정수처리기준의 목적 및 정수처리기준의 개념

정수처리기준의 개념

 

정수처리기준은 수질관리측면에서의 정수장 운영기준으로써, 우리나라 수도법 제28조 및 수도법 시행규칙  제18조의2, 그리고 불성화비 계산방법 및 정수처리

인증 등에 관한 규정에 근거하고 있다. 이들 법규에 근거해, 정수처리기준의 목적과 목표, 대상범위, 수도사업자의 관련 의무사항 등을 정리하면 아래 <표 1.1>와 같다.

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1.1 정수처리기준의 목적

"정수처리기준은 바이러스, 지아디아 포낭, 크립토스포리디움 난포낭과 같이 소독내성이 강한 병원성 미생물로부터 안전한 수돗물의 확보를 목적으로 한다."

우리나라 수도법 제28조에서는 정수처리기준을 도입하는 목적에 대해 “수도사업자는 수도를 통하여 음용을 목적으로 공급되는 물이 병원성 미생물로부터 안전성이 확보되도록 정수처리기준을 지켜야 한다.”라고 명시하고 있다. 여기서 정수처리기준을 통해 관리하고자 하는 병원성 미생물이란, 바이러스, 지아디아 포낭및 크립토스포리디움 난포낭 등의 미생물을 말한다.
1980년대까지 정수처리에서 관리대상이 되었던 병원성 미생물은 주로 살모넬라나 쉬겔라, 장티푸스균 같은 병원성 세균이었다.

이들 병원균들은 소량의 염소 주입으로도 매우 높은 제거 효율을 얻을 수 있기 때문에 소독제와의 접촉시간이나 구체적인 제거 정도를 일일이 점검할 필요가없었다.
일례로 대장균(E.coli)은 1 mg/L의 염소에 접촉했을 경우 2~3초 내에 99 %가 불활성화되며<표 1.2>, 병원균인 살모넬라균이나 쉬겔라균은 이보다 훨씬 약하다고알려져 있다. 따라서 정수처리 마지막단계에서 염소를 투입하되, 공급과정에서 2차 미생물오염 예방을 위해 관말 수도꼭지까지 잔류염소가 0.2 mg/L 이상 유지되도록 하는 정도가 정수처리기준 도입 이전의 미생물 관리의 핵심이었다.

그리고 정수지 유출부와 수도꼭지에서 정기적으로 수돗물을 채취해 병원균에 대한 지표인 총대장균군 검출여부를 정기적으로 확인하는 방법으로 미생물 안전성여부를 확인하였다.

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그러나 80년대 말부터 세계 곳곳에서 바이러스나 지아디아, 크립토스포리디움과 같은 병원성 미생물이 수인성 집단질병의 원인으로 밝혀지면서 이들로부터안전한 수돗물을 생산해야하는 과제가 대두되었다. ‘93년 미국의 밀워키에서 크립토스포리디움 난포낭이 제대로 제거되지 못한 수돗물 때문에 시민의 1/3인 40여만명이 감염되고, 면역력이 결핍된 AIDS환자 50여명이 사망한 사건은 전 세계적으로 큰 충격이었다(참고1).

이후 이러한 크립토스포리디움 등에 의한 수인성 집단질병사례가 영국, 일본 등에서 빈번하게 보고되면서 수돗물에 대한 불신이 더욱 높아졌다.

우리나라의 경우에는, 그동안 수인성 집단 발병사례는 보고된 적이 없었지만, ‘90년대 말 수돗물 바이러스 검출논란으로 수돗물에 대한 불신이 높아지면서 이들

처리내성 미생물 대책이 매우 강하게 요구되었다.
바이러스, 크립토스포리디움과 같은 미생물의 공통점은 소독내성이 강하다는 점이다. 바이러스는 1mg/L의 염소농도에 1~6분 정도는 접촉시켜야 1/100로 감소

시킬 수 있으며, 99.99 % 이상을 불활성화시키려면 2~12분의 접촉시간을 확보해야 한다.

또다른 병원성 미생물인 지아디아 포낭의 경우에는 염소내성이 더욱 강하다. 즉 대장균의 염소내성을 1로 할 때 지아디아 포낭은 약 2,400배 정도 강하고, 바이러스보다도 수십배 강하다.

‘90년대 가장 많은 감염환자수를 기록한 크립토스포리디움 난포낭의 경우에는 1 mg/L 의 염소농도에서 99 % 를 불활성화하는데 7,200분 접촉이 필요하다는보고가 있을 정도로 염소내성이 강해, 사실상 염소소독으로는 약간의 제거도 어려운 실정이다<표 1.2>.

 

 

따라서 바이러스, 크립토스포리디움과 같은 강한 소독내성의 미생물로부터 안전한 수돗물을 확보하기 위해서는, 기존의 대장균 위주의 관리방식과는 다른, 새로운관리체계 즉 정수처리기준이 필요하게 되었다.

 

 

1.2 정수처리기준의 목표

"정수처리를 통해 바이러스 99.99 % 이상, 지아디아 포낭 99.9 % 이상, 크립토스포리디움 난포낭 99 % 이상을 제거하면 병원성 미생물로부터 안전성이 확보되었다고 본다"

 

그렇다면 바이러스, 지아디아 포낭, 크립토스포리디움 난포낭과 같이 소독내성이 강한 병원성 미생물은 어떻게 제거할 것인가?

정수지에 염소를 투입하고 수도꼭지에서 미량의 잔류염소라도 확인되면 미생물로부터 안전하다고 여겼던 종래의 수질관리방식이 충분하지 않다면, 어떤 방법으로

이들 처리내성 미생물로부터 안전한 수돗물을 생산할 것인가? 현재 우리나라의 정수처리기준은 “정수처리를 통해 바이러스 99.99 % 이상, 지아디아 포낭 99.9 %

이상 및 크립토스포리디움 난포낭 99 % 이상 제거”를 목표로 하고 있다.

 

 

수도법 시행규칙 별표 5의2에 의한 탁도기준을 준수하고, 소독공정 불활성화비를 계산한 결과 불활성화비가 항상 1이상 유지되는 경우에는 바이러스 및 지아디아포낭이 다음의 불활성화율을 충족한 것으로 보며, 정수처리기준의 준수여부 판단은 정수처리공정에서 1회이상의 소독을 할 경우에는 각 소독 단계에서 소독능값을 계산하고 각 단계별 불활성화비를 합한 값으로 정수처리기준을 준수 여부를 판단한다.
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① 검사항목 : 잔류소독제 농도, pH, 수온
② 검사주기 : 잔류소독제 농도 - 연속측정장치로 측정, pH 및 수온 - 1회/일 이상

 

 

여기서 수질목표를 “바이러스 등 병원성 미생물 불검출”로 설정하지 않은 이유는, 불행하게도 이들 처리내성 미생물로부터의 안전성 확보가 그리 쉽지 않기 때문이다. 우선, 바이러스 등의 병원성 미생물은 살모넬라와 같은 병원균에 비해 아주 작은 양으로도 체내에서 감염을 일으킨다.

보고에 의하면, 최소 10개 이하의 지아디아 포낭으로도 감염을 일으킬 수 있으며, 미국에서 발생했던 크립토스포리디움 관련 수질사고시 수돗물에 함유된 한 개내지 몇 개의 난포낭으로도 감염이 발생한 것으로 추정되었다. 그만큼 정수처리과정에서 처리내성 미생물들이 더 철저하게 제거되어야 한다는 것을 의미한다.
그렇다고 해서 이들 미생물을 불활성화시키기 위해 염소 투입량을 무한정 높일 수는 없다. 과도한 소독은 맛･냄새 문제나 소독부산물 문제 등 또 다른 수질문제를발생시킬 수 있으며 경제적인 부담도 고려되어야 한다.

따라서 정수처리기준에서는 이들 처리내성 미생물의 100 % 제거가 과학적으로 불가능하므로, 기술적으로 그리고 경제적으로 허용 가능한 위해정도 즉 건강위해도(Health risk)에 기초해 각 미생물의 제거목표를 설정하였다. 구체적으로 “정수처리를 통해 바이러스 99.99 %(4로그) 이상, 지아디아 포낭 99.9 %(3로그)이상 및 크립토스포리디움 난포낭 99 %(2로그) 이상 제거”목표는 10-4의 위해도에 기초하고 있다(참고2).

 

 

출처 : 환경부 정수처리기준 해설서(2013) 내용 발췌