도시 및 산업용수 재사용

전 세계적으로 온난화가 심해지는 상황에서 환경 영향을 최소화해야 한다는 압박이 커지고 있습니다. 일반적으로 배출량과 대기 오염을 줄이기 위한 조치가 취해지고 있는데, 수자원 보호도 그에 못지않게 중요합니다.

인간과 동식물이 살아가려면 물이 반드시 있어야 합니다. 전 세계 인구가 계속 증가함에 따라 물 부족에 대한 우려도 더욱 커지고 있습니다. 이에 따라 안전한 수자원, 건강한 생태계, 지속 가능한 물 공급을 위한 솔루션에 투자하는 것이 더 중요해지고 있습니다.

지난 수십 년 동안 상기 언급된 문제를 해결하기 위한 방안으로 물 재사용이 큰 주목을 받고 있습니다. 과거에는 물 재사용이 제한된 영역에서만 이루어졌지만, 이제는 처리 기술이 더욱 발전하면서 강우량과 지표수 가용성이 제한된 인구 밀집 대도시 지역에서도 물 재사용이 일반적인 방식으로 정착되었습니다. 이러한 물 관리 시스템의 발전에 따라 더욱 효과적이면서 지속 가능한 방식으로 자연 생태계를 보전하고, 지방 자치 단체가 상수도를 보강하고, 산업의 효율성을 높일 수 있게 되었습니다.

환경 보호를 위한 지표수 및 지하수 자원의 중요성이 대두되면서 물 재사용의 상업적 가능성 역시 더욱 주목받고 있습니다. 많은 지역에서 강, 호수 또는 지하수에 기반한 전통적인 물 공급 방식은 이제 규제가 더욱 엄격해지고 수요가 많아지면서 비용이 계속 올라가고 있습니다. 최근에 경제성과 효율성이 모두 향상됨에 따라 물 처리 및 재사용 방식이 비용 효율적인 대안이 될 수 있습니다.

지자체와 산업계는 물 재사용을 통해 외부에서 구매한 물에 대한 의존도를 낮추고 향후 가격 변동에 대비할 수 있습니다. 또한 수자원 지역 또는 기업은 물 재사용을 통해 브랜드 이미지를 개선하여 환경을 생각하는 이해관계자들을 끌어모을 수 있습니다.

물 재사용은 이러한 경제적 이점이 있을 뿐 아니라 환경적으로도 매우 유익합니다.

많은 담수 생태계가 과도한 취수와 오염으로 몸살을 앓고 있는데, 물을 재사용하면 민감한 생태계의 담수 전환 필요성이 줄어들기 때문에 환경에 가해지는 부담이 감소합니다. 제조업체는 재사용을 위한 폐수 처리를 통해 서식지 파괴와 생물 다양성 감소 등 과도한 취수로 인한 부정적인 영향을 줄이고 있습니다.

또한 폐수를 처리하고 재사용하면 산업 폐수의 환경 배출을 최소화하여 수생 생태계를 보호할 수 있습니다. 기온 상승으로 특히 건조한 지역에서 물 부족 문제가 심각해지는 상황에서 물을 재사용하면 가뭄에도 안정적으로 물을 얻을 수 있습니다.

물 재사용의 방식은 다양하며, 용도에 따라 처리 수준과 적합성이 달라집니다. 공정 용수 재사용은 산업 공정 내에서 물을 처리하고 재사용하는 방식입니다. 예를 들어, 제조 과정에서 헹굼이나 냉각에 사용되는 물을 여러 번 처리하여 재사용하면 담수 취수량과 폐수 배출량을 최소화할 수 있습니다.

재사용을 위해 폐수를 처리하려면 역삼투압, 초미세 여과, 자외선 처리 또는 고급 산화 처리와 같은 첨단 물 처리 기술을 이용해 다양한 오염 물질을 제거해야 합니다. 최신 기술을 통해 복잡한 산업 공정에 적합한 양질의 물을 생산하고 허가받은 지역에서 이를 식수로 재사용할 수도 있습니다.

일반적인 고급 처리 공정의 경우 여과 및 침전과 같은 물리적인 예비 처리를 통해 큰 이물질과 부유 물질을 제거합니다. 일반적으로 2차 처리에서는 미생물을 활용하여 유기물을 분해하고 질소 및 인과 같은 영양분을 제거하는 생물학적 오염 제거가 주로 이루어집니다.

마지막 단계에서는 고급 처리 공정을 이용해 남아 있는 오염 물질을 제거합니다. 이때 사용되는 기술은 다음과 같습니다.

• 고급 산화 공정: 오존, 자외선 등을 이용해 남아 있는 유기 오염 물질을 분해하고 폐수를 소독합니다.
• 여과: 모래, 입상 활성탄 또는 멤브레인 필터를 통해 작은 부유물, 유기물, 바이러스, 박테리아 및 미생물을 제거합니다.
• 역삼투압: 압력 구동식 멤브레인 공정을 통해 다양한 용존 염분, 미네랄 및 기타 불순물을 제거합니다.

산업용수 재활용은 공장 외부에서 가치 있는 생태계를 만들거나 강화하는 데 큰 도움이 됩니다. 처리된 폐수는 인공 습지를 보완하는 용도로 사용할 수 있는데 , 인공 습지는 야생동물에게는 서식지가 되고, 오염 물질을 걸러내며, 지역 주민에게는 휴식 공간의 역할을 합니다.

예를 들어, 훼손된 하천이나 강둑 지역으로 방류되는 공업용수를 처리하면 유량이 증가하고 수질이 개선되면서 식생이 복원되고 생물 다양성이 증진됨에 따라 주변 지역의 생태적 건강이 향상됩니다. 또한 처리된 폐수로 지하수 대수층을 보충하면 특히 물 부족 지역에서 물 고갈 문제를 해결하여 수자원 안보를 강화할 수 있습니다.

산업용수 재활용은 환경뿐 아니라 지자체의 책임감 있는 폐수 관리에도 도움이 됩니다. 제조업체가 폐수를 현장에서 처리하고 재사용하면 지역 폐수 처리장의 처리 부담이 줄어듭니다. 이와 같은 분산형 폐수 관리 방식은 중앙 집중식 인프라가 제한적이거나 처리 용량이 제한된 지역에서 특히 유용합니다.

오염 물질을 제거하고 재활용된 물을 정해진 용도에서 안전하게 이용하기 위한 정기 모니터링과 첨단 처리 기술이 도입되고 있습니다. 수년 동안 물 부족 지역에서는 관개 및 산업 공정 등을 위해 비식용 용수를 광범위하게 재사용하고 있었는데, 최근에는 처리된 폐수를 식수 수준까지 정화하는 식수 재사용이 점점 더 주목받고 있습니다.

간접 식수 재사용(IPR)을 위한 물은 식수용으로 취수하기 전에 지하수 대수층이나 지표수 저수지와 같은 환경 완충지로 배출되며, 직접 식수 재사용(DPR)을 위한 처리수는 상수도 라인으로 직접 공급됩니다.

현재는 DPR이 허용되지 않는 지역이 많지만, 기술이 빠르게 발전하면서 IPR 및 DPR 시스템을 모두 허용하는 방식이 추진되고 있습니다.

최근 수처리 기술이 발전함에 따라 대규모 물 재사용의 가격 경쟁력이 높아지고 있으며, 지자체와 산업계 모두 물 재사용을 더욱 적극적으로 도입하고 있습니다.

물 재사용은 산업 시설의 운영 지속성을 높이고, 담수 자원을 보존하며, 취약한 생태계를 보호하고, 다음 세대를 위한 지속 가능한 물 공급을 보장하므로 현재는 물론 미래에 대한 투자입니다.