The Effect of Reclaimed Sewage Irrigation on the Rice Cultivation

벼 재배시 생활오수 처리수 관개 효과

A feasibility study was performed to examine the agronomic application of treated sewage on paddy rice culture by field experiment. The domestic sewage was treated by the constructed wetland system which was in subsurface flow type and consisted of sand and macrophyte. The effluent of the wetland system was adjusted to maintain the total nitrogen concentration below $25mgL^{-1}$ and used for irrigation water. Four treatments include (1) irrigation of treated sewage after concentration adjusted with conventional fertilization (TWCF), (2) irrigation of treated sewage after concentration adjusted with half of the conventional fertilization (TWHF), (3) irrigation of treated sewage after concentration adjusted without fertilization (TWNF), and (4) irrigation of treated sewage as it was without fertilization (SWNF). These cases were compared to the control case of tap water irrigation with conventional fertilization (Control). Generally, addition of the treated sewage to the irrigation water showed no adverse affect on paddy rice culture, and even improvement was noticed in both growth and yields. TWCF showed the best result and the yields exceed the Control in about 10%. Overall performance of the treatments was TWCF, Control, TWHF, TWNF, and SWNF in decreasing order. From this study, it appears that reuse of treated sewage as a supplemental irrigation water could be feasible and practical alternative for ultimate sewage disposal which often causes water quality problem to the receiving water body. For full scale application, further study is recommended on the specific guidelines of major water quality components and public health.

본 연구에서는 인공습지 처리시설에서 나오는 생활오수 처리수의 농업용수로 재이용 가능성을 조사하기 위하여 관개용수의 수질과 시비량을 조절하여 벼재배실험을 수행하였으며, 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. T-N농도가 약 $25mgL^{-1}$까지는 생활오수 처리수를 함유한 관개용수의 수질이 벼의 생장과 수확면에 모두 거의 영향을 미치지 않았으며, 결정적인 영향을 미친 요인은 시비량이었다. 2. 시비량을 동일하게 하였을 경우에 수돗물을 관개한 대조구보다 T-N을 약 $25mgL^{-1}$로 조절 하여 영양물질을 함유한 상태의 생활오수처리수를 관개한 실험구가 오히려 약 9%정도 많이 수확하였다. 이러한 결과는 적절한 농도의 오수처리수는 벼의 재배에 장해가 되는 것이 아니고 오히려 유익할 수도 있음을 의미한다. 3. 종실의 중금속성분 분석결과에 의하면 생활오수처리수의 관개가 종실의 중금속축적에 미치는 영향이 거의 없었다. 따라서, 생활오수처리수를 관개함으로서 종실에 중금속유해성분이 증가하여 건강에 악영향을 미칠 가능성은 적다고 생각된다. 다만 위생적인 작업환경 및 심미적인 영향에 대해서는 구체적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 4. 이상의 실험결과에 의하면 오수처리수는 벼재배에 오염성분으로 작용하기보다는 오히려 유익한 관개용수로 재이용할 수 있다고 판단된다. 이러한 결과는 물 부족 국가로서 다량의 관개용수를 필요로 하며 용수부족을 자주 겪는 우리나라의 벼재배에는 특히 적용가능성이 높아고 판단된다. 5. 생활오수 처리수의 관개를 본격적으로 적용하기 위해서는 벼재배에 악영향을 미치지 않는 범위에 대한 과학적이고 현실적인 수질기준을 설정, 영양물질을 함유한 관개용수 사용에 따른 시비량의 조정, 그리고 인공습지와 같은 저기술형 오수처리시설들이 농촌지역의 소규모 처리시설로서의 활발한 보급을 위하여 지속적인 추가연구가 필요하다.