본 보고서는 ○○시 상하수도사업소 하수과 출장단이 2025년 9월 29일부터 10월 2일까지 3박 4일간 일본 홋카이도 지역의 선진 유기성 폐자원 처리 시설을 벤치마킹한 결과를 담고 있습니다. 출장의 주된 목적은 음식물류 폐기물, 하수찌꺼기, 가축분뇨 등 유기성 폐자원의 통합 바이오가스화 시설 및 하수찌꺼기 소각시설 건설 및 운영 방안을 모색하는 것이었습니다. 방문단은 삿포로바이오푸드리사이클, 동부슬러지센터, 서부슬러지센터를 견학하며 각 시설의 기술적 특징과 운영 노하우를 습득했습니다. 이를 통해 ○○시 하수처리장 개선 및 하수찌꺼기 소각시설의 성공적인 건설을 위한 구체적인 시사점과 활용 방안을 도출했습니다.

방문단은 일본 홋카이도 지역의 세 곳의 선진 폐기물 처리 시설을 방문하여 ○○시의 하수처리 시스템 개선 및 하수찌꺼기 소각시설 건설에 필요한 핵심 정보를 습득했습니다.

첫 번째 방문지인 삿포로바이오푸드리사이클은 2025년 9월 30일에 방문했습니다. 이곳은 음식물 폐기물을 혐기성 소화조에서 처리하여 바이오가스를 생산하고 이를 전력으로 전환하여 판매하는 민간 운영 시설입니다. 방문단은 100톤/일 규모의 습식 메탄 발효 방식과 1,980kW의 발전 설비를 견학하며 음식물 폐기물 처리 및 에너지화 기술을 살펴보았습니다. 특히, 소화조 체류 시간이 25일로 ○○시 하수처리시설의 16일보다 길었으나, ○○시의 THP(가용화설비) 도입으로 소화 효율을 극대화할 수 있다는 점을 확인했습니다. 이 시설은 주로 음식물 폐기물을 처리하며, 향후 폐플라스틱 세척 및 판매 계획도 검토 중이라는 점이 인상 깊었습니다.

두 번째 방문지인 동부슬러지센터는 2025년 10월 1일에 방문했습니다. 이 센터는 삿포로시 동부의 3개 물재생센터로부터 압송관을 통해 유입되는 슬러지를 농축, 탈수 후 유동상식 소각로에서 처리하는 시설입니다. 방문단은 탈수 슬러지를 사전 건조 없이 직접 소각하는 방식과 소각 중 발생하는 배기가스의 열을 회수하여 연소 공기를 예열하는 시스템을 상세히 살펴보았습니다. 특히, 배기가스 처리 후 소각재를 시멘트 원료로 반출하는 자원 재활용 체계와 건물 옥상에 설치되어 미관을 해치지 않는 배기탑(굴뚝) 디자인은 ○○시 소각시설 건설에 중요한 시사점을 제공했습니다. 유동상식 소각 방식은 비교적 낮은 온도에서 연소되어 질소산화물(NOx) 배출이 적다는 장점이 있어, 인근 주거지역과 환경 규제를 고려할 때 ○○시의 추진 방식과 적합하다고 판단되었습니다.

세 번째 방문지인 서부슬러지센터는 동부슬러지센터 방문 직후인 2025년 10월 1일에 방문했습니다. 이 센터는 삿포로시 서부의 7개 물재생센터로부터 유입되는 슬러지를 농축, 탈수, 건조 후 계단 스토커식 소각로에서 처리하는 시설입니다. 일본 내 슬러지 처리 시설 중 스토커식 소각시설은 서부센터가 유일하다는 설명을 들으며, 방문단은 탈수 슬러지를 건조 후 소각하는 방식과 소각 중 발생하는 배기가스의 열을 건조기 및 증기 발전기의 열로 재사용하는 에너지 회수 시스템을 면밀히 검토했습니다. 사전 건조 방식은 소각 효율을 증대시키지만, 추가 설비 설치 및 관리, 물질 특성 변화에 따른 소각 처리 방식 고려 등 운영 및 유지보수 측면에서 추가적인 고려 사항이 있음을 파악했습니다.

이번 출장을 통해 얻은 핵심 교훈은 선진 시설들이 수처리 시설과 슬러지 처리 시설을 별도 부지에 설치하고 슬러지를 관로로 압송하여 집중 처리함으로써 악취 민원을 최소화하고 있다는 점입니다. 또한, 소각시설의 고온 처리 과정에서 배기가스 악취가 거의 제거된다는 점도 확인했습니다. ○○시의 경우 석수하수처리시설에서 발생하는 탈수 슬러지(약 150톤/일)를 전량 외부 위탁 또는 매립지로 반출하고 있어 처리 어려움을 겪고 있으며, 기존 건조 설비의 수요처 확보에도 난항을 겪고 있습니다. 이에 따라, 삿포로시의 동부 및 서부 슬러지센터의 소각시설 벤치마킹은 ○○시 석수하수처리시설에 추진 중인 소각시설 건설 사업에 대한 성공적인 방안을 모색하는 데 중요한 참고 자료가 될 것입니다. 특히, 동부센터의 유동상식 소각 방식은 대기오염물질 관리가 용이하고 미관을 고려한 굴뚝 설치 사례가 있어 ○○시의 환경적, 사회적 여건에 더욱 적합할 것으로 사료됩니다. 향후 ○○시는 이번 벤치마킹을 통해 습득한 지식을 바탕으로 소각시설의 성공적인 건설 및 효율적인 운영 방안을 수립할 계획입니다.