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하수처리 연구개발 추진현황

2016. 06. 30 (목)

서울시난지물재생센터

목 차

Ⅰ. 연구개발 현황

Ⅱ. 연구개발 내용

Ⅲ. 향후 추진계획

1. 수질개선을 위한 TF회의 및 상시 전문가 자문 채널구축

2. 가변형 A2O 공법 최적 운영 매뉴얼 마련

3. 총인저감 응집제 현장실험 및 적용

4. 하수 인회수 장치 현장 실증연구

5. 소화가스 탈황을 위한 액상촉매 현장실증실험

6. CSOs내 오염물질 저감을 위한 DAF 기술개발

7. 침지식 중공사막 하수처리 실증화 사업

Ⅰ. 연구개발 현황

1. 수질개선을 위한 TF회의 및 상시 전문가 자문 채널 구축

Ⅱ. 연구개발 주요내용


⊙ 구 성

- 구 성 : 20명(외부전문가 5명, 내부직원 14명, 연구사 1명)

- 역 할 : 공정개선 안 검토 및 자문(시설 진단 및 운영, 개선 등)

⊙『총인 처리효율 향상 방안』: 1차 자문결과 (1/21)

- 처리장 내 T-P 물질수지 분석 및 검토

- 혐기조 인 방출 프로세스 분석 (체류시간, NOX와 PO4-P 측정 등)

- 반류수처리시설 관리강화 (슬러지처리공정 고형물 회수율 검토 등)

⊙『생물반응조 활성화 조건 및 약품투입시설 개선 』: 2차 자문결과 ( 3/25)

- 초기 우수로 인한 충격(쇼크) 저감 방안 (부분적 MLE 전환 운영 검토)

- 미생물 활성화는 산소 소비속도 분석 및 혐기조 출구 T-P 값으로 상태 판단

- MLDO 조절 및 통합반류수 부하 저감, 유량 균등분배

- 향후 공기량, 약품투입시설 등은 계열별로 구분 설치로 운영 효율 향상



⊙ 노후 시설.장비 종합진단

- 기 간 : 2016.3.2~4.1(1~4차)

- 방 법 : TF팀원(10명)

- 결 과 : #1 초침 슬러지수집기 부식 등 33건 (긴급 9, 단기 5, 중장기 19)

- 조 치 : 긴급 9건(집행잔액으로 조치 중) , 단기 5건 (추경필요 4,375백 만원) ,

중장기 19건은 2017년 이후 예산반영 단위사업으로 추진

⊙『가변형 A2O 최적 운영 매뉴얼 검토 회의』: 3차 TF회의(6/2)

- 초침 수로 및 정류벽, 생물반응조 공기배관, 맴브레인 막힘 방지 방안

- 초침 및 종침의 슬러지수집기 및 스컴스키머 개선 방안

- 계절별 적정 MLDO 및 MLSS 농도 차등 운전 범위

- 우천시 공정별 기능 유지 한계 처리 유량 산정 등

2. 가변형 A2O공법 최적 운영매뉴얼 마련

⊙ 개 요

- 기 간 : 2016. 3월 ~ 12월

- 배 경 : MLE ⇒ 가변형 A2O공법 개선에 대한 운영 및 유지관리 기준 필요 ※ 처리시설 미비로 정상 시운전 못함 ⇒ 멤브레인 전면교체 및 시설보완 등 하자조치(`15년)

- 방 법 : 센터 + 전문운영업체 협업

⊙ 추진내용

- 계열별 유량 균등 조정 (유입수 및 반류수량)

- 초침 슬러지 계면 관리(0.6m이하),

- 생물반응조 운영인자 등 최적운영 조건

· MLDO, MLSS, SRT, 응집약품주입율, 내·외부 반송율 등

- 이차침전지 슬러지 수집기 유지관리 및 계면관리

· #1처리장 : 사이펀식, #2처리장 : 체인플라이트식


2. A2O 공법 최적운영 매뉴얼 마련

⊙ 향후 계획

- 일차침전지 협잡물, 스컴제거 설비 보완

- 종합진단 결과 노후 시설.장비 개선 추진

- 분뇨/통합반류수 처리시설 병합 운전 및 처리효율 제고

- 양질의 분뇨상징수를 분배조 투입시설 설치 방안 (탄소원 공급)

- 적정 처리용량 산정

⊙ 행정사항

- 매뉴얼 제작(1차) 및 직원교육(7월초)

- 계별절 세부운영 사항을 반영한 최종 매뉴얼 제작(12월말)


2. A2O 공법 최적운영 매뉴얼 마련

2. 가변형 A2O공법 최적 운영 매뉴얼 마련

스컴스크린

3. 총인저감을 위한 응집제 현장실험 및 적용



⊙ 개 요

- 기 간 : 2015. 11. 23 ~ 2015. 12. 19

- 대 상 : PAHCS (10%), PAC (17%)

⊙ 추진내용

- JAR 실험 결과 : Al농도(PAHCS) 0.039mM일 때 각각의 총인저감율 비교결과 동일

· 2-1계열: 41%, 3-1계열: 42%

- 현장실증 실험결과 ⇒ PAC가 PAHCS대비 효율이 좋음(13~21% :동일 Al 몰농도)

< Al 몰농도에 따른 응집제별 총인 저감율>

구 분 Al 몰농도(mM)

0.039 0.059 0.065 0.085 0.098

총인저감율

PAHCS

(2-1계열) 20% 19% 31% 28% 38%

PAC (3-1계열)

33% 40% 49% 48% 52%

< Al 몰농도에 따른 응집제별 총인 저감율>



⊙ 결과 및 조치사항

- 동일 Al농도에서 PAC가 PAHCS대비 총인 저감효율이 좋음 (13~21%)

- 응집제 변경 : #1처리장( 3/8 ), #2처리장( 1/14 )

- 응집제 주입 현황

· 20~30mg/L(~`15.12월말)⇒ 40~50mg/L(`16.1~5월) ⇒ 20~30mg/L(`16.6월)

- PAC 사용으로 약품비 절감 (3억6천 만원 추정)

· PAHCS : 223천원/톤(`15년도 2,964톤/년 사용), PAC : 152천원/톤


4. 하수의 인 회수장치 현장 실증 연구


4. 하수 인 회수장치 현장 실증 연구

⊙ 개 요

- 배 경 : 반류수에 포함된 고농도의 인을 회수, 반류수 부하저감 및 인 자원회수

- 기 간 : 2015. 2월 ~ 2016. 12월 (1년 연장 예정)

- 방 법 : 센터 및 물연구원(주관) 공동연구

⊙ 내 용

- 반류수에 다량 포함된 인 회수로 수질개선 및 자원화

⊙ 기대효과

- 인 회수 장치 최적 운영 및 조건 도출

- 응집약품비 예산 절감 및 자원화(비료원료)로 수익창출

5. 소화가스 탈황을 위한 액상촉매 현장실증 연구


5. 소화가스 탈황을 위한 액상촉매 현장실증 실험

⊙ 개 요

- 목 표 : 탈황시설에서 사용되는 분말촉매를 액상으로 전환하여 처리효율 향상

- 기 간 : 2015. 12월 ~ 2016. 12월

- 방법 : 물연구원 + 난지센터 공동연구

⊙ 내 용

- #2처리장 액상촉매 탈황시설(20,000㎥/일) 공정개선 및 탈황약품

⊙ 결 과

- H2S 저감(1600⇒50ppm) 및 약품비 약 50% 절감가능(단, 탈황탑 용량증설 필요)

⊙ 기대효과

- 소화가스 품질향상 및 약품비 절감

- 분말촉매 비산 및 배관막힘 방지로 근무 환경개선

- 현장 실증실험 결과를 바탕으로 타 센터 횡단전개 기대

6. CSOs내 오염물질 저감을 위한 DAF 기술개발


6. DAF기술로 영양염류 및 유기물질 제거

⊙ 개 요

- 기 간 : 2015. 3 ~ 2016. 12

- 방 법 : 뉴엔텍(주) + 난지센터

⊙ 내 용

- 초기 강우시 오염물질 부하저감을

위한 DAF 공정개발

⊙ 결과 및 기대효과

- 합류식 하수월류수(CSOs) 내 함유된 침전성 입자물질 효율적 제거

※ 짧은 처리시간(5~30분)에 방류수 수질기준 BOD 40mg/L이하 만족

- 초기우수 오염부하 저감으로 T-P처리, 조류제거, 반류수 처리시설 등 적용 가능

7. 침지식 중공사막 하수처리 실증화 연구


7. 침지식 중공사막 하수처리 실증화 사업

⊙ 개 요

- 기 간 : `2016. 3월 ~

- 방 법 : 롯데케미컬 + 시립대 + 난지센터

⊙ 내 용

- 맴브레인 모듈장치 타입별 MBR 공법 기술개발(SRT, F/M, MLSS 최적 운전범위 등)

- #1처리장 초침 2계열 유입부에 MBR 실험장치 설치 예정(현재 플랜트 제작 중)

⊙ 진행사항

- #1처리장 초침(2계열) MBR 실험장치 설치 중(현재 플랜트 제작 중)

- 3차 총인처리시설에 적용되는 YDF공법 운영 및 유지관리 업무 참고

※ MBR (Memberrane Bio-Reactor) 공법

: 생물반응조와 멤브레인 기술을 결합하여 오염된 하수에서 중공사막을 이용한 입자성 물질 제거 공법

Ⅲ. 향후 추진계획

1. 잉여슬러지 농축효율 향상 연구(2016.7~8)

⊙ 현 황

- 잉여슬러지 농축효율 저하(1.5~2%)로 운영 애로

- 탈수 여액 및 상징수질에 의한 통합반류수 수질 악화

⊙ 방 법 : 난지센터+물연구원

⊙ 내 용

- 잉여슬러지 저류조에 보조응집제(나노플럭) 주입으로 농축효율 향상

- 최적 주입율 산정 및 경제성 검토

- 보조응집제의 소화미생물 위해성 평가 등

2. 영양염류(T-P, T-N)처리 향상을 위한 처리공법 연구(2016.6~12)

⊙ 내 용

- A2O와 MLE 공법 혼용운영

- 무산소조 시설용량 증대

감사합니다 !

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