재생수

Reclaimed water
왼쪽부터의 매립 순서: 원하수, 하수처리장 폐수, 최종 매립수(몇 가지 처리 단계 후)

물 재활용(폐수 재사용, 물 재사용 또는 물 재활용이라고도 함)은 도시 폐수(세급) 또는 산업 폐수를 다양한 용도로 재사용할 수 있는 물로 전환하는 과정입니다.재사용 유형에는 도시 재사용, 농업 재사용(개척), 환경 재사용, 산업 재사용, 계획된 음용수 재사용, 사실상의 폐수 재사용(계획되지 않은 음용수 재사용)이 포함됩니다.예를 들어 재사용에는 정원과 농경지의 관개 또는 지표수와 지하수의 보충(즉 지하수 재충전)이 포함될 수 있다.재사용된 물은 주택(예: 화장실 수세식), 기업 및 산업의 특정 요구를 충족시키는 방향으로 사용될 수 있으며, 식수 기준에 도달하도록 처리될 수도 있다.관개를 위해 처리된 도시 폐수를 재사용하는 것은 특히 건조한 국가에서 오랫동안 확립된 관행이다.폐수를 지속 가능한 물 관리의 일부로 재사용하면 물이 인간 활동의 대체 용수원으로 남을 수 있습니다.이것은 부족함을 줄이고 지하수 [1]및 기타 천연수역에 대한 압력을 완화할 수 있다.

폐수를 재사용하기 위해 사용되는 몇 가지 기술이 있습니다.이러한 기술을 조합하면 엄격한 처리 기준을 충족하고 처리수가 위생적으로 안전하여 병원균이 발생하지 않도록 할 수 있습니다.다음은 대표적인 기술들 중 몇 가지입니다: 오존화, 초여과, 호기성 처리(막 생물 반응기), 전방 삼투, 역삼투, 고급 산화.[2]일부 물 요구 활동은 높은 등급의 물을 필요로 하지 않습니다.이 경우 폐수는 거의 또는 전혀 처리하지 않고 재사용할 수 있습니다.

담수 공급이 풍부한 세계 많은 지역에서 간수 비용은 식수 비용을 웃돈다.물 재활용 옵션의 비용은 담수 절약의 유사한 효과를 달성하는 대체 옵션의 비용과 비교할 수 있다. 즉, 그레이워터 재사용 시스템, 빗물 수집 및 빗물 회수 또는 해수 담수화이다.

물의 재활용과 재사용은 건조한 지역뿐만 아니라 도시와 오염된 [3]환경에서도 점점 더 중요해지고 있다.특히 중동과 북아프리카 지역, [4]UAE, 카타르, 쿠웨이트, 이스라엘 등에서 도시 폐수 재사용률이 높다.

정의.

"물 재사용"이라는 용어는 일반적으로 폐수 재사용, 물 재활용, 물 재활용과 같은 용어와 상호 호환됩니다.USEPA의 정의는 다음과 같다. "물 재사용은 농업 및 경관 관개, 산업 공정, 화장실 수세식, 지하수 보충과 같은 유익한 목적으로 처리된 폐수를 재활용하는 방법이다(EPA,[5][6] 2004).유사한 설명은 다음과 같습니다. "처리된 폐수에서 재생수를 사용하는 물 재사용은 많은 (반건조) 국가 및 지역에서 오랫동안 확립된 현실입니다.한정된 담수자원을 [7]보충함으로써 물 부족 현상을 완화하는 데 도움이 됩니다.

처리 및 재사용 프로세스의 입력으로 사용되는 물은 다양한 수원에서 공급될 수 있습니다.보통 폐수(가정용 또는 도시용, 산업용 또는 농업용 폐수)이지만 도시 유출에서 발생할 수도 있다.

개요

시리아 하란 알-아와미드에 건설된 습지에서 유입된 폐수를 저장하는 이 탱크에서 관개수를 펌프한다.
미국 Dunedin의 재생수 표지판

재생수는 자연수 순환으로 돌아가기 전에 한 번 이상 사용하는 물입니다.도시 폐수 처리 기술의 발전으로 지역사회는 물을 다양한 용도로 재사용할 수 있게 되었습니다.물은 물의 원천과 사용, 그리고 어떻게 전달되는지에 따라 다르게 처리된다.

추진력

세계보건기구(WHO)는 다음과 같은 도시 폐수 [8][9]재사용의 주요 추진 요인을 인정했습니다.

  1. 물 부족과 스트레스를 증가시키고 있습니다.
  2. 증가하는 인구와 관련된 식량 안보 문제,
  3. 부적절한 폐수 처리로 인한 환경 오염의 증가
  4. 폐수, 배설물 및 그레이워터의 자원 가치를 인식하는 것.

물의 재활용과 재사용은 건조한 지역뿐만 아니라 도시와 오염된 [3]환경에서도 점점 더 중요해지고 있다.

이미 세계 인구의 절반 이상이 이용하는 지하수 대수층은 과잉 [10]유입되고 있다.재사용은 세계 인구가 점차 도시화되고 지역 민물 공급이 제한되거나 대규모 자본 [11][12]지출이 있어야만 이용할 수 있는 해안선 근처에 집중됨에 따라 계속 증가할 것이다.도시 폐수의 재사용과 재활용을 통해 많은 양의 담수를 절약할 수 있으며, 환경 오염을 줄이고 탄소 [3]배출량을 개선할 수 있습니다.재사용은 다른 급수 옵션이 될 수 있습니다.

보다 지속 가능한 위생 및 폐수 관리를 실현하기 위해서는 귀중한 자원을 생산적인 [1]용도로 사용할 수 있도록 유지하는 폐수 재사용 또는 배설물 재사용과 같은 자원 관리와 관련된 조치를 강조해야 합니다.이것은 차례로 인간의 복지와 더 넓은 지속가능성을 지지한다.

잠재적인 이점

물/폐수 재사용은 대체 용수원으로서 상당한 경제적, 사회적, 환경적 편익을 제공할 수 있으며, 이는 이러한 재사용 프로그램을 시행하는 주요 동기이다.다음과 같은 이점이 있습니다.[13][14]

  • 도시 및 가구의 경우:물 가용성 향상(음용수 대체 – 음용수 및 비음용수(산업, 청소, 관개, 가정용수, 화장실 수세 등)를 위한 재생수 유지
  • 환경: 수돗물(강, 운하 및 기타 지표수 자원)에 대한 영양소 부하 감소, 지표수 및 지하수의 과다 추출 감소, 하천, 습지 및 연못의 복원을 통한 환경 보호 강화, 물의 생산, 처리 및 분배와 관련된 에너지 소비 감소(1).지하수 심층자원 사용, 물 수입 또는 담수화 대비 2~2.1kWh/m3)[15]
  • 고품질 재생수 사용 제조 비용 절감
  • 농업 분야:처리된 폐수로 관개하는 것은 생산량을 개선하고, 생태학적 발자국을 줄이고, 사회경제적 [16]편익을 증진시키는 데 기여할 수 있다.또한 비료(즉, 영양소의 보존 및 인공 비료의 필요성 감소)의 감소로 이어질 수 있다(예: 처리된 폐수에 존재하는 영양소에 의한 토양 영양).

담수 공급을 사용하는 대신 재사용을 위해 물을 재활용하는 것이 절수 수단이 될 수 있습니다.사용한 물이 결국 자연 [17]수원으로 다시 배출될 때, 그것은 여전히 생태계에 혜택을 줄 수 있고, 하천 흐름을 개선하고, 식물 생물을 기르고, 대수층을 재충전할 수 있습니다.

규모.

전 세계 처리 폐수 재사용량은 연간 407억3 m로 추정되며,[4] 이는 전체 가정 및 제조 폐수의 약 11%에 해당합니다.특히 중동과 북아프리카 지역, [4]UAE, 카타르, 쿠웨이트, 이스라엘 등에서 도시 폐수 재사용률이 높다.

유엔의 지속 가능한 개발 목표 6에 대해, 목표 6.3은 "2030년까지 처리되지 않은 폐수의 비율을 절반으로 줄이고 재활용과 안전한 재사용을 전세계적으로 상당히 증가시킨다"[18]고 명시하고 있다.

유형 및 응용 프로그램

처리된 폐수는 산업(예: 냉각탑), 대수층 인공 충전, 농업 및 자연 생태계 재생(예: 습지)에서 재사용될 수 있다.세계의 주요 재생수 응용 프로그램은 [19][20][21]다음과 같습니다.

사용 카테고리 사용하다
도시 용도 공원, 스포츠 시설, 개인 정원, 도로변, 거리 청소, 방화 시스템, 세차, 화장실 플러싱, 에어컨, 먼지 통제.
농업용도 상업적으로 가공되지 않은 식량작물, 상업적으로 가공된 식량작물, 착유동물용 목초지, 사료, 섬유, 종자작물, 관상용 꽃, 과수원, 수경재배, 양식업, 온실, 포도 재배.
산업용도 처리수, 냉각수, 재순환 냉각탑, 세척수, 세척골재, 콘크리트 제조, 토양 압축, 먼지 제어.
레크리에이션 용도 골프장 관개, 일반인 출입이 있거나 없는 오락용 압류물(예: 낚시, 보트, 목욕)대중이 접근할 수 없는 미적 압수물; 제설물.
환경 용도 대수층 재충전, 습지, 습지, 하천증강, 야생동물 서식지, 실밥 재배.
휴대용 용도 식수 사용을 위한 대수층 충전, 표면 식수 공급의 증가, 식수 수질이 될 때까지 처리.

도시 재사용

드문 경우지만 식수 공급을 늘리기 위해 재생수가 사용된다.물을 재활용하는 용도의 대부분은 세차, 수세식 화장실, 발전소 냉각수, 콘크리트 혼합, 인공 호수, 골프장 및 공원용 관개, 수압 파쇄 등의 비음용 용도다.해당되는 경우 시스템은 이중 배관 시스템을 실행하여 재생수를 음용수와 분리시킵니다.

사용 유형은 다음과 같이 구분됩니다.

  • 제한 없음:공공의 접근이 제한되지 않는 시 환경에서의 비음용 어플리케이션의 재생수 사용.
  • 제한:공공 접근이 울타리, 권고 표지판 또는 시간적 접근 [14]제한과 같은 물리적 또는 기관의 장벽에 의해 제어되거나 제한되는 도시 환경에서 비음용 애플리케이션에 대한 재생수 사용.

농업 재사용

상세 정보:분뇨의 재사용

재활용된 도시 폐수로 관개하는 것은 또한 질소, 인, 칼륨과 같은 영양소를 포함하고 있다면 식물에 비료를 주는 역할을 할 수 있다.

관개에 재활용수를 사용하면 계절, 기후 조건 및 관련 물 제한에 관계없이 일부 다른 공급원에 비해 낮은 비용과 공급의 일관성을 포함한 이점이 있다.농업에서 재생수를 관개용으로 사용할 경우, 처리된 폐수의 영양소(질소와 인) 함량이 [22]비료 역할을 하는 이점이 있습니다.이것은 하수도에 포함된 분뇨의 재사용을 [8]매력적으로 만들 수 있다.

관개수는 농작물에 따라 다양한 방법으로 사용될 수 있습니다.

  • 날것으로 먹는 식용 작물: 인간이 날것으로 먹거나 가공하지 않은 상태로 먹는 것을 목적으로 하는 작물.
  • 가공식품작물: 인간이 생으로 섭취하지 않고 처리과정(조리, 산업적으로 가공)[23] 후에 섭취하도록 의도된 작물.
  • 비식용 작물: 사람이 소비할 수 없는 작물(예: 목초지, 사료, 섬유, 관상용, 종자,[24] 임야 및 잔디 작물)

농업 재사용에 따른 리스크

개발도상국에서는 농업이 처리되지 않은 도시 폐수를 관개용으로 사용하는 경우가 늘고 있습니다. 종종 안전하지 않은 방식으로요.도시는 신선한 농산물을 위한 수익성 있는 시장을 제공하기 때문에 농부들에게 매력적이다.하지만, 농업은 점점 더 부족한 수자원을 얻기 위해 산업 및 시 사용자와 경쟁해야 하기 때문에, 종종 농부들은 도시 쓰레기로 오염된 물을 농작물에 직접 물을 주는 것 외에는 대안이 없다.

농업에서 처리되지 않은 폐수를 사용하는 것과 관련된 심각한 건강상의 위험이 있을 수 있다.도시 폐수는 화학적 오염물질과 생물학적 오염물질의 혼합물을 포함할 수 있다.저소득 국가에서는 배설물로 인한 병원균의 수치가 높은 경우가 많다.산업발전이 환경규제를 앞지르고 있는 신흥국에서는 무기·유기화학에 의한 리스크가 높아지고 있다.세계보건기구는 2006년에 [8]폐수의 안전한 사용을 위한 지침을 개발했다.이 가이드라인은 '다중 장벽' 접근 방식의 폐수 사용을 옹호한다. 예를 들어, 농부들이 다양한 위험 감소 행동을 취하도록 권장한다.여기에는 병원균이 햇빛에 죽도록 하기 위해 수확 며칠 전에 관개를 중단하고, 생으로 먹을 가능성이 있는 잎을 오염시키지 않도록 물을 조심스럽게 바르고, 소독제로 채소를 청소하거나, 농사에 사용되는 분뇨를 [22]인분으로 사용하기 전에 건조시키는 것이 포함됩니다.

종종 언급되는 단점 또는 위험에는 박테리아, 중금속 또는 유기 오염 물질(의약품, 개인 관리 제품 및 살충제 포함)과 같은 잠재적으로 유해한 물질의 함량이 포함됩니다.폐수로 관개하는 것은 폐수의 구성과 토양 또는 식물의 [25]특성에 따라 토양과 식물에 긍정적인 영향과 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

환경 재사용

습지, 수생 서식지 또는 하천 흐름을 포함한 수역을 생성, 강화, 유지 또는 증강하기 위해 재생수를 사용하는 것을 "환경 재사용"[14]이라고 한다.예를 들어, 폐수에 의해 공급되는 건설된 습지는 폐수 처리와 동식물의 [citation needed]서식지를 제공한다.

산업용 재사용

처리된 폐수는 산업(예: 냉각탑)에서 재사용할 수 있습니다.

계획된 음용 재사용

계획된 음용수 재사용은 음용수를 재활용하기 위한 의도적인 프로젝트로 공공연히 인정받고 있다.음용수를 재사용할 수 있는 방법은 "간접 음용수 재사용"(IPR)과 "직접 음용수 재사용" 두 가지가 있습니다.이 두 가지 형태의 재사용은 모두 아래에 설명되어 있으며, 일반적으로 사실상의 재사용이나 인정되지 않은 [14][26]재사용보다 더 공식적인 공개 프로세스와 공개 컨설팅 프로그램을 수반합니다.

일부 수도 기관은 도시 폐수나 자원 회수 시설에서 나오는 고처리 폐기물을 신뢰할 수 있는 가뭄 방지 식수원으로 재사용합니다.고급 정제 과정을 사용하여 모든 적용 가능한 식수 기준을 충족하는 물을 생산합니다.엄격한 [2]제어에 대응하기 위해서는 시스템의 신뢰성과 빈번한 감시 및 테스트가 필수적입니다.

지역사회, 상수원, 공중 보건 규제, 비용 및 물 공급 시스템, 인공 저수지 또는 천연 지하수 분지와 같은 물 인프라의 유형에 따라 재생수가 식수 공급의 일부가 될 수 있는지 여부와 방법이 결정된다.몇몇 지역사회는 지하수 분지를 보충하기 위해 물을 재사용한다.다른 사람들은 그것을 지표수 저수지에 넣는다.이러한 경우 재생수는 다른 급수와 혼합되거나 일정 시간 동안 저류된 후 추출되어 수처리 또는 분배 시스템에서 다시 처리된다.일부 지역사회에서는 재사용된 물을 정수장이나 유통 [citation needed]시스템으로 가는 파이프라인에 직접 투입한다.

역삼투, 자외선 소독 등의 현대 기술은 식수 [2]공급과 재활용수를 혼합할 때 일반적으로 사용된다.

많은 사람들이 간척수에 대한 혐오감을 떠올리고 있으며, 조사 그룹의 13%가 [27]간척수를 마시지 않을 것이라고 말했다.그럼에도 불구하고, 재생수의 음용수 사용에 대한 주요 건강 위험은 의약품 및 기타 가정용 화학물질 또는 그 유도체(환경적 지속적 의약품 오염물질)가 이 [28]물에서 지속될 수 있는 잠재력이다.이것은 건조한 화장실이나 검은 물을 그레이워터와 분리하여 처리하는 시스템을 사용하여 인간의 배설물을 하수로부터 보호한다면 덜 걱정될 것이다.

간접적으로 음용 가능한 재사용

간접 음용 재사용(IPR)은 물이 소비자에게 간접적으로 공급되는 것을 의미합니다.정화된 후, 재사용된 물은 다른 공급원과 혼합되거나, 수처리장 또는 유통 시스템으로 이어지는 파이프라인으로 전달되기 전에 인공 또는 천연의 일종의 저장고에 잠시 저장된다.그 저장은 지하수 분지나 지표수 저수지가 될 수 있다.

사용하고 있는 자치 단체도 있고, 매립수의 IPR을 조사하고 있는 자치 단체도 있습니다.예를 들어 재생수는 지하수 대수층에 펌핑(지하 재충전)되거나 지하수 대수층에 침투하여 펌핑하고 다시 처리한 후 최종적으로 식수로 사용할 수 있습니다.이 기술은 지하수 충전이라고도 합니다.여기에는 토양 내 토양/모래 층(흡수) 및 미세 플로라 층(생물 분해)을 통한 추가적인 다중 정화 단계의 느린 과정이 포함된다.

많은 국가에서 재생 폐수의 IPR 또는 계획되지 않은 음용 가능 사용이 사용되며, 재생 폐수는 해안 대수층의 염수 침입을 막기 위해 지하수로 방출된다.IPR에는 일반적으로 어떤 종류의 환경 완충제가 포함되어 있지만, 특정 지역의 상황으로 인해 보다 직접적인 [29]대안이 시급하게 요구되고 있다.

IPR은 식수 처리에 선행하는 환경 완충지(강, 댐, 대수층 등)를 IPR에 적합한 수준으로 처리한 도시 폐수 공급 증대를 통해 발생한다.이 경우, 도시 폐수는 막 여과 및 분리 과정(예: MF, UF 및 RO)을 포함하는 일련의 처리 단계를 거친 후 고급 화학적 산화 과정(예: UV, UV22+HO,[14] 오존)을 거칩니다.'간접' 음용 재사용 용도에서는 재활용된 폐수가 직접 사용되거나 다른 [citation needed]수원과 혼합됩니다.

직접 음용 재사용

직접 음용 재사용(DPR)은 재사용된 물을 정수장 또는 유통 시스템으로 가는 파이프라인에 직접 넣는 것을 의미합니다.음용 가능한 직접 재사용은 지하 또는 지상 [14]탱크와 같은 "공학적 저장" 유무에 관계없이 발생할 수 있다.즉, DPR은 엄격한 수질요건을 항상 충족시키기 위해 광범위한 처리와 모니터링 후 가정용 폐수에서 유래한 재생수를 도시 급수 시스템에 직접 도입하는 것이다.

우주정거장에서의 재사용

폐수 매립은 인간의 우주 비행과 관련하여 특히 중요하다.1998년 NASA는 국제우주정거장에서 사용하기 위해 설계된 인간 폐기물 재활용 생물반응기와 화성 탐사선을 제작했다고 발표했다.사람의 소변과 대변은 반응기의 한쪽 끝에 입력되고, 순수한 산소, 순수한 물, 퇴비(인간)는 다른 한쪽 끝에서 출력된다.토양은 채소를 재배하는데 사용될 수 있고 생물반응기는 전기를 [30][31]생산하기도 한다.

국제우주정거장에서, 우주비행사들은 ECSS 시스템의 도입으로 재활용 소변을 마실 수 있게 되었다.이 시스템은 2억 5천만 달러의 비용이 들며 2009년 5월부터 가동되고 있다.이 시스템은 폐수와 소변을 음용수, 식품 준비 및 산소 생성에 사용되는 음용수로 재활용합니다.이것은 우주정거장에 자주 [32]재공급할 필요성을 줄여준다.

사실상의 폐수 재사용(계획되지 않은 음용수 재사용)

사실, 인정되지 않거나 계획되지 않은 음용 가능 재사용은 처리된 폐수의 재사용이 실제로 실행되었지만 공식적으로 [33]인정되지 않은 상황을 말합니다.예를 들어, 한 도시의 하수 처리장이 하류에서 [citation needed]다른 도시의 식수 공급원으로 사용되는 강으로 유출물을 배출하고 있을 수 있습니다.

계획되지 않은 간접 휴대용 사용은[34] 오래전부터 존재해 왔습니다.런던 상류의 템즈 강 상류에 있는 큰 마을(옥스포드, 레딩, 스윈던, 브랙넬)은 처리한 하수("비음용수")를 템즈 강으로 방출하여 런던 하류에 물을 공급합니다.미국에서 미시시피 강은 하수 처리장 폐수의 목적지이자 음용수의 [citation needed]원천이다.

설계에 관한 고려 사항

분배

미국 캘리포니아 마운틴 뷰의 듀얼 파이프 시스템에 비음용수를 운반하는 라벤더 컬러 파이프라인.

비음용 재생수는 종종 이중 배관망을 통해 분배되며, 이중 배관망은 재생수 배관과 음용수 배관을 완전히 분리시킵니다.

현재 많은 도시에서는 매립수를 사용하고 있기 때문에 소비자는 지정된 날에만 물을 사용할 수 있습니다.이전에는 무제한의 매립수를 균일 요금으로 제공하던 일부 도시들이 이제는 시민들에게 [citation needed]사용량에 따라 요금을 부과하기 시작했다.

치료 과정

주요 기사:하수 처리
상세 정보:영양소 회수 및 재사용

폐수를 재사용하기 위해 사용되는 몇 가지 기술이 있습니다.이러한 기술을 조합하면 엄격한 처리 기준을 충족하고 처리수가 위생적으로 안전하여 병원균이 발생하지 않도록 할 수 있습니다.다음은 대표적인 기술들 중 몇 가지입니다: 오존화, 초여과, 호기성 처리(막 생물 반응기), 전방 삼투, 역삼투, 고급 산화.[2]재생수 공급자는 다중 장벽 처리 프로세스와 지속적인 모니터링을 사용하여 재생수가 안전하고 의도된 최종 용도에 적절하게 처리되도록 보장합니다.

일부 물 요구 활동은 높은 등급의 물을 필요로 하지 않습니다.이 경우 폐수는 거의 또는 전혀 처리하지 않고 재사용할 수 있습니다.이 시나리오의 한 예는 욕조와 샤워기에서 나오는 그레이워터를 사용하여 거의 또는 전혀 처리하지 않고 화장실을 세척할 수 있는 가정 환경이다.

도시 폐수의 경우, 폐수는 많은 하수 처리 단계를 거쳐야 사용할 수 있습니다.단계에는 선별, 1차 침하, 생물학적 치료, 3차 치료(예: 역삼투) 및 소독이 포함될 수 있습니다.

폐수는 일반적으로 관개용으로 사용될 때 2차 처리로만 처리됩니다.

펌프장이 도시 곳곳의 이용자에게 재생수를 분배한다.여기에는 골프 코스, 농업 용도, 냉각 타워 또는 매립지가 포함될 수 있습니다.

대체 옵션

도시 폐수를 재사용 목적으로 처리하는 대신, 다른 방법들도 담수 절약의 유사한 효과를 얻을 수 있습니다.

비용.

담수 공급이 풍부한 세계 많은 지역에서 간수 비용은 식수 비용을 웃돈다.하지만, 재생수는 사용을 장려하기 위해 보통 시민들에게 더 싼 가격으로 판매된다.담수 공급이 유통 비용, 인구 수요 증가 또는 기후변화 감소원으로부터 제한됨에 따라, 비용 비율도 진화할 것이다.재생수의 평가는 전체 시스템에 중요한 유연성의 가치를 가져올 수 있으므로 전체 급수 시스템을 고려할 필요가 있다.

재생수 시스템은 일반적으로 이중 배관망을 필요로 하며, 종종 추가적인 저장 탱크가 있어 시스템 비용을 증가시킨다.

구현의 장벽

물 재활용 장벽에는 다음이 포함될 수 있다.

  • 물 재사용 계획의 전면적인 구현과 운영은 여전히 규제, 경제, 사회 및 제도적 [36]과제에 직면해 있다.
  • 물 재사용 [36]계획의 낮은 경제적 실행 가능성.이는 부분적으로 수질 모니터링 및 오염물질 [37]식별 비용 때문일 수 있다.오염물질 식별의 어려움에는 무기 및 유기오염물질, 미생물, 콜로이드 등의 [38]분리가 포함될 수 있다.물 재사용 계획에서 전체 비용을 회수하는 것은 어렵다.이미 보조금이 지급된 기존 처리 [39]공장에 버금가는 금융 용수 가격 체계가 부족하다.
  • "우크 팩터"라고도 불리는 심리적 장벽은 구현, 특히 직접 음용 재사용 [40]계획에 방해가 될 수 있다.이러한 심리적 요인들은 혐오감, 특히 병원체 [41]회피와 밀접하게 관련되어 있다.

건강상의 측면

재생수는 적절히 사용될 경우 안전한 것으로 간주됩니다.대수층 재충전 또는 지표수 증강에 사용하도록 계획된 재생수는 자연발생수와 혼합하여 자연복원 과정을 거치기 전에 적절하고 신뢰할 수 있는 처리를 받는다.이 물의 일부는 결국 식수 공급의 일부가 된다.

2009년에 발표된 연구는 재활용/재순환수,[42] 지표수 및 지하수의 수질 차이를 비교하였다.결과는 재생수, 지표수 및 지하수가 성분과 관련하여 유사하기보다는 유사하다는 것을 나타냅니다.연구진은 물 속에서 전형적으로 발견되는 244개의 대표적인 성분들을 대상으로 실험을 했다.검출되었을 때, 대부분의 성분은 10억분의 1과 1조분의 1 범위에 있었습니다.DEET(방충제)와 카페인은 모든 물 종류와 거의 모든 샘플에서 발견되었다.트리클로산(항균성 비누와 치약)은 모든 종류의 물에서 발견되었지만 지표수나 지하수보다 간척수에서 더 높은 수위(조당 단위)로 검출되었다.검체에서는 극소수의 호르몬/스테로이드가 검출되었으며, 검출되었을 때는 매우 낮은 수준이었다.할로아세트산(소독 부산물)은 지하수까지 포함한 모든 종류의 샘플에서 발견되었습니다.재생수와 다른 물의 가장 큰 차이점은 재생수가 소독되었기 때문에 소독 부산물(염소 사용으로 인한)이 발생했다는 것입니다.

2005년 연구에서는 미생물 병원체나 화학물질로부터 질병이나 질병의 발생이 없었으며, 관개를 위해 재생수를 사용하는 위험은 음용수를 [43]사용하는 관개와 크게 다르지 않다는 것을 발견했다.

미국 국립연구위원회가 실시한 2012년 연구에 따르면, 음용수로 인한 특정 미생물 및 화학적 오염물질에 대한 노출 위험은 적어도 일부 현재 음용수 처리 시스템에서 경험하는 위험보다 높지 않으며, 규모도 낮은 것으로 나타났다.r.[44] 이 보고서는 계획되거나 계획되지 않은(또는 사실상의) 재사용에 대한 공중 보건 보호를 강화하고 물 재사용에 대한 공공 신뢰를 높일 수 있는 연방 규제 프레임워크에 대한 조정을 권고한다.

환경 측면

캘리포니아 재활용수 사용 현황, 2011

재생수를 [45]비음용용으로 사용하면 음용수가 적게 사용되므로 음용수를 절약할 수 있습니다.

그것은 때때로 [citation needed]관개용으로 사용될 때 정원이나 농업용 식물에 다소 비료를 주는 데 도움이 될 수 있는 질소, 인, 산소와 같은 더 높은 수준의 영양소를 함유하고 있다.

물을 재활용하면 민감한 환경으로 보내지는 오염을 줄일 수 있다.그것은 또한 습지를 강화할 수 있고, 습지는 생태계에 따라 야생동물에 이득이 된다.또한 물을 재활용하면 지하수 공급원의 담수 사용이 줄어들기 때문에 가뭄의 가능성을 막는데 도움이 된다.예를 들어, 산호세/산타 클라라 수질 오염 제어 플랜트는 샌프란시스코 만 지역의 천연 소금물 [45]습지를 보호하기 위해 물 재활용 프로그램을 도입했습니다.

처리가 적절하지 않을 경우 관개 목적을 위한 재활용 폐수 재사용과 관련된 주요 잠재적 위험은 다음과 같습니다.[46][47]

  1. 미세 오염 물질, 병원체(예: 박테리아, 바이러스, 원생동물, 헬민스) 또는 항생제 내성 결정 인자에 의한 먹이사슬 오염
  2. 농업 생산에 악영향을 미칠 수 있는 다양한 미지의 성분의 토양 염화 및 축적
  3. 토양의 미생물 군집 분포
  4. 토양의 물리화학적, 미생물학적 특성 변경 및 화학/생물학적 오염물질(예: 붕소, 질소, 인, 염화물, 나트륨, 살충제/제초제), 천연화학물질(예: 호르몬), 신흥 관심사 오염물질(CECs)(예: 약제).알스 및 그 대사물, 개인관리제품, 가정용 화학약품 및 식품첨가물 및 그 변형제품 등)과 식물 및 작물에 의한 후속 섭취.
  5. 폐수를 운반하는 운하의 조류 및 식물의 과도한 성장(예: 부영양화)
  6. 다양한 재생수 오염물질에 의한 지하수 수질 저하, 토양 및 대수층으로의 이동 및 축적

가이드라인 및 규정

국제 기구

  • 세계보건기구(WHO) : "폐수, 배설물 및 그레이워터의 안전한 사용을 위한 가이드라인"(2006년).[8]
  • 유엔환경계획(UNEP) : "지중해 지역의 도시 폐수 재사용 가이드라인"(2005년).
  • 유엔 용량 개발 수 십년 프로그램(UNW-DPC): UNWater Decade Programme on Capacity Development: UNW-DPC) 프로젝트 "농업에서의 폐수의 안전한 사용"에 관한 절차(2013).

유럽 연합

2020년 5월 25일 이후, 관개 [48]목적의 물 재사용에 대한 최소 요건에 대한 EU 규정이 있다.2023년 6월 26일부터 적용한다.수질 요건은 관개 대상과 관개 방법에 따라 4가지 범주로 구분된다.포함된 수질 매개변수는 E.coli, BOD5, 총 부유물질(TSS), 탁도, 레지오넬라 및 장선충(도움알)입니다.

물 프레임워크 지침에서 물의 재사용은 지침의 품질 목표를 달성하기 위한 가능한 조치 중 하나로 언급되지만, 이는 요건보다는 비교적 모호한 권고로 남아 있다: Annex VI의 Part B는 각 강 유역 지역 내의 회원국이 권장할 수 있는 "보조 조치" 중 하나로 재사용을 언급하고 있다.제11조 제(4)[49]항에 따라 요구되는 조치 프로그램의 일부로 채택해야 한다.

또한 도시폐수처리지침 제12조는 '처리폐수는 적절한 때에 재사용한다'고 명시하고 있으며, 물의 재사용을 촉진할 수 있을 만큼 구체적이지 않으며, '적절한' 상황으로 간주될 수 있는 것에 대해서는 해석의 여지가 너무 많다.폐수를 제거하다.

EU 수준에서 공통적인 물 재사용 기준이 없음에도 불구하고, 몇몇 회원국(MS)은 서로 다른 물 재사용 애플리케이션에 대한 자체 입법 프레임워크, 규제 또는 지침을 발표했다(예: 키프로스, 프랑스, 그리스, 이탈리아 및 스페인).

그러나 유럽위원회(EC)가 여러 회원국의 물 재사용 기준에 대해 수행한 평가 결과, 두 국가의 접근 방식이 다르다는 결론을 내렸다.허용되는 용도, 모니터링 대상 매개변수 및 허용되는 한계값과 관련하여 다양한 표준 사이에 중요한 차이가 있다.이러한 물 재사용 기준 간의 조화가 부족하면 재생수로 관개된 농산물에 대한 무역 장벽이 생길 수 있다.일단 공통의 시장에 투입되면, 생산국의 안전 수준은 [50]수입국에 의해 충분하다고 여겨지지 않을 수 있다.유럽 회원국의 폐수 재사용에 관한 가장 대표적인 표준은 다음과 같다.[49]

  • 키프로스: 법률 106(I) 2002년 수질 및 토양 오염 관리 및 관련 규제(KDP 772/2003, KDP 269/2005) (발행 기관:(농무성, 천연자원환경성, 수자원부).
  • 프랑스: Jorf num.0153, 2014년 7월 4일.2014년 명령, 처리된 도시폐수에서 농작물 및 녹지 관개용 용수 사용 관련(발행기관:(공중위생성, 농림수산성, 생태에너지 및 지속가능성).
  • 그리스: CMD No 145116.처리된 폐수의 재사용을 위한 조치, 제한 및 절차(발행기관:환경·에너지·기후변화성).
  • 이탈리아: DM 185/2003.폐수 재사용에 관한 기술적 조치(발행기관:(환경부, 농림부, 보건부).
  • 포르투갈: NP 4434 2005.관개용 재생 도시수의 재사용(발행기관:포르투갈 품질연구소).
  • 스페인: RD 1620/2007.처리된 폐수의 재사용을 위한 법적 프레임워크(발행기관:(환경성, 농림수산성, 보건성)

미국

미국에서는 1972년 '청정수법'이 어업과 레크리에이션에 안전한 물을 만들기 위해 도시 및 산업용 수원에서 처리되지 않은 폐기물을 배출하는 것을 금지하고 있다.미국 연방 정부는 전국에 하수 처리장을 건설하는 데 수십억 달러의 보조금을 제공했다.일반적으로 1차 및 2차 처리 외에 산화 및/또는 염소 처리를 사용하는 현대 처리 공장은 특정 [51]표준을 충족해야 했다.

로스앤젤레스 카운티의 위생 구역은 1929년부터 공원과 골프 코스의 경관 관개를 위해 처리된 폐수를 공급하기 시작했습니다.캘리포니아의 첫 번째 간척수 시설은 1932년 샌프란시스코의 골든 게이트 공원에 지어졌다.남캘리포니아의 물 보충 구역은 1962년 지하수 재충전을 위해 재활용수의 사용을 허가받은 최초의 지하수 기관이었다.

덴버의 직접 음용수 재사용 시연[52] 프로젝트는 1979년부터 1993년까지 DPR의 기술적, 과학적 및 공공 수용 측면을 조사했습니다.1 MGD 고급 처리 공장 제품에 대한 만성 평생 동물 건강 영향 연구는 화학 및 미생물 수질에 대한 포괄적인 평가를 강화했다.3천만 달러의 연구 결과, 생산된 물은 모든 건강 기준을 충족했으며 덴버의 고품질 식수와 비교해도 손색이 없는 것으로 밝혀졌다.또한, 예상 비용은 원거리 새 급수 공급 추정치보다 낮았다.

재생수는 미국 환경보호청(EPA)에 의해 규제되지 않지만 EPA는 2012년에 [53][54]가장 최근에 갱신된 물 재사용 지침을 개발했다.EPA 물 재사용 지침은 물 재사용의 모범 사례에 대한 국제 표준을 나타낸다.이 문서는 EPA, 미국 국제개발청(USAID) 및 글로벌 컨설팅 기관 CDM 스미스 간의 공동 연구 개발 협정에 따라 작성되었습니다.이 가이드라인은 베스트 프랙티스를 짜넣고, 현지 요건에 대처하는 규제의 개발을 위한 프레임워크를 제공합니다.

이 섹션은 미국의 급수 및 위생 water 물의 재사용에서 발췌한 것입니다.[편집]

재활용된 물의 재사용은 미국의 많은 지역에서 물 부족에 대한 점점 더 일반적인 대응이다.재생수는 미국에서 공원, 학교 운동장, 고속도로 중앙 및 골프장의 도시 경관 관개, 방화, 차량 세차 등의 상업적 용도, 냉각수, 보일러 물 및 프로세스 용수와 같은 산업적 재사용, 환경 및 레크리에이션을 위한 다양한 용도로 직접 재사용되고 있습니다.습지의 조성이나 복원, 농업용 [55]관개 등입니다.Orange County의 Irvine Ranch Water District와 같은 경우에 따라 수세식 [56]화장실에도 사용됩니다.

2002년에는 하루 총 17억 US 갤런(6400,000m3)이 공공 급수 공급의 거의 3%에 달하는 것으로 추산되었습니다.캘리포니아는 하루에 0.6갤런, 플로리다는 5억 미국 갤런(1,9003,000m)을 각각 재사용했습니다.2002년에는 [55]25개 주에서 재생수 사용에 관한 규제가 있었다.계획된 재생수의 직접 재사용은 1932년 샌프란시스코의 골든 게이트 공원에 재생수 시설을 건설하면서 시작되었습니다.재생수는 일반적으로 색상으로 구분된 이중 배관망을 통해 분배되며, 이를 통해 재생수 파이프는 음용수 [57]파이프와 완전히 분리됩니다.

무역 협회

WateReuse Association은 물 재사용을 촉진하는 미국의 무역 협회이다.그들의 웹사이트에 따르면, "WateReuse Association은 법률, 정책, 자금, 그리고 재활용수의 공공 수용을 증진시키는 데만 전념하는 국내 유일의 무역 협회이다.WateReuse는 물을 재활용하는 유틸리티, 재활용 물 프로젝트 개발을 지원하는 기업 및 재활용 [58]물 소비자를 대표하는 연합체입니다."WateReuse Research Foundation은 2016년 [59]7월 11일 WateReuse 협회에 합병되었습니다.

기타 국가

  • 캐나다: "화장실 및 소변기 세척에 사용되는 가정용 재생수에 대한 캐나다 지침"(2010년).
  • 중국: 중국 국가 재생수질 표준, 중국 국가 표준 GB/T 18920-2002, GB/T 19923-2005, GB/T 18921-2002, GB 20922-2007, GB/T 1972-2005.
  • 이스라엘: 보건부 규정(2005년).
  • 일본:국토기반시설관리연구소: 처리하수·재생폐수 미생물 수질사업 보고(2008년).
  • 요르단: 요르단의 기술 기반 No. 893/2006 요르단의 물 재사용 관리 계획(정책).
  • 멕시코: 농업에서의 폐수 재사용을 규제하는 멕시코 표준 NOM-001-ECOL-1996.
  • 남아프리카 공화국:회색수 및 처리 폐수에 관한 1997년 수도법의 최신 개정안(Department of Water Affairs and 임업, 2001).
  • 튀니지:농업에서의 처리 폐수 사용 표준(1989년의 NT 106-109) 및 처리 폐수로 관개할 수 있는 농작물 목록(농무부, 1994).
  • 호주 국가수준 가이드라인: 호주정부(천연자원관리장관협의회, 환경보호유산위원회, 호주보건장관회의(NRMMC-EPHC-AHMC))의 물 재활용 가이드라인: 보건 및 환경 리스크 관리, 2006년 [49]1단계.

역사

상세 정보:급수·위생과 생태위생의 역사 » 역사

폐수 재사용(계획 또는 계획되지 않음)은 인류의 역사가 시작된 이래 적용되어 온 고대의 관행으로 위생 [60]제공의 개발과 밀접하게 관련되어 있습니다.

국가별 예

호주.

본 섹션은 호주의 급수 및 위생 waste 폐수 재사용에서 발췌한 것입니다.[편집]
호주에 가뭄이 있을 때 매립된 폐수에 대한 관심이 높아진다.호주의 두 주요 수도인 애들레이드와 브리즈번은 이미 줄어들고 있는 댐에 재활용 폐수를 추가하기로 약속했다.전자는 또한 미래의 물 부족과 싸우는 것을 돕기 위해 담수화 공장을 지었다.브리즈번은 이러한 추세의 선두주자로 여겨져 왔으며, 다른 도시와 마을들은 일단 [61][62]완공되면 서부 코리더 재활용수 프로젝트를 검토할 것입니다.뉴캐슬의 굴본, 캔버라, 리저널 빅토리아 등은 이미 매립된 폐수를 건설하는 것을 고려하고 있다.간접 음용 재사용(IPR)은 NSW 굴번, 호주 수도 지역(ACT) 및 퀸즐랜드 투움바의 지역 공동체에 대해 검토되었다.

이스라엘

이 섹션은 이스라엘의 급수 및 위생 reclaimed 재생수에서 발췌한 것이다.[편집]
2010년 현재 이스라엘은 재활용되는 [63]물의 비율에서 세계를 앞서고 있다.이스라엘은 오수의 80%(연간 4000억 리터)를 처리하고 있으며, 텔아비브 대도시 지역에서 유입되는 오수의 100%를 농업과 공공사업의 관개수로 처리해 재사용하고 있다.2012년 UN은 단 지역 폐수 처리장을 글로벌 모델로 선정했다.현지에서는 샤프단으로 알려진 이 공장은 [64][65]오수의 질을 개선하기 위해 모래의 자연적인 여과 품질을 사용하는 독특한 방법으로 찬사를 받았다.2010년에는 처리 폐수의 연간 [66]약 4억 입방미터가 주로 농업에 재사용되었다.이것은 농업에서의 물 사용의 약 40%를 차지한다.

나미비아

이 섹션은 나미비아의 급수 및 위생 water 물의 재사용에서 발췌한 것입니다.[편집]
처리된 폐수의 재사용은 나미비아에서 스와코프문트, 왈비스만, 추메브, 오지와롱고, 오카한자, 마리엔탈, 오란제문드, 윈드훅과 같은 많은 도시 지역에서 행해지고 있다.대부분의 지역에서 물은 관개용으로 재사용된다.Windhoek에서는 식수로도 재활용이 되고 있습니다.직접 음용 가능한 재사용의 대표적인 예는 처리 폐수가 45년 이상 식수와 혼합된 윈드훅(Namibia, New Goreangab Water Replacement Plant(NGWRP))의 경우입니다.관련 위험을 줄이고 수질을 [67][68]개선하기 위해 다중 처리 장벽 개념(즉, 사전 응고/용해 공기 부유/급속 모래 여과, 후속 오존, 생물학적 활성탄/입자 활성탄, 초여과(UF), 염소 처리)에 기초한다.1968년 이후 나미비아의 수도 윈트훅은 식수원 중 하나로 재활용 폐수를 사용해 왔으며, 현재 [69]나미비아 식수 [70]생산량의 약 14%를 차지하고 있다.2001년, 윈트훅 시에 의해 뉴 고랭가브 매립장이 건설되었고 2002년부터 식수를3 공급하기 시작했다.[70][71]

싱가포르

이 섹션은 싱가포르의 급수 및 위생 reclaimed 재생수에서 발췌한 것입니다.[편집]
싱가포르에서 재생수는 NEWater라는 브랜드로 교육 및 기념 목적으로 고급 정수 시설에서 직접 병에 담습니다.재활용된 물의 대부분은 싱가포르의 첨단 산업에 사용되지만, 소량의 물은 식수를 위해 저수지로 돌아간다.NEWater는 재생수로 만든 초순수에 붙여진 브랜드 이름입니다.싱가포르에서 "사용한 물"이라고 불리는 폐수는 싱가포르에서는 재활용 시설이라고 불리는 전통적인 첨단 폐수 처리 시설에서 처리된다.매립 시설에서 나오는 유출물은 바다로 배출되거나 추가적인 미세 여과, 역삼투 및 자외선 처리를 거친다.

남아프리카 공화국

이 섹션은 남아프리카 공화국의 급수 및 위생 waste 폐수 재사용에서 발췌한 것입니다.[편집]

남아프리카공화국에서 폐수를 재사용하는 주된 요인은 [72]가뭄입니다.예를 들어, 남아프리카 공화국의 보퍼트 웨스트에서는 식수 생산을 위한 직접 폐수 재활용 플랜트(WRP)가 2010년 말에 건설되었습니다(하루 [73][74]2,300m3 생산).다중 장벽 개념을 기반으로 한 공정 구성은 모래 여과, UF, 2단계 RO 및 자외선(UV)으로 소독된 투과성 처리 공정을 포함합니다.

George 마을은 물 부족에 직면하여 Outeniqua WWTP의 최종 유출물을 주요 저장 시설인 Garden Route Dam에 반환하기 전에 UF와 소독을 통해 매우 높은 품질로 처리하는 IPR 전략(2009/2010)을 결정했다.이 이니셔티브는 식수 수요의 약 1/3에 해당하는 일일 10,000m의3 기존 공급을 증가시킨다.공정 구성에는 드럼 스크린, UF, 염소 소독 등의 처리 과정이 포함됩니다.George WTW에서는 추가 운영 [72]장벽으로 필요할 경우 분말 활성탄(PAC) 추가에 대한 규정이 마련되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

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