하수도 시설기준 1장 기본계획 1.7 하수처리 및 재이용계획

하수도시설기준 1.7장 하수처리 및 재이용계획입니다. 하수처리 및 재이용계획 시 고려사항은 계획인구, 계획 오수량, 계획 오염부하량 및 계획 유입수질, 처리방법, 하수처리수 재이용 기본계획, 하수처리수 재이용시설계획입니다. 이 부분 역시 상하수도 기술사에 자주 출제되는 내용이오니 참고하시기 바랍니다.

 

 

 

계획인구

계획인구는 계획목표년도에서의 계획구역 내 발전 상황을 예측하여 다음 사항을 기초로 하여 정한다.

 

(1) 계획총인구의 추정 계획 총인구는 국토계획 및 도시계획 등에 의해 정해진 인구를 기초로 결정한다.

 

단, 이와 같은 계획이 결정되지 않은 경우는 계획구역 내의 행정구역단위별로 과거의 인구증가 추세에 의해 계획 목표연도의 인구를 정한다. 계획 총인구는 국토계획 및 도시계획 등에 의해 예측된 장래인구와 계획구역 내의 행정구역단위 별로 과거의 인구증가 추세를 고려하여 결정한다. 이와 같은 계획이 결정되지 않은 경우나 목표연도의 인구가 정해지지 않은 경우에는 행정구역 단위별로 과거의 인구변동실적을 기초로 하여 계획구역의 성격에 따라 ①～⑤의 방법 중 계획구역의 성격에 가장 잘 부합하는 방법 하나를 택하여 계획 목표연도의 인구를 추정한다.

① 연평균증가수에 의한 방법

② 연평균증가율에 의한 방법

③ 지수함수곡선식에 의한 방법

④ Logistic곡선식에 의한 방법

⑤ 생잔모형에 의한 조성법(Cohort method) 인구 급증지역이나 인구감소지역에서 인구 추정치를 결정하는 경우에는 각종 개발계획 등에 의한 인구 증가 및 기타 특수한 요소를 충분히 고려하여 결정한다.

 

(2) 인구분포의 추정 계획구역내의 인구분포는 토지이용계획에 의한 인구밀도를 참고로 하여 계획 총인구를 배분하여 정한다.

(3) 주간인구 주간인구의 유입이 현저히 큰 지역에 대해서는 주간인구를 고려한다.

 

계획오수량

계획 오수량은 생활오수량(가정오수량 및 영업 오수량), 공장 폐수량 및 지하수량으로 구분해 다음 사항을 고려하여 정한다. 또한, 소규모 하수도 계획 시에는 필요한 경우 가축 폐수량을 고려할 수 있다.

 

(1) 생활오수량

생활오수량의 1인1일 최대 오수량은 계획 목표연도에서 계획지역 내 상수도계획(혹은 계획예정) 상의 1인 1일 최대급수량을 감안하여 결정하며, 용도지역별로 가정오수량과 영업 오수량의 비율을 고려한다. 생활오수량은 계획 목표연도에서 계획지역 내 상수도계획(목표 년도내에 상수도계획이 없는 경우는 계획예정) 상의 1인 1일 최대급수량을 기준으로 하여, 상수도 급수량 중 일부는 누수로 손실되거나 사용 후지 하침 투 및 증발 등에 의해 손실되는 량을 고려하여야 하는데 과거의 통계 및 조사 등에 의한 1인 1 일 최대급수량에 이들 요인을 감안하여 1인 1일 최대 오수량을 산정한다.

 

(2) 공장폐수량

공장용수 및 지하수 등을 사용하는 공장 및 사업소 중 폐수량이 많은 업체에 대해서는 개개의 폐수량 조 사를 기초로 장래의 확장이나 신설을 고려하며, 그 밖의 업체에 대해서는 출하액당 용수량 또는 부지면적당 용수량을 기초로 결정한다.

 

(3) 지하수량

지하수량은 1인 1일 최대 오수량의 20% 이하로 하며, 지역 실태에 따라 필요시 하수관로 내구연수 경과 또는 관로의 노후도, 관로정비 이력에 따른 지하수 유입 변화량을 고려하여 결정하는 것으로 한다. 분류식의 오수관거에서 지하수는 유입량이 최소로 되도록 설계 및 시공시하여야, 완전히 방지한다는 것은 기술적으로 거의 불가능한 실정이다. 지하수량은 관거연장 1 m당 또는 배수면적 1 ha당의 양(㎥)으로 표시하나 토질, 지하수위, 관거의 연결 및 공법 등에 따라 다르다. 표준치는 정해져 있지 않지만, 하수관로 상태변화 및 처리장의 여유율 확보 등을 고려하여 1인1일최대오수량의 20% 이하로 적용하는 것으로 한다.

또한 지역실태에 따라 필요시 하수관로 내구연수 경과에 따른 청천시 침입수 증가에 대비하여 지하수 유입변화량을 고려하여 결정하는 것으로 한다. 그리고 하수처리시설의 유입하수가 고농도인 경우에는 청천시 유량조사를 통한 침입수/유입수 유량 중에서 삭감 가능한 침입수/유입수 유량을 제외하고 지하수 유입량을 산정할 수 있다. 또한, 지하수 외에 맨홀 및 빗물받이 등의 오접에 의해 다량의 우수가 오수관로에 유입될 염려가 있으며, 우천 시에는 오수량의 몇 배에 달하는 유량이 흐르는 경우도 있는바 이 문제는 분류식의 가장 큰 난점으로서 맨홀 뚜껑의 구멍을 없애거나, 시공상의 주의 또는 배수설비의 검사철저 등에 의해 방지할 수밖에 없다. 그리고 기타의 오수량으로서 온천지에서의 온천 폐수 혹은 가축폐수 등을 고려하지 않으면 안 되는 경우도 있다.

 

(4) 계획 1일 최대 오수량

계획 1일 최대 오수량은 1인 1일 최대 오수량에 계획인구를 곱한 후, 여기에 공장 폐수량, 지하수량 및 기타 배수량을 더한 것으로 한다.

 

(5) 계획 1일 평균 오수량

계획 1일 평균 오수량은 계획1일 최대오수량의 70~80%를 표준으로 한다. 유량의 시간적 변동이나 갑작스런 증가에 의한 부하량에 대하여 계획1일평균오수량에 의한 용량으로 는 부족하므로 계획1일최대오수량을 처리시설의 기본량으로 한다. 오수량의 일간변화는 대개 중․소규모의 하수도에서는 크므로 계획1일평균오수량은 계획 1일 최대 오수량에 대해 중․소규모의 하수도에서는 70%, 대규모에서는 80% 정도이다. 또, 공장폐수가 차지하는 비율이 큰 경우에는 그 변화 정도를 고려할 필요가 있다.

 

(6) 계획시간 최대 오수량

계획시간 최대오수량은 계획1일 최대오수량의 1시간당 수량의 1.3~1.8배를 표준으로 한다. 계획시간최대오수량은 관로 및 펌프장의 용량을 결정하는 기본량이다. 오수량의 시간적 변동은 소도 시나 주택단지 등에서 특히 두드러지며, 계획1일최대오수량의 1.5～1.8배, 소규모나 관광지 등에서는 2 배 이상에 달하는 수도 있다. 한편, 대규모하수도에서는 오수량의 시간적 변동이 평균화되므로 1.3배 정도이다. 또한 계획시간최대 오수량의 산정방법으로 Babbit공식을 이용하는 방법이 있는데 이 방법은 지하수량을 고려하지 않은 것으로 소구경 관로에서 간선 관로에 이르기까지 배수 인구에 따라 시간 최대 오수량을 구하는 방법이다. 즉, 배수인구에 따른 1일평균오수량의 평균1시간당량에 Babbit계수 M을 곱해서 각 관로에 따른 계획 시간최대오수량을 산출한다.

 

(7) 합류식에서 우천 시 계획오수량은 원칙적으로 계획시간최대오수량의 3배 이상으로 한다.

합류식에서는 우천 시 우수토실에서의 월류 및 펌프장에서의 방류에 대한 영향을 고려하여 우천시 하수량 중에서 일부를 오수로서 차집한다. 차집하는 양은 우천시 계획오수량으로 한다. 우천시 계획오수량은 방류지역의 상황이나 배수구역의 특성 등을 고려하여 오염부하량의 저감효과와 그에따르는 비용을 검토하여 희석배율에 의해 정하지만, 원칙적으로 계획시간최대오수량의 3배 이상으로 한다.

 

(8) 우천 시 계획오수량에 대해서는 기존 처리시설 및 간이공공하수처리시설에서 적정 처리할 수 있도록 한다.

우천시 차집관로에 유입된 하수는 기존 처리시설에서 최대 가능한 양까지 처리하여야 하며, 초과되는 하수에 대해서는 간이 공공하수처리시설로 유입시켜 처리하여야 한다. 강우 시 차집관로에 유입된 하수를 공공하수처리시설 또는 간이공공하수처리시설에 유입시키지 않고 배출하여서는 아니된다. 간이공공하수 처리시설에서 처리 후 방류되는 하수에 대해서는 소독을 실시한 후 TMS 후단에서 공정수와 합류하여 방류하거나 별도 방류관로를 통해 방류하여야 한다.

 

(9) 강우 시 계획오수량을 초과하여 하수저류시설에 저류되었던 하수를 청천시에 다시 하수처리시설로 수송해 연계처리하는 경우 기존 하수처리시설 용량이 충분히 확보되어야 한다.

하수처리시설의 용량을 청천시의 계획오수량 위주로 계획하면 강우시 하수처리시설의 운영상 문제가 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 하수 저류시설, 간이 공공하수처리시설을 적극적으로 활용하도록 한다. 한편 자체 처리시설을 갖추지 않은 하수 저류시설에서 저류 된 하수 중 고농도의 하수 및 찌꺼기(슬러지)는 다시 강우가 오기 전 청천시에 지체 없이 하수처리시설과 연계 처리하여 비워두도록 한다.

 

계획 오염부하량 및 계획 유입수질

 

 

 

계획 오염부하량은 생활오수, 영업 오수, 공장폐수, 관광 오수 및 기타오수의 오염 부하량으로 구분하고 다음 각항을 고려해서 정한다. 또한, 계획유입수질은 계획오염부하량과 계획1일평균오수량을 기초로 정한다.

 

(1) 계획오염부하량

계획 오염부하량은 생활오수, 영업 오수, 공장폐수 및 관광 오수 등의 오염부하량을 합한 값으로 한다. 계획오염부하량은 수처리시설 및 슬러지처리시설의 계획에서 기본인 계획 유입수질을 구하기 위해 필요한 수치이다. 계획오염부하량은 일반적으로 생활오수, 영업오수, 공장폐수 및 관광오수 등의 오염부하량을 합한값으로 한다. 그러나, 계절변동을 추정할 수 있는 경우에는 그 값도 파악해둘 필요가 있다.

 

(2) 계획유입수질

하수의 계획 유입수질은 계획 오염부하량을 계획 1일 평균 오수량으로 나눈값으로 한다. 계획유입수질은 처리장에 유입하는 하수의 수질로 계획오염부하량을 계획1일평균오수량으로 나눈 값이다. 즉, 수처리 시설 설계에 쓰이는 계획 설계수질은 계획 유입수질에 슬러지 처리계로부터의 반송수 등을 고려한 수치이다.

 

(3) 대상 수질항목 계획 오염부하량의 산정에 있어서 대상 수질항목은 처리목표수질의 항목에 일치시키는 것을 원칙으로 한다.

(4) 생활오수에 의한 오염부하량 생활오수에 의한 오염부하량은 1인 1일당 오염부하량 원단위를 기초로 하여 정한다.

 

(5) 영업 오수에 의한 오염부하량 영업오수에 의한 오염부하량은 업무의 종류 및 오수의 특징 등을 감안하여 결정한다.

 

(6) 공장폐수에 의한 오염부하량 폐수배출부하량이 큰 공장에 대해서는 부하량을 실측하는 것이 바람직하며, 실측치를 얻기 어려운 경우에 대해서는 업종별의 출하액당 오염부하량 원단위에 기초를 두고 추정한다.

 

(7) 관광 오수에 의한 오염부하량 관광오수에 의한 오염부하량은 당일 관광과 숙박으로 나누고 각각의 원단위에서 추정한다.

 

(8) 기타 오염부하량 가축폐수 등에 관한 오염부하량은 필요에 따라 고려한다.

 

처리방법

처리방법은 유입하수의 수량, 수질의 부하 및 그 변동, 방류수역의 유량, 물의 이용 상황, 수질환경기준의 설정 현황, 처리장의 입지조건 및 유지관리상의 조건 등에 의하여 정한다. 하수도법에 의거하여 설치된 공공하수도로 배제한 오수는 처리장에서 처리한 후 공공수역에 방류하는 것이 필요하다. 하수의 처리정도는 일반적으로 다음과 같이 대별된다.

① 1차 처리(침전 법)

② 2차 처리：활성 슬러지법, 표준 살수여상법 및 기타 이와 같은 정도로 처리할 수 있는 방법

③ 고도처리：여과법, 활성탄 흡착법, 질소와 인의 제거법 및 기타 이와 같은 정도로 처리할 수 있는 방법

 

하수의 처리방법은 이론적으로는 방류수역의 수량 및 물의 이용 상황을 기초로 하여 방류수역의 목표수질(수질환경기준)을 정하고, 방류수역의 허용 오염부하량과 처리장 유입하수의 오염부하량에 의해 필요한 제거율을 산정함으로써 결정된다.

 

처리장 계획

처리장 계획은 다음 사항을 고려하여 정한다.

(1) 처리장은 건설비 및 유지관리비 등의 경제성, 유지관리의 난이도 및 확실성 등을 충분히 고려하여 정한다.

(2) 처리장 위치는 방류수역의 물 이용 상황 및 주변의 환경조건을 고려하여 정한다.

(3) 처리장의 부지면적은 장래 확장 및 향후의 고도처리계획 등을 예상하여 계획한다.

(4) 처리시설은 계획 1일 최대 오수량을 기준으로 하여 계획하며, 합류식에서 우천 시는 계획시간 최대 오수량의 3배 이상을 기준으로 계획한다.

(5) 처리시설은 이상 수위에서도 침수되지 않는 지반고에 설치하거나 또는 방호시설을 설치한다.

(6) 처리시설은 유지관리가 쉽고 확실하도록 계획하며, 주변의 환경조건에 대하여 충분히 고려한다.

 

하수처리수 재이용 기본계획

하수처리수의 재이용은 다음 사항을 기본으로 하여 계획한다.

(1) 하수처리 재이용수의 용도는 생활용수, 공업용수, 농업용수, 유지용수를 기본으로 계획하며, 용도별 요구되는 수질기준을 만족하여야 한다.

용도별 제한조건

제한조건

 

(2) 하수처리수 재이용량은 해당 지역 물 재이용 관리계획과 하수도정비 기본계획의 물순환이용계획에서 제시된 재이용량 이상으로 계획하여야 한다.

 

하수처리수 재이용 수량은 해당 역의 물 수급현황 등을 고려하되 기본적으로는 물 재이용 관리계획과 하수도정비 기본계획의 물순환이용계획에서 제시된 재이용량 이상으로 계획하여야 한다. 개별 하수처리시설의 관점에서는 일정 규모 이상(약 5,000톤/일)인 경우 1일 하수처리량의 5% 이상을 목표로 하되 수요처의 요구량에 맞추어 계획하는 것을 원칙으로 한다. 하천유지용수의 경우 공급 하천을 특성을 고려하여 공급수량을 산정한다. 처리수 재이용시설은 공공하수처리시설의 방류수를 이용하므로 목표연도의 공공하수처리시설의 일 최소 방류량을 초과할 수 없으므로 일 최소방류량을 예측하여 설정하도록 계획한다.

 

(3) 하수처리수 재이용 지역은 해당 지역뿐만 아니리 인근 지역을 포함하는 광역적 범위로 검토 계획한다.

 

하수처리수 재이용 시설계획

하수처리수의 재이용 처리시설은 다음 사항을 고려하여 계획한다.

 

(1) 처리시설의 위치는 공공하수처리시설 부지 내에 설치하는 것을 원칙으로 한다.

(2) 처리시설의 규모는 시설 설치비, 운영관리비 등의 경제성과 수처리의 효율성, 공급수의 수질 변동성 등을 종합적으로 고려하여 합리적으로 정한다.

(3) 처리시설의 부지면적은 장래 요구량이 있을 경우 확장을 고려하여 계획한다.

(4) 처리시설은 이상 수위에서도 침수되지 않는 지반고에 설치하거나 또는 방호시설을 설치한다.

(5) 처리시설에서 발생되는 농축수(역세척수, R/O농축수 등)는 해당 처리장의 영향을 고려하여 분류하도록 한다.

(6) 처리시설은 유지관리가 쉽고 확실하도록 계획하며, 주변의 환경조건에 대하여 충분히 고려한다.

(7) 재이용수 저장 시설 및 펌프장은 일 최대 공급유량을 기준으로 공급에 차질이 없도록 계획한다.

(8) 재이용수 공급관로는 계획시간 최대 유량을 기준으로 계획한다.

(9) 재이용시설 유입 및 공급 유량계를 설치하여 배수설비 등에 설치한 수위계 또는 펌프장과 연동하여 운전할 수 있는 시스템 구성을 검토한다.

 

참고 : 하수도시설기준

 

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