환경부, 4대강 사업 하천공사 대비한 취수장·정수장 운영 매뉴얼 마련


정수장 유입 탁도 30NTU 초과시 신속 대응
강 준설시 퇴적물 교란 최소화 할 공법 활용

4대강 사업 대비…안전하고 안정적인 용수 공급에 만전


▲ 환경부는 4대강 살리기 사업 하천공사로 인해 취수영향을 받는 취수시설에 대한 관리책임자를 선임하여 준설공사 관리, 오염물질 유입, 취수량 등을 상시관리하기로 했다. 사진은 금강 금남보(충남 연기군 금남면) 공사현장.

환경부는 4대강 살리기 사업의 하천 공사에 대비한 취·정수장 운영 매뉴얼을 발표했다. 이 매뉴얼은 △4대강 살리기 사업개요 △취수시설 현황 및 취수영향 해소방안 △공사 시 오염물질 발생·유출 방지대책 △오염물질 유입 시 취수장·정수장 대응요령 등의 내용을 담고 있다.

4대강 사업, 16개 보 설치

■ 4대강 사업   한강에는 3개의 보를 설치하고, 농업용 저수지를 12개로 늘려 용수확보용량을 4천만㎥으로 증대하는 한편, 노후 제방, 하도 정비 등을 통해 홍수조절용량 9천만㎥를 확보키로 했다. 아울러 자전거 길 설치(305㎞), 84개소 지방하천 단계적 정비(480㎞), 17개소의 생태습지를 조성할 계획이다.

낙동강은 하도 준설(4억4천만㎥), 노후제방 보강(335㎞), 하구둑 배수문 증설(475→760m) 등을 통해 홍수조절용량 6억1천만㎥를 증대하고, 8개의 보 설치, 송리원댐·보현댐 등 중소형 댐 건설, 농업용 저수지 31개소 증고로 10억2천만㎥ 규모의 용수를 확보하는데 초점이 맞춰져 있다. 또, 환경시설 확충 및 습지, 자전거 길 조성 등으로 환경 복원과 함께 문화공간을 조성하게 된다.

금강은 노후 제방과 저수지, 하도를 정비해 홍수조절용량 1억㎥를 증대하고, 3개 보 설치, 농업용 저수지 증고 등을 통해 1억1천만㎥의 용수를 추가 확보한다. 또 공주와 부여를 연결하는 뱃길복원 등 백제 문화관광 산업 기반을 확대키로 했다.

영산강은 하도 정비와 홍수조절지 신설 등으로 홍수조절용량 1억2천만㎥를 증대하고 보 2개, 농업용 저수지 증고 등으로 용수 1억2천만㎥를 추가 확보한다. 또 자전거 길을 설치하고 목포와 광주를 연결하는 영산강 뱃길 복원 등 문화기반을 확대할 계획이다.

4대강 사업 따른 취수피해 최소화

■ 취수시설 현황   현재 본류에 92개소, 댐 상류 및 지류에 121개소, 총 213개소의 취수시설이 4대강 사업의 직·간접적 영향권역에 위치해 있다. 이 시설은 지자체 88개소, 공공기관 29개소, 민간 96개소에 의해 운영되고 있으며, 시설용량은 총 2만267천㎥/일 규모이다. 

준설구간 포함, 수위변동으로 25개소(공공기관 취수시설 9개소, 민간운영 취수시설 16개소)의 취수시설이 취수에 영향을 받을 것으로 전망된다. 이에 환경부는 공공기관 취수시설의 취수 영향을 해소하기 위해 피해준설구간에 포함된 5개 취수장을 대상으로 집수매거(속도랑을 설치해 물을 모으는 시설)를 이설(풍양, 도남, 칠곡공단)하고, 취수탑을 신설(이천, 여주)할 계획이다.

▲ 수심이 2m 이상 깊은 곳에 대한 선박 준설의 경우에는 펌프준설공법 등 하천 퇴적물 교란을 최소화 할 수 있는 공법을 활용할 계획이다.

또한, 수위변동 구간에 설치된 4개 취수장은 수위확보용 임시보를 설치(해평광역, 구미)하고 2단 취수시설을 설치(칠서산단, 칠서마산)한다. 7개소의 지자체 취수시설의 이전·보완 공사는 4대강 사업에 포함되어 있으며, 준설시기 등을 고려하여 시공사가 직접 추진하되, 사전 해당 취수시설 관리기관과 협의가 필요하다. 해평광역 및 칠서산단 취수장은 공공기관 취수시설(9개)에는 포함, 지자체 취수시설(7개)에는 미포함된다.

또한, 취수에 영향을 받는 민간운영 취수시설(16개) 해소방안으로 △준설구간에 포함된 13개 취수장은 집수매거 이설(13개) △수위변동 구간에 설치된 3개 취수장은 2단 취수시설 설치(2개) 및 취수관로 연장(1개) 등을 제시하고 있으며, 수자원공사를 포함한 민간시설(18개) 이전·보완은 민간사업자가 자체적으로 추진하게 된다.

또, 강변여과시설 운영 수도사업자는 준설공사 시 수질 및 수량 확보와 수위변동으로 인한 취수정 침수 등에 대해 상시 확인토록 했다. 취수 영향시설로 분류되지 않은 취수시설의 경우 공사 시행 중 준설구간 포함, 수위변동 등으로 인해 취수영향을 받는 취수시설은 사업시행자와 사전 협의하여 별도의 이전·보완 대책을 추진하는 한편, 취수영향을 받는 취수시설에 대한 관리책임자를 선임하여 준설공사 관리, 오염물질 유입, 취수량 등을 상시관리할 계획이다.

취수장 탁수·유류 유입 감시 강화

■ 취수·정수 대책   환경부는 공사 시 오염물질 유출을 방지하기 위해 대책을 마련했다. 수심이 깊은 곳(2m 이상)에 대한 선박 준설의 경우에는 펌프준설공법 등 하천 퇴적물 교란을 최소화 할 수 있는 공법을 활용할 계획이다. 펌프준설공법의 경우 시공으로 인한 주변지역 SS 변화를 최소화하고 오염도가 높은 상부 교란층의 효율적 제거가 가능하다.

 또 수심이 낮은 곳(2m 이내) 준설은 가물막이, 우회수로, 임시제방, 오탁방지막, 침사지 등을 설치한 후 공사를 시행하여 오염물질 유출을 최소화 할 계획이다.

준설 시 부유물질은 최대 300m까지 확산되며, 표층보다 저층의 농도가 높다는 게 전문가들의 의견이다. 이에 △수심을 고려한 방지막체 길이유지 △막공극 폐쇄 및 이물질 부착정도 관리 △막손상 관리 철저로 부유물질 확산 방지효율을 극대화시키는 것이 목표이다.

또한 차량·선박 등으로부터 수질오염물질 유출을 방지하기 위해 유출 유형에 맞추어 웅덩이·오일휀스를 설치하고, 흡착롤·흡착포·유화제 등을 사용하여 오염물질을 수거할 계획이다.

이와 함께 선박 세척 등에 따른 수질오염물질이 유출되지 않도록 선박관리 규정을 운영하고, 중금속·VOC 함량이 낮은 수용성 페인트 사용, TBT 포함 도료 사용 자제 등의 장비 운영방안이 마련된다.

특히 환경부는 ‘준설토 세척선별처리공법’을 이용해 오염된 퇴적물과 미립토 내의 중금속 등의 오염물질을 효과적으로 제거, 2차 오염을 최소화하는 한편, 강우 등으로 야적장에서 발생하는 오·탁수 하천유입을 방지하기 위해 침사지를 설치하고 가배수로를 연결할 방침이다.

충남 태안 부남호 준설사업에는 ‘준설토 세척선별처리공법’을 적용하여 퇴적물 내의 오염물질을 단시간내에 용출, 분리하여 오염부하 저감에 만전을 기하고, 강변여과수 취수정 인근에는 충분한 이격거리를 두어 준설토 적재장소를 선정할 계획이다.

수질오염사고 예방 및 신속방제를 위해 환경관리공단에 통합방제센터를 설립, 방제체계를 구축하고, 공사구간 인근에는 방제장비 보관창고(7개) 및 수거 오염물질 보관장이 마련된다.

아울러 공장 등 배출시설 수질TMS망(600개), 하천 수질자동측정망(53개), 환경항공 감시(8대)로 상시 모니터링 및 신속방제에 만전을 기하고, 지자체, 하천공사업체 근무자에 대한 유형별 사고예방 교육 및 사고발생 시 초동 방제요량 등을 지원할 계획이다.

취수구 인근 오탁방지막 설치

■ 오염물질 유입시 대응방안   환경부가 이번에 발표한 취수장·정수장 운영 매뉴얼의 오염물질 유입 시 취수장·정수장 대응요령에 따르면, 준설 업체의 탁수, 유류 유출 실시간 감시 및 측정결과의 취수장·정수장 제공을 의무화하고, 수도사업자별 취수장에서의 탁수 및 유류 실시간 감시체계를 강화할 것을 강조하고 있다.

이를 위해 이미 설치된 탁도 측정 장치의 정도관리 및 유지보수를 철저히 하고, 미설치 취수장의 경우 사전 신규 설치 추진이 필요하다. 취수장의 탁수 유입의 경우, 수도사업자별로 취수구 인근에 오탁방지막을 설치, 탁수 유입을 최소화하고, 준설공사 현장과 하류 정수장간 상시 연락체계를 구축토록 했다.

또한, 유류 및 중금속 오염물질 유입 시, 관련기관 및 하류 취수장·정수장에 신속히 상황 전파하여 취수장 예상 유하 도달시간, 오염도를 분석, 오염도 분석결과에 따라 취수중단 또는 정수방법을 변경키로 했다.

휘발성 유기화합물 또는 오일 측정기를 설치해 준설 선박 전복 및 부주의에 의한 유류 유출 사고 시 사전 모니터링으로 하류 취수장·정수장이 사전에 대응할 수 있도록 했다.

오염물질 농도별 계측기에서 경보 발령 시 취수구 주변에 오일펜스 및 흡착포를 설치하고, 오일펜스 설치 및 방제용품 비축을 통해 보유기준에 따라 충분한 물량을 사전에 확보하는 한편, 취수지점에 오일휀스(흡착롤 및 흡착포 포함)를 강화한다.

특히 유류가 많은 취수지점은 오일휀스 등을 2∼3중으로 설치하고, 오일휀스 앞에 모인 기름두께가 두터워질 경우에는 용기 등으로 기름을 퍼낸 후 흡착포, 흡착롤을 이용해 제거키로 했다. 또, 오일휀스 등을 설치 후 시간이 오래 경과된 것은 교체하고 오일휀스 교체과정에서 발생되는 미량의 유류는 흡착롤 또는 흡착포로 제거할 계획이다.

▲ 취수장의 탁수 유입의 경우, 수도사업자별로 취수구 인근에 오탁방지막을 설치, 탁수 유입을 최소화하고, 준설공사 현장과 하류 정수장간 상시 연락체계를 구축토록 했다.

정수장에 유입되는 탁도 측정값이 30NTU 초과 시 고탁도 유입으로 판단하고 정수장에서 신속한 대응조치를 강구하고, Alum을 사용하는 정수장은 무기고분자 응집제로 약품을 변경토록 했다. 응집제 주입률은 Jar Test를 실시하여 적정 주입률을 확인하고, 탁도 변화율이 큰 경우에는 연산식 또는 약품주입 조견표로 주입한다.

응집·침전공정 최적화에도 불구하고 침전수 탁도가 2NTU, 여과수 탁도가 0.3NTU를 초과하는 경우 응집보조제로 폴리아민 주입하고, 폴리아민의 주입률은 10㎎/L 이하로 사용하며, 주입 위치는 침전지 후단(또는 여과지 유입) 또는 혼화지 후단의 충분한 혼합이 이루어지는 지점으로 선정한다. 폴리아민 주입 시에는 정수 중의 에피클로로히드린 농도를 월 1회 이상 측정토록 했다.

원수 pH가 8.0 이상 또는 6.0 이하일 경우, 산제 또는 알카리제를 주입하여 적정 pH를 유지하고, 고탁도·고알칼리도(20㎎/L 이상) 수질에는 응집제를 과량 주입하여 처리하며, 고탁도·저알칼리도(20㎎/L 이하) 수질에는 소석회, 가성소다 등 알칼리제를 병행 주입하여 처리할 방침이다.
또한, 정수처리공정 운영관리 최적화를 위해 취수량 변동을 최소화하여 수처리 효율 안정적으로 유지하고, 탁도 급변 시 연산식 또는 약품주입 조견표로 주입률을 결정한 후 Jar Test를 통해 적정 주입률을 보정토록 했다.

침전지 슬러지량 증가로 침전효율 저하가 우려되므로 침전지 슬러지 인발 빈도를 평소보다 2∼3배 강화하고, 여과속도 상승 상한선(분당 3% 이하)과 여과속도 운영 하한선(설계여과속도의 70% 이상)을 설정하여 여과지 여과속도 변동을 최소화하며, 아울러 정수장에서 고탁도 대응에 실패하여 수돗물 수질에 이상이 발생할 경우 신속한 주민공지를 통해 피해를 최소화할 방침이다.

유흡착제 살포·분말활성탄 투입

유류 및 중금속 오염물질 유입 시 일반응집제 외에 무기고분자 응집제를 준비하여, 평상시 일반 응집제를 사용하고 고탁도 유입 시 또는 탁도 급변 시에는 효율이 우수한 무기고분자 응집제로 변경해 주입토록 할 계획이다.

응집제 주입률은 탁도 변화율이 작은 경우 Jar Test를 실시하고, 탁도 변화율이 큰 경우에는 연산식 또는 약품주입 조견표를 활용하는데, 연산식 또는 조견표를 사용하기 어려운 긴급상황에서는 대략적으로 일반응집제(PAC) 적정 주입률의 1.2∼1.5배로 주입할 방침이다.

응집·침전공정 최적화에도 불구하고 침전수 탁도가 2NTU를 초과하거나, 여과수 탁도가 0.3NTU를 초과하는 경우에는 응집보조제로 폴리아민 주입하며, 원수에서 중금속 물질 유입시 소석회 등을 주입하여 원수 pH를 8.0 이상으로 유지토록 했다.

착수정 유입부에 기름 흔적 발견 및 냄새 발생 시 유흡착제를 살포, 취수 유량을 탄력적으로 운영하여 유입 물량을 최소화하고, 착수정 유입부에 기름 흔적 발견 및 냄새 발생 시 분말활성탄을 투입한다.

분말활성탄 투입 시 접촉시간을 20분 이상 확보(15분 이내일 경우, 취수물량 조정)하고, 최소 20mg/L 투입, 여과지 누출에 의한 탁도 상승 및 흑수 발생에 대비하여 실시간 여과수 입자분석을 병행 실시하며, 특히 지속적으로 응집지, 침전지 등에 기름 흔적 및 냄새 발생을 감시하고 종료 시까지 지속적으로 투입토록 했다.

혼화응집 효율을 증가시키기 위해 최적 주입률 보다 1.3∼1.5배 높게 주입률을 유지해야 하며, 필요시 원수 pH 8.0 이상 유지토록 소석회, 수산화나트륨 주입하고, 침전수의 중금속 농도가 먹는물 수질기준 이내 처리 시 정상 운영토록 했다.

염소 투입 망간 97∼99% 제거

매뉴얼에는 망간, 철 유입 시 행동요령에 대해서도 설명돼 있다. 망간이 함유된 원수에 염소를 연속적으로 투입하여 모래나 안트라사이트에 이산화망간을 피복하여 제거하는 방법은 여과지 유출 잔류염소 0.5mg/L 이상 유지 및 pH 7.0 이상 유지가 필요(망간사 형성에 약 2주 이상 소요)하다. 망간 제거율(염소+망간사여과)은 97∼99% 수준이다.

폭기에 의한 제거(폭기+응집침전+모래여과법)는 pH 9.5에서 망간을 산화시키는데 1시간 이상 필요하고, 산소에 의한 망간산화는 pH와 온도에 영향을 크게 받는다. 망간 제거율(공기폭기+여과)은 약 83% 수준이다.

접촉여과에 의한 제거(오존)방법은 주입량이 적절치 않을 경우 분홍색 물이 생산될 수 있으며, 염소처리에 비해 설치 및 운전비용이 고가이다. 주입률은 0.5∼1.0㎎g/L 정도로 설정·운영이 필요하며, 망간제거율(전오존+응집·침전)은 약 70∼87% 수준이다.

이번 취·정수장 운영 매뉴얼에 따르면, 수도사업자는 국토관리청 및 공구별 시공사, 민간 취수시설 운영자와 협의하여 25개 취수영향 시설에 대한 세부시행계획을 수립해야 하며, 취수영향을 받는 25개 이외의 취수시설에 대해서도 별도로 조사 또는 연구를 실시하여 최적의 취수영향 해소방안을 마련하되, 사전에 환경부(수도정책과) 및 4대강 살리기 추진본부와 협의를 거치도록 했다.

또 수도사업자는 4대강 사업 시행자인 국토관리청 및 공구별 시공사와 긴밀한 협조체계를 유지하고, 추후 설계 및 시공 등의 과정에 참여하여 취수시설의 안정성을 확보하고, 4대강 사업시행자 및 유역(지방)환경청과 협의하여 취·정수시설 안정성 확보를 위한 상시 연락체계를 구축토록 했다.

아울러 △수질오염사고에 대비하여 오일펜스 등 방제용품을 보유기준에 따른 충분한 물량을 사전 확보 △고탁도 유입에 따른 무기고분자 응집제 및 응집보조제 확보 △수질오염사고 및 고탁도 대응에 실패하여 수돗물 수질에 이상이 발생할 경우 신속한 주민공지를 통해 피해 최소화 등을 통해 수질오염사고 및 고탁도 유입에 철저히 대응토록 했다. 

<권신익 기자>
 

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