변기 물을 내리면 어디로 갈까? (배수관, 하수처리 원리)
변기 레버를 누르면 몇 초 만에 물과 오물이 사라집니다. 눈앞에서 보이지 않게 되니 그다음은 그냥 땅속으로 흘러가는 것처럼 느껴집니다.
그런데 이 물은 사라진 것이 아닙니다.
변기 안에서는 오물을 밀어내는 물이었다가, 건물 배관에서는 오물을 운반하는 하수가 되고, 하수처리시설에 도착하면 다시 처리해야 할 물이 됩니다.
같은 물이지만 장소가 바뀔 때마다 해야 하는 일이 달라지는 셈입니다.
변기 안의 물은 왜 항상 고여 있을까?
물을 내리기 전 변기 안을 보면 일정한 높이까지 물이 차 있습니다.
이 물은 단순히 변기를 깨끗하게 보이게 하려고 남아 있는 것이 아닙니다. 변기의 굽은 배수 통로에 물이 고여 있으면 마치 뚜껑처럼 배수관 쪽의 냄새와 가스를 막아 주는데, 이것을 수봉(물로 막는다는 뜻)이라고 합니다.
레버나 버튼을 작동시키면 물탱크 물이 빠르게 공급됩니다. 변기 내부의 수위와 흐름이 달라지면서 물과 오물이 배출구를 넘어 배수 통로로 이동합니다.
이 과정은 변기의 구조와 세척 방식에 따라 차이가 있습니다. 흔히 ‘변기는 모두 사이펀으로 빨아들인다’고 설명하지만, 모든 변기를 하나의 작동방식으로 묶기는 어렵습니다.
어떤 방식이든 물을 내리는 순간 한꺼번에 많은 물을 흘려 보내서 오물을 배수관 쪽으로 밀어내는 것은 같습니다.
배관에 들어가면 물의 역할은 운반으로 바뀐다
변기를 빠져나온 순간부터 물은 건물의 배수설비 안으로 들어갑니다.
아파트라면 각 세대에서 나온 오수가 배수관을 통해 수직 방향의 배수 계통으로 모이고, 아래쪽의 배관을 거쳐 건물 밖 하수관로 쪽으로 이동합니다.
여기서 물만 움직이는 것은 아닙니다.
배수관 안에서는 물과 오물이 흐르면서 공기도 함께 움직입니다. 많은 양의 물이 관을 지나가면 관 내부의 압력이 변할 수 있기 때문에 배수설비에서는 공기가 드나들 수 있도록 통기 계통을 함께 고려합니다.
통기가 제대로 이루어지지 않으면 배수 흐름이나 각 위생기구의 수봉에 영향을 줄 수 있습니다.
화장실에서 물을 내렸는데 다른 배수구에서 꿀렁거리는 소리가 나는 현상도 이런 배수관 내부의 물과 공기 움직임을 이해하면 조금 다르게 보입니다.
건물 밖으로 나간 변기 물은 어디로 갈까?
건물의 배수설비를 빠져나온 하수는 지역의 하수도 체계와 건물 조건에 따라 적절한 처리 계통으로 이어집니다.
모든 건물이 똑같은 경로를 거치는 것은 아닙니다. 공공하수도가 갖춰진 지역과 그렇지 않은 지역의 처리방식이 다를 수 있고, 건물에 개인하수처리시설이 필요한 경우도 있습니다.
그래서 ‘변기 물은 반드시 정화조를 먼저 거친다’거나 반대로 ‘요즘 아파트에는 정화조가 전혀 필요 없다’고 하나의 경로로 단정하기는 어렵습니다.
다만 공공하수처리 계통으로 들어간 하수라면 여러 가정과 시설에서 나온 물과 합쳐져 하수관로를 따라 공공하수처리시설로 이동하게 됩니다.
하수처리시설에서는 물에서 오염물질을 걸러낸다
여기까지 물의 역할은 오염물질을 운반하는 것이었습니다.
하지만 하수처리시설에 도착하면 이제 반대가 됩니다. 물에서 오염물질을 줄여야 합니다.
쉽게 말하면 처음에는 큰 부유물과 가라앉는 물질을 걸러내고, 그다음에는 미생물이 물속의 유기물을 분해하게 하고, 필요하면 질소와 인 같은 물질을 더 줄이는 순서입니다.
다만 실제 공정은 시설마다 다릅니다. 시설의 처리방식에 따라 물리적·생물학적 처리 등을 조합해서 오염물질을 줄이기 때문에, 모든 시설이 같은 단계를 거친다고 생각하면 안 됩니다.
처리 과정에서 분리된 고형물은 슬러지(찌꺼기)로 따로 처리됩니다. 시설에 따라 수분을 줄이고 안정화하는 공정을 거치며, 이 과정에서 생긴 바이오가스를 에너지원으로 활용하는 곳도 있습니다.
처리된 물은 기준을 통과해야 방류된다
하수처리가 끝났다고 해서 처리수를 아무 조건 없이 밖으로 내보내는 것은 아닙니다.
공공하수처리시설의 방류수에는 수질기준이 적용됩니다. 처리시설은 적용되는 기준에 맞도록 하수를 처리하고 수질을 관리한 뒤, 처리수를 공공수역 등으로 방류합니다.
여기서 ‘변기 물이 정화돼 바로 수돗물로 돌아온다’고 이해하는 것은 정확하지 않습니다.
하수처리와 상수도는 서로 다른 시스템입니다. 처리된 하수의 일부는 용도와 처리 수준에 따라 재이용될 수도 있고, 방류된 물은 하천 등 물환경의 일부가 될 수 있습니다. 우리가 사용하는 수돗물은 별도의 상수원에서 취수한 물을 정수장에서 처리해 공급합니다.
그러니 변기 레버를 누른 뒤의 물은 사라지는 것이 아닙니다.
집 안에서 보이지 않게 된 물을 도시의 배수와 하수처리 시스템이 이어받는 것입니다.
몇 초 만에 끝나는 변기 세척 뒤에는 배관의 물과 공기, 지하 하수관로, 그리고 다시 물에서 오염물질을 분리하는 처리시설이 이어져 있습니다.
출처 및 근거: 국가법령정보센터, 건축물의 설비기준 등에 관한 규칙, 하수도법 시행규칙 [별표 1] 공공하수처리시설·간이공공하수처리시설의 방류수수질기준
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