[공중보건학] #10 하수처리

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전공이론 공중보건학 하수처리 정리

1. 하수처리
2. 예비처리
3. 본 처리
 3-1. 혐기성 처리
 3-2. 호기성 처리
 3-3. 오니 처리

1. 하수처리

 하수도는 각종 하수를 운반하는 시설로서 합류식과 분류식, 혼합 식이 있다. 

 합류식은 가정용수, 자연수 및 천수 등을 모두 함께 처리하는 것이고, 분류식은 천수를 별도로 처리하는 방법이며, 혼합식은 천수와 가정용의 일부를 함께 처리하는 방법이다.

 

 우리나라는 합류식을 많이 쓰는데 장점은 시설비가 적게 들고, 우수에 의하여 하수관의 자연적인 청소가 가능하며 하수관이 크기 때문에 수리, 검사, 청소 등을 쉽게 할 수 있다는 것이다. 단점은 우기에 처리용량이 너무 많아서 범람의 우려가 있으며 천수를 별도로 이용할 수 없고 악취 발생의 가능성이 있다는 것이다.

 

 

 

2. 예비처리

 하수의 예비처리는 하수 유입구에 제진 망을 설치하여 큰 부유물이나 고형물 등을 제거하고, 침사조에서는 유속을 감소시켜 토사 등의 비중이 큰 물질을 침전시키는데 보통 침전이나 약품 침전에 의해서 이루어진다. 일반적으로 보통 침전을 하는데, 약품 침전을 할 때에는 황산알루미늄이나 황산알루미늄에 소석희, 황산철 등을 섞어서 사용한다.

 

 

3. 본 처리

 3-1. 혐기성 처리

 무산소 상태에서 혐기성 미생물을 발육, 증식시켜 탄소계 물질을 분해하여 이산화탄소, 메탄, 유기산 등을 발생시키며 단백질 등 질소계 물질을 분해하여 암모니아, 아미노산, 아미드 등을 생성하며, 황화물을 분해하여 황화수소, 메캅탄 등의 화합물을 생성하는데 이러한 과정을 혐기성 처리라고 한다.

• 부패조
  단순한 탱크로서 하수의 부유물인 부사를 형성하여 공기를 차단하며 무산소 상태로 만들어 혐기성균에 의한 분해 작용으로 처리한다. 일반적인 분뇨처리에 사용되고 소규모 처리에 사용된다. 유출하는 하수는 흑색이며 부사를 뚫고 올라온 가스로 악취가 나는 단점이 있다.
• 임호프조
  1907년 Karl Imhoff가 고안한 것으로 부패조의 결점을 보완하여 침전실과 오니 소화실로 나누어 처리한다. 액체와 고체의 분리 및 오니 소화작용을 겸한 장치로서, 임호프 탱크의 가스 출구에서는 검은 거품이 생기고 불쾌한 냄새가 나는 단점이 있다.

 

 

3-2. 호기성 처리

 대개 호기성 분해의 초기에는 먼저 혐기성 분해로 쉽게 분해 가능한 물질이 분해된 다음 활동적인 미생물의 호흡으로 이산화탄소가 많이 형성되며, 직접 산화가 일어나고 아질산염, 질소, 황이 생겼다가 질산염과 황산염으로 산화된다.

 호기성 처리방법에는 살수 여상법과 활성오니법, 접촉여상법, 관개법, 산화지법 등이 있으며 살수여상법과 활성오니법이 가장 많이 이용되는 방법이다.

• 살수여상법
  폭기 여상법, 접촉 여상법 및 살수 여상법 중 가장 많이 이용되고 있는 여과법으로 접촉 여상법의 진보된 방법이라 할 수 있다. 큰 돌을 겹쳐 여과조로 하되, 여기에는 2.5~10cm 크기의 돌을 사용하고 돌층의 두께는 1.8~3m 정도로 한다. 여기에 예비 처리된 하수를 살포하면 돌에 증식되는 미생물과 더불어 생물막을 형성하게 되는데, 표면의 미생물은 호기적 활동을 하나, 막의 아랫부분에서는 산소공급이 차단되어 혐기성 미생물에 의한 혐기성 작용이 진행되므로 살수 여상법은 통상 혐기성 처리라 할 수 있다.
   - 수량의 급격한 변화에도 처리가 가능하다.
   - 높은 수압 필요하다.
   - 파리가 발생하거나 악취가 생길 수 있다.
   - 산업폐수나 분뇨처리에 이용된다.
• 활성 오니 법
  가장 진보된 하수처리방식으로 도시의 하수처리법으로 이용되고 있다. 1912년 영국에서 시작되었으며, 제1 침전지를 거쳐 온 하수에 호기 성균이 풍부한 활성 오니를 하수량의 20~30% 정도 첨가하고 2~4시간 충분한 산소를 공급함으로써 호기 성균의 활동에 의해 유기물을 분해하는 방법이다. 폭기조를 거친 하수는 제2 침전지로 옮겨 2~3시간 체류시킨 후 상층액은 방류하고 침강 오니의 일부는 반송하여 재사용하며, 여분의 활성오니는 예비처리에서 얻어진 오니와 함께 소화조로 보내 혐기성 처리한 후 처분한다.
   - 고도로 숙련된 기술을 필요로 한다.
   - 비용이 적게 든다.
   - 처리 면적이 적어도 가능하다.
   - 도시의 하수처리에 주로 이용된다.

 

 

3-3. 오니 처리

 오니의 종류나 지역의 특성에 따라 처리방법에 차이가 있지만 일반적으로 양을 줄이기 위해 농축, 탈수, 건조처리를 하기도 하고 안정화하기 위해 소화, 소각처리 등을 하기도 한다. 따라서 오니 처리방법으로는 육상 투기 법, 해양투기 법, 소각 법, 퇴비 화법, 사상 건조법, 소화법 등이 일반적으로 이용되고 있다.

 소화법이란 제일 진보된 오니 처리법으로 소화조에 오니를 넣어 혐기성 부패를 일으키게 하여 유기물을 분해 안정화시키고 병원미생물을 사멸시키는 방법이다. 충분히 소화된 오니는 건조해 비료화할 수도 있고, 육상이나 해양에 투기할 수도 있다.

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