인처리시설은 기존의 처리시설에서 최대한 오염부하량을 저감시킨 후 잔류

된 미량의 오염물질을 처리하는 것이 주된 목적이므로, 총인처리시설을 주 처리공

정처럼 운영할 경우 총인처리시설로 유입되는 수질이 설계수질보다 악화되어 약품

주입량이 증가되고, 이에 따라 응집플럭이 증가되어 응집플럭을 제거시키는 물리적

처리공정에까지 악영향을 미치게 되므로 오히려 방류수 수질기준 준수가 어려워진

다.

특히 화학적 처리 후 여과시설을 사용하는 공법의 경우, 여과시설에서 처리능

을 결정하는 것이 여과속도이기 때문에 설계인자 중 여과속도가 가장 중요하다.

여과속도는 고형물농도에 반비례하므로 일정한 여과속도를 유지시키기 위해서는

유입유량을 저감시켜야하는데, 유입유량의 저하는 결국 처리효율을 저하시키는 악

순환을 가져온다.


따라서 강화된 방류수질을 준수하기 위해서는 총인처리시설의 유입수질을 계

획수질 이하로 유지시키는 것이 중요하므로 생물학적 처리시설이 최적으로 운영될

수 있도록 주기적인 지도단속 및 기술지원이 필요하고, 잘 운영되는 시설에 대해서

는 인센티브를 제공하며, 계획수질을 초과하는 처리장에 대해서는 패널티를 제공하

는 방안을 모색하여야 한다.

4) 생물반응조의 유기탄소원 공급을 위한 최초침전지의 적정 운영

생물학적 질소⋅인 제거 공정에 있어 C/N비는 중요 인자 중 하나로, 유기물질

이 부족할 경우 탈질과정이 쉽지 않기 때문에 초기 하수고도처리에서는 유기물질

부족 문제의 해결방안으로 외부탄소원의 주입을 적극 고려하였다. 그러나 최근에는

관거정비 사업으로 유입수질농도가 증가되어 C/N비로 인한 질소제거의 어려움은

거의 없는 편이다.

그러나 문제가 발생되는 하수처리시설은 2005년 이전에 건설된 하수처리시설

중 최초침전지가 적용된 곳이다. 당시 처리구역은 합류식관거 방식으로 인해, 강우

시 하수처리시설로 계획시간최대오수량(Qs)의 3배를 유입시켜 최초침전지에서 입

자상물질을 제거시킨 후 2Qs는 월류시켜 방류수역으로 배출시키고, 1Qs는 생물학

적처리시설로 유입시킨 후 처리하여 방류하는 시스템이었다. 이로 인해 하수관거정

비 사업이 이루어진 처리구역의 경우 우수가 유입되지 않아 계획하수량만이 유입되

었고, 최초침전지의 체류시간이 길게는 3배 이상 증가되어 다량의 입자상 물질이

제거됨에 따라 생물반응조에서 C/N비가 부족해지는 현상이 발생되고 있다.

일례로 용량평가를 수행한 Y하수처리시설의 경우 BOD 제거효율이 70% 이상

으로 대부분의 유기물질이 최초침전지에서 제거되어 수온 및 pH, 내부반송률, 무

산소조 체류시간이 적합함에도 처리수 중 질산성질소의 농도가 3 ~ 4㎎/ℓ정도로

나타났으며, 이와 같이 C/N비가 부족하여 완벽한 탈질이 이루어지지 않는 것으로

판단된다.

현재 최초침전지를 운영하는 처리시설들은 입자상물질 침강성을 양호하게 유

지시키기 위하여 슬러지블랑킷(Sludge Blanket)을 1m 내외로 운영하고 있다. 따

라서 질소제거를 위한 적정한 C/N비 공급을 위해서 최초침전지의 슬러지블랑킷을


높여줄 필요가 있으며, 만약 강우 시 최초침전지의 월류수질에 대한 영향을 고려한

다면 외부탄소원의 공급을 적극 검토하여야 한다.

2. 운영관리 효율성 제고를 위한 제도적 개선방안

1) 순간채수에 의한 방류수 수질기준을 평균개념으로 전환

운영자들의 최종목표는 하수처리시설의 최적화 운전을 통해 오염물질을 최대

한 저감시켜 방류수 수질기준을 준수하는 것으로, 방류수 수질기준을 준수하지 못

하면 행정처분을 받게 되므로 운영자들은 처리수 수질관리에 예민할 수밖에 없다.

국내의 방류수 수질기준 준수 여부 확인은 시료채취의 경우 순간채수방식에

의한 시료분석 결과를 토대로 하거나, 수질원격감시체계(TMS, Tele Monitoring

System) 자료를 활용하여 판단한다.

운영자들의 입장에서는 방류수 수질기준을 절대적으로 준수해야하기 때문에

과잉된 처리시설을 도입할 뿐 아니라 처리수질의 안전성 확보를 위해 안전율을 고

려하여 하수처리시설을 운영하고 있으므로, 초기투자비 및 유지관리비용이 증가될

수밖에 없다.

따라서 하수처리시설의 운영관리 효율성 제고를 위해 일본의 경우와 같이 순간

채수방식은 24시간 채수방식으로 변경하거나 TMS는 미국의 경우와 같이 7일 평

균내지는 30일 평균값을 적용하는 방안이 필요하다.

2) 처리공법 선정의 개선

설문조사 결과에서 알 수 있듯이 하수처리과정에 도입된 처리공법의 만족도는

절반에 미치는 수준으로, 많은 하수처리공법들이 방류수 수질기준 준수나 운영관리

에 있어 문제점을 지니고 있다. 특히 처리공법에 대한 전문적 지식이 없는 공무원들

로서는 제대로 된 처리공법을 선정하는 것에 무리가 있고, 공정성을 기하기 위해

전문가들로 구성된 공법선정위원회를 통해 처리공법을 선정하고는 있으나, 공법선

정에 따른 책임이 없어 공법선정위원회의 역할이 유명무실화 되는 경우가 종종 발

생하고 있다. 또한 성능보증의 책임이 처리공법을 보유한 회사에 있으나, 대부분의

공법사들이 자본력이 빈약한 중소기업이므로 성능보증을 못할 경우, 도산하는 사례


가 종종 발생되어 결국 운영자들이 시설의 개선방안을 마련해야하는 등의 문제점이

발생되고 있다.

현재 턴키방식(Turn-key)으로 진행된 사업들은 건설사들이 처리공법을 선정

하므로 건설사와 더불어 공법사가 최종적으로 성능보증의 책임을 지는 반면, 기타

공사방식으로 진행된 사업은 감독기관에서 공법을 선정하고 설계에 반영하므로 책

임이 공법사에만 지워지게 된다. 따라서 기타공사로 진행되는 사업에 한하여, 공법

선정을 감독기관에서 수행할 것이 아니라, 전문적 기술지식 및 노하우가 풍부한

설계사에 공법선정 권한을 이양함으로써 성능보증에 대한 책임을 설계사와 공법사

가 함께 공유할 수 있도록 검토하여야 할 것이다.

3) 연계처리의 재검토

축산폐수 및 분뇨, 음식물쓰레기 침출수 등과 같은 고농도 폐수의 경우 일반

수처리시설로는 폐수배출 허용기준을 준수하기 어려우며, 고도처리시설을 통해 허

용기준을 준수할 수는 있으나 많은 운영관리비용이 소요되므로 보통 각각의 폐수처

리시설을 통해 전처리한 후 하수처리시설로 연계하여 오염부하량을 저감시키고 있

다.

각 폐수의 하수처리시설 연계처리기준은 ｢공공하수도시설 운영⋅관리 업무지

침｣에서 제시41)한 바와 같이 하수처리시설 유입 오염부하량의 10% 내로 전처리

한 후 공공하수처리시설로 유입시키고 있다.

문제는 연계 전 처리시설에서 제대로 처리되지 않아 연계처리수의 오염부하량

이 유입 오염부하량의 10%를 초과하고 있고, T-N 및 T-P농도는 높은 반면, 유기

물질함량의 대부분은 난분해성물질(NBDCOD)로 생물학적처리 시 유기탄소원이

부족하여 처리가 제대로 이루어지지 않고 있다는 것이다. 이로 인해 과도한 하수처

리설비의 도입이 필요하고 운영비용이 증가되는 문제점이 발생된다.

따라서 하수처리시설의 운영효율성을 제고시키기 위해서는 축산폐수 및 분뇨,

41) 전처리수의 오염부하량은 공공하수처리시설의 정상운영에 지장을 주지 않도록 총질소 및 총인의 오염부하량

은 설계시 유입하수오염부하량의 10%이내까지 전처리한 후 연계처리하여야 한다. 다만, 공공하수처리시설

신설 및 개량 계획시 기반영된 분뇨 부하량은 전처리수 오염부하량에서 제외한다. 한편, 총질소 및 총인의

설계치가 없는 공공하수처리시설의 경우 실제유입오염부하량의 10%이내까지 전처리하여 공공하수처리시설

의 정상운영에 지장을 주지 않는 범위 내에서 연계처리


음식물쓰레기 침출수 등을 공공하수처리시설로 연계처리하는 것보다 단독처리를

통해 방류하는 적합하다. 보통은 연계처리량이 하수유입량에 비해 적으므로 단독

처리를 완벽하게 수행하는 것이 처리비용을 저감시킬 수 있는 방법이라고 판단된

다.

4) 하수도 요금 현실화율 제고

하수처리시설 설치 및 개선 사업은 재원이 많이 소요되는 사업이고, 국비매칭

사업으로서 타 사회기반시설 설치사업들과 같이 사업 추진 시 국비의존도가 매우

크다. 따라서 국비 지원이 없을 경우 사업이 불가하므로 제때에 시설 증설 및 개선

이 이루어지지 않는 경우가 다반사이다. 또한 매년 걷어 들이는 하수도요금의 일정

부분을 대수선비로 확보하여야 하나, 하수도요금의 현실화율이 30%도 채 되지 않

아 운영관리비용조차 충당하지 못하고 있을 뿐 만 아니라, 일반회계에서 부족분을

지원받고 있는 실정이기 때문에 제때 시설개선이 이루어지기는 힘들다.

지방공기업특별회계로 운영되는 하수도사업 특성 상 하수도요금이 현실화 되

지 않을 경우 하수도행정자립을 가져올 수 없으며, 지역적 특성에 적합한 계획적

개발을 유도하는 데에도 한계가 있다.

따라서 안정적인 처리시설의 운영과 하수도 재정건전성 확보를 위해서는 무엇

보다 하수도요금의 현실화가 필요하다.

제 5 장 결론 및 정책제언

제 1 절 결론

제 2 절 정책제언

제5장 결론 및 정책제언 131

제5장

결론 및 정책제언

제1절 결론

경기도 내 시설용량 500㎥/일 이상의 하수처리시설은 총 128개소이며, 이들

처리시설 중 하수고도처리방식이 적용된 처리시설은 125개소, 시설용량

5,636,117㎥/일로 고도처리율이 94.2%에 달하고 있다.

하수고도처리시설을 운영하고 있는 운영자 및 수질분석자들을 대상으로 설문

조사를 수행한 결과, 처리수질이 불안정하고 운영이 까다로워 적용된 고도처리공법

에 대해 불만족스럽다고 답변한 응답자가 거의 절반(47%)에 가까운 것으로 조사되

었으며, 이렇게 부적합한 처리공법으로 인해 응답자의 21%가 제시된 처리수질을

만족시키지 못하는 것으로 나타났다. 또한 방류수 수질기준을 준수하기에 가장 어

려운 항목은 질소와 인 항목인 것으로 조사되었고, 특히 동절기 질소항목에 대해서

는 방류수 수질기준을 준수하기 어려우며, T-N 항목에 대한 방류수 수질기준을

10㎎/ℓ이하로 강화시킬 경우 기준을 준수하기 어려울 것이라고 답변한 비율이 전

체 응답자의 93%로 조사되었다.

하수고도처리시설의 운영 현황을 분석한 결과, 계획 오염부하량을 초과하여

운영되는 시설이 41개소로, 이 중 22개소는 120% 이상 계획 오염부하량을 초과하

는 것으로 나타났다. 또한 방류수 수질기준 준수를 위해 무엇보다 중요한 것이 충분

한 HRT 확보인데, 전체 처리시설 중 58.6%인 75개소에서 HRT가 10시간 이내로

조사되었으며, 이 중 8시간 이내로 운영되는 처리시설이 37개소로 나타나 이들

시설에서는 짧은 HRT로 인해 질소제거 시 많은 어려움을 겪을 것으로 사료된다.

시설규모별로 살펴보면, 2000년대 중⋅후반에 건설된 처리시설 중 중⋅소규모 하

수처리시설들은 HRT를 길게 유지시켜 운전되고 있는 반면, 2000년 이전에 지어

진 대규모 하수처리시설들은 HRT가 대부분 7시간 이내로 짧게 운영되는 것으로


조사되었다.

특히 최근 들어 입자상물질에 의한 유입오염부하량이 크게 증가되면서 최초침

전지의 역할이 매우 중요해졌는데, 2000년 이전에 건설된 처리시설은 대부분 최초

침전지를 설치하였으나, 2000년 이후에는 대부분의 처리시설이 지하화됨에 따라,

최초침전지 설치 시 초기투자비가 증가된다는 문제 때문에 미설치 운영되는 시설이

많았다.

하수고도처리시설 운영 시 문제점을 분석한 결과, 하수관거 정비가 이루어졌음

에도 불구하고 다량의 불명수 유입으로 운영효율이 저하되는 처리시설이 많은 것으

로 조사되었는데, 유입수질(BOD 기준)이 계획수질 이내로 유입되는 처리시설 (총

128개 처리시설 중 46%) 중 50% 이내로 유입되는 처리시설이 7개소로 나타났으

며, 이들 처리시설의 경우 운영효율성이 크게 저하될 것으로 사료된다. 또한 방류수

수질기준을 준수하기 어려운 질소항목의 경우, 특히 질소제거가 더욱 어려워지는

동절기에 충분한 HRT가 확보되지 않아 방류수 수질이 급격히 증가하는 것으로

나타났으며, 일부 처리시설에서는 방류수 수질기준을 초과하는 것으로 조사되었다.

T-P의 경우 방류수 수질기준이 강화되고, 총인처리시설이 적용되면서 총인처리시

설에 대한 의존도가 커짐에 따라 생물반응조가 부실하게 운영되고 있으며, 이로

인해 약품이 과다 투입되고 슬러지발생량이 크게 증가되어 예전에 비해 유지관리비

용이 40%이상 증가되는 것으로 나타났다.

따라서 안정적으로 방류수 수질기준을 준수하기 위해서는 유입오염부하량 및

동절기를 고려한 처리용량 평가가 도입되어야 하며, 정밀진단을 통한 시설개선이

필요하다. 또한 생물학적처리시설의 최적화 운영을 통해 총인처리시설의 부담을

줄여주어야 하며, 최초침전지가 운영되는 시설의 경우 슬러지 블랑킷의 적정운영을

통해 생물반응조에 충분한 유기탄소원을 공급하여야 한다. 하수처리시설의 운영관

리 효율성을 제고시키기 위해서는 방류수 수질기준을 순간채수 개념에서 일주일

내지는 일일평균 개념으로 전환하여 과도한 시설이 투입 되는 것을 방지하여야 하

고, 처리공법의 선정에 대한 책임을 공법사와 설계회사가 함께 지도록 함으로써

현장여건에 적합한 처리공정이 도입될 수 있도록 유도하여야 하며, 하수처리시설로

연계처리되는 폐수는 단독처리로 전환하여 초기시설투자비 및 유지관리비용을 저

감하여야 한다. 끝으로 하수도사업은 국비 의존도가 높은 사업으로 국비지원이 제


때에 이루어지지 않을 경우 지역적 특성에 적합한 계획적 개발을 추진하기 어려우

므로 하수처리시설의 운영과 하수도 재정건전성 확보를 위해서는 하수도요금의 현

실화가 필요하다.


제2절 정책제언

1. 단기대책

1) 생물반응조 HRT 부족 시설에 대하여 환경부에 시설용량 증설 건의

현재 HRT가 8시간 이하로 운영되는 처리시설이 전체 하수고도처리시설의

30% 정도를 차지하고 있으며, 이들 처리시설은 동절기 뿐 만 아니라 고부하 시

안정적인 방류수 수질기준 확보가 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이들 시설에

대한 현장조사 및 운영현황 분석을 통해 문제점을 분석한 후 환경부에 정책건의를

통해 생물반응조를 포함한 2차 처리시설의 용량증설을 건의하여야 하며, 또한 지자

체에는 처리시설의 정밀진단을 유도하고 이를 통해 하수도정비기본계획 변경 시

시설용량의 증설을 반영시킬 수 있도록 지도하여야 한다.

2) 2차 처리시설의 최적화 운영을 위한 기술지원

하수처리 시 각 단위공정별로 처리특성이 정해져 있으며, 각 단위공정에서 최

적화가 이루어지지 않으면 운영효율이 저하될 뿐만 아니라 안정적인 방류수 수질

확보도 어려워진다. 특히 총인처리시설이 도입된 이후 방류수 수질기준 준수를 위

해 3차 처리시설의 의존도가 높아짐에 따라 2차 처리시설이 부실하게 운영되는

것이 사실이다. 따라서 도에서는 현장 지도 및 기술지원을 통해 2차 처리공정이

최적화될 수 있도록 유도하여야 하고 포상 제도를 도입하여, 적절히 잘 운영되는

처리시설에 대해서는 인센티브를 제공하여야 한다.

3) 방류수 수질기준 평가방법 변경에 대한 제도개선 건의

1년 내내 처리시설을 안정적으로 운영하여 방류수 수질기준을 준수하는 것이

가장 올바른 방법이기는 하나 현장에서는 변수가 다양하여 상시 안정적인 수질을

확보하는 것은 어려운 것이 사실이다. 그럼에도 불구하고 국내의 기준은 순간채수

나 TMS의 3시간 평균자료를 활용하고 있어 운영자들에게 큰 부담으로 작용하고

있으며, 또한 이를 준수하기 위해 과도한 시설이 도입되는 것은 물론, 과잉운전으로


처리시설의 운영효율성이 저하되고 있다. 따라서 하수처리시설의 운영효율성 제고

를 위하여 방류수 수질기준의 평가방법을 일주일 평균 및 TMS의 일일평균 값을

도입할 수 있도록 환경부에 정책건의가 필요하다.

2. 중⋅장기대책

1) 하수도행정서비스 강화를 위한 기술지원팀 신설

경기도와 같은 광역지자체의 하수도행정은 현장행정을 통해 정책이 수립되어,

지자체에 적합한 서비스를 제공하여야 하나, 경기도는 단지 중앙정부의 정책을 반

영한 행정서비스만을 제공하고 있어 정책이 지역실정과 다소 이격되어 있다. 또한

2013년 6월 수질오염총량관리의무제가 전격 시행됨에 따라 주 삭감수단인 하수처

리시설의 운영 여부에 따라 지자체의 개발여력이 결정되므로 하수처리시설이 제대

로 운영될 수 있도록 경기도의 기술지원이 절실히 필요하다. 따라서 경기도의 하수

도행정서비스 강화를 위해서는 하수도 기술지원팀을 신설하고 하수도 업무의 전문

성을 고려하여 신청자에 한하여 전문관을 양성하며, 전문관 신청자에게 인센티브

(인사가점)을 제공할 수 있는 제도 마련이 필요하다.

2) 공공하수처리시설에 대한 지도⋅점검 권한의 지방이양 요구

경기도 하수도행정이 현장 중심의 정책으로 전환하기 위해서는 공공하수처리

시설의 지도․점검 권한의 지방이양이 필요하다. 현재 공공하수처리시설의 지도⋅점

검의 권한은 ｢공공하수처리시설 운영관리 업무지침｣에 의거 지방환경관서의 장(경

기도는 한강유역환경청장)이 시행하는 것으로, 경기도는 배제되어 있어 현장 중심

의 행정이 이루어질 수 없다. 따라서 하수처리시설에 대한 지도⋅점검 권한의 이양

을 위해 ｢공공하수처리시설 운영관리 업무지침｣의 개정을 추진하여야 한다.

3) 하수도행정 서비스 제고를 위한 하수도시설물 DB구축

경기도에는 하수처리시설이 340개소가 운영 중으로 현재 경기도 하수관리팀

의 인원만으로는 현장지원 및 하수도 시설물에 대한 운영⋅관리 현황을 파악하는


데 한계가 있다. 따라서 하수도시설물의 DB구축을 통해 하수도관리의 업무효율성

을 높이고, 지자체의 하수도행정 맞춤 서비스를 제공하여야 한다.

참고문헌 137

참고문헌

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OECD Environmental Data Compendium 2012

부록

부 록 141

부록

1. 경기도 공공하수처리시설 현황

시군명 시설명시설용량(톤/일)

위치 처리공법가동년월

방류하천

경기도 340개소 5,934,816 　　　　

가평군

14개소 27,225 　　　　

가평 11,500 가평.달전 DNR ’98.12 가평천

청평 6,200 청평.대성 HBR-2 ’98.12 조종천

현리 5,000 상.항사 DNR ’04.09 조종천

북면 1,300 북.이곡 장기폭기 ’00.06 가평천

신천 1,300 설악.신천 BCS(SBR) ’07.04 미원천

삼회 1,000 청평.삼회 BCS(SBR) ’06.10 북한강

고성2 300 청평.고성 KNR ’08.09 북한강

이화 120 가평.이화 BBF-DNS ’08.09 이화천

샛말 110 하면.신하 BBF-DNS ’08.09 조종천

양동 100 하면.신상 KNR ’08.09 조종천

미사 80 설악.미사 BBF-DNS ’08.09 미사천

호명 80 청평.호명 BBF-DNS ’08.09 북한강

상천 70 청평.상천 BBF-DNS ’08.09 수리천

가일 65 설악.가일 장기폭기 ’98.11 벽계천

고양시

3개소 380,000 　　　　

일산 270,000 일산.법곳 MLE+URC ’93.04 한강

원능 80,000 덕양.토당 CSBR ’08.06 도촌천

벽제 30,000 일산.지영 CSBR ’06.10 공릉천

과천시1개소 30,000 　　　　

과천 30,000 과천동 Denipho ’86.11 양재천

광주시

17개소 114,970 　　　　

경안 40,000 중부.하번천 PID ’02.02 번천천

광주 25,000 초월.지월 표준활성 ’93.12 경안천

곤지암 23,000 초월.도평 산화구+생물막 ’98.03 곤지암천

오포 16,000 오포.문형 산화구+DBF ’01.02 오산천

도척 4,000 도척.궁평 산화구+SBAF ’99.07 노곡천

광동 2,250 퇴촌.광동 KIDEA ’92.11 우산천

분원 1,900 남종.분원 SBR ’92.11 팔당호

남한산성 1,200 중부.산성 산화구 ’99.01 번천천

매산 500 오포.매산 장기폭기 ’92.11 경안천

삼성 250 남종.삼성 장기폭기 ’00.01 팔당호

엄미 180 중부.엄미 SBR ’07.07 엄미천

귀여 150 남종.귀여 KSBNR ’92.11 팔당호

검천 130 남종.검천 SBR ’07.07 팔당호

경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구142



방류하천

광주시

추곡 130 도척.추곡 IC-SBR ’07.10 경안천

검복 100 중부.검복 SBR ’07.07 번천

오전 100 중부.오전 SBR ’07.07 경안천

불당 80 중부.불당 SBR ’07.07 번천

구리시

2개소 160,200 　　　　

구리 160,000 수택동 CNR ’90.09 왕숙천

우미내 200 구리.아천 SBR ’05.06 한강

군포시

2개소 9,500 　　　　

대야 5,000 둔대동 HDF ’09.08 죽암천

부곡 4,500 부곡동 HDF+응집여과+오존 ’10.02 금천천

김포시

9개소 132,780 　　　　

김포 80,000 김포.걸포 denipho,BioSac(증설) ’02.09 한강

통진 40,000 통진.수참 BioSac ’12.07 한강

고촌 12,600 고촌.신곡 BioSac ’12.07 한강

봉성 50 하성.봉성2 KM-SBR ’09.12 봉성포천

사현 34 통진.가현4 KM-SBR ’09.12 거물대천

내촌 30 하성.류리1 KM-SBR ’09.12 구군천

포내 30 월곶.포내1 KM-SBR ’09.12 포내천

남정 20 통진.고정2 KM-SBR ’09.12 서암천

옹정 16 통진.옹정3 KM-SBR ’09.12 포내천

남양주시

14개소 143,550 　　　　

진건 80,000 진건.배양 CSBR ’04.07 왕숙천

제1화도 25,000 화도.금남 DNR ’97.12 묵현천

제2화도 18,000 화도.금남 DNR ’05.06 묵현천

진접 14,000 진접.금곡 4stgeBNR ’10.08 금곡천

가운 4,000 가운동 NPR ’09.03 도농천

삼봉 650 조안.삼봉2 SBR ’04.08 북한강

팔현 350 오남.팔현 KM-SBR ’09.04 왕숙천

마현 300 조안.능내 KM-SBR ’10.11 북한강

송촌 250 조안.송촌 MBBR ’93.05 북한강

능내 200 조안.능내1 SBR ’04.05 북한강

봉안 200 조안.능내 MBBR ’93.05 북한강

수늪이 200 조안.삼봉1 SBR ’04.07 북한강

시우 200 조안.시우 SBR ’04.05 시우천

조안 200 조안.조안 SBR ’01.09 조안천

동두천시

1개소 86,000 　　　　

동두천 86,000 상봉암동CNR(1,2단계),HBR+Ⅱ(3단계)

’95.04 신천

부천시

2개소 950,000 　　　　

굴포천 900,000 오정.대장 DeNipho4stage-BNR ’99.11 굴포천

역곡 50,000 소사.옥길 DNR ’06.06 안양천

성남시

2개소 507,000 　　　　

성남 460,000 수정.복정 표준활성+NPR ’94.06 탄천

판교 47,000 분당.삼평 Bio-SAC ’10.01 운중천

부 록 143



방류하천

수원시

2개소 567,000 　　　　

수원 520,000 화성.송산 TEC-BNR+4stgeBNR ’95.06 황구지천

서호 47,000 팔달.화서 4-stageBNR ’11.09 서호천

시흥시

3개소 286,120 　　　　

시화 279,000 정왕동 표준활성+CNR ’95.12 서해

능곡 7,000 능곡 SBR ’09.04 장현천

계수 120 계수 HANT ’08.07 은행천

안산시

7개소 537,134 　　　　

안산 534,000 성곡동생활1:Symbio,공장:HFBF,

생활2:BNR-C’87.02 서해

대부 3,000 대부북동 ICEAS ’06.08 뻐꾹천

부흥 46 대부남동 변형활성슬러지 ’06.09 서해

풍도 30 단원.풍도동 COSBR ’04.01 서해

탄도 23 단원.선감 A2O ’04.07 시화호

육도 20 단원.풍도동 COSBR ’04.12 서해

불도 15 단원.선감 JWP,JECP ’04.08 시화호

안성시

11개소 38,488 　　　　

안성 17,500 대덕.죽리 DNR ’03.08 안성천

불당 10,000 공도.불당 Denipho ’07.10 안성천

진사 5,000 공도.진사 SBR ’07.02 안성천

죽산 3,000 죽산.삼죽 DMBR ’12.06 청미천

일죽 2,200 일죽 DMBR ’12.06 청미천

보체 470 미양.보체 AOSB ’07.01 신릉천

오방 150 일죽.방초리 KM-SBR ’11.09 청미천

적가 75 보개.적가 IC-SBR ’08.05 안성천

평촌 33 일죽.화곡리 고효율오수정화 ’97.06 청미천

명당 30 대덕.명당 자연여과접촉포기 ’95.10 한천

운전 30 일죽.당촌리 자연여과접촉포기 ’94.08 청미천

안양시

2개소 600,000 　　　　

박달 300,000 만안.박달 표준활성 ’92.04 안양천

석수 300,000 만안.석수 MLE+CNR ’02.04 안양천

양주시

11개소 91,486 　　　　

신천 70,000 은현.하패 DENSADEG+BIOFOR ’06.09 신천

남방 13,000 양주남방 Denipho ’07.01 중랑천

남면 3,000 남.입암 BNR+응집침전 ’02.09 신천

장흥 3,000 장흥.삼상 분리형SBR+여과 ’09.07 공릉천

송추 1,650 장흥.부곡 분리형SBR+여과 ’10.08 곡릉천

기산 600 백석.기산간헐폭기(SYMBIO)

+고액분리침전’10.02 문산천

회네미 80 은현.효촌1 OAM ’07.05 신천

황방리 50 남.황방 접촉폭기 ’05.12 신천

상가업 46 백석.가업리 접촉포기산화필터 ’98.12 신천

운암리 30 은현.운암 자연여과형접촉폭기 ’09.12 신천

입암리 30 남.입암 자연여과형접촉폭기 ’09.12 신천




방류하천

양평군

54개소 37,939 　　　　

양평 16,000 옥천.옥천 5-stgeBNR ’94.01 남한강

강하 5,700 강하.운심 산화구+SOD ’98.04 남한강

용문 3,900 용문.다문 PL-Ⅱ ’93.07 흑천

양서 3,000 양서.양수 ICEAS-SBR ’91.12 남한강

단월 1,700 단월.봉상 KNR ’10.11 흑천

지평 1,000 지평.월산 ICEASSBR ’04.10 흑천

서종 900 서종.문호 KNR+접촉산화 ’98.04 북한강

곡수 700 지평.곡수 ICEAS-SBR ’08.05 곡수천

양동 500 양동.삼산 PL-Ⅱ ’10.02 석곡천

창대리 500 양평.창대 BAT ’05.01 도곡천

석장리 350 개군.석장 BAT ’92.12 남한강

하자포 300 개군.하자포 denipho ’93.07 향리천

금왕 220 양동.금왕 SWPP(DS-MEDIA) ’07.10 금왕천

매월 220 양동.매월 CNR ’07.10 매월천

세월리 210 강상.세월 BAT ’92.12 세월천

봉성 180 양평.봉성 DS-MEDIA ’08.01 흑천

정배 150 서종.정배 SymBIO ’09.08 문호천

대석 140 강상.대석 IC-SBR ’07.09 용담천

대흥 120 양평.대흥 IC-SBR ’06.07 흑천

상자포 120 개군.상자포 KNR ’05.02 남한강

산음 100 단월.산음 SWPP ’06.02 산음천

삼성 100 용문.삼성 IC-SBR ’09.08 흑천

조현 100 용문.조현 IC-SBR ’09.11 용문천

항금리 90 강하.항금 KNR ’04.12 항금천

무왕(초내) 80 지평.무왕1 CNR ’02.02 무왕천

수입리 80 서종.수입1 CNR ’03.05 남한강

도곡 70 양평.도곡 DS-MEDIA ’10.01 흑천

옥천문화 70 옥천.옥천 KNR ’00.04 사탄천

주읍 70 개군.주읍 DS-MEDIA ’10.01 향리천

계전 60 개군.계전 IC-SBR ’10.01 신내천

몰운 60 청운.갈운 IC-SBR ’08.02 용두천

앙덕리 60 개군.앙덕 흡수성바이오필터 ’07.05 남한강

전수 20 강하.전수 고효율오수정화 ’00.05 남한강

덕촌 50 용문.덕촌 OAM ’04.01 덕세천

망미 50 지평.망미 DS-MEDIA ’10.01 지평천

무왕(거치리) 40 지평.무왕2 접촉산화 ’95.11 금당천

무왕(초왕골) 40 지평.무왕 접촉산화 ’95.12 금당천

매월 35 양동.매월 고효율오수정화 ’99.11 워터벌천

대평 32 지평.대평 고효율오수정화+SOD ’98.12 곡수천

상자포 30 개군.상자포 SWPP ’92.12 남한강

신애 25 양평.신애 OAM ’95.12 오빈천

보룡 23 단월.보룡 고효율오수정화+SOD ’97.07 흑천

부 록 145



방류하천

양평군

쌍학 23 양동.쌍학 고효율오수정화+SOD ’97.03 삼산천

부리 16 개군.부리 고효율오수정화 ’96.12 향리천

연수1리 60 용문.연수 CNR ’02.05 연수천

연수2리 60 용문.연수 흡수성바이오휄터 ’03.08 연수천

망미2리 65 지평.망미 OMA ’04.12 지평천

삼가리 120 단월.삼가 BIOSUF ’02.09 삼가천

대흥1리 80 양평.대흥 CNR ’02.12 삼가천

봉성1리 70 양평.봉성 CNR ’02.12 쇠리골천

원덕1리 100 양평.원덕 BAT ’02.12 흑천

원덕2리 50 양평.원덕 BAT ’02.12 흑천

명달리2반 50 서종.명달 IC-SBR ’09.04 중미천

섬설 50 용문.삼성 IC-SBR ’10.01 삼성천

여주군

25개소 30,559 　　　　

여주 21,000 여주.하 Denipho ’97.09 남한강

가남 3,000 가남.신해 SBR ’06.06 대신천

산북 850 산북.용담 SBR ’06.05 용담천

대신 800 대신.보통 HANT ’98.10 곡수천

점동 800 점동.부구리 Denipho ‘10.12 청미천

금사 700 금사.금사 SBR ’06.03 남한강

천서 700 대신.천서 SBR ’07.06 남한강

북내 600 북내.신남리 Denipho ‘10.12 금당천

흥천 500 흥천.귀백 HBR-2 ’98.10 남한강

능서 400 능서.번도 B3 ’91.12 양화천

가정 200 북내.가정리 KSBNR ’07.05 금당천

가야 100 강천.가야리 Denipho ’05.10 남한강

다대리 100 흥천.하다리 IC-SBR ‘10.12 복하천

본두 100 가남.화평리 KSBNR ’07.07 대신천

왕대 100 능서.왕대리 KSBNR ’07.10 남한강

전북 100 금사.전북리 KHBNR ’05.12 남한강

후포 100 대신.후포리 IC-SBR ‘10.12 후포천

복대리 85 흥천.복대리 IC-SBR ‘10.12 복하천

천남 80 대신.천남리 KSBNR ’07.10 한천

당남 60 대신.당남리 BCS-SBR ’03.07 곡수천

내양 50 능서.내양리 KSBNR ’07.11 남한강

장암 50 북내.장암리 KSBNR ’06.09 좌암1천

성신 34 점동.성신리 IC-SBR ’91.12 청미천

멱곡 25 여주.멱곡리 KSBNR ’97.07 연양천

외사 25 흥천.외사리 KSBNR ’96.11 외사천

연천군

10개소 18,610 　　　　

연천 12,000 군남.남계 Denipho ’98.06 한탄강

임진 2,300 미산.우정리 SBR ’12.08 임진강

청산 2,100 청산.장탄리 SBR ’10.12 한탄강

신서 2,000 신서.도신 SBR ’02.05 차탄천




방류하천

연천군

노곡리 40 백학.노곡리 고효율접촉산화법 ’01.12 임진강

동중리 35 왕징.동중리 고효율접촉산화법 ’99.12 황공천

두일리 35 백학.두일리 고효율접촉산화법 ’01.07 석장천

무등리 35 왕징.무등리 고효율접촉산화법 ’97.12 임진강

우정리 35 미산.우정리 고효율접촉산화법 ’98.12 임진강

대전리 30 청산.대전리 고효율접촉산화법 ’97.01 신천

오산시

2개소 129,300 　　　　

오산 121,000 오산동 표준활성+B3 ’01.06 오산천

세마 8,300 서랑동 DeNiPho ’10.07 황구지천

용인시

32개소 318,663 　　　　

수지 110,000 수지.죽전 5stgeBNR ’08.07 탄천

기흥 50,000 기흥.하갈 B3 ’05.07 오산천

용인 48,000 포곡.유운 B3 ’92.09 경안천

구갈 35,000 기흥.구갈 DNR ’05.07 오산천

모현 16,000 모현.일산 MBR ’10.01 경안천

상현 13,000 수지.상현 5stage-BNR ’08.12 안성천

영덕 13,000 기흥.영덕 NPR ’09.08 안성천

천리 9,000 이동.덕성 SBR ’08.12 안성천

서천 7,800 수지.상현 SBR ’10.01 황구지천

고매 6,200 기흥.농서 SBR ’08.09 오산천

백암 3,000 백암.근삼 MBR ’10.01 청미천

송전 2,300 이동.송전 SBR ’09.10 송전천

남사 2,000 처인.봉명 SBR ’09.09 진위천

추계 1,000 양지.추계 MBR ’10.01 복하천

동부 800 처인.남 MBR ’10.01 경안천

원삼 430 원삼.독성 SBR ‘08.10 안성천

지내사은 220 백암.백봉 선회와류식SRB ’08.12 청미천

대대리 150 양지.대대 변형회분식활성슬러지 ’03.01 경안천

주북리 100 양지.주북 고농도오폐수처리 ’08.04 경안천

사전 60 원삼.사암2 선회와류식SRB ’08.12 두창저수지

성밑 50 포곡.마성3 선회와류식SRB ’08.12 경안천

화곡 39 남사.창리 고효율오수처리공법 ’00.02 진위천

새말 23 남사.봉명리 고효율오수처리공법 ’96.12 진위천

남동 20 처인구.남동 고도처리 ’02.08 경안천

중동 45 남사면.완장 무산소조호기공존접촉 ’02.11 안성천

마성 40 포곡.마성 MBR ’03.12 경안천

고초골 48 원삼.학일 펄라이트/생회석 ’04.03 안성천

학일 48 원삼.학일 무산소조호기공존접촉 ’03.11 안성천

야광 40 원삼.독성 무산소조호기공존접촉 ’04.01 안성천

주북3 80 양지.주북 변형회분식 ’05.07 경안천

호동 20 처인구.호동 변형회분식 ’06.08 경안천

평창 150 양지.평창 NBS ’07.10 복하천

부 록 147



방류하천

의왕시1개소 15,000 　　　　

부곡 15,000 월암동 DNR+CNR ’99.11 황구지천

의정부시1개소 200,000 　　　　

의정부 200,000 장암동 MLE ‘87.12 중랑천

이천시

39개소 59,225 　　　　

이천 43,000 갈산동 denipho+고속응집침전 ’98.08 복하천

장호원 10,000 장호원.노탑 NPR ’98.12 청미천

단월 2,000 이천.단월 KIDEA ’04.06 복하천

오천리 500 마장.오천 장기폭기 ’92.03 복하천

현방1리 340 백사.현방1 KS-MBR ’10.12 복하천

설성리 300 설성.금당 여과막(KIMAS) ’97.12 청미천

해월리 300 마장.해월 O.A.M ’05.08 복하천

신원2리 250 부발.신원2 IC-SBR ’05.12 복하천

관리 180 마장.관 O.A.M ’05.12 복하천

도지 150 백사.도지 DeNIPho ’07.08 복하천

율현동 140 율현동 IC-SBR ’05.12 복하천

동산리 120 호법.동산1,2 활성슬러지 ’05.12 복하천

대관리 110 부발.대관 COSBR ’04.03 복하천

경사2리 100 백사.경사2 COSBR ’06.01 복하천

군량리 100 대월.군량1 C.B.T ’06.05 복하천

매곡2리 100 호법.매곡2 C.B.T ’04.02 복하천

조읍 100 백사.조읍 DeNIPho ’07.08 복하천

내촌리 90 백사.내촌 여과막(MEMSYS) ’00.09 복하천

경사1리 80 백사.경사1 COSBR ’04.03 복하천

고백1리 80 부발.고백1 C.B.T ’05.08 복하천

매곡1리 80 호법.매곡1 CF-SBR ’05.08 복하천

장동1리 80 신둔.장동1 CF-SBR ’04.03 복하천

장동2리 80 신둔.장동2 CF-SBR ’05.08 복하천

지석리 80 신둔.지석 IC-SBR ’98.06 복하천

회억리 80 마장.회억 C.B.T ’05.12 복하천

송말1리 70 백사.송말1 F.N.R ’04.02 복하천

작촌리 70 마장.작촌 여과막(MEMSYS) ’04.03 복하천

장암리 70 마장.장암2 여과막(MEMSYS) ’04.03 복하천

고백2리 60 부발.고백2 C.B.T ’05.08 복하천

도립1리 60 백사.도립1 여과막(MEMSYS) ’04.02 복하천

송말2리 60 백사.송말2 CF-SBR ’05.08 복하천

송말3리 60 백사.송말3 CF-SBR ’05.08 복하천

우곡 60 백사.우곡 DeNIPho ’07.08 복하천

장천리 60 설성.장천 KS-MBR ’10.12 청미천

덕평리 50 마장.덕평 여과막(MEMSYS) ’97.06 복하천

현방2리 50 백사.현방2 C.B.T ’99.06 복하천

도립리 40 백사.도립2 여과막(MEMSYS) ’96.04 복하천




방류하천

이천시석산2리 40 율.석산 IC-SBR ’07.03 청미천

매곡1리 35 호법.매곡1 C.B.T ’04.02 복하천

파주시

13개소 131,920 　　　　

운정 60,000 와동 Bio-SAC ’10.10 공릉천

금촌 27,000 금촌동 HDF ’05.03 공릉천

문산 17,000 문산.당동 BCF, KSMBR 08.01 문산천

통일동산 16,000 탄현.법흥 denipho ’06.12 한강

파주 4,500 파주.봉암 BCF ’08.01 갈곡천

법원 3,000 법원.대능 BCF ’08.01 갈곡천

광탄 2,000 광탄.신산 BCF ’08.01 분수천

적성 2,000 적성.가월 선회와류식SBR ’03.09 설마천

임진리 150 문산.임진 선회와류식SBR ’97.08 세천

운천리 120 문산.운천 NPR프로세스접촉폭기식 ’01.12 보맥이천

동파리 60 진동.동파 K-MBR ’03.05 세천

대동리 50 탄현.대동 SBR연속회분식 ’04.12 세천

연다산 40 연다산 MBR ’98.10 공릉천

평택시

15개소 211,290 　　　　

통복 75,000 통복동 CNR, SBC ’98.09 통복천

장당 65,000 장당동 표준활성 ,S-BC ’98.07 서정천

포승 40,000 포승.내기 표준활성 ’98.11 서해

현덕 20,000 현덕.대안 S-BC ’08.12 도대천

팽성 10,000 팽성.송화산화구

(응집제병용질산화탈질법)’03.10 안성천

수월암 330 서탄.내천 KNR ’09.09 황구지천

벌말 200 진위.신 BBF-DNS(바투바이오필터) ’10.04 진위천

두릉 150 고덕.두릉 CF-SBR ’11.04 진위천

고덕 110 고덕.해창2 접촉산화 ’01.05 진위천

대정촌 100 진위.하북 HANS-SBR ’10.04 진위천

사리 100 서탄.사 KSMBR ’09.09 오산천

노양 90 팽성.노양 KM-SBR ’09.09 둔포천

장등 90 서탄.장등 HANS-SBR ’09.09 진위천

당현 70 고덕.당현 UHraCLEAN ’09.09 진위천

백석 50 현덕.덕목2 KM-SBR(활성슬러지) ’10.04 안성천

포천시

16개소 49,224 　　　　

포천 16,000 신북.신평 Denipho ’99.03 포천천

소흘 15,000 소흘.이가팔 Denipho ’05.09 포천천

일이동 9,000 일동.사직 DeNiPho ’10.06 영평천

영북 4,000 영북.문암 Denipho ’04.12 부소천

내촌 2,000 내촌.마명 BCS(BioCermicSBR) ’10.09 왕숙천

영중 1,500 영중.영송 BCS ’02.03 영평천

직동 1,200 소흘.직동 BCS ’05.12 왕숙천

문아리 100 영중.금주 OAM ’09.06 포천천

신흥 100 관인.냉정1 OAM ’09.06 한탄강

부 록 149



방류하천

포천시

장자 60 신북.신평 접촉산화활성슬러지 ’03.11 포천천

지동 60 신북.금동 OAM ’06.10 금동천

백로 45 영중.거사 OAM ’09.06 포천천

교동 40 관인.중 모관침윤트렌치 ’95.12 한탄강

우물목 40 영북.산정 접촉산화활성슬러지 ’03.11 부소천

평촌 40 화현.지현 접촉산화활성슬러지 ’00.04 영평천

군자동 39 창수.주원 접촉산화활성슬러지 ’98.05 영평천

화성시

29개소 71,633 　　　　

향남 22,000 향남.상신 HDF ’06.07 발안천

정남 17,000 정남.발산 ACS ’12.09 황구지천

남양 12,900 남양 HDF ’07.07 남양천

봉담 8,000 봉담.수영 HDF ’06.07 동화천

조암 8,000 우정.조암 HDF ’06.07 어은천

서신 900 서신.매화 ACS 11.04 서해

제부도 800 서신.제부 ACS ’09.10 서해

전곡이주 400 서신.전곡 KSMBR ’08.11 서해

자안 160 비봉.자안 AOSB ’08.12 자안천

덕천 150 팔탄.덕천 AOSB ’08.12 화성호

선창 142 우정.주곡 변형회분식활성슬러지 ’08.12 화성호

매향 120 우정.매향 BIOMAT ’08.12 화성호

석포 120 장안.석포 COSBR ’08.12 화성호

운평 120 우정.운평 BIOMAT ’08.12 화성호

노하 100 팔탄.노하 COSBR ’08.12 화성호

원안 90 우정.원안 BIOMAT ’08.12 화성호

마산포 80 송산.고포 IC-SBR ’05.01 시화호

주곡 60 우정.주곡 COSBR ’08.12 화성호

청원 55 마도.청원 변형회분식활성슬러지 ’08.12 화성호

홍법 55 서신.홍법 변형회분식활성슬러지 ’08.12 화성호

궁평 50 서신.궁평 변형회분식활성슬러지 ’08.12 화성호

신남 50 남양.신남 변형회분식활성슬러지 ’08.12 신남천

한각 50 우정.한각 AOSB ’08.12 화성호

은행나무골 46 우정.멱우 고효율오수처리공법 ’09.12 화성호

동지지구 45 양감.사창 IC-SBR ’07.06 평택호

키울지구 45 팔탄.기천 막분리활성슬러지법 ’05.12 화성호

솔미지구 40 양감.대양 고효율오수처리공법 ’03.06 평택호

물구리지구 35 장안.장안 고효율오수처리공법 ’05.01 발안천

쇠내지구 20 팔탄.율암 고효율오수처리공법 ’03.04 화성호



2. 경기도 총인처리시설 현황

1) 일반지역

시군명 사업명시설용량(천톤/일)

사업비(백만원)

공 법진행상황

준공(예정)

14개 시군 43개소 2,390.15 179,424

고양시벽제총인 30.00

8,459섬유디스크필터 완료 ’12.12

원능총인 80.00 섬유디스크필터 완료 ’12.12

과천시 과천총인 30.00 2,763 IPR 완료 ’12.10

김포시

김포총인 80.00 9,855 Dynasand 완료 ’12.10

통진총인 40.00 4,556 Dynasand 완료 ’12.10

고촌총인 10.00 1,766 Dynasand 완료 ’12.10

동두천시 동두천총인 86.00 7,420 Ecojet Green Plus 공사중(50%) ’13.07

부천시역곡총인 50.00 2,408 MDF 공사중(6%) ’13.12

굴포천총인 900.00 48,547 중력식섬유여과 공사중(6%) ’13.12

성남시 성남총인 460.00 32,745 섬유디스크필터 공사중(6%) ’13.12

안양시 석수총인 225.00 17,661 MSF 공사중(20%) ’13.10

양주시

남방총인 13.00 1,633 ecoJET Green Plus 완료 ’12.09

남면총인 3.00 839 ecoJET Green Plus 완료 ’12.09

장흥총인 3.00 836 ecoJET Green Plus 완료 ’12.09

송추총인 1.65 689 ecoJET Green Plus 완료 ’12.09

기산총인 0.60 493 ecoJET Green Plus 완료 ’12.09

연천군

임진총인 2.30 710 PM&C System 완료 ’12.05

청산총인 2.10 521 PM&C System 완료 ’12.05

연천총인 17.00 2,130 MSF 완료 ’12.05

신서총인 2.00 644 PM&C System 완료 ’12.05

의정부시 의정부총인 200.00 15,260 약품응집섬유여과 완료 ’13.04

파주시

금촌총인 27.00 3,710 MSF 완료 ’12.08

금촌증설총인 17.00 1,720 Dynafilter 완료 ’13.08

문산총인 7.50 1,302 MSF 완료 ’12.08

문산증설총인 9.50 1,211 Dynafilter 완료 ’12.06

통일동산총인 16.00 1,521 Dynafilter 완료 ’12.06

통일동산증설총인

6.00 979 Dynafilter 완료 ’12.06

파주총인 4.50 947 MSF 완료 ’12.08

법원총인 3.00 683 MSF 완료 ’12.08

광탄총인 2.00 607 MSF 완료 ’12.08

적성총인 2.00 623 MSF 완료 ’12.08

운정총인 60.00 6,186 MSF 완료 ’12.08

부 록 151



공 법진행상황

준공(예정)

포천시

소흘총인 15.00 1,558 급속혼화⋅응집+가압부상 완료 ’12.09

일이동총인 9.00 1,178 급속혼화⋅응집+가압부상 완료 ’12.09

영북총인 4.00 646 응집+MSF여과 완료 ’12.09

내촌총인 2.00 377 응집+MSF여과 완료 ’12.09

영중총인 1.50 403 응집+MSF여과 완료 ’12.09

직동총인 1.20 296 응집+MSF여과 완료 ’12.09

관인총인 0.70 267 응집+MSF여과 완료 ’12.09

남양주시

진건총인 80.00 6,664 CFF 완료 ’12.11

진접총인 14.00 235 4-stage BNR 완료 ’12.11

가운총인 4.00 516 NPR 완료 ’12.11

용인시기흥레스피아

총인50.00 5,340 DAF(가압부상)

추진안검토중

’14.06


2) 팔당수계지역



공 법 준공년도

7개 시군 45개소 323.2 42,180.2

여주군

여주총인 21.00 3,178.0 약품응집+용존공기부상 ’11

대신총인 0.80 401.7 약품응집+용존공기부상 ’11

흥천총인 0.50 359.2 약품응집+용존공기부상 ’11

점동총인 0.80 402.5 약품응집+용존공기부상 ’11

북내총인 0.60 377.4 약품응집+용존공기부상 ’11

가남총인 3.00 912.5 약품응집+용존공기부상 ’11

산북총인 0.85 477.1 약품응집+용존공기부상 ’11

금사총인 0.70 441.3 약품응집+용존공기부상 ’11

천서총인 0.70 443.3 약품응집+용존공기부상 ’11

양평군

양평총인 16.00 1,829.2 상향류식인제거여과흡착 ’11

양서총인 3.00 574.3 약품응집+여과기 ’11

강하총인 5.70 1,045 약품응집+용존공기부상 ’11

지평총인 1.00 341.6 상향류식인제거여과흡착 ’11

서종총인 0.90 457.4 약품응집+용존공기부상 ’11

곡수총인 0.70 349.1 약품응집+여과기 ’11

창대리총인 0.50 480.1 약품응집+용존공기부상 ’11

단월청운총인 1.70 523.3 상향류식인제거여과흡착 ’11

용문총인 3.90 379.2 P/L II ’11

양동총인 0.50 251 P/L II+여과기 ’11




공 법 준공년도

가평군

가평총인 11.50 1,397 IPR ’11

현리총인 5.00 864 HS-PRS ’11

북면총인 1.30 380 HS-PRS ’11

신천총인 1.30 366 HS-PRS ’11

삼회총인 1.00 304 HS-PRS ’11

청평총인 6.20 1,246 IPR ’11

천안총인 0.75 350 HS-PRS ’12

이천시

이천총인 43.00 3,743 MSF ’11

장호원총인 10.00 1,272 ecoJET Green Plus ’11

단월총인 2.00 442 HS-PRS ’11

남양주시

제1화도총인 25.00 3,331 MSF ’11

제2화도총인 18.00 2,204 MSF ’11

삼봉2총인 0.65 398 상향류식인제거여과흡착공법 ’11

광주시

분원총인 1.90 309 초고속응집극대화기술(SMF) ’11

곤지암총인 23.00 2,386 SBAF ’11

남한산성총인 1.20 483 High Rate DAF:가압부상 ’11

광동총인 2.25 550 High Rate DAF:가압부상 ’11

경안총인 40.00 3,238 응집+섬유여과 ’11

광주총인 25.00 1,464 혼화/응집+생물여과 ’11

오포총인 16.00 1,416 혼화/응집+DBFDAF:가압부상 ’11

도척총인 4.00 938 혼화/응집+생물여과 ’11

매산총인 0.50 392 High Rate DAF:가압부상 ’11

용인시

모현총인 16.00 861 섬유디스크필터 ’11

동부총인 0.80 160 섬유디스크필터 ’11

백암총인 3.00 301 섬유디스크필터 ’11

추계총인 1.00 162 섬유디스크필터 ’11


부 록 153

3. 공공하수처리시설 운영 시 애로사항 및 개선방안 관련 의견 조사지

｢하수도 운영효율성 제고를 위한 하수고도처리시설의

운영개선 방안｣에 대한 의견 조사

안녕하십니까?

경기개발연구원에서는 ｢하수도 운영효율성 제고를 위한 하수고

도처리시설의 운영개선방안 연구｣를 수행하고 있습니다.

본 설문조사는 현재 귀하께서 운영하시고 계신 하수처리장에 대

하여 문제점을 파악하고 실질적인 정책방향을 제시하는데 그 목

적으로 하고 있습니다. 귀하의 소중한 의견이 본 연구에 반영될

수 있도록 협조하여주시면 감사하겠습니다.

이와 더불어 귀하의 신상 및 설문 결과는 본 연구 수행의 목적

으로만 사용될 것이며, 절대로 외부에 알려지지 않을 것을 알려

드립니다.

문의사항은 아래로 연락주시면 성실히 답변해드리겠습니다.

설문작성 후 아래의 이메일로 9월 3일까지 송부하여 주십시오.

감사합니다.

경기개발연구원 연구위원 조영무

(전화) 031-250-3153, (e-mail) [email protected]

경기개발연구원 연구원 홍이슬

(전화) 031-250-3593, (e-mail) [email protected]

1. 유입하수 성상 관련

가. 하수발생 지역(하수처리구역)

① 도심지역 ② 도농복합지역 ③ 농촌지역 ④ 기타


나. 하수처리구역 내 하수 차집 현황

① 분류식 ② 합류식 ③ 합병식(분류식 + 합류식)

다. 관거정비사업 현황 : 관거정비사업이 진행 중이거나 사업 완료 후

처리장으로 유입되는 하수발생량 변화

① 유입량 감소(대략 % 감소)

② 사업전과 유사

③ 오히려 증가

라. 하수처리장 가동 후 운영 초기에 비해 유입수질 농도 변화

① 예전에 비해 유입수질 농도 저하

② 예전과 유사

③ 예전에 비해 유입수질 농도 증가 (증가되었다면 어느 정도 : %)

마. 다 및 라항과 연계하여 유입부하량(부하량 = 유량 × 수질) 변화

① 예전에 비해 유입부하량 감소 (감소되었다면 어느 정도 : %)

② 예전과 유사

③ 예전에 비해 유입부하량 증가 (증가되었다면 어느 정도 : %)

바. 설계 시 및 유입수 현황 비교

① 운영중인 처리시설 용량 : ㎥/일

② 유입평균 하수량 : ㎥/일 (최근 1년)

③ 계획 및 실제 유입수질 현황 (단위 : ㎎/ℓ)

구 분 BOD COD SS T-N T-P

설계

운영

부 록 155

2. 하수처리장 고도처리

가. 하수처리장 개량사업(생물반응조) 및 증설공사를 하신 적이 있으십

니까?

① 예(나 항목으로) ② 아니요

나. 개량 및 증설공사 시 설계수질 농도가 기존농도에 비해 증가되었나

요?

① 예(다 항목으로) ② 아니요

다. 설계수질이 변경된 것에 대하여 작성해 주십시오.


기존

사업 후

라. 하수처리시설에서 생물학적처리까지를 2차 처리라 하고, 이후의 처

리시설(총인처리시설, 여과시설 등)을 3차 처리라 합니다. 2차 처리

시설(생물반응조 + 최종침전지)의 경우 처리공법을 채택하여 운영되

고 있습니다. 설계 시 제시된 바에 의하여 처리장이 운영되고 있으

십니까?

① 예 ② 아니요(마 항으로)

마. 현재 운영 중인 2차 처리(생물반응조 + 최종침전지)에서 아래의 수

질기준을 만족시키고 계십니까?(기준준수 표에 ○, × 표기)

① 예 ② 아니요


기준 10 40 10 20 2

기준준수


바. 마 항에서 제시된 수질기준을 준수하지 못하는 이유는, 답변이 여

러 가지시면 순서대로 제시해 주세요?

① 설계 시 제시된 오염부하량(유량 및 수질)만으로는 처리가 불가

② 관거정비사업 등에 따른 유입 오염부하량 증가로 처리시설용량

초과

③ 적용된 고도처리공법이 부적합하여 수질기준을 준수하는 한계

④ 적용된 고도처리공법이 민감하여 운영상에 전문성 필요

사. 대부분 2차 처리시설(생물반응조)에 적용된 고도처리공법들은 환경

신기술 등을 인증 받은 기술들입니다. 현재 운영 중인 고도처리공

법을 만족하거나 우수하시다고 생각하십니까?


3. 하수처리장 질소 제거

가. 귀하께서 운영하는 하수처리장에서 방류수 수질기준을 준수하기에

가장 힘든 항목을 순서대로 제시하여 주십시오.


순 서

나. 총질소 총인항목에 대하여 동절기 유예조건이 사라지면서 운영하시

는 분들께서 처리에 많은 어려움을 겪는다고 말씀하십니다. 특히

총질소의 경우 생물학적처리에 대한 의존도가 매우 높은 항목으로

동절기 수온저하 시 방류수 수질기준인 20㎎/ℓ이하를 완벽하게

준수하시는지요?


부 록 157

다. TMS 수질모니터링 결과, 동절기를 제외하고 총질소에 대한 항목

이 10㎎/ℓ이하로 나타나고 있어, 최근 환경부에서는 질소항목에

대하여 방류수 수질기준을 10㎎/ℓ이하로 강화시키기 위한 검토

를 하고 있습니다. 만약 동절기는 20㎎/ℓ이하로, 그 외의 시기

는 10㎎/ℓ이하로 기준을 강화시킬 경우 귀하의 하수처리장은 기

준 준수가 가능하신 지요?


라. 현재 운영되는 처리장들 중에서도 하절기(5월 중순 ~ 10월 초)를

제외한 이외의 시기에 질소제거에 어려움이 많다고들 합니다. 귀하

께서 운영하고 있는 처리장의 경우 질소제거에 문제시 되는 항목을

선택하여 주시고, 해당되지 않는 경우 기타항목에 적어주십시오.

① 설계 시보다 운영 시 유입수질 농도 증가

② HRT나 SRT 부족으로 인한 처리의 안정성 확보 불가

③ 최초침전4지에서 유기물질 많이 제거되어 생물반응조로 유입되는

C/N비 부족

④ 적용된 처리공법 특성상 처리한계

⑤ 동절기 수온저하로 인한 미생물 활성도 저하

⑥ 기타 ( )

4. 하수처리장 개선 건의

가. 귀하께서 운영하는 하수처리장에서 방류수 수질기준을 준수하기

위해 최선을 다하고 계시다고 사료됩니다. 보다 안정적이고 양질의

방류수 수질을 얻기 위해 귀하께서 운영중인 하수처리장의 개선 방

안을 간략하게 적어주십시오.

Documents

경기도 하수고도처리시설의 운영 개선방안 연구