· 거름시설 - 자연폐수에는 대부분의 경우 폐수에 속하는 것 외에도 쓰레기통에 있어야 할 다양한 종류와 크기를 가진 것들이 포함되어 있다. 두 단계로 이루어진 거름시설에서는 흐르고 있는 폐수에서 큰 것들이 스크린으로 걸러지고 세척된 후 압착기의 도움으로 탈수된다. 걸러진 것들은 유용한 사용을 위해 다른 곳으로 보내진다.
· 모래 채취시설 - 폐수에 있는 모래는 주로 대중교통이 다니는 도로에서 강수에 의해 흘러들어 온다. 모래는 다음단계의 폐수처리 과정에서 방해가 되기 때문에 가능한 초기폐수에서 제거 된다. 역학적 처리의 두 번째 단계에서는 강제적인 방법으로 모래를 침전시키고 하수펌프에 의해 분리시설로 보내진다.
· 前 정수탱크 - 폐수에는 물보다 무거운 대량의 고형성분이 포함되어 있다. 이것들이 침전될 수 있게 하는 이 단계는 전 정수탱크에서 폐수를 아주 천천히 흘려보냄으로써 이루어진다. 수조에 침전된 물질(선침전물이라 명명)은 물아래 깔때기 모양 부분으로 밀어서 모으고 슬러지 처리를 위해 펌프질이 된다. 역학적으로 처리된 폐수는 이제 펌프시설을 지나 생물학적인 처리단계로 간다.
② 생물학적인 단계
· 활성탱크 - 활성 수조는 생물학적 처리 단계의 심장부와 같은 것이다. 작은 생물들은 산소의 주입으로 유기적인 폐수함유성분과 질소결합물을 받아들이고, 무기물 결합(CO2, H2O N2)으로 변환된다.
질소를 제거 하는 과정에서의 전 단계를 니트로화와 탈니트로화라고 부른다. 산소공급을 위해서는 밑바닥에서 공기가 수조 깊이 6미터까지 섬세하게 그리고 골고루 나누어지고 압력에 의해 거품이 생성된다.
· 後 정수탱크 - 폐수와 슬러지 혼합물은 활성수조에서 흘러나와 후 정수조로 들어간다. 여기서는 정화된 폐수부터 작은 생물들이 분리되고 펌프의 도움으로 소위 반송슬러지가 활성탱크로 돌려보내진다.
또한 침전제가 첨가되어 인이 제거 되고 슬러지가 잘 분해될 수 있도록 덩어리화 시킨다.
· 터어빈과 배수장 - 폐수는 생화학적으로 분해 가능한 성분으로 정화도 96%까지 처리된다. 비가 다량으로 내리는 경우를 제외하면 후 정수탱크와 배수장의 수면 높이는 4m의 차이가 있다. 이러한 에너지 높이는 전류생산을 위해 수력 터어빈을 돌리는데 이용된다.
③ 슬러지 처리
· 자연 슬러지 포착 - 활성수조에 있는 미생물은 지속적인 감시 하에 놓여 있게 된다. 이곳에서 생성되는 잉여슬러지가 제거되고 압착을 통해 다량의 물이 제거 된 후, 초기 침전물과 함께 슬러지를 부패시키기 위해 저장탱크로 보내진다.
· 슬러지 부패 - 슬러지 처리의 핵심부분은 슬러지를 부패시키는 단계이다. 자연슬러지는 저장탱크에서 완전히 밀폐된 부패탱크로 펌핑된다. 공기를 차단한 상태에서 유기적인 슬러지 성분들이 분해되고 더 이상 부패될 가능성이 없어지게 된다. 이러한 변환과정에서 부패가스가 얻어진다. 30미터가 넘고 거의 30,000㎥용량에 달하는 세 개의 부패 탱크는 먼 거리에서도 볼 수 있는 정수장의 주요 시설이다.
· 부패슬러지 압착 - 부패탱크에서 나온 부패슬러지는 함수율 97%로 되어 있다. 이것은 전체 슬러지의 양을 줄이기 위해 물로 안정화를 시킨 것이다. 가장 최신의 처리기술을 통해 우선 저압을 이용해 부패슬러지에서 포함된 잔존가스를 뽑아낸다. 이것은 탈수를 목적으로 최적의 압착을 위한 전제가 된다.
· 부패슬러지 탈수 - 탈수의 마지막 부분은 소위 여과 압착실이라고 불리는 곳에서 압력으로 이루어진다. 부스러기로 만들기 위한 첨가물을 넣음으로써 탈수의 특성이 개선된다. 처리되는 슬러지 양은 전체 배출량의 1/10에 달한다. 그리고 외부에 있는 오물건조기에서 열적으로 처리된다.
정수장의 에너지 개념과 기후 보호
정수장은 설비가동에 필수적으로 전기적인 에너지와 열이 필요하다. 슬러지를 부패시키는 과정에서 얻어지는 정화가스 혹은 부패가스는 재활용 전기 에너지원으로 이용되고 대부분 전력과 열수요를 충족시키는데 쓰인다.
· 부패가스 - 부패가스는 부패탱크에서 슬러지로부터 발생한다. 매일 배출되는 가스의 양은 약 13,000㎥ 에 이른다. 가스의 2/3 가 메탄으로 되어 있어 태울 수 있다. 1㎥의 부패가스는 0.7 리터의 기름이 갖는 에너지에 해당한다. 모아진 가스는 가스모터시설로 보내지고 전류와 열로 변환된다.
· 필요 열의 충족 - 열은 추운 계절에 필요한 건물의 난방과 연중 슬러지 부패시 잔여 슬러지의 가열에 필요하다. 이 과정에서 가능한 한 일정한 온도 즉, 35도에서 37도까지를 유지하는데 필요하다. 두 개의 가스모터는 열을 식히는데 이용되고 있다.
· 필요 전류의 충족 - 정수장에 연결된 전압은 1.800KW이다. 정수장 자체에서 생산되는 에너지는 2개의 가스 모터에서 1,300 KW + 폐수를 활용한 터빈 70 KW = 전체 1,370 KW에 달한다. 그래서 전체에 필요한 에너지의 3/4을 자체적으로 해결하고 있는 것이다. 나머지 1/4은 외부에서 전류를 끌어들여 사용하는데, 이것을 위해서 정수장에는 두 개의 분리된 고압전류 저장네트워크가 설치되어 있다.
누구에게나 보여줄 수 있는 ‘처리수’
흘러 들어온 폐수는 15시간의 처리시간 후에 배수장에서 냇가로 깨끗하게 처리되어 배출된다. 하지만 많은 방문객들이 생각하고 싶은 식수로 활용할 정도의 질은 아니다. 수질 검사에서 맑고 투명하기는 하지만 아직도 건강에 해를 주는 세균과 미생물과 잔유물이 해롭게 결합되어 있다.
식수의 질까지 도달하기에는 아직 일부분 무엇인가가 결여되어 있다. 알고 있듯 우리가 사용하는 식수에는 아주 높은 요구조건들이 있다. 이것은 우리의 식료품과도 같은 문제인 것이다. 식수를 생산하는 것이 이 정수장의 목적이 아니다. 폐수를 훨씬 깨끗하게 해서 다시 흘려보내고, 지하수에서 얻어지는 식수를 위험하지 않게 하는 것이다.
일년에도 수차례 시민들이 방문을 한다. 물론 사전에 알리지 않고 표본추출을 해서 기준치와 비교하기도 한다. 기준치를 넘어가는 경우에는 법적인 규정을 따르게 되고 폐수처리법에 의해 강한 대가를 치러야 한다. 독일에서는 그런 경우가 발생하지 않도록 전문팀이 24시간 감시를 하고 있다.
중앙검사실에서 가장 최신의 프로세스테크닉의 도움을 빌어 모든 시설부분을 다루고, 관찰, 기록, 그리고 감독하고 있다. 일자리 창출면에서 다행히도 모든 것을 자동으로 실현할 수는 없다. 컴퓨터가 고장난 펌프를 수리할 수는 없는 것이다. 그래서 자격을 갖춘 마이스터와 전문가 그룹이 필요하다. 이와 같은 것이 정수장 내에 있는 폐수 실험실에도 똑같이 해당된다. 산업 감독과 더불어 전체 폐수와 슬러지 처리를 감독하고 냇가로 흘려보내기까지 특별한 과제를 수행하기 위해서 전문지식과 경험이 필요하다.
여기에 아주 중요한 자리가 미시현미경적인 슬러지 검사다. 1000배까지 확대하여 미세 유기물의 합성을 알아낸다. 흔히 발견되는 박테리아에 있는 미생물, 종벌레나 윤충류(輪蟲類) 들이 원래는 폐수처리자들이다. 이러한 것들이 생물학적인 처리단계에서 잘 활용될 수 있도록 기술적이 방법을 통해 충분한 산소를 주입시킨다.
환경을 보호하는데 공짜는 없다
그들은 ’75년과 ’95년 사이에 정수장을 확장 보수하는데 1억 3천만 유로를 투자했다. ’92년부터는 독자적으로 운영을 하고 있는데, 그 결과 모든 비용을 완전히 자급자족하고 있다. 현재 오수와 우수를 처리하는데 ’97년도에 폐수 1큐빅미터당 1.42유로(오수1.105 유로, 우수 0.915 유로)로 계산되었다. 연방독일 평균치는 1,70 유로/㎥이다.
이것은 하루에 한 명당 20cent(약 2700 원에 상당)로 담배 두 개피에 해당되는 금액이다. 다른 생활영역에서 지출되는 것에 비하면 아주 중요도가 작은 크기다. 하지만 환경을 보호하는데 역시 공짜는 없다는 법칙은 적용된다.
국제부장 문광주
[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
