고도처리공정의 필요성
서론
각 지자체 상하수도사업소에는 보다 안전하고 깨끗한 수돗물을 공급한다는 목표로 부단히 노력하고 있으나 시민들이 수돗물에 대한 신뢰도는 상당히 낮은 현실
이다. 이렇게 수돗물을 불신하는 주요 원인은 수돗물에서 나는 염소냄새를 비롯한 냄새와 이상한 맛일 것이다. 실제 각 사업소에 접수된 수돗물수질민원중에서
냄새·맛 관련 민원은 44.5%를 차지하였다.
민원이 발생된 원인을 구분하면 첫째 수돗물에서 소독 냄새가 심하게 난다는 민원으로 이는 대부분 음식점등에서 부적절한 고무호수 사용(수도용이 아닌)으로
인한 냄새를 소독약품냄새로 오인하는 경우이며, 둘째 수돗물에서 흙냄새와 곰팡이 냄새가 난다는 민원으로 이는 여름철에 가뭄 및 고온으로 인해 상수원에 조류
가 이상성장함에 따라 냄새가 유발되는 현상이다.
이중에서 고무호수 사용으로 인한 문제는 문제호스를 제거함으로써 쉽게 해결할 수 있으나 조류로 인한 냄새는 고도처리공정을 도입하지 않는 이상 지속적으로생길 수 밖 에 없다.
고도처리공정의 필요성
국내 수도분야에서 지속적인 고도정수처리 정수장의 필요성은 다음 4가지로 정리할 수 있다.
깨끗하고 안전한 수돗물에 대한 요구가 증대
주민에게 깨끗하고 안전한 물을 공급하는 것은 국가와 지자체의 주요한 임무이다.
상수처리는 수 천년 전부터 이루어져 왔으나 현대적인 정수처리기법이 개발 적용된 것은 약 100년 전이다.
당시 응집, 침전, 소독 등 현재까지 일반적으로 사용되고 있는 정수처리공정이 개발·적용된 이후로 산업화 등으로 인한 수질오염의 진행되어 기존의 일반적인정수처리방식으로는 깨끗하고 안전한 수돗물 생산 및 공급이 한계에 부딪히게 되었다.
따라서 일본, 미국, 유럽등 여러 국가에서는 일반적인 정수처리 공정보다 더욱 진일보된 다양한 고도정수처리공정의 도입이 수십 년 전부터 이루어지고 있다.
특히 유럽등지에서는 오존이나 활성탄공정과 같은 고도정수처리공정은 정수처리의 기본적인 공정으로 인식되고 있다.
표준식 정수처리공정의 처리한계 극복
표준식 정수처리공정은 응집, 침전, 여과(모래여과), 소독 등의 공정으로 구성되는데 이러한 공정들로 구성된 정수시스템은 물 속의 탁도, 철, 망간, 일반세균,대장균등의 제거효과가 있다. 그러나 표준식 정수처리공정으로 색도, 암모니아성 질소, 음이온계면활성제, 맛, 냄새, 소독부산물 전구물질과 소독부산물, 산업
폐수나 농약 등에 의한 각종 미량유해물질의 제거효과는 거의 없거나 충분하지 못하다.
표준식 정수처리공정을 갖추고 있는 66개 정수장을 대상으로 한 일본의 자료에 따르면 일반세균, 색도, 탁도, 음이온계면활성제, 맛, 냄새, 과망산간칼륨소비량,암모니아성질소에 대한 평균제거율은 각각 100%, 99.7%, 99.7%, 25.5%, 87.6%, 74.7%, 100%로 나타나고 있다.
즉 표준식 정수처리공정은 음이온계면활성제, 맛과 냄새, 과망간산칼륨소비량의 제거에 효과적이지 못한 것으로 나타나 있다.
(일본수도협회, 고도정수처리 가이드라인, 1997) 암모니아성 질소가 100% 제거가 된 이유는 파괴점염소처리법에 의한 결과로 보여진다.
표1. 일본의 일반적인 정수처리공정에 의한 제거율(일본수도협회, 1997)
| 항목 | 원수 | 제거율(%) | 비고 |
| 일반세균(CFU/㎖) | 22,700 | 100 | 전체 자료의 95%에 해당하는 수치임 |
| 색도(도) | 43.7 | 95.7 | |
| 탁도(도) | 49.5 | 99.7 | |
| 음이온계면활성제(㎎/ℓ) | 0.16 | 25.5 | |
| 취기강도 | 34.0 | 87.6 | |
| 과망간산칼륨소비량(㎎/ℓ) | 11.0 | 74.7 | |
| 암모니아성 질소(㎎/ℓ) | 0.46 | 100 |
미량유해물질과 병원성 미생물에 대한 다중 방어막
750여 가지의 물질이 먹는 물에서 검출되고 있으며, 이중 600개 이상이 유기오염물질로 알려져 있다.
이러한 물질 중에는 트리할로메탄등과 같은 소독부산물은 대부분 수질기준을 만족하고 있으나 소독부산물중 많은 경우가 발암성 물질로 간주되고 있는 만큼 이들
물질의 생성을 최소화하기 위한 방안이 지속적으로 검토, 적용되어야 할 필요가 있다.
검출한계이하의 낮은 농도로 나타나고 있는 농약과 각종유기화합물, 환경호르몬 등 미량유해물질 또한 측정기술의 발달로 극미량의 농도를 점차 정밀하게 측정할 수 있게 되었다. 많은 경우에 미량 유해물질이 인체에 미치는 영향을 명확하게 밝히는 것이 어려운 실정이므로 미량유해물질에 대한 잠재적인 위해성을 최소화
하기 위해서도 고도정수처리시설의 도입을 전향적으로 검토할 필요가 있다.
미량유해물질과 함께 수돗물에서 최근 중요시되는 것은 병원성미생물에 대한 관심이다.
일반적인 정수처리공정으로 일반세균이나 대장균등의 제거는 충분한 효과를 얻을 수 있으나, 바이러스나 크립토스포리디움, 지아디아와 같은 원생동물은 일반적인 정수처리공정으로는 충분하게 불활성화 시키기가 상대적으로 어렵다.
서울시 상수원수에서 최근 지아디아 포낭 검출농도는 20~230/100L에서 달하여 현재의 정수처리 기준이 가정하는 상수원수의 발생정도를 크게 상회하는 것으로 염소소독에 의존하여 지아디아 포낭 제거하는 표준식 정수처리공정으로 충분한 효과를 얻기 힘든 병원성미생물에 대한 관리의 일환으로 고도정수공정의 역할을 재조명할 필요가 있다.
수돗물에 대한 불신감 해소
수돗물에 대한 국민들에 대한 여러 설문조사 결과에 의하면 수돗물에 대한 불신의 많은 경우가 수돗물에서의 맛, 냄새, 녹물 등 심미적 요인에 기인한 것으로 나타나고 있다. 2003년도에 전국 국민 1000명을 대상으로 실시한 설문조사에 따르면 대상자의 71.5%가 수돗물이 식수로서 부적합하다고 생각하고, 불신의 원인으로
맛이나 냄새를 답한 경우가 41.3%에 이르고 있다.
또한 수돗물을 그대로 마시는 국민은 1.0%(2000년은 2.5%)에 불과하고 정수기를 이용하거나 먹는 샘물을 구입하여 마시는 국민이 2000년에 비하여 2~3배 증가하여 수돗물에 대한 심리적 불신감이 점점 심해되는 것으로 나타나고 있다.(환경보전에 대한 국민의식조사 결과보고서, 환경부).수돗물에서의 맛과 냄새는 잔류염소에 의한 경우가 많을 것으로 판단되나 수돗물내의 물질에 의해서 발생하는 맛과 냄새의 영향도 무시할 수 없다.
국내의 경우 상수원의 98%를 지표수에 의존하고 있으며, 약 40%가 호소를 수원으로 이용하고 있는 등 지표수 의존도가 높은 실정이다.
사실상 대부분의 호소는 부영양화에 따른 조류발생 문제를 잠재적으로 갖고 있어 정도의 차이는 있을 수 있으나 호소를 수원으로 하고 있는 모든 정수시설이 맛과냄새, 조류독성에 대한 위험을 내포하고 있다고 할 것이다.
조류에 의한 맛과 냄새의 제거, 조류에 의해 생성되는 독성물질의 제거는 일반적인 정수처리로는 충분한 효과를 얻을 수 없다.
출처 : 2004년 환경부 "고도정수처리 정책방향에 관한연구" 발췌