미국의 수돗물 정수처리 현황 ② - 김준환

미국, 25명이상인 수도시설 공공급수 관리
편집국 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2004-04-29 11:31:57
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우리나라 간이·소규모급수시설 관리강화 필요성
국내 수돗물불신 수질오염사고 심리적 영향 지배적

응집제

응집제로는 표 14와 같이 총 20종이 지정되어 있으며 알류미늄계 4종, 철계 3종, 고분자계 9종, 응집보조제 4종이 있다. 미국에서는 지하수를 상수원수로 사용하는 정수장이 많아 철계와 고분자계의 응집제가 많이 지정되어 있다.

부식조절제

미국은 국토면적이 넓고, 주민이 분산되어있어 정수장에서 가정까지의 거리가 멀어 수도관로가 길다. 그리고 수도관을 교체하는 데는 많은 비용이 들기 때문에 수도관의 수명을 연장시키기 위하여 많은 정수장에서 부식조절제를 인위적으로 첨가하고 있다. 그래서 부식조절제도 표 17과 같이 24종이 지정되어 있다.
종류별로는 주로 인산염계이나 아연, 규산염, 킬레이트제인 EDTA등도 허용되고 있다. 우리나라에서도 수도관이 부식되어 녹물이 발생하여 수돗물 불신의 원인이 되고 있으나 부식조절제인 인산염의 유해성논란과 수돗물에 인위적으로 약품을 첨가하는 것에 대하여 거부감이 강하여 아직도 정수장에서는 첨가하지 않고 있으며 아파트, 건물 등에서 첨가하고 있으며 주로 고형 방청제를 사용하고 있어 과다 용해 등의 문제점을 안고 있다.


살균·소독제

미국에서 살균·소독제로 지정된 물질은 표 15와 같다. 우리나라에서는 염소계인 염소, 고도표백분, 차아염소산나트륨과 산소계인 이산화염소, 오존만이 지정되어 있으나 미국에서는 과망간산칼륨, 아염소산소다, 염소산소다, 요오드도 인정되고 있으며 염소계의 잔류성을 향상시키기 위하여 사용되는 암모니아화합물과 과잉의 염소를 제거하는데 사용되는 환원제가 다수 지정되어 있다.

PH조절제

미국에서 pH조절제로 허용된 물질은 표 16과 같이 알카리제와 산이 14종 지정되어 있다.

불소화제

미국에서는 충치를 예방하기 위하여 많은 정수장에서 불소를 첨가하고 있어 표 18과 같이 불소 함유물질 7종이 지정되어 있으며 물중에 과도하게 함유된 불소를 제거하기 위하여 불소제거제도 1종이 허용되어 있다.

기타

미국에서는 그 외에도 표 19와 같이 조류제거제 3종, 연수화제 2종, 냄새제거제 3종이 수처리제로 지정되어 있다. 조류 제거제인 황산동은 물에 잘 녹지 않아 사용하기에 불편한데 유기동 화합물이 2종 허용된 것이 특이하다. 우리나라에서도 상수원수를 강하류에서 취수하여 수질이 나쁜 정수장에서는 고도정수처리의 일환으로 입상활성탄 여과시설을 하고 있으며 입상활성탄은 재생을 하여 다시 사용하여야 하는데 재생제품에 대한 명확한 기준이 없었는데 AWWA에서는 재생제품에 대한 품질기준이 설정되어 있어 우리나라에서도 좋은 참고기준이 될 것으로 생각된다.

수처리제의 사용현황

미국에서도 정수처리과정에서 상수원수에서의 유기·무기물질의 산화응집, 부식조절, pH조정, 철, 망간, 불소의 제거 냄새제거 등에 많은 수처리제가 사용되고 있다. 침사지 또는 여과전의 상수원수에 함유된 유기·무기물질의 산화목적으로 염소, 과망간산칼륨, 이산화염소등이 사용되고 있다(표 20). 우리나라에서는 사용되지 않는 과망간산칼륨이 지표수의 산화처리에 사용되는 것이 우리나라와는 크게 다르다.
살균소독제이외의 수처리제 사용현황은 표 21과 같다. 응집제는 우리나라에서는 주로 알루미늄계인 황산알류미늄과 PAC가 주로 사용되고 있는데 미국에서는 지표수의 경우 46.0%가 고분자응집제를 사용하고 있는 것이 특이하였으며 PAC의 사용량은 상당히 적었다. 물의 연수화에 있어서도 우리나라는 주로 이온교환수지를 이용하여 정수처리하고 있으나 미국에서는 소석회, 소다회, 이산화탄소가 많이 사용되고 있었다.

수도관 현황

수돗물은 정수장에서 생산되어 수도관을 통하여 각 가정으로 공급된다.수도관은 얼마전 까지만 하여도 아연도강관을 사용하였다. 아연도강관은 시간이 경과함에 따라 부식되어 녹물발생, 미생물의 재성장, 누수 등 수돗물의 수질을 저하시키기 때문에 주기적으로 교체하여 주어야 한다. 그러나 수도관은 지하에 매설되어 있어 수도관의 교체에는 많은 비용이 소요되어 그림 1과 같이 우리나라의 수도관중 10.5%가 21년이상 경과되었다.2)
우리나라에서는 그동안 수돗물의 불신을 해소하기 위하여 양질의 상수원 확보, 정수장의 시설개선에 많은 노력을 하였고, 민관 합동으로 정기적으로 수돗물의 수질을 조사하여 발표하여 정수장에서 생산되는 수돗물의 수질에 대하여는 어느 정도 신뢰도가 향상되었다.
그러나 최근에는 수도관이 노후화되어 공급과정에서 2차 오염이 일어나기 때문에 아직도 수돗물의 수질을 믿을 수 없다고 주장하고 있다. 그래서 미국에서의 수도관의 상태를 살펴보았다.
미국 수도관의 경과년수는 표 22와 같이 40년이상 경과된 관이 18%를 차지하고 있어 우리나라보다도 경과년수가 훨씬 더 길다.3) 그래서 미국에서는 정수장의 31.3%에서 부식조절을 하고 있으며, 지표수를 이용하는 경우에는 57.6%의 정수장에서 부식조절을 하고 있다.


정수 슬러지의 처리

정수처리과정에서 발생된 슬러지는 각 종 오염물질이 농축되어 있고 정수처리과정에서 사용되는 정수약품도 다량 포함되어 있어 임의로 배출할 경우 환경오염의 우려가 있다. 특히 우리나라는 과거 유해폐기물의 불법 배출에 의한 환경오염으로 인하여 환경보호단체에서는 정수슬러지의 처분에도 많은 주목을 하고 있어 정수장에는 정수 슬러지의 처리에 고심을 하고 있어 미국에서의 정수슬러지 처리현황을 살펴보았다. 미국에서도 지하수보다는 지표수를 상수원수로 사용되는 정수장에서 정수슬러지가 문제되며 표 23과 같이 주로 자연건조, 토양 또는 매립지에 매립, 하천수에 방류, 하수처리 등의 방법으로 다양한 방법으로 처리하고 있다.3) 우리나라보다는 보다 자유롭게 처리하고 있는 것으로 보인다.

수돗물의 수질

우리나라는 '80년대 중반까지 주로 수돗물의 공급에 치중하고 수질의 개선에는 소흘히하여 수돗물의 수질은 양호하지 못하였으나 '90년대의 수돗물오염사고이후 수질개선에 많은 노력을 하여 '90년대 중반까지만 하여도 정수장 수돗물의 2%이상에서 수질기준을 초과하였으나 '02년도 조사결과에 의하면 수질기준 초과율이 1.1%에 불과하였다.
미국의 수돗물 수질기준 적합여부를 살펴보면 표 24와 같이 '93년의 경우 전체 정수장 수돗물의 79%만이 수질
준에 적합하였으며 '02년도의 조사결과에서도 전체 수돗물의 6%는 수질기준을 초과하였다.4)
미국의 정수장에서 수돗물의 모니터링, 보고 등의 위반사항을 제외하고 먹는물 수질기준과 관련된 사항인 최대허용기준(MCL)과 정수처리기준(TT)를 위반현황은 표 25와 같이 4,675개 정수장(8.7%)에서 7,101건이 발생하였으며, 전체 급수인구의 13.4%인 3590만명이 영향을 받았다.
수돗물의 먹는물 수질기준 위반내용을 좀더 자세히 살펴보면 표 26과 같이 총대장균군, 납과 동, 지표수법 위반건수가 가장 많았다. 지표수법은 상수원수를 지표수로 사용되는 시설에 적용되는 규정으로 탁도와 처리기준인 바이러스, 지아디아 등과 같은 미생물 등에 관한 규정이다.
그 외에도 질산성질소, 무기물질, 방사성물질의 수질기준 위반한 곳이 많으며 휘발성물질, 소독부산물인 트리할로메탄도 주요 위반사항이었다.
미국에서는 급수인구가 25명이상인 수도시설은 공공급수시설로 관리하고 있어 우리나라도 현재 수질관리에 문제가 되고 있는 간이급수시설이나 소규모급수시설을 공공급수시설로 하여 관리를 강화할 필요가 있다. 그리고 수돗물의 수질에 직접적으로 영향을 미치는 양질의 상수원 확보, 수질에 따른 다양한 정수처리방법의 적용, 다양한 수처리제의 신규지정, 정수장에서의 부식조절제 첨가 등은 적극적으로 추진하여야 할 필요가 있다.
그러나 미국에서도 수돗물이 수질기준을 초과하는 현상이나 수도관의 노후화 등은 우리나라보다도 수준이 낮으나 수돗물에 대한 불신은 우리나라만큼 크지 않으며 우리나라의 수돗물 불신은 그 동안의 수질오염사고로 인한 심리적인 영향이 더 큰 것으로 생각된다.

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