KC CODE KDS 61 50 00

설계기준 Korean Design Standard

KDS 61 50 00 : 2017

수처리시설

설계기준

2017년 월 일 제정

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KDS 61 50 00 수처리시설 설계기준

1. 총설

1.1 계획하수량과 수질

계획하수량과수질은다음사항을고려하여정한다.

(1) 처리시설의 계획하수량은 1차처리, 2차처리, 고도처리 및 3차처리의 각 시설에 대하여 <표

1.1.1>을표준으로한다. 합류식하수도는우천시일차침전지의침전시간을0.5시간이상확보

하고, 표면부하율은 계획1일최대오수량에대해25∼50 ㎥/㎡･d 정도로하여, 우천시계획오

수량을유입시켜1차처리해야하며, 소독시설고려시우천시일차침전후생물반응조로유입

되지않고, By-pass되는하수에도소독이고려되어야하므로고탁도에도안정적인소독이가능

하도록소독방법을선정하여야한다.

<표 1.1.1> 각 시설의 계획하수량

구 분

계 획 하 수 량

분류식 하수도 합류식 하수도

1차처리 (일차침전지까지)

처리시설(소독시설 포함) 계획1일최대오수량 우천시계획오수량

처리장내 연결관로 계획시간최대오수량 우천시계획오수량

2차처리

처리시설 계획1일최대오수량 계획1일최대오수량

처리장내 연결관로 계획시간최대오수량 계획시간최대오수량

고도처리 및 3차처리

처리시설 계획1일최대오수량 계획1일최대오수량

처리장내 연결관로 계획시간최대오수량 계획시간최대오수량

(2) 유입하수량과유입수질의결정시그지역의환경과유사한처리구역을사전에충분히조사를

통해시간적변동등을반영하고, 분뇨등의연계처리, 주야간인구변동및그이외의장래계획

도고려해서정한다.

(3) 유입되는하수의수량과수질변동에대처하기위해서필요에따라유량조정조를설치한다.

1.2 처리방법의 선정

처리방법의선택시에다음사항을고려한다.

(1) 유입하수량과수질

(2) 처리수의목표수질

(3) 연계및장내반류수처리계획

(4) 처리장의입지조건

(5) 방류수역의현재및장래이용상황

(6) 건설비및유지관리비등경제성

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(7) 유지관리의용이성

(8) 법규등에의한규제

(9) 처리수의재이용계획

1.3 처리시설의 배열 및 구조

처리시설의배열과그구조는다음사항을고려하여정한다.

(1) 각시설은유지관리가용이하고기능이충분히발휘될수있어야한다.

(2) 처리시설은각시설특성에적합한방수대책과방식도장으로수밀성과내구성이있는구조로

한다.

(3) 처리장의주요시설은점검, 수리, 청소, 고장에의한운휴를감안하여2계열이상으로설치함으

로써무중단운전이되도록한다.

(4) 단계적시공을고려해서정한다.

(5) 주변에미치는악취, 소음등을고려해서정한다.

1.4 처리시설간의 수위차

1.4.1 수리계산의 필요성

하수처리시설은일반적으로침사지까지하수를자연유하시킨다음펌프로양수하여본처리시

설을거쳐자연유하의형식으로방류될수있도록하며, 수리계산은이러한유수의자연유하가가

능하도록각시설간의소요수위차를산정한후수리종단도를작성하기위하여필요하고, 수리종

단도를작성함으로써시설의수리학적안정성확보, 펌프소요수두및각시설설치지반고산정등

이가능하다.

1.4.2 수리계산시 고려사항

수리계산시다음과같은사항을고려한다.

(1) 계획방류수위및계획지반고: 계획홍수위를반영한계획방류수위를설정하고, 계획홍수위에

도자연유하로방류되도록계획지반고및유입펌프소요양정산정

(2) 계획수량및유속

(3) 각시설간의연결관

(4) 여유치: 각시설은구조상의수위변화량에관로, 계량설비등의수위변화량을가산하여소요

수위차를갖도록함

(5) 시설의구조: 단위처리시설사이의유량분배를균등화할수있고, 미생물의손실을방지하기

위하여극도의첨두유량에서는이차처리시설을우회할수있는대책을마련하여야하며, 관로

나수로에서하수가흐르는방향이변환되는경우를최소화하는것이필요

(6) 각종수리학적악조건의발생: 처리장내의기계설비고장등으로인하여가동을중지한상태

에서의수리학적상태와유량이나수질면에서최악의상태등에대비하여수리계산시행

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1.4.3 수리계산 방법

(1) 수리계산은계획방류수위를정한후방류관로로부터처리시설의펌프시설또는유입관로까

지역으로계산한다.

(2) 수리계산시에는적합한수리공식이적용되어야하고그계산은정확하여야한다.

1.4.4 수리종단도

수리계산시는수리종단도를작성하여처리시설에대한수리계산의적합성및수리경사의안정성

등을확인하여야한다.

2. 유량조정조

유량조정조는유입하수의유량과수질의변동을균등화함으로써처리시설의처리효율을높이고

처리수질의향상을도모할목적으로설치하는것이기본목적이나, 합류식지역의경우우천시처

리장유입수(하수+강우유출수)의일시저류목적으로사용될수도있다.

2.1 용량

조의용량은처리장에유입되는하수량의시간변동에의해정한다. 일반적으로유입패턴조사결

과의시간대별최고하수량이일간평균치(계획1일최대하수량의시간평균치)에 대해1.5배이상

이되는경우, 고려할수있다. 유량변동특성이조사되면유입량누가곡선을작성하여도상에서

소요조정조용량을구한다.

2.2 조의 형상 및 수

(1) 형상은직사각형또는정사각형을표준으로한다.

(2) 부속기계설비의점검및수리를위해조의배수가필요한경우에는2조이상을원칙으로하나,

그이외의경우, 수량및수질의균등화를위해1조를원칙으로한다.

2.3 구조 및 수심

(1) 조는수밀한철근콘크리트구조로하고부력에대해서안전한구조로한다.

(2) 유효수심은송수펌프의양정을작게하기위하여 3∼5 m를표준으로한다.

(3) 유량조정조의경우, 혐기화된하수가공기와접촉하여황하수소(H2S)를발생시킬가능성이큰

곳으로악취와함께상부가복개된경우부식의우려가큰곳으로조내부의콘크리트방식처

리를고려한다.

2.4 교반장치

유량조정조에는오염물의침전을방지함과동시에유출수의수질을균질화하기위해교반을한

다. 또한체류시간이긴경우에는유입하수가부패될수있으므로방지대책을고려한다.

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2.5 유출설비

유량조정조의유출은직렬방식의경우에는펌프로, 병렬방식의경우에는자연유하로유량조정조

하부로부터침사지등에반송하는것이유리한경우를제외하고, 펌프에의해수처리시설로송수

한다.

3. 침전지

침전지는고형물입자를침전, 제거해서하수를정화하는시설로서대상고형물에따라일차침전

지와이차침전지로나눌수있다.

일차침전지는1차처리및생물학적처리를위한예비처리의역할을수행하며, 이차침전지는생물

학적처리또는화학적처리(응집제주입시)에의해발생되는찌꺼기(슬러지)와처리수를분리하

고, 침전한 찌꺼기(슬러지)의 농축을 주목적으로 한다. 소규모 하수처리시설에서는 처리방식에

따라서일차침전지를생략할수도있다.

3.1 일차침전지

3.1.1 형상 및 지수

침전지의형상및지수는다음사항을고려하여정한다.

(1) 형상은원형, 직사각형또는정사각형으로하며, 침전지내에서단락류(short circuiting)나국지

적인와류가발생되지않도록저류판등을설치한다.

(2) 직사각형인경우길이에비해폭이지나치게크면, 지내의흐름이불균등하게되어정체부가

많이발생되고이로인해편류등이발생하여침전효과가저하되므로폭과길이의비는1 : 3이

상으로하고, 폭과깊이의비는1 : 1~2.25 : 1 정도로, 폭은찌꺼기(슬러지)수집기의폭을고려

하여정한다. 원형및정사각형의경우폭과깊이의비는6 : 1~12 : 1 정도로한다.

(3) 침전지지수는청소, 수리, 개조등을위하여최소한2지이상으로한다.

3.1.2 구조

침전지의구조는다음사항을고려하여정한다.

(1) 침전지는수밀성구조로하고부력에대해서도안전한구조로하며침전지내설비의유지보수

등을위한지배수용도로배수밸브등의배수시스템을갖춰야한다.

(2) 침전된찌꺼기(슬러지)가장시간체류하게되면부패현상이일어날수있으므로이러한부패

현상을막고또한유효침전구역을되도록넓게하기위해서찌꺼기(슬러지)를제거목적의찌

꺼기(슬러지)수집기를설치한다.

(3) 찌꺼기(슬러지)수집기를설치하는경우의조의바닥은침전된찌꺼기(슬러지)를어느한쪽으

로모으기쉽게적당한기울기를두며, 침전지바닥기울기는직사각형에서는1/100~2/100으

로, 원형및정사각형에서는5/100~10/100으로하고, 찌꺼기(슬러지) 호퍼(hopper)를설치하며,

그측벽의기울기는60° 이상으로한다.

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(4) 악취대책및지역특성을고려하여복개를검토할수있다.

(5) 가동초기에는유입수량및유입수질이계획수량및계획수질에도달하지못하는경우가많아

반응조의생물처리에필요한영양원을확보할수없는경우가발생하므로초기운전대책으로

우회수로(by-pass line)의설치를검토할수있다.

3.1.3 표면부하율

표면부하율은 계획1일최대오수량에 대하여 분류식의 경우 SS제거율이 높아지면 반응조유입수

의BOD/SS비가상승하여벌킹의원인이되기도하고활성슬러지의SVI가높게되어처리수질을

악화시킬수도있으므로35~70 ㎥/㎡･d, 합류식의경우우천시처리등을고려하여25~50 ㎥/㎡･d

로한다.

3.1.4 유효수심

실제침전지깊이가너무얕으면유체의흐름에의해영향을받거나찌꺼기(슬러지)를제거할때

찌꺼기(슬러지)가부상할수도있으므로, 유효수심은2.5~4 m를표준으로한다.

3.1.5 침전시간

침전시간은계획1일최대오수량에대하여표면부하율과유효수심을고려하여정하며, 일반적으

로2~4시간으로한다.

3.1.6 여유고

여유고는수위의변화및바람에의한요소등을고려하여40∼60 cm 정도로한다.

3.1.7 분배시설

일차침전지분배시설은지별로균등하게분배할수있어야하며, 부유물침전방지시설설치필요

성을검토한다.

3.1.8 정류설비

정류설비는 유입수를 단면전체에 대해 균등하게 분포시켜 침전지로 유입하는 유체의 흐름을

층류(laminar flow)로유지시키기 위하여 설치하는 것이다. 정류설비에 대하여다음 사항을 고

려한다.

(1) 직사각형침전지와같이하수의유입이평행류인경우에는유입된하수가침전지의전체폭에

균일하게도달하게하기위해저류판혹은유공정류벽을설치한다.

(2) 원형및정사각형침전지에서와같이하수의유입이방사류인경우에는유입구의주변에원통

형저류판을설치한다. 원형침전지의정류통의직경은침전지직경의15∼20%, 수면아래의침

수깊이는90 cm 정도가되도록설치한다.

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3.1.9 유출설비 및 스컴제거기

유출설비및스컴제거장치는다음사항을고려하여설치한다.

(1) 유출부분의유출설비는침전지의전면적에대하여유체가일정하게유출되도록월류위어를

설치하고, 유출설비앞에서스컴이유출되지않도록스컴저류판(scum baffle), 스컴제거기를설

치한다.

(2) 스컴은자연적으로월류위어쪽으로모이게되므로스컴저류판의상단은수면위10 cm, 하단

은수면아래30∼40 cm 가량되도록설치한다.

(3) 미립자의부상효과를억제하고침전효율을높이기위해서는월류길이당의월류량(월류부하)

를작게하는것이필요하며, 월류위어의부하율은일반적으로250 ㎥/m･d 이하로한다.

3.1.10 찌꺼기(슬러지)수집기

(1) 직사각형지의경우에는연쇄(chain-flight)식이좋다.

(2) 원형지및정사각형지의경우에는회전식으로한다.

(3) 수집기의이동속도는침전물의침전을방해하거나침전된찌꺼기(슬러지)가뜨거나또는스컴

이발생하지않을정도로완만하게하며, 연쇄(chain-flight)식의경우0.3∼1.2 m/min 정도, 원형침

전지에서스크레이퍼(scraper)의원주속도는1.5∼3.0 m/min, 회전속도는1∼3회/h가적당하다.

3.1.11 찌꺼기(슬러지)배출설비

찌꺼기(슬러지)수집기에의하여모아진찌꺼기(슬러지)는다음사항을고려하여배출한다.

(1) 일차침전지찌꺼기(슬러지)는이차침전지찌꺼기(슬러지)에비해무기질을다량포함하여비중

이크고큰협잡물이다량포함되어있으므로수위차에의한찌꺼기(슬러지)배출은폐쇄가되

기쉽고, 특히우천시에는배출관의폐쇄가심화될수있으므로일차침전지의찌꺼기(슬러지)

는펌프에의한강제배출을기본으로한다.

(2) 찌꺼기(슬러지)배출관은주철관또는이와동등이상의기능을갖는재질의관이어야하며, 직

경은찌꺼기(슬러지)에의해폐쇄되지않을정도록최소한150 mm 이상으로한다.

(3) 배출관은폐쇄되기쉬우므로청소가용이하도록배관의굴곡부등에청소구를설치하고, 적당

한장소에점검구및압력수세척배관을설치한다.

3.2 이차침전지

3.2.1 형상 및 지수

침전지의형상및지수는다음사항을고려하여정한다.

(1) 형상은원형, 직사각형또는정사각형으로한다.

(2) 직사각형인경우, 폭과길이의비는1 : 3 이상으로하고,폭과깊이의비는1 : 1~2.25 : 1 정도로,

폭은찌꺼기(슬러지)수집기의폭을고려하여정한다. 원형및정사각형의경우, 폭과깊이의비

는6 : 1~12 : 1 정도로한다.

(3) 침전지지수는최소한2지이상으로한다

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3.2.2 구조

침전지의구조는다음사항을고려하여정한다.

(1) 침전지는수밀성구조로하며부력에대해서도안전한구조로하며, 침전지내설비의유지보수

등을위한지배수용도로배수밸브등의배수시스템을갖춰야한다.

(2) 찌꺼기(슬러지)를제거시키기위해찌꺼기(슬러지)수집기를설치한다.

(3) 찌꺼기(슬러지)수집기를설치하는경우의침전지바닥기울기는직사각형에서는1/100~2/100

으로, 원형 및정사각형에서는 5/100~10/100으로 하고, 찌꺼기(슬러지)호퍼(hopper)를 설치하

며그측벽의기울기는60° 이상으로한다.

3.2.3 표면부하율

이차침전지에서제거되는SS는주로미생물응결물(floc)이므로일차침전지의SS에비해침강속

도가느리고, 따라서표면부하율은일차침전지보다작아야하므로, 표준활성슬러지법의경우, 계

획1일최대오수량에대하여20~30 ㎥/㎡･d로하되, SRT가길고MLSS농도가높은고도처리의경

우표면부하율을15~25 ㎥/㎡･d로할수있다.

3.2.4 고형물부하율

이차침전지의 고형물부하율은 40~125 kg/㎡･d로 한다. 이차침전지에서 침전되는 찌꺼기(슬러

지)의 SS농도가 매우 크므로 지역침전(zone settling)현상이 일어나므로, 침전시키려는 고형물의

양을토대로하여계산된값과표면부하율에의하여계산된값을비교하여소요면적이큰것으로

침전지의표면적을결정한다.

3.2.5 유효수심

유효수심은2.5~4 m를표준으로한다.

3.2.6)침전시간

침전시간은계획1일최대오수량에따라정하며, 표준적인표면부하율및유효수심의경우는3∼4

시간정도, 침강특성이양호하지않을경우는4∼5시간정도확보하여야한다.

3.2.7 여유고

침전지수면의여유고는40~60 cm 정도로한다.

3.2.8 정류설비

정류설비에대하여다음사항을고려한다.

(1) 직사각형침전지와같이하수의유입이평행류인경우에는저류판혹은유공정류벽을설치

한다.

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(2) 원형및정사각형침전지에서와같이하수의유입이방사류인경우에는유입구의주변에원통

형저류판을설치한다.

3.2.9 유출설비 및 스컴제거기

유출설비및스컴제거장치는다음사항을고려하여설치한다.

(1) 유출부분에는월류위어와스컴저류판(scum baffle), 스컴제거기를설치한다.

(2) 스컴저류판의상단은수면위10 cm, 하단은수면아래30~40 cm 가량되도록설치한다.

(3) 월류위어의부하율은일반적으로190 ㎥/m･d 이하로한다.

(4) 월류위어및유출수로에조류가발생되면부분적으로월류가방해되어편류가생성되기쉬우

므로, 월류위어및위어수로에는필요에따라조류증식방지대책을고려할수있다.

3.2.10 찌꺼기(슬러지)수집기

찌꺼기(슬러지)수집기는다음사항을고려하여정한다.

(1) 직사각형지의경우에는연쇄식, 주행사이펀식을이용하는것이좋다. 주행사이펀식은진공주

행장치및사이펀관선회장치를설치하여약30∼120 cm/min의속도로왕복하면서저부에침

전된찌꺼기(슬러지)를뽑아올리는방식이다.

(2) 원형지또는정사각형지의경우에는회전식으로한다.

(3) 찌꺼기(슬러지)수집기의속도는침전된찌꺼기(슬러지)가교란되지않을정도로한다. 이차침

전지에서의찌꺼기(슬러지)수집기속도는일차침전지에비해느리게하여, 연쇄식에서는0.3

m/min 정도가일반적이다. 원형에서는원주속도가0.6∼1.2 m/min 정도이며, 2.5 m/min을초과

하지않도록한다.

3.2.11 찌꺼기(슬러지)배출설비

찌꺼기(슬러지)수집기에의하여모아진찌꺼기(슬러지)는다음사항을고려하여배출한다.

(1) 찌꺼기(슬러지)를배출하기위해서는수위차를이용하거나펌프또는주행사이펀을사용한다.

(2) 찌꺼기(슬러지)를배출하기위한관은주철관또는이와동등이상의기능을갖는재질의관이

어야하며직경150 mm 이상으로한다.

(3) 배출관은폐쇄되기가쉬우므로배관에특히유의하며, 적당한곳에청소구를설치한다.

3.3 다층식침전지

침전지를 다층식으로 하는 경우는 다음 사항을 고려하여 정한다.

(1) 형상은직사각형을원칙으로하며평행류로한다.

(2) 유입부및월류부에대해서는상하각층에균등하게유입하도록한다.

(3) 유출설비는월류위어, 구멍난관등에의하며일차침전지의유출설비는월류위어방식으로한다.

(4) 상하층분할슬래브(slab) 단에스컴이부착될염려가있으므로찌꺼기(슬러지)수집기로제거

하는것이좋다.

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(5) 찌꺼기(슬러지)배출관은수심이커지므로폐쇄에대해안전한구조로한다.

(6) 유효수면적은상하층의평면적의합계로한다.

4. 생물학적처리의 기본원리

4.1 활성슬러지법의 기본원리

활성슬러지법에의한하수중의오염물질제거과정은활성슬러지미생물에의한반응조에서의오

염물질제거(흡착･산화･동화)와이차침전지에서의활성슬러지고액분리로요약될수있다. 활성

슬러지미생물은생리적인특성에의해다음과같이네가지군으로나누어생각해볼수있다.

① 호기적조건(산소가존재하는조건)에서탄소계유기물을이용하여증식하는종속영양미생물

(세균류외에원생동물과대형생물포함)

② 호기적조건하에암모니아성질소를아질산성질소, 또는질산성질소로산화시키는독립영양미

생물(Nitrosomonas 등의암모니아산화미생물, Nitrobactor 등의아질산산화미생물을포함하며

이반응을질산화라하며, 이러한미생물을질산화미생물이라함)

③ 무산소상태(용존산소가존재하지않는상태)하에서도질산성호흡, 아질산성호흡을행하는통

기성미생물(종속영양미생물로분류되며탈질미생물이라함)

④ 혐기상태(산소와질산및아질산도존재하지않는상태)와호기상태를교대로반복하여다중인

산을통상적으로다량축적하도록하는미생물(종속영양미생물로분류되며탈인미생물, 인축

적미생물이라함)

활성슬러지의정화기능은다음과같다.

① 활성슬러지에의한유기물의흡착: 활성슬러지에의한유기물의흡착은활성슬러지의표면에

유기물이농축되는현상

② 흡착된유기물의산화및동화

산화에의한분해(에너지생산)

흡착된유기물

동화에의한합성(세포합성)

③ 활성슬러지플록의침강･분리: 이차침전지에서의활성슬러지의양호한응집성과침강성이

보장필요

④ 질산화: 질소화합물을산화하는질산화미생물에의한질산화반응

⑤ 탈질산화: 통성혐기성미생물군인탈생미생물에의해유기물을이용하여아질산성질소와질

산성질소를질소가스로환원하는반응

⑥ 생물학적인제거: 활성슬러지미생물에의한인과잉섭취현상을이용

4.2 활성슬러지의 동역학해석

활성슬러지의동력학적모델의유기물제거원리를정리하면다음과같다

① 처리수유기물농도는SRT에의해결정된다.

② 유입수유기물농도가증가되면, 활성슬러지의미생물농도가증가되어SRT가일정정도유지됨

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에따라처리수의유기물농도가안정된다.

③ 활성슬러지법에의한하수의유기물제거는비교적작은SRT로양호한처리수질이기대된다.

4.3 부착미생물에 의한 생물학적 처리의 기본원리 및 처리특성

부착미생물에의한생물학적처리는접촉제및유동담체의표면에부착된미생물을이용하여처

리하는방법으로, 매체의표면에미생물을부착시켜전체적으로반응조내미생물양을증대시켜,

pH 변동등의충격부하에대한적응성이강하고난분해성물질유입에따른처리성능이저하를완

화할수있는처리특성이있다.

(1) 부착미생물에의한생물학적처리의기본원리

① 생물막에서의물질이동

② 생물막의탈리

③ 반응조내의미생물량의조정

(2) 부착미생물에의한생물학적처리의처리특성

① 생물학적특징: 반응조후단으로갈수록유기물농도가저하하여질산화미생물의증식에적

합한환경이조성됨과동시에미생물의생물막이탈리되지않는한반응조로부터유출되지

않기때문에부착미생물의SRT가길어져질산화반응이진행되기쉽다.

② 반응조의다단화와단계(step) 유입: 생물상의다양성은반응조를다단화함으로써촉진

③ 고액분리상의특징: 반응조유출수중의고형물은대부분이생물막으로부터탈리된부착생

물이고그농도는20∼150 mg/로활성슬러지법에비하여작다.

4.4 부유미생물+부착미생물에 의한 생물학적 처리의 기본원리

활성슬러지공정에서사용하기위한여러가지종류의합성담체가개발되었으며, 이담체는미생

물부착목적으로활성슬러지의혼합액과함께부유되거나, 생물반응조안에고정된다. 담체이용

처리법은크게유동담체를이용하는방법과고정담체를이용하는방법이있다.

5. 활성슬러지법

5.1 활성슬러지법의 설계인자

5.1.1 설계･조작인자에 영향을 미치는 조건

- 12 -

5.1.2 반응조의 종류

(1) 반응조의형상

활성슬러지법의반응조의형상에는사각형수로와장원형무한수로가있다.

(2) 혼합방식

반응조는혼합액의혼합방식에따라플러그흐름형반응조와완전혼합형반응조로구분된다.

(3) 호기상태, 무산소상태와혐기상태에의한반응조의구별

생물반응조액을처리목적에따라부분적으로포기하거나간헐포기하는경우가있으며, 질소

제거시에는공기가공급되지않은상태에서교반만적용하는무산소상태로만들고, 인제거시

에는인방출을위하여혐기상태로만든다.

(4) 하수의유입방법과단위조작의구성

하수의유입방법은연속식활성슬러지법과회분식활성슬러지법으로구분된다.

5.1.3 SRT (고형물체류시간：Solids Retention Time)

SRT는반응조, 이차침전지, 반송찌꺼기(슬러지)등의처리장내에존재하는활성슬러지가전체시

스템내에체재하는시간을의미한다.

SRT일 하루에 시스템 외부로 배출되는 활성슬러지량kgd

수처리 시스템 내에 존재하는 활성슬러지량kg

 

 ․ 

 ․ 

V : 생물반응조용량(㎥), X : 생물반응조MLSS농도

QW : 잉여찌꺼기(슬러지) 량, XW : 잉여찌꺼기(슬러지) 농도

5.1.4 유기물부하

SRT를관리하기위해서는HRT, 활성슬러지미생물량, 유기물량등의인자가사용되며, 일반적으

로이러한인자를유기물량과활성슬러지미생물량의비(F/M비)로표현하고, 실제로는유기물을

BOD, 활성슬러지미생물을반응조내의SS로대표하여BOD-SS부하(kg BOD/kg MLSS･d)로써설

계와운전관리의지표로활용하고있다.

- 13 -

5.1.5 미생물농도

일반적으로활성슬러지미생물농도를대표하는것으로서MLSS농도또는MLVSS농도를사용하

고있지만, 유입하수의조성, 일차침전지에서의BOD와SS의제거율, F/M비, SRT의대소에따

라미생물농도, MLVSS농도및MLSS농도의비율이달라진다.

유 입 수 BOD 활지생성물슬러

생유기분물해가능

생유기분물해불가능

무성 분기

처BOD리 수

제BOD 거

용BOD해 성

SS성 BOD

생유기분물해가능

생유분기물해불가능

생불유가기분능물해

무성 분기

무성 분기

생전환물에의

자분해기

*의 반축응적조조내

5.1.6 잉여찌꺼기(슬러지)발생량

잉여찌꺼기(슬러지)량은 생분해성 유기물을 이용한 종속영양미생물과 독립영양미생물에 의한

세포합성량(A+B)과SRT에따라미생물의사멸에따른세포잔류물(C)와유입수내비분해성VSS

량(D)의합으로계산할수있으며다음식처럼구할수있다.

     

    

 

  

   

         

(A) (B) (C) (D)

종속영양미생물 독립영양미생물 세포잔류물 유입수내비생분해성VSS

여기서, Px,vss : 매일생산되는잉여찌꺼기(슬러지)발생량(VSS 기준), kg/d

fd : 활성미생물중비생분해성분율,

Xo,i : 유입수내비생분해성VSS, mg/

5.1.7 찌꺼기(슬러지) 침강성

(1) 찌꺼기(슬러지)지표(SVI)

찌꺼기(슬러지)지표는활성슬러지의침강성을보여주는지표로서광범위하게사용되며, 간단

히찌꺼기(슬러지)지표라고하면통상슬러지용량지표(SVI : sludge volume index)를의미하며,

SVI는반응조내혼합액을30분간정체한경우1 g의활성슬러지부유물질이포함하는용적을

m 로표시한것이며, 동일한시료에대해MLSS농도및활성슬러지침전율(SV30 : 용적1의

메스실린더에시료를30분간정체시킨후의침전찌꺼기(슬러지)량을그시료량에대한백분율

로표시한것)을측정하여다음의식에의해산출한다.

- 14 -

SVI MLSS농도mg 

SV ×

(2) 활성슬러지계면의초기침강속도

활성슬러지의이차침전지에서침강성과농축성을보다잘예측하기위해서는침강과정에서의

벽면효과를가능한한적게하도록직경과높이가큰침강관에서정지상태의활성슬러지계면

침강곡선을조사할필요가있다. 일반적으로활성슬러지의초기침강속도는수온과MLSS농도

에의해영향을받는다. 즉, 수온이낮은동절기에는사상균의벌킹이일어나지않아도활성슬

러지의농축성이저하되고, 반송찌꺼기(슬러지)의SS농도가떨어질수있다.

5.1.8 용존산소농도 및 필요산소량

포기의목적은활성슬러지미생물의산화및동화작용(BOD제거)와질산화반응에필요한산소의

공급과하수와활성슬러지와의혼합액을교반하여활성슬러지를부유상태로유지하기위함이다.

활성슬러지법의하수처리에있어서필요산소량은다음의식과같다.

필요산소량(AOR: Actural Oxygen Requirement) = OD1 + OD2 + OD3 + OD4 (1.5.22)

여기서, OD1 : BOD의산화에필요한산소량

OD2 : 내생호흡에필요한산소량

OD3 : 질산화반응에필요한산소량

OD4 : 용존산소농도의유지에필요한산소량

5.1.9 필요공기량

필요공기량의산출에사용되는포기장치의산소이동효율은청수상태에서의성능이기때문에, 필

요산소량(AOR)은청수상태에서의산소공급량(SOR)으로환산하고, 그산소이동효율에서실제필

요공기량(Gs)을구한다.

SOR  

  T  T ․  ․  ⋅CS⋅  CO 

AOR⋅CS ․ 

× P



여기서, SOR : T1℃에서의청수상태에서의산소공급량, kgO2/d

AO\R : 생물반응조T2℃에서의필요산소량, kgO2/d

T1 : 포기장치성능의기준청수온도(20℃)

T2 : 생물반응조혼합액의수온(℃)

CS1 : 청수T1℃에서의포화산소농도

CS1 : 청수T2℃에서의포화산소농도

CO : 혼합액의DO농도

α : KLa의보정계수(저부하법0.93, 고부하법0.83)

β : 산소포화농도보정계수(저부하법0.97, 고부하법0.95)

γ : 산기수심에의한Cs의보정계수

여기서,   



⋅ 

  h   

- 15 -

h :산기수심(m)

P :처리장에서의대기압(kPa abs)

5.2 포기에 의한 산소용해기구

5.2.1 총산소이동용량계수(KLa)

포기에 의한산소의 용해는가스상 산소가용액중으로 확산하는현상으로 총산소이동용량계수

KLa는단위부피당산소이동속도를의미한다.

5.2.2. KLa에 영향을 주는 인자

(1) 송풍량과산기심도

기포직경이작고수중에서의기포체류시간이길면KLa는증가한다.

(2) 수온

물에대한산소의용해는수온이높을수록용해속도는증가하지만용해도, 즉용존산소농도는

감소된다.

(3) 하수중함유성분과농도

활성슬러지에서포기를행하는경우하수중에함유되어있는성분이나그농도에의하여KLa

값에차이가발생한다.

5.2.3 하수의 포화용존산소농도

하수중에함유된성분이나그농도에의하여용존산소농도에차이가발생한다.

5.2.4 포기장치 효율

포기장치 효율은 일반적으로 산소전달효율이나 산소이동 동력효율로서 나타내는 경우가 많다.

동일포기장치에있어서도효율은포기조건에따라변화하기때문에효율을나타내는경우는송

풍량, 산기심도, 수온, 하수특성, 반응조의크기등조건을모두포함하여나타내는것이바람직하

다. 산소전달효율은반응조에송입된산소중량에대한용해산소중량의비로서표시할수있다.

5.3 활성슬러지법 처리방식

5.3.1 활성슬러지 변법

표준활성슬러지법외활성슬러지변법에는step aeration법, 순산소활성슬러지법, 장기포기법, 산

화구법, 연속회분식활성슬러지법등이있으며, 계획수질외시설의규모, 주변환경조건, 경제성

등을고려하여적절한방식을선택한다.

5.3.2 반응조의 설계

활성슬러지법의반응조설계는수리학적체류시간(HRT)의설정을기본으로하는방법과고형물

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체류시간(SRT)의설정을기본으로하는방법을사용할수있다.

SRT의 설계치 HRT의 결정

MLSS농도의 결정 슬러지반송률의 결정

반송슬러지의 SS농도에 대한 MLSS농도와

슬러지 반송율과의 관계

반송슬러지의 SS농도의 예측

(기존 데이타)

활성슬러지법의

처리방식 결정

이차침전지의

부하조건 및 구조

반응조의 용량 결정

5.4 표준활성슬러지법

표준활성슬러지법은 생물반응조에의 유입수는 반송찌꺼기(슬러지)와 함께 반응조에 투입되어

조내에서혼합되며일정시간동안연속적으로포기가이루어진다. 그후활성슬러지혼합액은이

차침전지에유출되어고액분리를행하게된다. 이차침전지의상징수는처리수로서월류되고침

전된 찌꺼기(슬러지)는 반송찌꺼기(슬러지)로서 반응조에 이송되어 다시 생물처리에 사용된다.

이중일부는잉여찌꺼기(슬러지)로서배출되게된다.

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일차침전지 포 기 유입수 조 이차침전지

일차침전지슬러지

반 송 슬 러 지 잉여슬러지

처리수

5.4.1 수리학적 체류시간(HRT)

표준활성슬러지법의 HRT는 6~8시간을 표준으로 하나, 유입수온이 낮거나 유입수질(용해성

BOD, SS)농도가높아처리수질을만족할수없는경우에는필요한SRT로부터HRT를구한다.

5.4.2 MLSS농도와 찌꺼기(슬러지)반송비

MLSS농도가너무낮게되면처리가안정되지않고, 너무높으면필요산소량이증가하거나이차

침전지의 침전효율이 악화될우려가 있으므로 MLSS 농도는 1,500~2,500 mg/l를 표준으로 한다.

또한, 찌꺼기(슬러지)반송비는반송찌꺼기(슬러지)의SS농도를고려하여적정하게설정한다.

5.4.3 포기방식

포기방식은전면포기식, 선회류식, 미세기포분사식, 수중교반식등이있다. 이들의선택은충분

한기액혼합과높은산소전달효율, 경제성, 입지조건등을고려하여정한다.

<표> 산기방식별 설계항목

산 기 방 식 설 계 항 목

산기식

선회류식 전면 산기방식

기포분사식

수중교반식

필요공기량

필요공기량과 순환펌프의 대수 및 능력

필요공기량과 수중교반기의 대수 및 동력

기 계 교 반 식 기계교반장치의 대수 및 동력

5.4.4 반응조의 형상, 구조 및 수

반응조의형상, 구조및수는다음의항목을고려하여정한다.

(1) 형상은장방형혹은정방형으로하고활성슬러지를혼합시키기위해포기조내에서의수류상

태를최적으로하기위해폭은수심의1~2배정도이나, 심층식의경우는수심과같은정도로

한다.

(2) 단락류(short circuiting)방지와포기조내의균질화를목적으로흐름방향에대하여도류벽을설

치한다.

(3) 수밀된철근콘크리트구조로주벽의상단은토사나지표수가포기조에유입되는것을방지하

기위해지반으로부터15 cm이상높게한다.

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(4) 보수및유지를위하여약90 cm이상의폭을가지는인도와안전설비를설치한다.

(5) 청소, 보수등을고려하여수는2조이상으로한다.

(6) 심층식에는산소전달효율과혼합액의순환효율을높임과동시에저면유속을확보하기위하

여흐름방향에대해수평으로도류판을설치한다.

5.4.5 수심 및 여유고

포기조의수심및여유고는다음사항을고려한다.

(1) 수심이너무깊으면구조물의건설비등이늘어나비경제적이되며, 수심이너무얕으면포기

효과를충분하게할수가없고동시에생물반응조의소요면적이커져서불리하게되므로, 생물

반응조의유효수심은표준식은4.0~6.0 m를표준으로한다. 심층식은처리장의면적이협소한

경우등용지의이용효율을높이기위하여고려할수있고, 10 m를표준으로한다.

(2) 여유고는표준식은80 cm 정도를, 심층식은송풍관구경이크므로송풍관공간을고려하여100

cm 정도를표준으로한다.

5.4.6 계측제어설비

포기조에는유입하수량, 반송찌꺼기(슬러지)량및공기량을계측할수있는계측제어설비를설치

한다.

5.4.7 포기장치

포기장치는다음사항을고려하여정한다.

(1) 포기장치는산기식과기계식으로구분된다.

(2) 산기식포기장치는공기의산기판, 산기관, 다공관및미세산기판등이있다.

산기판및산기관류에는공기의분출방법, 기포의크기, 부착위치등에의해각종구조및재질

이사용되고있고미세기포장치와조대기포장치로구분된다. 통상반응조에는미세기포장치

가채용되고있다.

(3) 산기식포기장치는설치및탈착이간편한형식을선정하여청소및유지관리가간편한구조로

한다.

(4) 산기식포기장치는균일하게공기를분출하지않으면포기효과가저하되므로, 공기가균등하

게분배되는것으로한다.

(5) 산기식포기장치는가능한한장기간에걸쳐고장없이사용할수있어야하므로내구성이크

고내산성및내알칼리성의재질로한다.

(6) 기계식포기장치는기계식표면포기기, 수중교반식포기기로구분되며, 표면포기기는방사형

저속형(radial flow low speed), 축류형고속형(axial flow high speed)과브러시로터형(brush rotor)

으로나누며, 수중교반식포기기는수중모타식교반산기장치, 흡입튜브(draft tube)식교반산기

장치등이있다.

(7) 포기장치의선정에있어서포기장치의산소공급능력이외에포기조내에MLSS가침전되지않

도록충분한혼합을줄수있는능력을고려한다.

- 19 -

5.4.8 송풍량 및 송풍압

송풍기의송풍량및송풍압은다음사항을고려한다.

(1) 송풍량은생물반응조등과같이연결되는시설등에필요한최대송풍량을공급할수있는공

기량으로한다.

(2) 반응조의필요공기량은유입수질, 질산화의유무등을고려하여구한필요산소량을기준으로

산기장치의산소전달효율로부터구한다.

(3) 송풍압은산기장치에걸리는수압과산기장치, 송풍관풍량측정장치, 공기여과기등의통과저

항의합계에여유를둔것으로한다.

5.4.9 송풍관

송풍관은다음사항을고려하여정한다.

(1) 송풍관은강관을원칙으로하나부식등이우려될경우스테인레스관, 경질염화비닐관등을

사용하는등부식대책을한다.

(2) 송풍관은송풍관이포기기의수면이하에있을때운전조작등의실수로송풍관내의하수가역

류하여녹이생기게되는원인이되고동시에다시송풍을시작하는데지장을줄수있으므로

하수가역류또는저류되지않도록배관한다.

(3) 송풍관의이음은공기가새지않도록신축이음설치를고려하여야한다.

(4) 송풍관에는각분기점, 기타소요되는곳에밸브를설치한다.

(5) 송풍관에는측정이정확하고압력손실및고장이적은풍량측정장치를설치한다.

5.4.10 송풍기(blower) 설비

(1) 산기식및수중형포기기에는송풍기(blower)로공기를공급하는데기계식표면포기장치보다

포기조내로공급되는공기량을쉽게조정할수있다.

(2) 송풍기의기종및구조는송풍량, 송풍압및경제성등을고려하여선정한다.

(3) 송풍기의구조는송풍기는고속회전으로연속운전할때허용한계를초과하면진동, 베어링의

온도상승등악영향이발생하므로감시제어장치, 감압변, 안전변등을설치하여장시간연속운

전시지장이없는구조이어야한다.

(4) 송풍기의용량및대수는다음사항을고려하여정한다.

① 송풍기는장시간운전되고회전수가높아서마모와고장등이발생하기쉬우므로송풍기의

용량및대수는2대이상으로하고향후증설계획등을고려하여야한다.

② 유입하수량의일변화및계절변화등을고려하여송풍량제어가가능하도록한다.

(5) 산기기의구멍은수중에서폐쇄될가능성이있으므로송풍기에공급되는공기는깨끗한바깥

공기를사용하며필요에따라서여과처리된공기를사용한다.

(6) 송풍기는고속회전에의한진동과마모로인한고장이발생하기쉬우므로, 송풍기의기초는가

능한한진동을방지하는구조로한다.

(7) 송풍기의원동기의동력은소요공기량, 설치장소의기압, 토출공기압, 온도그리고여유율등

- 20 -

을고려하여정한다.

5.4.11 송풍기실

송풍기실은다음사항을고려하여정한다.

(1) 송풍기실은열이발생하므로가능한한불연성건물로부등침하, 지하수의침투, 우수에의한

침수가없는구조로한다.

(2) 송풍기는그회전수와공기의유속이크기때문에소음이많이발생하므로, 송풍기실은필요에

따라적당한방음설비를한다.

(3) 송풍기실은기계조작및송풍기, 송풍관, 밸브류등예상되는기타기계의분해및조립등의 점

검에지장이없도록충분한공간을확보하고송풍기설비로부터의방열에의해실내온도가상

승하는것을방지하기위하여환기를고려하여야한다.

(4) 송풍기및그원동기의기초는운전시의진동및최대하중을고려하여설치한다.

5.4.12 찌꺼기(슬러지)반송설비

이차침전지의찌꺼기(슬러지)를생물반응조로반송하기위해서는다음사항을고려해서찌꺼기

(슬러지) 반송펌프및기타설비를정한다.

(1) 반송찌꺼기(슬러지) 펌프의계획용량은처리방법과규모, 분류식및합류식에따른구분, 예상

되는반송찌꺼기(슬러지)농도및장래의단계적시공그리고잉여찌꺼기(슬러지)의배출을같

은펌프로할경우등을고려하여필요한반송찌꺼기(슬러지)양의50~100%의여유를두고정

한다.

(2) 반송찌꺼기(슬러지) 펌프는 포기조의 규모, 계획반송찌꺼기(슬러지)양 및 반송찌꺼기(슬러

지)양의변동폭을고려해서펌프의대수를정하며, 보통2대이상으로한다.

(3) 활성슬러지의침전율과SVI는가능한한매일여러번측정하여처리조작을정확하게할필요

가있으므로반송찌꺼기(슬러지) 시료의채취및계량등을쉽게할수있도록설비한다.

5.4.13 부대설비

부대설비는다음사항을고려하여정한다.

(1) 반응조의하수의차단과유량조절을목적으로유입구와유출구에는제수밸브및제수문을설

치하며, 적절한위치에배수관또는배수펌프를설치한다.

(2) 생물반응조의표면에많은거품이생성되면거품이포기조의보도와수면을덮어서작업에위

험을초래할뿐만아니라거품에포함된오염물질에의하여의류, 도장및구조물등을손상시

키므로, 생물반응조에는소포장치를설치한다.

- 21 -

5.5 순산소활성슬러지법

5.5.1 원리

순산소활성슬러지법의 기본적인원리는 공기대신에 산소를직접 포기조에공급하는 방법으로

이것이외에는일반활성슬러지법과동일하다. 순산소활성슬러지법에는산소분압이공기에비해

5배정도높으므로포기조내에서용존산소를높게유지할수있다.

순산소활성슬러지법의시설은일차침전지, 반응조및이차침전지외산소발생장치로구성되어있

다. 표준활성슬러지법에비해반응시간이짧아유량변동의영향을받기쉽기때문에필요에따라

유량조정조를설치할수있다.

5.5.2 특징

MLSS농도는표준활성슬러지법의2배이상으로유지가능하여표준활성슬러지법의1/2 정도의

수리학적체류시간이필요하며, 포기조내의SVI는 보통100 이하로유지되고찌꺼기(슬러지)의

침강성은양호하고, 이차침전지에서스컴이발생하는경우가많다.

5.5.3 반응조의 용량

순산소활성슬러지법은 MLSS농도(3,000∼4,000mg/L)가 높고 용존산소농도도 높기때문에 반응

조의용량은HRT 1.5~3.0시간을표준으로한다.

5.5.4 반응조의 형상, 구조 및 수

조의형상및구조는다음사항을고려하여정한다.

(1) 조는산소이용률을높이기위해서특별한경우가아니면기밀성으로된복개구조로하고산소

가스의누출을방지할수있는구조라야하므로기밀성의철근콘크리트구조로하며덮개를설

치한다. 또한각실의형상은정사각형을표준으로한다.

(2) 교반기날개의회전에따라서혼합액이함께도는것을방지하고, 하수와활성슬러지의혼합

및조의깊은부분까지산소가충분히공급되도록조류벽, 격벽등을설치한다.

(3) 구조, 재질등은산가스의축적으로야기되는콘크리트의중성화에따른부식에대해안전한

것으로한다.

(4) 수는청소, 보수등의경우를고려하여, 2조이상으로한다.

5.5.5 포기장치

포기장치는다음사항을고려하여정한다.

(1) 산소를효율적으로잘용해시킬수있는장치로한다.

(2) 조의기밀성이유지되어야한다.

(3) 유입부하의변동에대해에너지절약을할수있도록산소공급제어가쉬운장치로한다.

- 22 -

5.5.6 산소발생장치

산소발생장치는대규모방식에적용하는공기의액화분류에의한것(심냉분리방식)과선택적으

로산소를흡착하는흡착제를이용해서압력변화에따라산소를분리하는것(흡착분리방식)이있

다. 산소발생장치는다음사항을고려하여정한다.

(1) 용량은계획1일최대오수량에대해서필요산소량과산소전달효율(80∼90%)을고려하여정하

며, 산소발생장치의 설계에 있어서는 수량 및 수질의 시간변동을 고려하여 첨두부하(peak

loading)에대해설계하여야한다.

(2) 산소발생장치는예비를마련해두고계열수가작은경우고장에대비해서예비의액체산소저

장설비를설치한다.

(3) 공기흐름, 자동교체밸브등에의한소음에대한대책을고려한다.

5.5.7 이차침전지

이차침전지의형상, 지수및구조는표준활성슬러지법에준한다. 또한, 반응조와마찬가지로콘크

리트중성화에대한배려가필요하다.

5.6 심층포기법

5.6.1 개요

심층포기조는수심이깊은조를이용하여용지이용율을높이고자고안된공법이다.

5.6.2 크기, 형상, 구조 및 수

포기조의크기및형상은다음사항을고려하여정한다.

(1) 조의용적은계획1일최대오수량에따라서설정한다.

(2) 조의수는2조이상으로한다.

(3) 수심은10 m 정도로하며, 산기수심을깊게할수록용존질소의재기포화에대한대책을확실하

게한다.

(4) 형상은직사각형으로하고, 폭은수심에대해1배정도로한다. 조내에서유체의흐름은플러그

흐름형으로하고, 혼합방식및포기방식에따라서정류벽을설치한다.

5.6.3 포기방식 및 송풍량

포기방식및송풍량은다음사항을고려하여정한다.

(1) 심층포기방식으로 혼합액에 용해된 가스가 과포화된 상태이면 이차침전지에서 과포화분의

용존가스가다시기포화되어찌꺼기(슬러지) 침강성을악화시키므로, 포기방식은포기에따

라용해한용존질소의농도가이차침전지에서과포화상태가되지않도록한다.

(2) 산기장치는수심5 m를한도로하여조의밑바닥에서중간부분의높이에설치할경우선회류

에의해균일하게혼합되도록배열한다.

(3) 수심5 m를넘어서저부에산기장치를설치하는경우에는혼합액이이차침전지로넘어가기전

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에용존질소가스를탈기하기위해재포기를한다.

5.7 연속회분활성슬러지법

5.7.1 원리

연속회분식(sequencing batch)활성슬러지법은그림과같이1개의반응조에반응조와이차침전지

의기능을갖게하여활성슬러지에의한반응과혼합액의침전, 상징수의배수, 침전찌꺼기(슬러

지)의배출공정등을반복하여처리하는방식이다.

유입 반응 침전 처리수 배출 찌꺼기 배출 [그림] 회분조의 처리공정

5.7.2 특징

① 유입오수의부하변동이규칙성을갖는경우비교적안정된처리를행할수있다.

② 오수의양과질에따라포기시간과침전시간을비교적자유롭게설정할수있다.

③ 활성슬러지혼합액을이상적인정치상태에서침전시켜고액분리가원활히행해진다.

④ 단일반응조내에서1주기(cycle) 중에호기-무산소-혐기의조건을설정하여질산화및탈질

반응을도모할수있다.

⑤ 운전방식에따라사상균벌킹을방지할수있다.

⑥ 침전및배출공정은포기가이루어지지않은상황에서이루어짐으로보통의연속식침전지

와비교해스컴등의잔류가능성이높다.

5.7.3 시설의 구성

시설은산기장치및상징수배출장치를설치한회분조로구성된다.

5.7.4 회분조의 형상, 구조 및 수

회분조의형상, 구조및수는다음의각항을고려하여결정한다.

(1) 평면형상은일반적으로정사각형또는직사각형으로하며유효수심은4~6 m 정도로한다.

(2) 수밀성구조로하며부력에대하여안전한구조로한다.

(3) 조의수는원칙적으로2조이상으로한다.

(4) 단락류를방지할수있도록배치를강구한다.

(5) 상징수배출장치등을고려하여여유고를설정한다.

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5.7.5 유입방식

회분조에의오수유입방식에는연속식과간헐식이있지만유입방식은원칙적으로간헐적으로한다.

5.7.6 설계제원

회분조의계획오수량은계획1일최대오수량으로하며, 설계제원은계획오수량에따라아래표를

표준으로한다.

<표> 회분조의 설계제원

항 목

제 원

고부하형 저부하형

HRT 12∼24 24∼48

F/M비 (kg BOD/kg SS･d) 0.2∼0.4 0.03∼0.05

MLSS농도 (mg/l) 1,500∼2,000 3,000∼4,000

유출비 (1/m) 1/2∼1/4 1/3∼1/6

주기 수 (회/d) 3∼4 2∼3

필요산소량 (kg O2/kg BOD) 1.4∼1.7 1.8∼2.2

5.7.7 산기장치 및 송풍량

산기장치및송풍량은다음의각항을고려하여결정한다.

(1) 산기장치는막히지않으면서필요산소량의공급, 혼합액의교반을충분히행할수있는기능

을가진것으로하며, 무산소공정과혐기공정을설정하여생물학적인질소, 인의제거를수행

할수있기때문에비포기공정중교반이가능하도록하는기능을갖추어야한다.

(2) 산기장치의형식, 기종선정에있어서장치의능력및운전방법의차이에유의해야한다.

(3) 송풍량은고부하형에서는유기물의산화를, 저부하형에서는유기물의산화와내생호흡및암

모니아성질소의질산화를고려하여결정하며, 실제포기시간을고려하여송풍기용량을산정

한다.

5.7.8 상징수 배출장치 및 스컴제거장치

상징수배출장치및스컴제거장치는다음의각항을고려하여결정한다.

(1) 상징수배출장치는설정된배출시간내에활성슬러지가부상없이상징수를배출할수있는것

으로하며상징수배출공정초기SS유출대책을고려한다.

(2) 상징수배출장치의고장등에대비한수중에고정된배출구등의비상용배출장치를설치한다.

(3) 상징수배출장치는스컴유출방지의기능을갖는것으로한다.

(4) 스컴제거장치를설치한다.

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5.8 산화구법

5.8.1 개 요

산화구(oxidation ditch)법은 일차침전지를 설치하지 않고 타원형무한수로의 반응조를 이용하여

기계식포기장치에의해포기를행하며, 이차침전지에서고액분리가이루어지는저부하형활성

슬러지공법이다.

5.8.2 용량, 형상, 구조 및 수

산화구의용량및형상등은다음의각항을고려하여정한다.

(1) BOD제거를안정적으로수행하기위해서는질산화, 탈질반응을함께고려하여설계하며, 용량

은HRT가24∼48시간이되도록정한다.

(2) 형상은장원형무한수로로하며수심1.0∼3.0 m, 수로폭2.0∼6.0 m 정도가되도록한다.

(3) 구조는수밀한철근콘크리트조를표준으로하지만, 간이구조로서아스팔트라이닝, 모르터라

이닝, 석적, 석장, 블록쌓기등을이용하는것도가능하나, 포기장치의설치부분은수류가격렬

하기때문에철근콘크리트조로하여야한다.

(4) 지수는청소, 보수등의경우를고려하여2지이상으로한다.

5.8.3 포기장치

포기장치는다음의항목을고려하여결정한다.

(1) 포기장치는1지에2대이상을표준으로한다.

(2) 산소의공급, 혼합액의교반, 유속의확보가충분하도록한다.

(3) 유기물의산화및질산화, 탈질은구내의용존산소농도상태와깊게관련되어있으므로, 간헐

운전, 운전대수제어, 회전수제어, 침적심도의변경등에따라운전방법의선택이가능하도록

한다.

(4) 포기장치의종류로는종축형, 횡축형, 스크루형등의기계식교반장치, 축류펌프형및프로펠라

형등이있다.

5.8.4 부대설비

부대설비는다음의각항을고려하여정한다.

(1) 유입및유출구(수위조절)에는각각게이트를설치한다.

(2) 포기장치에는필요에따라서위험방지, 비산방지, 점검등을위해덮개및보행로를설치한다.

5.8.5 이차침전지

이차침전지는다음의각항목을고려하여결정한다.

(1) 형상은찌꺼기(슬러지)수집기의유지관리가용이하며일반적으로소규모인경우경제적인원

형방사류식으로한다.

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<표> 산화구법용 이차침전지 설계제원

항 목 제 원

침전 시간 (시간)

유효 수심 (m)

수면적 부하 (㎥/㎡･d)

월류 부하 (㎥/㎡･d)

6∼12

3.0∼4.0

8∼12

25∼30

(2) 방식은연속식을원칙으로한다.

(3) 지수는원칙적으로2지이상으로한다.

5.8.6 이차침전지 부대설비

부대설비는다음의각항을고려하여정한다.

(1) 찌꺼기(슬러지)수집기

원형방사류식침전지는찌꺼기(슬러지) 침강성개선을위해picket fence 부착형으로한다.

(2) 스컴제거장치

산화구법은일차침전지를설치하지않으므로스컴이이차침전지에유입되기때문에 이차침

전지에는스컴제거장치를설치한다.

(3) 찌꺼기(슬러지)인발기및찌꺼기(슬러지)반송설비

반송찌꺼기(슬러지)펌프능력은일최대오수량의100~200% 정도로한다. 각펌프는예비포함

2대이상으로한다. 찌꺼기(슬러지) 배관의최소구경은100 mm로한다.

5.9 장기포기법

5.9.1 개 요

장기포기법은활성슬러지법의변법으로플러그흐름형태의반응조에HRT와SRT를길게유지하

고동시에MLSS농도를높게유지하면서오수를처리하는방법이다.

5.9.2 시설의 구성

시설은산기장치를설치한반응조와이차침전지로구성되며, 유량변동이매우큰경우에는이차

침전지에의유입량의균등화를도모하기위해유량조정조및유량조정장치의설치등을검토할

필요가있다.

5.9.3 반응조의 형상, 구조 및 수

반응조의형상, 구조및수는다음의각항을고려하여결정한다.

(1) 형상은장방형또는정방형으로하며장방형의경우유로의폭은활성슬러지의혼합과조내의

수류상태를양호하게하기위해유효수심의1~2배의범위에서결정한다.

(2) 유효수심은4~6 m를표준으로한다.

(3) 여유고는80 cm 정도를표준으로한다.

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(4) 플러그흐름형반응조의경우에는조의내부를분할할수있는저류벽등을설치한다.

(5) 수밀성철근콘크리트조로하며벽의최상단이지면으로부터15 cm 이상이되도록한다.

(6) 유지관리를위한보도를설치한다.

(7) 수는원칙적으로2조이상으로한다.

5.9.4 반응조의 설계제원

항 목 제 원

F/M비 (kg BOD/kg SS･d) 0.03∼0.05

BOD용적부하 (kg BOD/㎡･d) 0.13∼0.2

MLSS농도 (mg/) 3,000∼4,000

SRT (일) 13∼50

HRT (시간) 16∼24

찌꺼기(슬러지)반송비 (%) 100∼200

5.9.5 산기장치 및 송풍량

(1) 산기장치는반응조의운전방법에대응할수있는기종및구성이되도록유의한다.

(2) 송풍량은유기물의산화와내생호흡및암모니아성질소의질산화를고려하여결정한다.

6. 부착미생물에 의한 생물학적 처리

6.1 부착미생물에 의한 생물학적 처리방식

부착미생물에의한생물학적처리는대기, 하수및생물막의상호접촉양식에따라회전원판법, 접

촉산화법및침적여과형의호기성여상법으로분류되며, 반응조내의여재등과같은접촉제의표

면에주로미생물로구성된생물막을만들어오수를접촉시키는것으로오수중의유기물을분해･

처리하는것이다.

6.2 접촉산화법

(1) 원리

접촉산화법은생물막을이용한처리방식의한가지로서, 반응조내의접촉재표면에발생부착

된호기성미생물(이하‘부착생물’이라칭함)의대사활동에의해하수를처리하는방식이다.

(2) 특징

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<표> 접촉산화법의 장단점

장 점 단 점

∙ 유지관리가 용이하다.

∙ 조내 찌꺼기(슬러지) 보유량이 크고 생물상이 다양하다.

∙ 분해속도가 낮은 기질제거에 효과적이다.

∙ 부하, 수량변동에 대하여 완충능력이 있다.

∙ 난분해성물질 및 유해물질에 대한 내성이 높다.

∙ 수온의 변동에 강하다.

∙ 찌꺼기(슬러지) 반송이 필요없고 찌꺼기(슬러지)발생

량이 적다.

∙ 소규모시설에 적합하다.

∙ 미생물량과 영향인자를 정상상태로 유지하기 위한 조

작이 어렵다.

∙ 반응조내 매체를 균일하게 포기 교반하는 조건설정이

어렵고 사수부가 발생할 우려가 있으며 포기비용이 약

간 높다.

∙ 매체에 생성되는 생물량은 부하조건에 의하여 결정된다.

∙ 고부하시 매체의 폐쇄위험이 크기 때문에 부하조건에

한계가 있다.

∙ 초기 건설비가 높다.

6.1.1 시설의 구성

시설은일차침전지, 반응조(접촉산화조), 이차침전지등으로구성된다.

6.1.2 침전지

일차및이차침전지형상은장방형, 정방형또는원형방사류로한다.

<표> 접촉산화법의 일차침전지의 제원

항 목 제 원

수면적부하(㎥/㎡ d)

유효수심(m)

월류부하(㎥/m d)

20∼30

2.5∼4.0

100 이하

<표> 접촉산화법의 이차침전지의 제원

항 목 제 원

수면적부하(㎥/㎡･d)

유효수심(m)

월류부하(㎥/m･d)

20∼30

2.5∼4.0

80 이하

6.1.3 반응조의 형상, 구조 및 수

(1) 형상은장방형또는정방형으로하며, 유로의폭은하수가조내의접촉재전체에균등히접촉

되어양호한수류상태를유지하기위해수심의1∼2배의범위내에결정한다.

(2) 유효수심은3~5 m를표준으로한다.

(3) 청소, 보수등의경우를고려하여수는2기이상으로한다.

(4) 반응조의실수는조내에서의유입수의단락류방지를위하고각실의기능의상호보완작용에

의한처리성능의향상을위해2실이상으로한다.

(5) 수밀한철근콘크리트조로제작하며조의최상단은지면으로부터15 cm 이상으로한다.

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6.1.4 BOD 용적부하

BOD 용적부하는계획오수량에대하여0.3 kg/㎥･d 정도를표준으로한다.

6.1.5 송풍량

송풍량은접촉재를전면에설치하는경우조내의오수를균일하게교반하고, 조유출구에서의용

존산소를2∼3 mg/ 정도로유지하기위해계획오수량에대하여8배를표준으로한다.

6.1.6) 접촉재의 형상 및 재질

(1) 접촉재는비표면적이크고충분한공극률을갖고있는것으로한다.

(2) 재질은내부식성이큰찌꺼기(슬러지)의축적에의한중량증가및교반수류에의해서변형및

파손이발생하지않을강도를가진것이어야한다.

6.3 호기성여상법

6.3.1 원리

호기성여상법은3∼5 mm 정도의접촉여재를충전시킨여상의상부에일차침전지유출수를유입

시켜여재를통과하는사이에여재의표면에부착된호기성미생물로하여금유기물의분해와SS

의포착을동시에행하게하는처리방식으로이차침전지는설치하지않는다.

6.3.2 특징

이차침전지가필요없어체류시간이짧고필요부지면적이적다.

6.3.3 시설의 구성

호기성여상법의시설은일차침전지및호기성여상조와송풍기, 역세수를저류하는처리수조, 역

세배수를저류하는역세배수조등으로구성된다. 안정된처리효율및운전을위해서는일차침전

지전단에유량조정조의설치를검토하여야한다.

6.3.4 여상의 형상, 구조 및 수

(1) 평면형상은정방형, 장방형혹은원형으로한다. 그단면형상은단락류및찌꺼기(슬러지) 의퇴

적이생기지않도록한다.

(2) 수는2기이상으로한다.

(3) 수밀한철근콘크리트조를원칙으로하며, 조의상단높이는역세시의수위를고려하여결정한다.

6.3.3 설계제원

(1) 여과속도는유입오수량의시간변동을고려하여계획오수량에대하여25 m/d 이하로한다.

(2) BOD 용적부하는안정된처리수질을얻기위해서계획오수량에대하여2 kg/㎥･d 이하로한다.

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6.3.4 산기장치 및 송풍량

(1) 산기장치는다공관을표준으로하여여상에균일하게공기를공급할수있도록배치한다.

(2) 송풍량은유입BOD 1 kg당0.9~1.4 kg O2를표준으로한다.

6.3.5 여재 및 여층의 높이

(1) 여재는내구성이좋고생물이부착되기용이하도록표면이거칠며입경이고른것을사용한다.

(2) 여재의경험적인최적입경은3~5 mm 정도이다.

(3) 여재의입경이3∼5 mm인경우여층의높이는2 m 정도로한다.

6.3.6 역세척공정

(1) 역세척공정은세척공정은여과시간이경과함에따라포착된SS와여재사이에증식된생물에

의하여여상이폐쇄되기때문에여과기능을회복하기위하여강제적으로여재를세척하는것

으로공기세척, 공기및물의동시세척, 수세척의3공정을원칙으로한다.

(2) 여과지속시간이24시간이넘어도양호한수질을유지할수있어도운전조작을용이하게행하

기위하여역세척은타이머설정에의하여1일1회정도로유입수량이적은시간대에행하는

것이좋다.

(3) 역세배수는역세배수조에일시저류하여처리기능에지장이없는시간대에일차침전지혹은

유량조정조의유입부에반송한다.

7. 고도처리

7.1 개요

고도처리를도입하는이유는다음과같다.

(1) 방류수역의수질환경기준의달성

(2) 폐쇄성수역의부영양화방지

(3) 방류수역의이용도향상

(4) 처리수의재이용

7.2 처리방식의 선정

고도처리를도입하는이유는다음과같다.

(1) 질소제거공정

(2) 인제거공정

(3) 질소, 인동시제거공정

(4) 잔류SS 및잔류용존유기물제거공정

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7.3 질소제거

7.3.1 생물학적 질소제거 원리

하수에포함되어있는질소의생물학적질소제거는미생물에의해질소화합물을산화시켜질산

성질소로전환시키는질산화반응과질산성질소를질소가스로환원시키는탈질반응에의해주로

처리가되며, 기타방법으로는혐기성암모늄산화반응에의한제거방법이있다.

7.3.2 순환식질산화탈질법

(1) 개요

순환식질산화탈질법은 반응조를 무산소(탈질)반응조, 호기(질산화)반응조의 순서로 배열하

여유입수및반송찌꺼기(슬러지)를무산소반응조에유입시키고한편으로는연속되는호기반

응조의질산화혼합액의일부를무산소반응조에순환시켜처리하는방식이다

(2) 처리특성

일반도시하수의경우유입수(일차침전지유출수)에대하여총질소(T-N)제거율은연평균60

∼70% 가능

(3) 설계및유지관리상의유의점

① 질소제거율의목표치를60∼70%로설정한경우반응조의용량을표준활성슬러지법의반

응조의용량에비하여크게한다.

② 무산소반응조는무산소상태가항상유지될수있는구조로하여야한다.

③ 질산화액을순환시키기위해펌프등이필요하다. 질산화액의순환방법으로는순환펌프를

사용하면서호기반응조의포기와동반한에어리프트효과에의한순환류를이용하는방법

이있다. 단, 이경우는순환수량의파악이어렵기때문에반송수유입게이트의형상등에대

하여검토를요한다.

④ 강우시와사용개시시점의대책으로무산소반응조에필요한유기물을확보하기위해서유

입수가일차침전지를우회하는bypass 수로를설치한다.

⑤ 반응조의MLSS농도는활성슬러지법에비해높은2,000∼3,500 mg/l를유지하여야한다. 따

라서이차침전지에의유입고형물부하가크게되므로수면적부하를작게하고유효수심을

크게할필요가있다.

⑥ 무산소반응조에서스컴의발생이많은것으로보고되므로스컴파쇄장치의설치가바람직하다.

⑦ 반응조의수리학적체류시간, 호기조고형물체류시간(ASRT), 필요공기량, 알칼리제및추가

유기물원주입설비, 일차침전지, 이차침전지등에대한사항은1.7.5 질소･인동시제거항의

1) 혐기무산소호기조합법을참조한다.

7.3.3 질산화내생탈질법

(1) 개요

질산화내생탈질법은 질산화공정이후에탈질공정을 배치하여탈질반응에필요한 수소공여

체로서활성슬러지에흡착되어세포내에축적된유기물을이용하는공정

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(2) 처리특성

일반적인 도시하수의 경우 일차침전지를 설치하지 않은 하수처리장에 있어서 T-N제거율은

70∼90% 정도가가능

(3) 설계및유지관리상의유의점

질산화반응조이후에무산소반응조가설치되기때문에, 생물반응조말단에재포기반응조를

설치할필요가있으며, 생물반응조용량은통상, 순환법의용량에1.2∼1.3배가필요하다.

7.3.4 외부탄소원탈질법

분리단계질산화공정의경우처럼C-BOD 제거와질산화-탈질이분리된반응조에서는탈질을유

도하기위하여외부탄소원을사용하게되는경우를의미하는데필요이상의외부탄소원이유입될

경우에는유출수의수질악화를초래하게되므로설계및운전시에주의가필요하다.

7.3.5 단계혐기호기법

(1) 개요

유입하수를2단이상으로분리하여유입시키면서생물반응조를혐기(무산소), 호기, 무산소, 호

기(재포기) 반응조의순서로배치하여질산화, 내부순환없는내생탈질반응이동시에일어나

게하는방법이다.

(2) 처리특성

유입부하의변동과수온저하에대해서안정된처리를기대할수있으며특히동절기의사상성

벌킹을방지할수있다.

7.3.6 고도처리 연속회분식활성슬러지법

반응조에분리된혼합기능이있으면포기기간의호기조건운전뿐만아니라주입기간동안혐기

혹은무산소조건의운전으로질소제거가가능하다.

7.3.7 간헐포기탈질법

간헐포기법은단일단계질소제거방법으로활성슬러지법에서포기를일정주기로간헐적으로행

함으로써호기성및무산소단계를반복하여질소를제거하는방법이다.

7.3.8 고도처리 산화구법

산화구법은SRT가길기때문에처리과정에서 질산화반응이일어나기쉽다. 반응조내에 무산소

상태를도입하여탈질반응을발생시키고생물학적질소제거를도모함으로써안정성의향상을기

할수있다.

7.3.9 분할주입 다단탈질법

무산소조+호기조를직렬로다단으로구성하고, 다중흐름(유입수분할주입) 질소를제거한다.

- 33 -

7.3.10 탈질생물막법

부유성장식의순환식질산화탈질법, 질산화내생탈질법, 외부탄소원탈질법등은매체를이용한생

물막법에의하여서도가능하다.

7.4 인제거

7.4.1 하수의 인제거 필요성 : 상수원 및 용수의 안정적인 수질확보를 위해서 하수의 인제거

가 필요

7.4.2 인제거 방법의 종류

하수처리에서의인제거방법은다음의3가지로구분된다.

(1) 생물학적인제거

(2) 반송찌꺼기(슬러지) 탈인제거

(3) 화학적인제거

7.4.3) 생물학적 인제거

(1) 원리

생물학적인제거는미생물에의한인과잉섭취현상을이용, 잉여찌꺼기(슬러지)내인함량을

높여, 원수중의인을생물학적으로제거하는방법으로혐기호기조합법을활용한다.

(2) 처리특성

본법은도시하수의처리에있어서①처리수의BOD 및SS농도를표준활성슬러지법과동등하

게처리할수있고, ②유입수중에총인농도가5.0 mg/ 정도되면, 처리수의총인농도를1.0 mg/

이하로처리하는것이가능하며, 총인제거율은80% 이상가능하다. 그러나 최종유출수의총

인농도를1 mg/ 이하로유지하기위해서용존성BOD와용존성인의비가10∼15가되어야하

며, 유출수총인농도를0.5 mg/ 이하로유지하기위해서는용존성BOD와용존성인의비가20

∼25가되어야하는것으로보고되고있다.

(3) 설계및유지관리상의유의점

찌꺼기(슬러지) 처리시설에있어서잉여찌꺼기(슬러지)가혐기상태에서섭취한인을재방출

하기때문에반류수의인부하에의해처리수의인농도가증대될수있으므로인의재방출방지

대책을고려할필요가있다.

7.4.4 반송찌꺼기(슬러지) 탈인제거 공정

반송찌꺼기(슬러지) 탈인제거공정은반송찌꺼기(슬러지)의일부만이포기조로유입되고, 분리된

단위공정에의해생물학적탈인조에서찌꺼기(슬러지)의인을방출시킨후그상징액을화학적인

방법으로침전시켜제거한다.

- 34 -

7.4.5 화학적 인제거

(1) 개요

화학적인제거는Al3+, Fe3+, Fe2+등의금속이온이포함된무기응집제를주입하여아래의식

과같이오르토인산염(Orthophosphate)형태의인을입자상물질로전환시켜, 침전,여과,부상등

의고액분리공정을통해제거하는공정이다.

(2) 무기응집제주입량

무기응집제와반응하는인의형태는오르토인산염(Orthophosphate)형태로목표처리인량에따

라주입량은비례한다.

(3) 응집제주입에따른처리공정분류

① 일차침전지전단무기응집제주입

② 이차침전지전단무기응집제주입

③ 이차침전지후단무기응집제주입: 별도의총인처리시설설치

(4) 총인처리시설설치시고려사항

① 목표수질

② 약품주입설비

③ 혼화및응집설비

④ 고액분리공정

⑤ 역세수, 발생찌꺼기(슬러지) 처리

⑥ 수리계획검토

7.5 질소･인 동시 제거

7.5.1 혐기무산소호기조합법

(1) 개요

혐기무산소호기조합법은생물학적인제거공정과생물학적질소제거공정을조합시킨처리법

으로활성슬러지미생물에의한인과잉섭취현상및질산화, 탈질반응을이용한것이다. 본법

에적용한인제거공정은혐기호기조합법이며혐기반응조, 무산소(탈질)반응조, 호기(질산화)

반응조의순서로배치하여유입수와반송찌꺼기(슬러지)를혐기반응조에유입시키면서, 호기

반응조혼합액을무산소반응조에순환시키는방법이다.

(2) 처리특성

표준도시하수의경우일차침전지유출수에대하여총질소제거율60∼70% 정도, 총인제거율

70∼80% 정도가기대된다.

(3) 설계및유지관리상의유의점

① 우천시나가동초기대책으로혐기반응조 또는무산소반응조에필요한유기물을 공급하기

위해유입수가일차침전지를우회하는by-pass 수로를설치하는것이바람직하나, 협잡물이

혐기조에유입되어수중교반기의고장원인이되기도하므로주의가필요하다.

② 표준도시하수의경우에는탈질을위한메탄올이나pH 조정용의수산화나트륨등의첨가

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가필요없지만, 유역특성에의해유입수중의알칼리도가낮은경우나강우등의영향이큰

경우에는알칼리제나메탄올등의탈질보조제의주입설비가필요하게된다.

③ 질산화액의순환은기본적으로순환펌프에의하지만호기반응조의산기에동반된에어리

프트효과에의한순환류를이용할수도있다.

④ 인제거를 효과적으로행하기 위해서는일차침전지 찌꺼기(슬러지)와 잉여찌꺼기(슬러지)

의농축을 분리하는것이바람직하며 찌꺼기(슬러지) 처리계통으로부터의인 반류부하가

적은찌꺼기(슬러지)처리공정을선택할필요가있다.

⑤ 방류수의인농도를안정적으로확보할필요가있는경우에는호기반응조의말단에응집제

(PAC 등)를첨가할설비를설치하는것이바람직하다.

(4) 반응조수리학적체류시간및호기조고형물체류시간(ASRT)

수리학적체류시간은생물반응조로유입되는하수의성상, 목표처리수질및수온에따라다르

게설계된다. ASRT는설계수온조건에서질산화미생물의계내유지에필요한중요한운전제

어인자이다. 호기상태에서질산화미생물의계내유지에필요한고형물체류시간은반응탱크

전부를기준으로한고형물체류시간(SRT, Solid Retention Time,  c)이아니라, 호기조고형물

체류시간(ASRT, Aerobic－SRT,  cA)으로표현된다.

(5) 필요공기량

필요공기량은유기물의산화, 질산화및내생호흡에의한산소소비량과, 호기조의용존산소농

도유지를위한필요산소량을확보할수있어야하며, 산기장치의산소이동효율등을고려하여

산정한다

(6) 알칼리제및추가유기물원주입설비

① 질산화촉진및응집제첨가등으로반응조내pH가저하되는경우수산화나트륨설비를설

치한다.

② 유입수중의BOD농도의저하로인한혐기조, 무산소조운전에필요한BOD원이부족할경

우아세트산, 메탄올등의추가유기물원공급설비를설치한다.

(7) 응집제첨가설비

① 목표처리수총인농도달성에필요한목표처리수용해성총인농도를산정한다.

② 응집제첨가를통한인제거를도입하는경우처리대상용존성총인농도대비목표처리수

용해성총인농도달성에필요한응집제첨가몰비를실험을통해확인하여적용한다.

(8) 일차침전지

① 수면적부하는25∼70㎥/㎡일정도로설정하는것이바람직하다.

② 강우시및통수초기에유기물부하가저하될경우를대비하여일차침전지를우회하여반응

조내에유입시킬수있는바이패스수로를설치하는것이바람직하다.

(9) 이차침전지

① 수면적부하는 MLSS농도를높게유지하여운전하기때문에이차침전지에유입되는고형

물부하가증가하므로표준활성슬러지보다낮은15~25 ㎥/㎡･d 정도로한다.

② 유효수심은설계MLSS농도를고려하여3.5~4.0 m 정도로한다.

③ 기존시설의개조시운전및구조개선을통한효율향상방안을고려하여야한다.

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(10) 수질관리항목

수질관리항목은처리프로세스를적절히관리하기위하여필요하다. 시설의규모나관계법령

등에따라운전관리에필요한수질관리항목을설정하여야한다.

<표> 질소, 인 제거에 관한 수질항목

항 목 T－N NOX－N NH4－N T－P PO4－P 활성슬러지중

인 함유율 ORP pH MLSS MLDO

유입수 ○ ○ ○ ○ ○

혐기조 △ ○ ○

무산소조 ○ △ ○

호기조말단 △ △ △ ○ ○ ○ ○

처리수 ○ ○ ○ ○ ○ ○

○:수질관리를목적으로정기적으로실시하는항목

△:적절한시험실시가바람직한항목

7.5.2 응집제병용형 생물학적 질소제거법

(1) 개요

응집제병용형생물학적질소제거법은생물학적질소제거법의순환식질산화탈질법또는질산

화내생탈질법의생물반응조에응집제를첨가하여기존의생물처리기능에인제거기능을부

가한고도처리공정이며인및질소를동시에제거할수있는공정이다.

(2) 처리특성

표준도시하수의경우유입수(일차침전지유출수)에대한총질소제거율은60∼70%, 총인제

거율은70∼80%로기대할수있다.

(3) 설계및유지관리상의유의점

① 응집제 주입량은 응집제첨가활성슬러지법을 참조하며, 응집제 주입위치는 반응조말단부

근및이차침전지유입관랑에주입한다.

② 응집제주입에의한찌꺼기(슬러지)량은주입한알루미늄양의5배정도의SS가, 철염을이용

할경우첨가한철의3.5배정도의SS가새롭게발생하므로찌꺼기(슬러지)량의증가를예상

하여찌꺼기(슬러지)시설용량을검토한다.

③ 응집제를첨가함에따라알칼리도가소비되어질산화가저해될우려가있으므로알칼리제

주입설비를설치할필요가있다.

④ 응집제를첨가함에따라활성슬러지중에응집제에의한무기물이포함되어과잉투입될경

우 반응조내의MLSS 조성이변하므로질산화및탈질속도가감소할우려가있으므로반응

조설계시고려하여야한다.

⑤ 반응조의수리학적체류시간, 호기조고형물체류시간(ASRT), 필요공기량, 알칼리제및추가

유기물원주입설비, 일차침전지, 이차침전지등에대한사항은1.7.5 질소인동시제거항의

1) 혐기무산소호기조합법을참조한다.

- 37 -

7.5.3 반송찌꺼기(슬러지) 탈질탈인 질소인동시제거 공정

질소와인을동시에제거하고자고안된반송찌꺼기(슬러지) 탈질탈인질소인동시제거공정은기

존의phostrip 공법에서탈인조앞에탈질조를설치하여탈질과후속되는탈인조에서질산성질소

의영향을최소화하여탈인효율을높인수정phostrip 공법이다.

7.5.4 막결합형 생물학적처리법(MBR공법)

(1) 개요

생물반응조와분리막을결합하여이차침전지및3차처리여과시설을대체하는시설로서, 생

물학적처리의경우는통상적인활성슬러지법과원리가동일

(2) 막결합형생물학적처리법의종류

막결합형생물학적처리법은[그림]과같이크게가압식과침지식으로분류할수있으며, 침지

식은생물반응조내분리막을침지하는방식과별도의분리막조에분리막을침지하는방식이

있다.

(a) 가압식 막결합형 생물반응조

(b) 침지식 막결합형 생물반응조(생물반응조 분리막 침지)

(c) 침지식 막결합형 생물반응조(분리막조 분리)

[그림] 막결합형 생물학적처리법의 종류

(3) 막결합형생물학적처리법의공정구성

① 유량조정조: 유량변동에대하여설계막투과량을초과하지않도록적정용량의유량조정조

설치가필요

② 전처리시설: 분리막파손을유발할수있는모래, 협잡물, 머리카락등의제거가필요

③ 생물반응조: 생물반응조의구성은일반적인고도처리공법과유사하게혐기조, 무산소조,

호기조를구성하며, 목표수질에따라구성순서및단위공정의수를다르게구성할수있다.

- 38 -

④ 분리막관련설비는처리수생산설비, 막투과율유지설비, 처리수모니터링설비, 분리막운

전제어반등이있다.

(4) 막폐색방지방안

① 막폐색방지방안으로는물리적세정과화학적세정이있으며, 물리적세정은휴지, 역세척,

공기세정이있고, 화학적세정은약품을이용한유지세정과회복세정이있다.

②분리막세정시에도정상처리가가능하도록분리막모듈수를결정하여야한다.

7.6 기존하수처리장의 고도처리시설 설치

7.6.1 기존 하수처리시설의 고도처리시설 설치시 사전검토사항

(1) 기본설계과정에서처리장의운영실태정밀분석을실시한후이를근거로사업추진방향및범

위등을결정하여야한다.

(2) 시설개량은운전개선방식을우선검토하되방류수수질기준준수가곤란한경우에한해시설

개량방식을추진하여야한다.

(3) 기존하수처리장의부지여건을충분히고려하여야한다.

(4) 기존시설물및처리공정을최대한활용하여야한다.

(5) 표준활성슬러지법이설치된기존처리장의고도처리개량은개선대상오염물질별처리특성을

감안하여효율적인설계가되어야한다.

7.6.2 생물반응조 개량

(1) 혐기조및무산소조의교반장치: 활성슬러지의침강을방지하고유입하수와활성슬러지와의

접촉을양호하게유지

(2) 질산화액의내부순환장치: 무산소조의탈질을위해호기조말단에서무산소조유입부로질산

화액을순환

(3) 생물반응조내의격벽: 혐기조, 무산소조, 호기조구분시설치

(4) 스컴제거장치

(5) 일차침전지의by-pass 수로강우시또는운전초기시유입하수의유기물부하가낮을경우를위

한대책

(6) 수질계측장치: 수질계측장치로서는DO계, MLSS계, ORP계및반송찌꺼기(슬러지)농도계등

이있음

(7) 보완설비(응집제, 수산화나트륨등첨가설비)

(8) 단위처리수량당필요공기량이증대되므로송풍량의증대로인한기존공기공급설비의교체

또는증설

7.7 잔류 SS 및 용존유기물 제거공정

7.7.1 개요

방류수재이용필요조건을충족시키기위해재래식2차처리공정으로제거할수있는효율이상으

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로유기물과부유물질을제거해야하거나, 보다효과적인소독을위한처리된하수내의잔류총부

유물질의제거가필요하다.

잔류SS 처리기술은입상여재여과, 표면여과, 정밀여과및한외여과등이있으며, 용존유기물처

리기술은역삼투가있다.

7.7.2 입상여재 여과법

(1) 개요

입상여재여과법은안정된처리성능을얻을수있고운전도용이하며2차처리수질의향상을

기대할수있는고도처리의기본공정이다. 급속여과법은모래, 모래와안트라사이트, 섬유사,

폴리에틸렌등의여재로이루어진여층에비교적높은속도로유입수를통과시켜부유물을제

거하는방법이다.

(2) 설계및유지관리상의유의점

본법의계획처리수량은고도처리로서전량여과를행하는경우는계획1일최대여과수량(계획

1일최대처리수량), 재이용등을위해처리수의일부를여과하는경우에는목표로하는최대수

량으로한다.

(3) 계획여과수량

<표 1.7.7> 급속여과시 계획여과수량

시 설 계 획 여 과 량 적 용

입상여재 여과지 계획일최대여과수량 시설규모, 세척용 펌프, 송풍기

처리시설 연결관로 계획시간최대여과수량 원수양수 펌프

(4) 형식결정시고려사항

① 여과방법은중력식과압력식이있고, 그선택은설치조건, 계획수량등에따라서정한다.

② 여재및여층의구성은SS제거율, 유지관리의편의성및경제성을고려하여정한다.

③ 여과속도는유입수와여과수의수질, SS의포획능력및여과지속시간을고려하여정한다.

④ 여층의역세척은세척방법으로여과장치의종류에따라다르나역세척수를이용하는방법

과공기와역세척수를병용하는방법이있다.

(5) 여과지면적, 지수및기종

① 여과면적은계획여과수량을여과속도로나누어서구한다.

② 대수는유지관리를고려하여원칙적으로2대이상설치를원칙으로한다. 역세척시유입수량

의저류방법등을결정시1대당최대여과면적, 역세척시운전시간등을고려하여결정한다.

③ 여과장치의구조및기종은처리장의규모, 처리수질, 유지관리및경제성을고려하여정한다.

7.7.3 기계식 표면여과기

표면여과(surface filtration)는얇은격벽(septum; 여재)을통해액체를통과시켜기계적체거름에의

해액체안의부유입자들을제거하는것이다. 여과격벽으로사용되는물질에는엮여진금속직물,

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섬유직물, 합성물질등이있다. 여재(여과막) 표면여과의간극크기는10∼30㎛ 정도이다. 대표적

인 여재(여과막) 표면여과기에는 디스크필터(disc filter, DF)와 섬유여재디스크필터(cloth-media

disk filter, CMDF) 등이있다.

7.7.4 막분리법

압력차에의해서막을통과시켜물질을분리하는방법이막분리법이다. 역삼투막의투과수는무

취, 무색투명하고수도물과같은외관을띠며, 입자에서용존성물질이대부분제거되는반면한외

여과막및정밀여과막의투과수는약간의색도와악취가남아있고무기물및박테리아보다작은

크기의미생물류는제거가어렵다. 일반적으로막분리법은설치및유지비용이높기때문에현시

점에서는설치부지가협소하거나, 고품질의처리수질이필요할경우적용하는등, 그적용분야가

한정되어있다.

(1) 분리막선정시고려사항

① 분리막의성능

② 투과능력

③ 내구성

(2) 종류

주요막분리시설로는다음과같은시설들이있으며각각의특징을파악하여처리목적에적합

하게선택한다.

① 정밀여과시설

② 한외여과시설

③ 역삼투시설

(3) 분리막모듈의형식

① 판형

② 관형

③ 나선형

④ 중공사형

(4) 막분리시설의구성

① 정밀여과와한외여과의일반적운전모드는유입저류조유무및재순환에따라운전모드가

결정되며, 막결합형생물반응조(MBR)의경우가압형여과방식과침지형여과방식이있다.

② 역삼투압시설은모듈, 가압펌프로구성되며, 다단식, 병렬식, 직렬식등으로모듈배열에따

라구분된다.

(5) 막분리여과시스템설계시주요고려사항

① 투과플럭스

② 수온

③ 구동압력

④ 회수율

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8. 소독시설

8.1 소독의 필요성 및 방법

8.1.1 소독의 필요성

하수처리시설에서시행되는소독의목적은처리중에생존할우려가있는병원성미생물을사멸

시켜처리수의위생적인안전성을높이는데있다.

8.1.2 소독의 원리

소독제의역할을설명하기위해제안된다섯가지기본적인메카니즘은(1)세포벽에손상을주고,

(2) 세포의투과력을바꾸고, (3) 원형질의콜로이드성질을바꾸며, (4)미생물의DNA 및RNA를바

꾸고, (5)효소활동의방해이다.

8.1.3 소독방법의 종류

일반적으로이용될수있는소독방법에는다음과같은것들이있다.

① 물리적방법

-가열

-자외선(UV)조사

-감마선조사

- X선조사

② 화학적방법

-할로겐족산화제：액화염소, 차아염소산나트륨, 클로라민, 유기염소제, 이산화염소등각

종염소화합물, 브롬

-비할로겐족산화제：오존, 과망간산칼륨, 과산화수소

-금속：은이온, 동이온

-계면활성제

-이온교환체：이온교환수지, 이온교환막

8.1.4 소독방법의 선택

소독방법은방류수역의이수특성, 경제성, 효율성을종합적으로검토하여적정한소독방법을선

정하여야한다.

소독방법의선택시에는다음과같은요건을고려하여가장적절한방법을택하여야한다.

① 소독제의물에대한용해도가높을것

② 소독력이강할것

③ 잔류독성이거의없을것

④ 경제적일것

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⑤ 안정적인공급이가능할것

⑥ 주입조작및취급이쉬울것

8.1.5 소독시설 설계시 주요 고려사항

소독시설의설계시다음과같은사항을고려하여야한다.

① 기존처리장에소독시설설치사업계획을수립할경우에는처리장의대장균군수에대한처리실

태분석을실시한후이를근거로소독시설설치여부를결정하여야한다. 처리수의대장균군수

가방류수수질기준이하로배출되는경우에는소독공정을설치하지않아도된다.

② 기존처리장에염소소독시설이일부또는전부가설치되어있는경우에는기존시설물을최대

한활용하여중복투자가발생되지않도록소독시설설치계획을수립하여야한다.

③ 소독시설의처리방법을 선정할경우에는 시설비뿐만아니라 유지관리의효율성에 대해서도

충분히검토하여적정한처리방법이선정되도록조치하여야한다.

8.2 염소소독

8.2.1 염소(Cl2) 소독

(1) 염소소독시설의구성

염소소독시설은염소실, 염소중화실, 염소주입기, 염소기화기, 중화설비, 염소접촉조, 탈염소

화설비등으로구성되며, 염소는기체상태또는수용액의형태로직접주입된다.

(2) 주입위치

염소는하수가접촉조에유입하기전에주입되어야하며, 주입되는즉시하수와잘혼합되어야

하며, 필요시혼합기를설치한다.

(3) 접촉조

접촉조는다음사항을고려하여설계한다.

① 계획하수량은계획1일최대오수량으로한다. 단, 합류식에있어서는우천시를고려한다.

② 접촉조에서의접촉시간은요구되는살균효율을얻을수있을만큼충분히길어야하며15분

이하가되어서는안된다.

③ 접촉조는침전물제거시설을갖추든지아니면침전이일어나지않는구조로한다.

(4) 염소주입

염소주입은하수의수질과요망되는살균효율및방류수역의대장균수에대한환경기준을감

안하여결정한다.

각종하수의소독에요구되는염소주입농도는일반적으로다음<표1.8.20>과같다.

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<표 1.9.20> 염소주입률

하수의 종류 주입률(mg/)

유 입 하 수 7∼12

일차침전지 유출수 7∼10

2차 처리수 2∼4

(5) 액체염소주입장치

① 용량은계획1일최대오수량과주입률에따라정한다. 단, 합류식인경우우천시를고려한다.

② 염소주입기의용량및대수는처리수의수량및수질변동에대응할수있도록한다.

③ 염소주입기는습식진공형으로한다.

④ 염소주입기는예비주입기를설치한다.

(6) 염소주입기실

① 염소주입기실은가능한한주입점근처에독립시켜설치하되지하실이나낮은부분을피하

고지면보다도높게한다.

② 건물은내화성으로하고내실의채광이잘되도록하며, 환기용의작은창을측벽

하부의바닥부근에설치한다. 또한마루바닥은콘크리트로하고실내온도는항상15℃이상

이유지되어야한다.

③ 마루면적은주입기가1대일때최소한도6 ㎡를하고, 2대의경우는15 m2, 2대이상일때에

는1대를증설할때마다3 ㎥를증가시킨다.

④ 염소주입기는주위의벽또는인접주입기로부터적어도60 cm 격리시켜수리나정비에편

리하도록한다.

⑤ 주입량과잔류량을조사하기위하여계량기를준비한다.

⑥ 적당한작동압을유지하도록주입기의용량1 kg/h에대하여50 kg실린더1대의비율로장치

될수있도록설비한다.

⑦ 염소주입관은경질의고무관, 염화비닐관또는고무호스등을사용하며, 전기기구나기구

금속류는부식되기쉽기때문에내산처리를한다.

⑧ 염소주입기실내의기계의배치는주입기의보수, 가스배관의점검, 조작반등의감시에편

리하도록한다.

⑨ 고압가스안전관리기준에맞도록한다.

(7) 액체염소의저장

① 액체염소의저장량은평균주입량의7~8일분으로하는것이바람직하다.

② 저장방법은실린더에의한것과조에의한것이있다. 일반적으로실린더의용량은100 kg과

1 ton이다.

③ 조에의한저장방법은대규모살균시설에이용되며2조이상을병설한다.

④ 주입량과잔류량을검사하기위하여계량장치를설치한다.

(8) 염소저장실

① 내화성으로하며안전한위치에시설한다.

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② 저장능력1 ton 이상의경우는염소주입량과분리시켜실린더의반출입이편리한위치에또

한감시하기쉬운장소에설치한다.

③ 지하실이나기타습기가많은장소를피하여외부로부터밀폐가능한구조로하고저장실에

는환기용의작은창을측벽하부에설치한다.

④ 필요에따라실린더이동용의기중기(hoist)를설치한다.

(9) 중화설비

염소는독성이강하기때문에누출및기타의사고에대비하여필요한방독및재해시설을다

음사항을고려하여설계한다.

① 100 kg 용량의실린더를사용하는경우에는새어나오는염소의검출, 중화및흡수용의약품

류를비치하여두어야한다.

② 1 ton 용량의실린더나저장탱크를사용하는경우에는염소의누출에대비하여누출검지기,

중화반응탱크및배풍기등의중화시설을설치한다.

③ 중화장치의능력은누출염소를충분히중화시켜무해하게할수있어야한다.

8.2.2 이산화염소 소독

(1) 이산화염소소독시설의구성

이산화염소소독시설은기본적으로염소소독시설과유사하나이산화염소발생기, 아염소산

나트륨저장탱크및주입펌프등의시설이추가된다.

현장에서생산된이산화염소는전형적인염소주입방법에서사용되는것과동일한방법으로

주입되는수용액에존재하게된다.

(2) 이산화염소의주입

이산화염소를생산하기위해서는pH를4이하로유지해야하므로주입되는염소용액의pH도4

이하가되어야한다. 이는염소용액의농도가결코500 mg/ 이하가되어서는안된다는것을

뜻한다. 또한주입점에서분자상태의염소가파괴되지않도록염소농도가3,500 mg/를초과해

서는안되므로결국이산화염소의생산을위한효율적인범위는약7 : 1이되는셈이다. 그러

나실제약품주입기는유량에비례해서20 : 1까지주입통제시스템에의하면200 : 1까지취급

할수있게되어있다.

(3) 아염소산나트륨의주입

이산화염소의생산을위한아염소산나트륨의용액은농도가무게로20% 이하가되도록공급

되어야하며, 용기는1일소비량을저장할수있는크기가되어야한다.

(4) 이산화염소의반응탑

이산화염소의생산을위하여주입되는염소용액은반응탑에 들어가기직전에아염소산나트

륨용액과혼합되어야하며, 반응탑에서도생성된이산화염소용액은바로주입점으로보낸다.

8.2.3 차아염소산나트륨 소독

차아염소산나트륨은시판용을주입하는방법과현장에서염수또는해수를원료로해서전기분

해에의한방법으로차아염소산나트륨을생산해서주입하는방법이있다.

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(1) 차아염소산나트륨주입장치

① 차아염소산염은약7~8일분이저장되어야하며, 내식성의용기에저장하여야한다.

② 저장방법은저장조에의한것을표준으로한다.

③ 저장장소는차고어둡고통풍이좋은장소로한다.

④ 저장조는2조이상으로하고차아염소산나트륨에의해손상되지않는재질을사용하며적

당한부대장치를설치하는것으로한다.

⑤ 잔류량을감시하기위해계량장치를설치한다.

⑥ 현장제조형차아염소산나트륨의저장은시판용과다음사항을구분한다.

- 소요량에따른연속적인발생으로저장은2일이내로한다.

- 차고어둡고통풍이좋은장소를표준으로하되저장기간이길지않음으로일반노출형탱

크로도가능하다.

(2) 차아염소산나트륨용액저장실

① 구조는내진및내화성으로한다.

② 차아염소산나트륨이새는경우에유출방지를위하여전체저장분에대응하는용량의방액

벽또는피트를설치한다.

③ 필요에따라서환기장치를설치한다.

8.3 탈염소

8.3.1 아황산가스

(1) 주입률: 잔류염소1 mg/를제거하기위하여약1 mg/의비율로아황산가스를주입할수있도

록탈염소시설을설계한다.

(2) 저장및공급: 아황산가스실린더를액체염소실린더와같은곳에저장하도록고려한다.

(3) 혼합: 주입된아황산가스는하수와충분히혼합하여야한다.

(4) 주입통제시설: 아황산가스에의한탈염소효율을좋게유지하기위해서는염소접촉조유출수

의잔류염소측정기를위시하여각종통제시설을설치한다.

8.3.2 아이중황산나트륨(Na2S2O5)

(1) 주입률 : 탈염소를위하여 아이중황산나트륨(sodiummetrbisalfite, Na2S2O5)을 사용하는 경우

주입시설은1 mg/의염소를제거하기위하여1.5 mg/의율로주입될수있도록설계한다.

(2) 저장및취급: 아이중황산나트륨은생산업자로부터공급되는용기내에그대로저장되어야하

며취급기기는내식성이어야한다.

8.3.3 활성탄

탈염소를위한활성탄접촉조의설계를위해다음사항들을고려하여야한다.

① 접촉조의하수주입률은2 /m3･s를초과하여서는안된다.

② 접촉조의크기는접촉조가텅빈상태에서체류시간이15~20분정도되도록한다.

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8.4 오존에 의한 소독

8.4.1 오존 소독시설의 구성

오존소독시설은오존반응설비와오존발생설비로크게구성되며오존반응설비는주입장치, 반응

조, 배오존처리장치로, 오존발생설비는원료가스공급장치, 오존발생장치, 냉각장치등으로각각

구성된다.

8.4.2 오존반응설비 용량계획

(1) 주입장치용량은계획수량과주입률에의해산출된주입량에의해결정한다.

(2) 미반응오존의처리를위하여배오존장치를설치하며, 실내오존농도를상시모니터링하기위

해오존검출기를예비포함2대이상설치하도록하여야한다.

8.4.3 오존접촉방식의 형식

오존접촉방식은아래와같은형식으로분류되며형식의선정은사용목적, 설치공간, 유지관리성

을고려하여결정하여야한다.

(1) 산기식접촉방식(디퓨저또는미세기포장치이용등)

(2) 가압식접촉방식(전체가압방식, 측면가압방식)으로구분한다.

8.4.4 오존발생설비

(1) 원료가스공급장치는필요한원료가스를공급하기에충분한용량으로설계하고효율높은운

전이가능하도록하여야하며충분한안전성을갖도록하여야한다.

(2) 오존발생장치는발생효율이높고내구성, 안전성을충분히갖도록하여야하며예비시설을설

치한다.

(3) 오존발생장치의온도를일정하게유지하기위하여냉각장치를설치한다.

8.5 자외선(UV) 소독시설

253.7 nm의파장을갖는자외선은박테리아나바이러스등이갖고있는유전인자의특성에변형

을주어이들이번식하지못하게하며특히각종세균의세포막을투과하여핵산(DNA)을손상시

킴으로써소독을하게된다.

8.5.1 소독수로

자외선(UV) 소독시설에서는UV 램프모듈이설치되는소독수로를함께설계해야한다. 용량이

작은하수처리장에서는스테인레스스틸재질의반응조를제작하여최종방류수의배관에플랜지

를연결하여사용할수도있으나용량이큰하수처리장에서는철근콘크리트구조물의수로에소

독장비를장착하여운영한다. 모듈은수개의램프를하나의단위로묶은것이며뱅크는수개의모

듈이합쳐져서구성된다. 램프와모듈, 뱅크의규격은설계시제품의특성을충분히파악하여결정

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하여야한다.

소독수로는다음사항을고려하여설계하여야한다.

① 설계유량은일최대하수량유량으로하고합류식의경우에는우천시의설계유량을고려한

다. 우천시이차처리수만을UV로소독하고우회유량은별도의수로에서차아염소산나트

륨또는차아염소산칼슘소독이바람직하다.

② 수로의치수는설계안전인자를고려하여UV 램프모듈이밀집하여배치될수있고적은소

요부지를요하도록설계한다.

③ 설계유량이5,000 ㎥/d 이상인경우에는소독효과를높이기위해두개이상의뱅크를설치한다.

④ 수로유입부에는스크린을설치하여작은부유물이나조류덩어리가램프와모듈사이에걸

리는것을방지하며유출부에는수위조절장치를둔다.

⑤ 수로에는격자모양의뚜껑을덮어유지관리를용이하게한다.

8.5.2 자외선(UV) 소독시설의 투과율 계획 : 원수의 자외선투과율은 70% 이상을 표준으로

한다.

8.5.3 자외선(UV)램프의 종류

(1) 저압(고출력을포함) 자외선램프: 살균효과가높은260 nm 부근의자외선을발생하기때문에

에너지효율이높은장점을갖고있다.

(2) 중압자외선램프: 중압자외선램프는비교적에너지효율이낮지만살균력이있는광역의파장

에의해램프당소독력이강하다.

8.5.4 장치의 형식

자외선소독장치는아래와같은형식으로분류되며형식의선정은사용목적, 설치공간, 보수관리

성등을고려하여결정하여야한다.

(1) 설치방식은개수로방식(channel) 및관수로방식으로대별된다.

(2) 조사방식은접촉식(contact) 및비접촉방식(noncontact)으로구분된다.

(3) 램프의설치방법은수평과수직의두가지방법이있다.

(4) 램프와유수의관계는평행또는직각으로구분된다.

9. 간이공공하수처리시설

9.1 설치기준

간이공공하수처리시설은다음사항을고려하여설치한다.

(1) 간이공공하수처리시설은Ⅰ, Ⅱ 지역(하수도법, 하수도법시행령별표1 지역구분참조)의합류

식지역내500m3/일이상공공하수처리시설에설치하는것을원칙으로한다.

(2) 간이공공하수처리시설은하수처리구역내강우량, 하수처리시설의강우시유입량, 방류량, 유

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입수질, 처리수질에대한모니터링실시결과, 일차침전지유무, 일차침전지가있는경우시설

용량및처리효율, 새로설치할경우필요한부지의확보여부등을고려하여설치계획을수립

한다.

(3) 향후강화되는방류수질을감안하여중복및과잉투자가발생하지않도록효율적인시설계획

을수립한다.

(4) 강우시간이공공하수처리시설의삭감부하량목표를설정하고, 관련계획및지역특성에적합

한목표방류부하량을제시한다.

9.2 계획수립시 고려사항

간이공공하수처리시설의계획수립시다음사항을고려한다.

(1) 기초조사를위해배수구역내강우현황및하수도시설현황등을조사한다.

(2) 설치타당성검토를위해유량및수질조사를실시하고, 강우시공공하수처리시설운영자료등

을종합검토하여강우시하수처리의문제점을분석하고기존처리시설의용량등을검증한다.

(3) 강우시미처리하수의처리방안을결정하기위하여기존처리공법의운전개선, 기존처리공법

의시설개량, 새로운간이공공하수처리시설설치등에대한장･단점, 경제성, 환경성등을비

교하여가장효율적인방안을결정한다.

(4) 도심지기존처리장의외곽이전및재설치등을계획시고도처리공법등으로인한용량감소로

강우시우수처리에문제가발생할수있으므로강우시3Q 처리가가능하도록계획하여야한다.

9.3 용량산정

간이공공하수처리시설의용량산정은다음사항을고려한다.

(1) 간이공공하수처리시설용량은우천시계획오수량과공공하수처리시설의강우시처리가능량

을고려하여결정하여야한다.

(2) 분류식화를추진중인경우간이공공하수처리시설의방류수수질기준적용시점의분류식화율

을기준으로용량을산정하여야한다.

(3) 강우시유입량을적정하게검토하여최소시설설치로최대처리효과를얻을수있도록용량을

산장한다.

(4) 공공하수처리시설의강우시처리가능량은강우시유입하수량, 유입수질, 체류시간, 처리수량,

처리수질등을종합검토하여기존공공하수처리시설에서최대처리할수있는용량으로한다.

9.4 설계시 고려사항

9.4.1 위치 및 배치

(1) 간이공공하수처리시설은공공하수처리시설부지내에설치하는것을원칙으로하며, 부지에

여유가없는경우기존공공하수처리시설과연접하거나연계가용이한부지를선정한다.

(2) 부지계획고는방류하천의하천정비기본계획및기존 공공하수처리시설계획홍수위, 부지계

획고등을고려하여최적처리가가능하도록계획한다.

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(3) 간이처리를위한구조물은기존공공하수처리시설의침사지, 유입펌프장등과의하수이송계

획, 찌꺼기(슬러지)처리계획등을감안하여효율적으로배치한다.

9.4.2 유입수문 및 유량계

(1) 간이공공하수처리시설설치시유입수문은우천시계획오수량이유입될수있는구조로하며,

침수피해가우려되는경우에는수문이자동으로차단될수있도록구성한다.

(2) 유지관리의편이성을고려하여간이공공하수처리시설유입전단및방류지점에각각유량을

측정할수있는설비를설치하고중앙제어실에서실시간모니터링할수있도록시스템을구

축하여야한다.

(3) 농축조, 소화조, 탈수기등의반류수와분뇨처리시설, 가축분뇨등의연계수는간이공공하수처

리시설의효율증대를위하여충격부하를최소화하는방법을강구하여야한다.

9.4.3 침사지 및 유입펌프시설

(1) 일차침전지증설및간이공공하수처리시설설치에따라침사지및펌프용량이부족한경우제

3장펌프장시설을참조하여신･증설을검토하여야한다.

(2) 펌프용량증설이필요하나흡수정및펌프실공간이부족한경우에는구조물개량보다는기존

펌프를고효율펌프로대체하는방안을우선검토하여야한다.

(3) 펌프의설치대수는강우시유입량의변화에따라경제적으로운전하기위하여동일형식의대･

소 펌프용량으로 설치하여야 하고 예비대수는 배제지역의 용도(주거 및 상업용지, 공업용지

등), 지역적특성과고장빈도및가능성등을종합적으로검토하여설치여부를결정하여야한다.

9.4.4 간이공공하수처리시설

(1) 강우시유입량, 유입수질등모니터링자료를토대로기존일차침전지, 생물반응조, 이차침전

지등기존처리시설의처리효율, 문제점분석등을통하여용량한계를검토하여간이공공하

수처리시설설치계획을수립하여야한다.

(2) 기존일차침전지용량이우천시계획오수량의30분이상침전시간을만족하고간이공공하수

처리시설방류수수질기준을준수할수있는경우간이공공하수처리시설의설치를지양하고

기존시설을최대한활용하여야한다.

(3) 기존일차침전지가하수도시설기준에따른우천시계획오수량을30분이상체류할수있는용

량이나간이공공하수처리시설방류수수질기준을준수할수없는경우, 경제성, 운영관리편

의성등을고려하여일차침전지의운전개선, 시설개량등을통해처리효율을제고하거나별도

의시설설치를검토할수있다

(4) 기존일차침전지의간이처리용량이부족한공공하수처리시설은우천시계획오수량의30분

이상침전시간이확보되도록일차침전지를증설하거나, 일차침전지개선(개량) 또는별도처

리시설설치등을통해간이공공하수처리시설의방류수수질기준을준수할수있는방안을검

토하여야한다.

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(5) 간이공공하수처리시설을새로설치할경우기존공공하수처리시설에대한공정진단과운전

방법개선등을통해기존공공하수처리시설에서최대한유입처리가능한용량을산정하고이

를고려한설치계획을수립하여야한다.

(6) 일차침전지가없는공공하수처리시설은우천시계획오수량의30분이상침전시간확보및방류

수수질기준을준수할수있도록일차침전지를신설하거나별도설비설치를검토할수있다.

(7) 중력침전방식이아닌간이공공하수처리시설을설치할경우, 협잡물제거, 장비수선, 유지관리

등이용이한구조로설치하여야하며, 방류수수질기준을준수할수있도록최적시설이도입

되어야한다.

(8) 찌꺼기(슬러지) 계면측정장치와연동하여자동인발이될수있도록시스템을구축하여야한다.

(9) 기존일차침전지효율개선또는별도간이공공하수처리시설설치시강우시유입하수량변동

에탄력적으로대응하기위하여계열별로운전이가능하도록시설을설치하여야한다.

9.4.5 소독시설

(1) 간이공공하수처리시설의소독방법은강우시유입되는하수의높은탁도에대응할수있는염

소소독방법을원칙으로하고, 설치부지및접촉시간부족할경우효율성, 경제성, 환경성등의

검토를통하여 강우시일시적사용에적합한소독방법을도입하여야한다.

(2) 염소소독시설의설치기준은“하수도시설기준제4장수처리시설의4.8 소독시설”을참조하여

설치하고간이처리수소독은발암물질인THM 발생을최소화할수있는방식으로선정하여

야한다.

(3) 기존공공하수처리시설에운영되지않는염소접촉지가있는경우이를최대한활용하는방안

을검토하여중복투자가발생되지않도록한다.

(4) 간이처리수의별도방류수로가있는경우에는수로안에도류벽등을설치하여염소접촉조로

활용하는간이소독방식을선택할수도있다. 간이소독시설은약품탱크, 정량펌프, 제어반등

으로구성하고, 약품투입은간이처리유량과연동하여투입될수있도록제어되어야한다.

10. 하수처리장 내 부대시설

10.1 처리장 내 연결관로

(1) 처리장내연결관로의계획하수량은다음을기준으로한다.

① 유입펌프토출부~일차침전지：합류식-우천시계획오수량

분류식-계획시간최대오수량

② 일차침전지~생물반응조：계획시간최대오수량

③ 생물반응조~이차침전지：계획시간최대오수량+계획반송찌꺼기(슬러지)량

④ 이차침전지~방류구：계획시간최대오수량

⑤ 일차침전지~방류구：합류식-우천시계획오수량

분류식-계획시간최대오수량

(2) 처리장내연결관로내의평균유속은0.6~1.0m/s를표준으로한다.

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(3) 처리장내연결관로는수밀철근콘크리트관로또는주철관등으로한다.

(4) 처리장내연결관로는가능한짧게, 굴곡을작게함과동시에측관이나기타연결관을고려하여

설계한다.

10.2 공동구

(1) 공동구는수밀한철근콘크리트구조로만들도록하고수용하는관과밸브의지지가충분히가

능한구조로한다.

(2) 공동구는수용하는관및밸브류, 계기류의반출입, 고정, 분리, 점검, 수리에편리한구조로한다.

(3) 공동구는환기, 조명, 배수가잘되도록한다.

(4) 공동구는우수의침입, 화재, 작업중의장해를방지할수있도록한다.

10.3 방류구

(1) 방류구의위치및구조는방류수역의관리자와사전에충분히협의하여결정하여야한다.

(2) 방류구의유속은선박의운향, 세굴등주변에영향을미치지않도록하여야한다.

(3) 방류구의높이는가능한한하천이나해역등의방류지의저수위부근에위치하도록하는것이

바람직하다.

(4) 방류구의위치및방류의방향은방류수가부근에서정체되지않도록결정해야한다.

(5) 방류구에는필요에따라게이트를설치한다.

10.4 급배수관

(1) 급수관의계획유량은하수처리장에서사용하는축봉수, 냉각수, 세척수등의용수사용량을고

려하여결정한다.

(2) 배수관의계획유량은장내의우수, 오수그리고각시설의배수량을고려하여결정한다.

(3) 배수관의 매설 깊이와 수위, 관로의 접합, 관의 이음, 기초공, 맨홀 등은 관로시설 설계기준

(KDS 61 40 00)의1.3, 1.4, 1.5 및1.7에따라정한다.

11. 친환경 주민친화시설

친환경 주민친화적하수처리시설은 부정적이미지를 탈피하여환경개선과 보호를 위한 시설로

지역사회에도움이되는시설, 주민들과함께할수있는공간이조성되는것을말한다.

친환경주민친화시설은하수처리시설의본연의기능, 활용가능한친환경자원이용과하수처리

시설근무자, 방문자또는지역주민들의이용이나편의를제공하는형태에따른분류를한다.

친환경주민친화시설은기본방향은다음과같다.

(1) 지역적특성을고려한계획이이루어져야한다.

(2) 환경개선및생태보전에크게기여하여야한다.

(3) 에너지보전적측면을고려하여야한다.

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(4) 이용자의안전성을최대한확보해야한다.

설치시고려사항은다음과같다.

(1) 지역의특성과입지여건을최대한고려하여야한다.

(2) 시설의종류, 위치, 규모가시설목적과수용능력에부합하도록계획한다.

(3) 친환경적구조, 소재, 시스템을사용한다.

(4) 사회적약자의편의를최대한반영한다.

(5) 친환경주민친화시설의계획수립전･후에이해당사자가참여할수있도록한다.

친환경주민친화시설의도입우선순위의평가기준및평가항목을합리적이고타당성있게제시

하여야하며, 긴급성, 환경성, 경제성등으로분류하여계량화하여제시토록하여야한다.

12. 악취방지 및 탈취설비

(1) 유량조정조, 침사지, 일차침전지, 생물반응조등에서발생하는악취를생활환경보전상지장이

생기지않도록밀폐, 저감, 차단, 포집, 탈취등의단계별처리방안을계획하여야한다.

(2) 탈취방식은약액세정방식, 미생물탈취방식, 활성탄흡착방식등이있으며악취조건을고려하

여선정한다.

(3) 상세설계기준은KDS 61 90 10의1.6 악취방지설비를따른다.