산악 터널 공사에서는, 터널 굴삭에 수반하여 발생하는 절삭날로부터의 용수나 공사용수에, 삭공, 얼룩 쌓아, 즈리 운반에 의한 세립토나 콘크리트 타설, 약액 주입에 의한 시멘트, 주입재, 혹은 각종의 갱내 작업용 기계류로부터 누수하는 유분 등이 혼입됨으로써, 탁수가 되어 배출되는 경우가 많다. 이 탁수의 수량, 수질은 터널의 규모, 연장, 굴착 방식, 지질, 지하 용수량 등에 따라 달라진다. 터널공사는 비교적 긴 공기를 필요로 하기 때문에 탁수를 직접 하천, 호수, 농업수로 등으로 배출하면 수질오탁을 일으켜 생활환경, 자연환경에 피해를 끼치게 된다.
일반적으로, 터널 공사의 탁수에서의 환경 보전상, 문제가 되는 것은 SS(부유 물질), pH(수소 이온 농도) 및 유분이다. 공사에 따라서는 처리수의 규제치로 생물화학적 산소 요구량(BOD=Biochemical oxygen demand), 화학적 산소 요구량(COD=Chemical Oxygen Demand), 크롬 함유량 등을 묻는 경우도 있다. 또, 중금속류를 포함하는 용수가 문제가 되는 경우가 있다. 지산중에 공업배수가 유입된 개소나 중금속류를 함유하고 있는 지산중을 굴삭하는 경우에는 그 대응에 대해 별도로 검토하여야 한다.
배수 처리를 계획할 때에는, 예상 배수량을 설정하고, 배수 기준을 파악해 둘 필요가 있다.
터널 공사에 있어서의 탁수의 원수는 갱내 용수와 공사용수의 2개로 나눌 수 있다. 이 중 갱내 용수량에 대해서는 예측과 실제로 큰 차이가 있는 경우도 많아, 원수량을 계획 시점에서 정확하게 예측하는 것은 곤란하다고 할 수 있다. 이 때문에 터널 굴착 개시시에는 최소한의 탁수 처리 설비를 설치하고, 굴착의 진행에 수반하는 용수량의 증가에 맞추어 설비를 증설하는 방법도 채용되고 있다. 또, 용수량이 많아지는 경우, 용수의 성분 그 자체에 문제가 없으면, 시미즈와 탁수를 분리해, 세립토나 시멘트 등이 혼입하지 않는 시미즈는 별계통에서 직접 방류하는, 이른바 청탁 분리 방식 가 채용되는 경우도 많다.
착공 전에 오염수의 발생원과 그 영향의 유무, 정도 및 관련 법규류, 규제치 등을 조사하여 적절한 정화처리를 실시하여 배수하여야 한다. 또한, 배출수의 배수량이나 수질 등은 조례 등의 규정에 따라 측정, 보고할 필요가 있다.
일반적으로, 수질 오염원으로서 문제가 되는 SS, pH, 유분에 대해서, 그 처리에 있어서의 유의점과 대책을 설명한다.
【SS(부유 물질: Suspended solid)】
터널 공사중의 배수에 포함되어 있는 토립자의 입도 조성은, 암석의 종류나 그 성상, 돌출 방식, 배수 방식 등으로 다르지만, 실트, 점토 등 미세 한 입자가 차지하는 비율이 높은 경우가 많다. 이들 입자의 침강 속도는 매우 작고, 침강에 장시간을 필요로 하기 때문에, 물리적·화학적 처리를 더해, 입자를 집합시켜 플록(=응집 작용에 의해 생성한 큰 입자로, 푹신한 부유물 의 집합체)를 형성하여 침강을 가속시키는 방법이 취해지고 있다. 플록 형성에 사용되는 응집제는 무기 응집제 및 고분자 응집제를 포함한다. 무기 응집제로서 터널에사의 탁수 처리에 주로 사용되고 있는 것은 PAC(폴리염화알루미늄)이다. 고분자 응축제는 많은 메이커에 의해 독자적인 상품명으로 판매되고 있어 제품의 종류는 다수 있지만, 음이온성의 것이 많이 사용되고 있다. 이들 무기 응집제와 고분자 응집제는 시너지 효과를 기대하여 병용하는 경우가 많다.
【pH(수소 이온 농도: Potential of hydrogen)】
터널 공사에 따라 발생하는 용수의 pH는, 일반적으로 6.5~7.5 정도이지만, 분사 콘크리트, 약액 주입제 등의 혼입에 의해 pH가 9~13 되는 경우가 많다. 또 지산의 암질, 토질에 따라서는 용수 자체가 강산성, 강알칼리성을 나타내는 경우도 있다. 공공용 수역으로 배수하는 경우에는 배수 기준치의 범위까지 pH 조정하여야 한다. pH 조정은, 침강 분리 전에 실시하는 경우와 후에 실시하는 경우가 있어, 전자는 응집 처리가 최적 pH 범위에서 실시할 수 있는 것 등으로 최근 많이 채용되고 있지만, 후자에서는, 탁수 중에는 중화 반응 를 저해하는 물질이 많이 혼입되어 있어, 후중화에 비해 중화제 사용량이 다소 많아진다. 알칼리성 배수에 대해서는, 탄산 가스가 일반적으로 사용되고 있지만, pH값이 특별히 높은 경우 등에는 희황산을 일시적으로 사용하는 경우도 있다. 또한, 산성 배수에는 소석회, 가성 소다 등이 사용된다.
【유분(노르말헥산 추출물질)】
터널 굴삭용 기계(삭암기, 암반 굴삭기, 기관차, 레일, 전단 운반차) 등으로부터 누출하는 유지가 용수 중에 혼입하면, 그 농도는 10~15ppm에 될 수 있습니다.
유분이 문제가 되는 것은, 주로 이취의 발생, 어패류에의 착취로 저농도로도 착취하는 경우가 있기 때문에, 최대한 제거하는 것을 생각해야 한다. 원수에 유분이 혼입한 경우, 원수조에서 폴리에틸렌계의 천상 흡착재 등이 사용된다. (참고자료:「산악터널 공법의 조사·설계에서 시공까지」, 사단법인 지반공학회)
