포항하수처리장의 총질소(T-N) 방류수질 초과문제로 “생물반응조를 확장하는 개선사업이 필요하다”는 포항시와 “필요하지 않다”고 박경열 시의원이 논란을 벌이고 있는 가운데, 새로운 대안이 제시돼 관심이 모아진다.

박경열 포항시의원은 수백억원이나 들이는 공사 대신 겨울철 저수온일 때 미생물농도(mlss)만 올리면 되는데, 이렇게 하지 않고 공사를 하기 위해 미생물농도를 조작한 것이 아니냐는 의심까지 하고 있다.

총질소 방류수질 초과문제 해결방안을 두고 논란을 벌이는 것인데, 이와 관련해 지역 업체가 획기적인 방법을 개발해 문제를 해결하고 있어 또 다른 대안이 될 것으로 기대된다.

국내의 공공하수처리시설은 지난 1976년 청계하수처리장(15만t/일)이 건설된 이래 비약적으로 성장했으며, 2018년 말 기준 전국에 4,100여개의 처리장이 운영 중이다.

1980년 이후 건설되는 하수처리장에서 가장 많이 채택하 하수처리방식은 표준활성슬러지공법으로 1913년 영국에서 개발한 하수처리방식이다. 1916년 미국에서 실용화돼 전세계에 보급된 생물학적 하수처리방식이다.

2000년대 이후부터 하천과 호수의 부영양화의 주요 원인물질인 질소와 인의 저감에 대한 관심이 커졌고 법적 방류수질의 기준농도가 강화됐다.

특히 부영양화 방지를 위해 공공하수처리시설의 방류수질 강화가 시행되면서 새로 건설되는 공공하수처리시설에 질소와 인을 처리할 수 있는 고도처리시설을 설치하게 됐다.

현재 국내의 많은 하수처리장에서는 배출허용기준의 강화와 우.오수 분리관거의 개선과 더불어 하수처리장에 유입되는 농도가 증가하는 추세이므로 이에 따른 저감방안을 모색하고 있다.

이중 경북 경주 소재 E사는 지역의 공공하수처리장에서 하수 원수의 유입수 중에 포함된 협작물 입자성물질(3mm)을 제거하여 유입부하 절감과 침전조에서의 부상물질 감소효과를 실현하는 ‘3-웨이 스크린’ 장치를 개발해 전국에 보급하고 있다.

이 장치는 기존 스크린과는 다른 혁신적인 것으로, 하수 중 부유물질 등을 효율적으로 걸러주는 장치이다.

다공판을 이용하여 협잡물을 거른 뒤 에스컬레이터 형태를 활용하여 물 밖에서 협잡물을 이동, 탈리, 제거하는 방식이다. 하수 중에 포함돼 있는 협잡물은 하수의 오염지표를 나타내는 많은 양의 BOD, SS, T-N(총질소), T-P(총인) 등을 함유하고 있어 하수처리장 유입단계에서 협잡물을 제거함으로써 유입수 농도를 낮추는 효과가 있다.

이는 하수처리장의 시설증대 효과로도 이어진다는 것이다. 

또한 거의 대부분의 하수처리공정 중 반송공정이 필수적으로 있는데, 이러한 공정에서도 ‘3-웨이 스크린’의 다공판 홀직경을 미세하게 함으로써, 생물반응조 내에서도 난분해성 입자성 물질을 제거할 수도 있다.

실제로 경주시 공공하수처리장(11만t/일)에도 기존의 조목+미세목스크린을 대신하여 ‘3-웨이 스크린’을 설치한 결과, 해마다 유입되는 씨앗 등의 입자성 물질로 인한 부상수초 발생현상이 현저히 저감됨을 확인할 수 있다.

경주시 외동공공하수처리장의 경우 1차 침전지가 없는 생물학적인 고도처리시설(TEC-BNR공법)로서 협잡물 처리가 중요한데, 기존 시설에서는 무축스크류에 브러쉬를 부착하여 협잡물을 인양하는 원리로 2008년부터 운영되어 왔으나 E사의 ‘3-웨이 스크린’으로 교체 시공하여 기존의 협잡물 처리능력을 400% 이상 향상시킨 것으로 알려진다.

이로인해 그간 고민 중이던 협잡물에 의한 부패현상과 총질소(T-N) 저감문제를 해결한 것으로 전해진다.

포항하수처리장(23만t/일)의 거의 10배 규모인 국내 최대 서울 서남하수처리장(200만t/일)에도 이 장치가 재작년부터 설치되고 있다.

E사 관계자는 “국내에서 하수관거 개선에 따른 유입하수의 농도가 증가됨에 따라 처리장의 생물학적 부하가 증가되는 현장을 대상으로 유입 협잡물 중의 총질소(T-N), 총인(T-P) 원인물질을 사전에 제거함으로써 구조물의 추가 공사를 하지 않고 하수처리장의 증설효과를 기대할 수 있다”고 말했다.

한편 포항시는 겨울철 저수온시 총질소(T-N) 방류수질 초과로 문제가 되고 있는 포항하수처리장에 대해 국비 등 사업비 480억원을 들여 생물반응조 확장공사를 할 계획이지만 박경열 시의원과 시민단체는 운영을 잘못하고 있는 것이라며 공사에 반대하고 있다.

김재원 기자