환경 보호 분야가 발전함에 따라 도시 하수 처리 및 대기 관리와 같은 분야에서 상당한 진전이 이루어졌습니다. 그러나 여전히 중요한 과제들이 남아 있습니다. 이 글에서는 수처리 산업의 세 가지 주요 문제점을 살펴보고 현재의 어려움과 미래 방향을 제시합니다.
파이프라인 네트워크 인프라 부족
우리나라의 하수 처리는 여러 가지 어려움에 직면해 있습니다. 상당한 투자에도 불구하고 오염되고 악취 나는 하수 문제가 끊이지 않고 있습니다. 또한, 낮은 하수 수거율, 유입수의 불충분한 탄소 공급원, 그리고 비효율적인 하수 처리장 운영 등이 문제의 원인으로 작용하고 있습니다.
현재 배수관망의 주요 문제점은 현대의 강우 강도에 제대로 대처하지 못하는 과거 설계상의 한계로 인해 도시 침수와 오염 유출이 발생한다는 점입니다. 또한, 빗물과 하수 유입 시스템의 혼합 및 부적절한 연결은 문제를 더욱 악화시킵니다. 도시, 주거 지역, 사업체, 그리고 길가 상점 등지에서 발생하는 혼합 연결은 빗물이 하수 시스템으로 유입되거나 하수가 빗물 시스템으로 유입되는 결과를 초래하여 도시 침수를 심화시키고 유입수의 탄소 균형을 교란시킵니다.
배관망 보급률 부족 및 시공 품질 문제 해결
중국에서 시급한 문제 중 하나는 배수관망 보급률이 낮다는 점입니다. 대도시의 보급률은 60%에 달하지만, 소도시의 보급률은 40%에서 60% 사이입니다. 이러한 격차는 하수 수집 및 처리율의 상당한 차이를 초래합니다. 도시 하수 처리율은 98.1%라는 높은 수치를 기록하고 있지만, 가정 하수 중앙 수집률은 70%에도 미치지 못합니다. 특히 가정용 하수관 부족으로 인해 전국적으로 하수관망이 구축되지 않은 곳이 약 50%에 달합니다.
더욱이, 우리나라 하수관망의 건설 품질은 부실한 시스템 관리 및 운영으로 인해 심각한 문제로 대두되고 있습니다. 결함, 붕괴, 파열 등이 빈번하게 발생하여 하수관망의 일부가 제 기능을 하지 못하는 경우가 발생하고 있습니다. 이는 전국적으로 효율적이고 신뢰할 수 있는 하수 수집 및 처리를 보장하기 위해 건설 기준과 하수관망 관리 방식을 전면적으로 개선해야 할 필요성을 절실히 보여줍니다.
올해 3월, 주택도시개발부와 생태환경부를 비롯한 3개 부처는 도시 생활하수관망의 건설, 운영, 유지보수를 강화하기 위한 지침을 발표했습니다. 이 지침은 도시 개발 지역에서 생활하수 직접 배출구와 미처리 시설을 없애고, 도시 생활하수 집수율을 73% 이상으로 높이는 것을 목표로 합니다. 또한, 하수관망 전환의 시급성을 강조하며, 네트워크 건설 가속화 단계의 시작을 알렸습니다.
한편, 상수도관망은 노후화된 기반 시설, 누수, 기포 발생, 물방울 떨어짐, 물 흘림 등의 하드웨어 및 소프트웨어 문제, 그리고 광범위한 관리 문제 등 여러 가지 난제를 안고 있습니다. 노후화된 상수도관망은 부실한 시공과 개발업자들의 불량 배관 사용으로 인해 잦은 파열 사고를 초래합니다. 이러한 사고는 물 자원 낭비는 물론 도로 붕괴와 같은 위험을 야기하여 사회 경제에 악영향을 미치고 공공 안전을 위협합니다. 이러한 문제들을 해결하는 것은 효율적인 상수도 기반 시설을 구축하고 지역 사회의 복지를 보장하는 데 매우 중요합니다.
현재 중국의 상수도관망은 평균 15%의 누수율을 기록하고 있으며, 이로 인해 전국적으로 연간 8.3억 세제곱미터의 물이 누수되고 있습니다. 이러한 문제에 대응하여 주택도시개발부와 국가발전개혁위원회는 "공공 상수도망 누수 방지 강화에 관한 고시"를 공동으로 발표하고, 도시 공공 상수도망의 누수율을 9% 이내로 줄이는 것을 목표로 설정했습니다. 우리나라의 심각한 물 부족 상황을 고려할 때, 상수도관 누수를 최소화하는 것은 매우 중요한 과제가 되었습니다.
더욱이, 노후화된 급수 시설과 부적절한 관리로 인해 저수지와 물탱크가 소독 기준을 충족하지 못하여 세균 번식과 이물질에 의한 수질 오염이 발생합니다. 이러한 문제를 해결하고 안전한 물 공급을 보장하기 위해서는 배관망 개편, 구역별 계량, 압력 조절, 지능형 시스템 구축 등 종합적인 대책이 필요합니다. 빅데이터와 인공지능 등의 기술을 활용하면 새로운 누수 지점을 신속하게 탐지하고 누수 지점을 추적 및 파악할 수 있어 운영 효율성을 크게 향상시키고, 수도 산업의 스마트 물 솔루션 구현 과정에서 복잡성을 줄일 수 있습니다.
Wilo (중국) Water Pump System Co., Ltd.는 혁신적인 워터 펌프 솔루션 전문 기업입니다. Wilo-Atmos GIGA-N 수평형 엔드 석션 원심 펌프는 효율적인 성능을 보장합니다.
상하이 관룽 밸브 에너지 절약 설비 유한회사는 최적의 에너지 절약을 위해 설계된 첨단 유량 및 압력 조절 밸브를 제공합니다.
메이더 그룹(Mei De Group Co., Ltd.)은 스테인리스 스틸 이중 클램핑 파이프 피팅 전문 기업으로, 배관 시스템의 내구성과 신뢰성을 보장합니다.
항저우 메이이 자동화 기술 유한회사는 LDG-SUP-A100과 같은 전자기 유량계를 제공하여 다양한 응용 분야에 정밀한 측정 기능을 제공합니다.
톈진 지이 타임스 테크놀로지 개발 유한회사는 부유식 수질 모니터링 선박을 도입하여 환경 모니터링의 효율성과 정확성을 향상시켰습니다.
하수 발생량의 증가는 하수 슬러지 처리에 상당한 어려움을 야기하고 있습니다. 중국에서는 매년 600억 톤 이상의 도시 하수가 처리되고 있으며, 그 결과 발생하는 슬러지는 6천만 톤을 넘습니다. 이러한 슬러지는 주로 매립, 소각, 재활용 등의 방식으로 처리됩니다. 그러나 매립은 전체 처리 방식의 48%를 차지하며, 지하수 오염 및 토지 자원 고갈과 같은 환경적 위험에도 불구하고 여전히 가장 널리 사용되고 있습니다. 최근 정책들은 보다 지속 가능한 접근 방식을 장려하며, 수자원 관리와 함께 슬러지 처리를 우선시하고, '제14차 5개년 계획' 기간 동안 매립 의존도를 줄이기 위해 무해한 처리와 자원 활용을 강조하고 있습니다.
중국에서 하수 슬러지 처리 및 처분에 있어 당면한 과제는 세 가지 핵심 문제를 중심으로 전개됩니다.
첫째, 불충분한 투자와 기반 시설로 인해 처리 시설이 부족해졌고, 과거에는 물 관련 사업에만 집중했기 때문에 많은 슬러지가 처리되지 않고 화학적으로 관리되지 않은 채 방치되었습니다.
둘째로, 유기물 함량이 낮고 모래 함량이 높은 불량 슬러지 품질은 높은 에너지 요구량과 기존 배관망 시스템의 문제점으로 인해 처리를 더욱 어렵게 만듭니다.
마지막으로, 슬러지를 건설 자재로 사용하거나 소각하기 전에 무해한 처리를 해야 한다는 점을 고려할 때, 주된 매립 방식은 지속 가능하지 않습니다. 특히 중국의 슬러지는 수분 함량이 높고 발열량이 낮아 소각 시 상당한 어려움과 비용 문제를 야기합니다. 더욱이 슬러지에는 귀중한 자원과 오염 물질이 모두 포함되어 있어 신중한 해결이 필요한 복잡한 문제입니다.
현재 중국에서는 하수 슬러지를 안전하고 효율적으로 활용하기 위한 네 가지 주요 기술적 경로가 있습니다. 혐기성 소화 후 토지 살포, 건조 및 소각 후 재를 폐기하거나 건축 자재로 활용하는 방법, 호기성 발효 후 토지 살포, 그리고 심층 탈수 후 위생 매립입니다. 슬러지 자원 활용에는 여전히 여러 가지 과제가 있지만, 정책 지침은 이러한 자원 활용 경로를 통한 지속 가능한 발전을 강조하고 있습니다.
징진설비유한공사는 자사의 필터 프레스 시리즈를 선보입니다.
장쑤 캉타이 환경보호 유한회사는 통합 슬러지 심층 탈수 시스템을 선보입니다.
CODEL Air Technology (Beijing) Co., Ltd.는 초저온 바람을 이용한 슬러지 건조 솔루션을 제공합니다.
장쑤 리딩 드라이잉 테크놀로지 유한회사는 과립기 및 패들 건조기를 전문으로 합니다.
장쑤 보이 환경보호 기술 유한회사는 슬러지 저온 벨트 건조기를 소개합니다.
수자원 공급과 수요 사이에는 심각한 불균형이 존재하며, 이로 인해 하수 자원 활용이 매우 중요해지고 있습니다. 중국은 수질 오염과 물 부족이라는 두 가지 문제에 직면해 있는데, 하수 활용은 이 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있습니다. 기존의 수자원과는 달리 하수는 지역에서 재사용할 수 있어 비용 절감과 오염 감소에 기여합니다. 중국 정부는 하수 자원 활용을 지원하는 정책을 도입해 왔습니다.
한 해 동안 10개 부처에서 획기적인 문서인 "하수 자원 활용 촉진에 관한 지침"을 발표했습니다. 이 지침은 하수 자원 활용 촉진의 핵심 분야와 사업을 제시하며, 장기적으로 체계적이고 안전하며 환경친화적이고 경제적인 하수 자원 활용 모델을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이 전략은 지속 가능한 수자원 공급원 확보에 중점을 두어 물 부족 문제 해결을 위한 전략적 발걸음을 의미합니다. 또한, 이 문서는 지역 차원의 재활용수 사업 시행을 강조하며, 도시 하수를 정화하여 수질 기준을 충족시킨 후 지역 수자원으로 공급하는 방안을 제시합니다.
충분한 양의 물이 확보되면 자연 순환 및 정화 과정을 거쳐 지역의 생산 및 일상생활에 사용되며, 이는 하수를 효율적으로 활용하는 방식입니다. 하수처리장은 기존의 최종 처리 시설에서 오염 제어와 용수 공급이라는 두 가지 기능을 수행하는 시설로 발전하고 있습니다. 물 부족 지역에서는 재활용수 공급 기관과 사용자가 독립적으로 가격을 협상할 수 있어 "하수"가 가치 있는 "자원"으로 탈바꿈하고 있습니다.
지역 물 재활용은 두 가지 주요 이점을 제공합니다. 첫째, 생태적 용도와 생활용수 용도 사이의 갈등을 해소합니다. 물은 우선 생태환경에 저장된 후 생산 및 일상생활을 위한 새로운 수원으로 사용됩니다. 둘째, 재활용수로 생태용수를 보충하고 재사용함으로써 광범위한 재활용수 송수 및 배수관 설치 필요성을 줄일 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 자연 수역의 이동성을 활용하여 경제적 효율성을 향상시킵니다.
상하이 웨이사이보 환경보호기술유한회사
베이징 시노 멤브레인 테크놀로지 유한회사
그런포스 펌프(상하이) 유한회사
재활용수는 3급 또는 4급 수질 기준을 충족해야 하며, 가정용 또는 생산용으로 사용할 경우에는 더욱 엄격한 기준을 충족해야 합니다. 이러한 고품질 기준을 달성하려면 물리적, 화학적, 생물학적 방법을 포함하는 첨단 하수 처리가 필요합니다. 물리적 방법에는 흡착 및 자외선 소독이 포함되고, 화학적 방법에는 오존 산화 및 약물 처리가 포함되며, 생물학적 방법, 특히 막 생물 반응기는 오염 물질을 정밀하게 분리할 수 있어 재활용수 처리에 이상적입니다.
도시 및 산업 폐수의 개발 및 재활용은 중국의 물 공급-수요 불균형 해소를 위한 근본적인 해결책을 제공합니다. 재활용수는 품질이 보장되고 공급이 안정적이어서 지역에서 쉽게 구할 수 있으며, 생태계 복원, 도시, 농업 및 산업 용수로 활용됩니다. 현재 재활용수는 도시의 "제2의 수원"이자 산업의 주요 수원으로 여겨지고 있습니다.
수자원 관리 분야에서 물 부족과 오염 문제 해결은 중국이 직면한 최우선 과제입니다. 물 부족 문제를 해결하기 위해서는 수원지 보존을 우선시하고 비전통적인 수자원을 개발해야 합니다. 한편, 수질 오염 문제 해결을 위해서는 전략적 계획 수립, 통합적인 상수도, 하천 관리, 그리고 강력한 시스템적 거버넌스가 필요합니다.
환경 보호 분야에서 상당한 진전이 이루어졌지만, 수자원 산업은 여전히 중요한 문제에 직면해 있습니다. 이 글에서는 시급한 세 가지 과제를 살펴보고 향후 발전 방향을 제시합니다.
