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Part 01. 하수슬러지 처리 정책의 나아갈 방향
초음파·기계 파쇄·열가수분해 통한 감량화 기술 도입 시급
2009년 11월 06일 (금) 00:00:00 편집국 waterjournal@hanmail.net

‘하수슬러지 관리를 위한 토론회’에서 전문가들은 2012년부터 해양투기가 전격 금지되는 하수슬러지 관리에 대해 하수처리장 내에서부터 슬러지의 발생 단계에 따라 처리방법을 달리해야 한다는 의견을 제시했으며, 슬러지의 자원화를 적극 활용하되 슬러지 내의 병원균 등 안전성에 대한 한계치를 확보해야 한다는 의견도 나왔다.  

   
▲ 현재 하수처리장에서의 하수슬러지 처리에 있어서 문제점은 슬러지의 저장·이송·건조과정 등에서 악취 발생이나 슬러지의 투입·이송설비 부적정, 적정한 시설 개·보수 미흡으로 인한 운영비 증가 및 운영 효율 저하 등인 것으로 나타났다.


하수슬러지 처리기술 건조·탄화 47%

공주대 김동욱 교수는 ‘국내 하수슬러지 처리실태 분석 및 나아갈 방향’이라는 주제의 발표를 통해 올해 실시한 하수처리장 실태조사에서 나타난 문제점을 지적하고 개선방안을 제시했다.

김 교수는 먼저 슬러지 발생·처리·처분 등의 관점에서 각 지자체별 하수처리장 운영실태 및 현황을 파악하고, 개선 및 보완점을 조사하고자, 2009년 현재 계획·설치중인 60개의 하수슬러지 처리시설을 대상으로 실시한 하수처리장 실태조사를 소개했다.

지난 3월 16일부터 26일까지 2주간 실시된 실태조사에서는 환경부, 유역환경청, 환경관리공단, 전문가 등 5개 조사반을 편성, 처리공법, 용량 및 운전인자, 물질수지 및 성상비교 등 설계자료를 수집하고, 하수처리장 내에서의 발생량 최소화와 경제성·효율성 제고를 위한 방안을 검토했다.

조사결과, 실태조사 대상인 60개소의 총 시설용량은 하루 5천955톤에 달했다. 처리기술은 건조, 탄화가 28개소(47%)로 가장 많이 채택되어 있으며, 건조기술 13개소 중 9개소는 생활폐기물 등과 혼합소각으로 처리되고 있었다.

퇴비화 처리, 비용 가장 많이 들어

입찰 추진방식은 기타공사 29개소, 턴키공사 13개소, 민간투자 6개소로, 대부분의 사업이 2011년 이전까지 종료예정이며, 18개소는 준공시점이 미정인 것으로 나타났다. 조사대상 사업의 전체 사업비는 약 6천248억 원으로 시설규모가 작아질수록 기본부대시설 비용소요로 톤당 사업비는 증가하는 것으로 조사됐다.

시설규모 하루 200톤 이상에서 전체 평균 톤당 사업비는 1억 원 이하이며, 하루 10톤 이하에서는 4억 원 이상으로 증가했다. 처리기술별 평균 톤당 사업비는 소규모의 주된 적용 기술인 퇴비화 처리가 가장 높은 3억2천만 원으로 조사됐으며, 탄화, 고화, 건조, 소각처리 순으로 나타났다.

입찰방식별로 기타공사의 평균 톤당 사업비는 2억 9천만 원으로 가장 높게 조사됐다. 이는 소규모 시설이 주된 요인이나 업체 일괄 선정으로 인한 가격경쟁저하도 원인인 것으로 보여지고 있다.

처리기술별 부산물처리는 수요처 확보 등이 원활하지 않은 것으로 조사됐으며, 계획 미정인 비율이 37%로 가장 많고 복토재와 녹생토 등 토양이용과 소각, 시멘트자원화 순으로 나타났다. 연료화 처리는 탄화에서 일부 계획으로 시도되고 있으며, 건조의 경우 대부분 혼합 소각처리가 이뤄지고 있는 것으로 드러났다.

부산물의 재활용 수요처는 주로 지자체에서 확보(50%)하는 것으로 나타났으며, 사업자의 수요연계가 가능하도록 제도적 지원이 필요한 것으로 조사됐다. 부산물 발생 최소화를 위해서는 발생단계에서의 감량이 최우선이며, 권역별 에너지 종합타운 연계 등 정책적 연계가 필요하다는 게 김 교수의 설명이다.

운영계획이 미정인 것을 제외하면 운영비의 절감을 위하여 지자체 직접운영이 60% 이상이며, 사업자가 수요처 확보를 보증하는 것으로 민간위탁 운영을 추진 중인 것으로 나타났다.

   
▲ 국내 하수처리기술은 세계 최우수 수준이지만 하수슬러지 처리와 자원화로 이어지지 못해 해외 수출이 이뤄지지 못하고 있어 지속적인 R&D투자로 기술개발이 필요하다.

발생량 예측 오류·시설 과다 산정

운영관리비는 고정비가 많이 차지하는 소규모 처리시설에서 톤당 15만원 이상의 높은 운영비용이 발생하고, 처리기술별 운영관리비용은 탄화처리가 11만2천884원으로 가장 높으며, 건조처리도 혼소하여 소각비용을 부담하는 경우 일부 높게 조사됐다.

김 교수는 하수슬러지 발생량 예측 및 설계 등의 오류로 시설 규모가 과다 선정돼 있다고 언급했다. 또, △슬러지의 저장·이송·건조과정 등에서 악취 발생 △슬러지의 투입·이송설비 부적정, 예비용 시설 미설치 △적정한 시설 개보수 미흡으로 운영비 증가 및 운영 효율 저하 등을 문제점으로 지적했다.

고화물, 복토재, 소각재 등 최종처리산물의 처리에 있어 수요처의 확보가 미흡하고 수요처 보증 협약물량이 확인되지 않았으며, 재활용 수요처 확보가 확정되지 않은 사업이 19개소로 다수를 차지하고 있다는 게 김 교수의 설명이다.

   
▲ 일본은 자원순환형 하수처리장의 개념을 도입하여 운영하고 있다.

자원화 지속적인 R&D 투자 필요

이에 대한 개선방안으로 김 교수는 시설규모 과다설계 부분 재검토 및 시설 개보수와 하수슬러지 처리기술에 대한 가이드라인 제시 및 운영체계 개선을 꼽았다. 아울러 하수처리 효율 향상 및 슬러지 발생량 저감을 통한 경제성 확보 방안을 모색해야 된다고 강조했다.

이와 함께 하수슬러지 처리기술 성능과 최종 처분현황에 대한 모니터링을 실시하고, 최종산물의 재활용(자원화)이 용이한 사업으로 설치를 유도하는 한편, 성능보증에 대한 책임을 강화해야 할 것을 주문했다.

김 교수는 “하수슬러지는 공정·단계별로 다른 성상의 슬러지가 발생하기 때문에 이것을 한데 모아 처리하는 것보다는 단계별로 처리하는 방법이 효율성과 경제성을 제고하는 방안일 것”이라고 말했다.

이를 위해 “초음파, 기계 파쇄, 열가수분해 등 다양한 처리방법에 의해 슬러지 감량화 기술을 도입, 기존시설처리효율 상승, 슬러지 발생량 저감, 비용 절감 등의 효과를 얻을 수 있다”고 주장했다.

또 “국내 하수처리기술은 세계 최우수 수준이지만 하수슬러지 처리와 자원화로 이어지지 못해 해외 수출이 이뤄지지 못하고 있다”며 “이 부분에 대한 지속적인 R&D투자로 기술개발을 수출할 수 있길 바란다”고 강조했다.

하수슬러지 자원화 국제적인 추세

환경관리공단 이종연 팀장은 선진국의 하수슬러지 처리 최근동향을 소개하며 “하수슬러지의 발생량은 하수도보급률 증가에 따라 점점 더 늘어날 수밖에 없다”며, “우리도 2015년까지 하수도 보급 95%를 목표로 하고 있는데 이에 따른 하수슬러지를 전면 육상처리하기 위한 다양한 재활용 방안이 강구된다”고 말했다.

이 팀장은 “현재 고형연료화된 하수슬러지는 저품질 석탄 수준의 발열량을 보유하고 있다”며 “이를 이용해 바이오매스로 자원화하는 것이 국제적인 추세”라고 설명했다.

또, “광대한 농토를 이용해 주로 퇴비 등 토양살포를 선호하던 유럽 일부 국가들은 최근 들어 이마저 금지하는 법안들을 추진 중”이라며, “유럽(EU)은 하수슬러지의 중금속 허용 한계가 엄격하고 프랑스나 이탈리아, 룩셈부르크 등 일부 국가에서는 병원균의 한계치까지 설정하고 있다”고 덧붙였다.

특히 일본의 경우 ‘LOTUS’라는 하수슬러지 프로젝트에 따라 지난 2004년부터 10개 기술을 선정하고 2010년까지 연구개발에 주력하고 있다. 일본은 하수슬러지 도자기 타일 및 비료 부문을 공공공사 조달품목으로 지정하고 있으며 “최근 들어 하수슬러지의 건조·탄화 등 다양한 연료화를 추진하고 있는 상황”이라는 게 이 팀장의 설명이다.

일본은 이 밖에 자원순환형 하수처리장의 개념을 도입, 운영하고 있다고 이 팀장은 밝혔다. 이 팀장은 “우리는 하수슬러지의 이용에 있어 안전성 부문에 미흡한 것이 사실”이라며 “슬러지를 수용하는 환경적인 방법과 안전을 최우선으로 검토해야 할 것”이라고 강조했다.

 

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