하수도 시설기준 제1장 기본계획 1.10 합류식하수도 우천시 방류부하량 저감계획

하수도 시설기준 합류식하수도 우천시 방류부하량 저감계획입니다. 우천시 방류부하량 저감의 목적, 저감목표, 저감계획, 저감대책으로 나눠 볼 수 있습니다. 합류식하수도의 방류부하량 저감목표는 연간 오염 방류부하량이 인근 수계에 악영향을 미치지 않을 수준 이하로 삭감하거나, 분류식하수도로 전환시 배출되는 연간 오염 방류부하량과 같은 정도 또는 그 이하가되어야 합니다. 

 

 

 

우천시 방류부하량 저감 목적

합류식하수도에서 공공수역의 수질보전을 위해 우천시에 배출되는 방류부하량을 저감합니다.

 

합류식하수도는 우수 및 오수를 신속하게 배제․처리하여 공중보건위생 대책과 침수 방재대책을 동시에 진행하는 것이 가능하다는 측면에서 간편하고 우수한 시스템이지만 우천시에 기능적 불완전성으로 인해 오수, 관내 퇴적물, 도시 비점오염원 등의 일부가 적절히 처리되지 않고 하천 등의 공공수역에 방류되는 위생측면, 수질오염방지측면, 미관측면에서 반드시 바람직한 것은 아닙니다.

 

그러나, 우리나라의 도시형태 및 지역특성 등을 고려할 때 일부지역은 합류식하수도 체계를 그대로 유지하면서 하수도정비를 수행하여야 하는 경우가 많이 있으며, 종합적인 합류식하수도 시설의 성능개선을 통해 수계에 배출되는 방류 오염부하량을 저감한다면 분류식하수도 체계와 견줄 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 최근의 수변환경과 친수공간에 대한 관심이나 요구 등이 높아지는 것을 고려할 경우 우천시 인근 수계로 방류되는 오염부하를 저감하는 대책은 가장 우선적으로 검토할 필요가 있습니다.

 

우천시 방류부하량 저감 목표

우천시 합류식하수도의 방류부하량 저감목표는 대상 처리구역 혹은 배수구역에서 배출되는 연간 오염 방류 부하량이 인근 수계에 악영향을 미치지 않을 수준 이하로 삭감하거나 혹은 분류식하수도로 전환하였을 경우에 배출되는 연간 오염 방류부하량과 같은 정도로 하거나 그 이하로 합니다.

 

합류식하수도의 우천시 오염 방류부하량 문제는 간단히 우수토실과 병행한 펌프장의 월류수(CSOs) 대책뿐만 아니라 하수처리시설의 우천시 하수 처리 대책 등 합류식하수도 시스템 전체의 종합 수질오 염대책의 일환으로서 검토할 필요가 있습니다.

 

궁극적인 우천시 오염 방류부하량의 저감목표는 인근 수계에 악영향을 미치지 않아 주민의 쾌적한 생활환경이 확보되고 수생태계가 건강하게 유지되는 수준을 확보하는 것입니다. 이는 지역 특성에 따라 다양한 목표 수준이 결정되어질 수 있습니다. (지역의 특성을 고려한 수질보전계획을 실시할 필요가 있으며, 폐쇄성수역(閉鎖性水域)으로 부영양화가 염려되는 수역 및관광 레크레이션 등 물이용 관점에서 보다 높은 수질보전목표를 달성하기 위한 계획을 검토할 필요가 있습니다)

 

한편, 합류식하수도 대상지역을 분류식하수도로 정비한 경우로 가정하였을 때, 대상 합류식하수도 처리구역에서 배출되는 총오염부하량(월류수＋처리장 우천시 하수처리수의 합)이 정비된 분류식하 수도에서 배출되는 총오염부하량(우수＋처리장 우천시 하수처리수의 합)과 같은 정도 혹은 그 이하로 되는 관리 수준을 또 다른 목표로 설정할 수가 있습니다.

 

보다 구체적으로 오염부하 BOD 수질항목을 평가지표로 선정하고 방류부하량 삭감률을 산정한 경우 에는 아래의 예와 같으며, 방류수역의 수생태 환경 및 오염총량규제 관점을 고려하여 BOD 이외의 추가적인 수질항목으로 동일한 방식으로 평가할 수 있습니다.

 

방류부하량 삭감량의 비율 구하는 방법

합류식하수도의 우천시 방류부하량 계산은 분류식하수도의 우수에 의한 오염부하량과 비교하여 산정할수 있습니다. 우수에 의한 오염부하량은 [그림 1.10.1]에서 보여지는 바와 같이 다양한 방류 지점의 우천시 유량 및 수질의 모니터링 자료를 충분히 확보한 다음 모델링을 통해 산정하여야 하며, 이때 사용되는 수질특성은 원칙적으로 유량가중평균농도(EMC)를 구해 산정합니다. 수량 및 수질데이타는 각 지역별로 독자적인 데이타를 쓰거나, 방류특성이 유사한 다른 지역의 수질데이타를 참고로 하여 계산합니다.

그림 1.10.1 유량가중평균농도 산출 개념도

 

우천시 방류부하량 저감계획

 

 

 

합류식하수도의 우천시 방류부하량 저감계획은 각종 부하량 조사 및 산정, 유역의 물질수지 파악, 부하량 저감목표 설정, 저감 시나리오 구축 및 검토, 저감대책 시행, 시행효과 분석 및 관리계획 구축 등과 같은 단계 순으로 종합적으로 비교 ․ 검토해야 합니다.

 

합류식하수도의 개선은 도시의 강우에 기인하는 침수문제와 수질오염문제를 통합적으로 접근하여 대책을 세우는 것이 중요하며, 해당 합류식하수도 지역의 여건(수질항목, 문제의 긴급성, 하수도정비 상황, 연간투자액, 개선효과, 사업기간 등)에 가장 적합하도록 단계적으로 방류부하량 저감 계획을 수립합니다.

 

우천시 방류부하량의 단계별 저감계획은 [그림 1.10.2]와 같습니다.

 

① 모니터링을 통한 방류부하 발생량의 조사 및 산정

② 모델링을 통한 합류식하수도 유역의 물질수지 완성

③ 단계별 방류부하량 저감목표의 설정

④ 저감목표 달성을 위한 다양한 저감대책 시행 시나리오 작성

⑤ 시뮬레이션을 통한 저감대책 시나리오의 검토

⑥ 저감대책의 시행

⑦ 모니터링을 통한 저감대책 시행효과 분석 및 관리계획

 

[그림1.10.2] 단계별 방류부하량 저감계획

 

1) 모니터링을 통한 방류부하 발생량의 조사 및 산정

모니터링은 방류부하(월류수＋처리장 우천시 하수처리수 방류부하)의 현황을 조사하여 저감 대책의 효과검증과 공공수역의 영향을 파악하기 위하여 행합니다. 모니터링의 위치 및 방법은 물이용의 실태, 우수토실의 위치 및 개소 등을 고려하고 월류횟수, 월류수량, 방류수량, 방류오염물질, 방류수질, 방류 부하량, 공공수역의 수질현황 등에 따라 측정항목, 측정방법, 측정빈도, 측정개소 등을 설정하여 실시 합니다.

 

2) 모델링을 통한 합류식하수도 유역의 물질수지 완성

오염부하 물질수지의 계산은 유역에서 발생하여 배출되는 총오염부하를 파악하고 저감 대책의 효과를 검증하기 위해 행합니다. 유역내 하수관거와 처리장으로 연계된 합류식하수도 시스템 전체와 방류수 역간의 물질수지의 계산은 합류식하수도 유역의 시스템적 파악을 통한 강우-유출-수질 모델링 및 수계 수질관리 모델링을 통하여 궁극적으로 완성됩니다.

 

3) 단계별 방류부하량 저감목표의 설정

단계별 방류부하량 저감목표의 설정은 장기적인 목표를 체계적으로 달성하기 위하여 필요합니다. 장기적인 관점에서 최종 오염부하 저감목표를 설정하고, 이를 시행하기 위한 구체적인 단기계획 및 목표를 수립하여 단계적인 저감대책을 시행하도록 합니다.

 

4) 저감목표 달성을 위한 다양한 저감대책 시행

시나리오 작성 저감목표 달성을 위한 저감대책 시행 시나리오 작성은 여러 가지 대책 중 유역의 특성을 고려하여 가장 적합한 대책을 도출하기 위하여 수행합니다. 단계별 저감목표에서 설정된 오염부하 저감대책의 시행을 위해 가능한 여러 가지 저감대책을 고려하여야 하며, 두 가지 이상의 대책을 조합하는 것까지 포함하여 종합적으로 시나리오를 검토하여야 합니다.

 

5) 시뮬레이션을 통한 저감대책

시나리오의 검토 저감대책 시나리오의 검토는 저감대책의 시행에 앞서 가장 효과적이며 경제적인 방법을 택하기 위해 행합니다. 설정된 여러 가지 수행 시나리오의 저감효과를 예측하기 위해서는 시뮬레이션을 통한 시나리 오의 검토가 필요합니다. 단기강우 혹은 장기연속강우에 대한 시뮬레이션을 수행하여 각 대책별 오염부하 저감효과를 비교하며, 동시에 저감시설이나 방법에 소요되는 비용에 대해서 분석, 평가하는 것이 바람직합니다.

 

6) 저감대책의 시행

검토를 통해 선정된 저감대책을 시행합니다.

 

7) 모니터링을 통한 저감대책 시행효과 분석 및 관리계획

저감대책의 시행효과 분석은 각 단계별 저감 목표의 달성여부를 파악하고, 지속적인 유지관리를 행하기 위해 수행합니다. 시행된 저감대책은 지속적인 모니터링을 통하여 그 효과를 검토하여야 하며, 단계별 목표의 달성 여부를 통한 계획의 수정 및 보완이 이루어져야 합니다. 또한 시행된 대책에 대하여 지속적인 모니터링 결과를 통하여 적절한 유지관리가 지속적으로 수반되도록 합니다.

 

우천시 방류부하량 저감 대책

합류식하수도 방류부하량을 저감하는 대책은 실효적 효과, 경제성, 유지관리성 등을 종합적으로 평가하여 결정합니다. 대상 합류식하수도 유역의 특성을 감안한 단기, 중 ․ 장기 단계별 저감목표에 부합하는 다양한 저감 대책을 시행하고 그에 따르는 효과검증 및 생애주기평가(LCA)를 반영하여 종합적으로 대책을 수립합니다.

 

합류식하수도에서 발생하는 우천시 방류부하량을 저감하는 대책은 크게 하수관거시스템에서 대응하는 월류수(CSOs) 대응 방식과 우천시 하수를 처리하는 하수처리시설 대응 방식으로 구분할 수 있습니다. 특히 많은 지점에서 동시다발적으로 발생하는 월류수 오염부하에 대응하는 방식은 그 실효성 관점에서 대부분 단기 대책, 중․장기 대책 등 다양한 저감목표에 부합하는 단계별 저감대책을 시행하고 있습니다. 특히 미국 EPA에서는 각 지자체에 우선적으로 단기최소요구충족 저감대책(NMC, nine minimumcontrol)를 시행하도록 하였으며, 궁극적으로는 장기적인 월류수부하량 저감대책의 시행을 통한 수계 수질기준의 달성을 위해 중․장기 저감대책(LTCP, long-term control plan)을 개발하여 수행하도록 하였습니다.

 

단기최소요구충족 저감대책은 ① 합류식 관거시스템의 적정운영과 정기적인 유지관리, ② 관거시스 템(차집시스템)에서의 저류능 극대화, ③ CSOs 영향을 최소화하기 위한 전처리 요구조건들의 평가및 개선, ④ 하수처리시설에서의 처리를 위한 이송의 극대화, ⑤ 건기시 CSOs 발생금지, ⑥ CSOs 내의 고형 및 부유물질 제어, ⑦ 사전오염예방, ⑧ CSOs 발생 및 영향에 대한 적절한 주민공지, ⑨ CSOs 영향 및 제어 효율을 효과적으로 규정하기 위한 모니터링과 같은 아홉가지 항목을 말하며, 이는 월류수 문제에 대응하기 위하여 단기적, 우선적으로 수행해야하는 최소한의 대응방법 제시를 의미합니다.

 

중․장기 저감대책은 월류수 제어를 위한 장기적 대응 방법론을 의미하며, 합리적이고 실효적인 월류수 대책을 도출하기 위한 접근방법으로 반드시 포함되어야 할 내용으로 다음과 같은 항목을 제시하고 있습니다. ① 합류식하수도시스템의 특성 조사, 모니터링 및 모델링, ② 주민참여, ③ 민감한 지역의 고려, ④ 대안들의 평가, ⑤ 비용/효과의 검토, ⑥ 운영 계획, ⑦ 하수처리시설 처리능의 극대화, ⑧ 저감대책 시행의 계획, ⑨ 시설기능 체크를 위한 모니터링입니다.

 

합류식하수도 방류부하량을 저감하는 대책을 적용대상 관점으로 세분하여 살펴보면 (1) 발생원, (2) 관거 및 부속시설(펌프장, 저류시설, 침투시설 등), (3) 하수처리시설의 시설 등으로 구분할 수 있으 며, 적용 기술적인 측면에서는 [그림 1.10.3]에 나타난 내용으로 자세히 구분할 수 있습니다. 그러나 이러한 기술적 저감대책이 실효성을 얻으려면 대상지역 특성이나 상황에 따라서 단독 혹은 다양한 조합의 형태로 적용해야 하며 그에 따르는 효과검증 및 생애주기평가(LCA)를 수행하여 종합적으로 대책을 수립해야 합니다.

 

우천시 방류부하량을 저감하기 위한 대책을 수단적 관점으로는 다음의 4가지 방식으로 대별될 수 있으며 자세한 내용을 아래와 같습니다.

① 유지관리기법

② 관거시스템개선

③ 저류시설

④ 처리기술

 

1) 유지관리기법

유지관리기법은 ① 발생원억제, ② 오염원유출예방, ③ 토지관리, ④ 공공홍보 등을 이용하여 우천시 방류부하량을 예방 혹은 저감하는 방법입니다.

 

2) 관거시스템개선

하수관거시스템에 관한 개선대책은 월류수부하량에 의한 공공수역에의 영향을 저감시키기 위해 지역 특성이나 기존시설의 상황을 고려하여 ① 관거분류화, ② 관거퇴적물제어, ③ 협잡물제어, ④ 우수토실개선, ⑤ 차집관거용량증대, ⑥ 펌프장개선, ⑦ 실시간제어방법 등의 대책 적용을 활용합니다.

 

3) 저류시설

저류에 의한 우수유출량의 제어는 합류식하수도 월류수 개선대책 뿐만 아니라 침수대책, 지하수의 보충 등의 효과가 기대되는 시책입니다. 이들은 하수관거로의 우수유입을 제어함으로써, 월류유량 및 월류횟수를 감소시키는 효과가 있습니다. 이에 해당하는 대책으로는 ① 지역내저류, ②지역외저류가 있습니다.

 

4) 처리기술

합류식하수도의 입자성 혹은 용존성 오염부하량을 처리하는 기술들을 의미하며, 크게 처리장으로 이송되기 전에 방류, 월류되는 오염부하량을 처리하는 기술(① 추가처리)과 하수처리시설에 이송된 우천시 하수를 하수처리시설에서 처리하는 내용(② 처리장우천시하수처리)으로 구분할 수 있습니다. 하지만 이러한 두 가지 처리 기술은 유기적으로 연계되어 계획, 실행되어져야 합니다. 또한 대상 합류식하수도 유역의 지역특성을 감안하여, NMC(단기최소요구충족 저감대책) 관점과 LTCP(중․장기 저감대책) 관점에서 종합적으로 대책이 적용되어야 합니다.

 

우천시 방류부하량 저감대책

 

✏ 함께 보면 좋은 글

 

하수도 시설기준 제 1장 기본계획 총설

하수도 시설기준 제 1장 기본계획 1.2 하수도 계획의 기본방침

하수도 시설기준 제1장 기본계획 하수도계획의 기본적 사항

 

하수도 시설기준 1장 기본계획 1.4 조사

하수도시설기준 1장 기본계획 1.5 우수배제계획

하수도 시설기준 제1장 기본계획 1.6 오수배제계획

하수도 시설기준 1장 기본계획 1.7 하수처리 및 재이용계획

하수도 시설기준 제1장 기본계획 1.8 분뇨처리계획

 

하수도 시설기준 제1장 기본계획 1.9 슬러지처리 이용계획