우리나라는 하수관거의 시공이 용이하고 관리가 용이한 오·우수를 동시에 배제하는 방식인 합류식 하수관거를 적용하였으나, 청천 시 유속이 느려 장시간동안 하수관거에 퇴적되어 강우 초기에는 하수의 수질이 악화되며, 하수의 흐름이 방해하는 경우에는 우수토실에서 오수가 수역으로 방류되는 문제점이 발생되었다. 이에 한강수계 하수관거 정비 시범사업이 본격적으로 시작되면서 하수관거 정비사업이 추진되어 우수와 오수가 별도의 하수관으로 흐르도록 하는 분류식 하수관거로 전환되었다. 그러나 강우 시 하수처리장의 두배가 넘는 물이 유입되어 처리되지 못한 채 오염도 높은 하수와 분뇨로 설계기준 이상의 고농도 하수 유입으로 인하여 일부 하수처리장은 적절한 처리가 이루어지지 못한 채 운영상 문제점이 발생하고 있다. 이에 한강수역의 운영상으로 문제점이 발생하고 있는 B하수처리장을 연구대상 하수처리장으로 선정하여 최적 운영 방안을 도출하기 위해 연구를 수행하였다. 연구대상 하수처리장은 장기폭기법을 적용하고 있으며, 분류식화로 직속적으로 상승하고 있는 고농도 유입하수로 장기폭기법으로 운적하기 어려워 간헐폭기법으로 변경운전하고 있다. 또한 동절기 극 저 수온으로 ...
우리나라는 하수관거의 시공이 용이하고 관리가 용이한 오·우수를 동시에 배제하는 방식인 합류식 하수관거를 적용하였으나, 청천 시 유속이 느려 장시간동안 하수관거에 퇴적되어 강우 초기에는 하수의 수질이 악화되며, 하수의 흐름이 방해하는 경우에는 우수토실에서 오수가 수역으로 방류되는 문제점이 발생되었다. 이에 한강수계 하수관거 정비 시범사업이 본격적으로 시작되면서 하수관거 정비사업이 추진되어 우수와 오수가 별도의 하수관으로 흐르도록 하는 분류식 하수관거로 전환되었다. 그러나 강우 시 하수처리장의 두배가 넘는 물이 유입되어 처리되지 못한 채 오염도 높은 하수와 분뇨로 설계기준 이상의 고농도 하수 유입으로 인하여 일부 하수처리장은 적절한 처리가 이루어지지 못한 채 운영상 문제점이 발생하고 있다. 이에 한강수역의 운영상으로 문제점이 발생하고 있는 B하수처리장을 연구대상 하수처리장으로 선정하여 최적 운영 방안을 도출하기 위해 연구를 수행하였다. 연구대상 하수처리장은 장기폭기법을 적용하고 있으며, 분류식화로 직속적으로 상승하고 있는 고농도 유입하수로 장기폭기법으로 운적하기 어려워 간헐폭기법으로 변경운전하고 있다. 또한 동절기 극 저 수온으로 질산화 미생물 활성도의 저하로 하수처리장의 악영향이 있는 하수처리장이다. 이에 운영현황과 공정모사 인자를 분석하였으며 운영상 문제점을 파악하기 위해 GPS-X를 이용하여 시나리오의 조건으로 유입특성으로 분류하고, 유입유량 변동, 하수의 부하조건에 따라 공정모델 시나리오를 구축하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션을 한 결과 유입특성은 합류식, 분류식 유입조건에서 장기폭기법으로는 T-N과 T-P의 경우 초과를 하여 준수할 수 없을 것으로 나타났으며, 간헐폭기법으로 변경운영을 하여 일평균 유입유량과 부하조건에 따라 시뮬레이션을 한 결과 T-P경우에서만 법정방류수질기준을 준수하지 않았지만 총인처리시설 성능여하에 따라 T-P항목은 준수가 가능할 것으로 판단된다. 또한, B하수처리장의 문제 중 하나인 저 수온 조건에서는 평균 수온인 13℃보다 방류수 수질 농도는 높게 나타나, 하수처리에 이용되는 미생물이 온도가 떨어지는 겨울철에는 활성화되지 않아 하수처리에 어려움이 있다는 이유로 추정된다. 마지막으로, GPS-X의 Timer 객체를 이용한 간헐포기 교대주기를 통해 포기주기는 고정하고 비포기 주기를 변경하면서 살펴본 결과, 운영조건에서는 포기 50분, 비포기 25분부터 가장 적절한 것으로 확인되었다, 반면, 고부하조건에서는 포기 50분, 비포기 40분에서 적절한 것으로 나타났다. 따라서, B하수처리장의 최적운전방법은 간헐포기 교대주기에 따른 하수처리장의 운영관리가 적합 할 것으로 판단된다.
우리나라는 하수관거의 시공이 용이하고 관리가 용이한 오·우수를 동시에 배제하는 방식인 합류식 하수관거를 적용하였으나, 청천 시 유속이 느려 장시간동안 하수관거에 퇴적되어 강우 초기에는 하수의 수질이 악화되며, 하수의 흐름이 방해하는 경우에는 우수토실에서 오수가 수역으로 방류되는 문제점이 발생되었다. 이에 한강수계 하수관거 정비 시범사업이 본격적으로 시작되면서 하수관거 정비사업이 추진되어 우수와 오수가 별도의 하수관으로 흐르도록 하는 분류식 하수관거로 전환되었다. 그러나 강우 시 하수처리장의 두배가 넘는 물이 유입되어 처리되지 못한 채 오염도 높은 하수와 분뇨로 설계기준 이상의 고농도 하수 유입으로 인하여 일부 하수처리장은 적절한 처리가 이루어지지 못한 채 운영상 문제점이 발생하고 있다. 이에 한강수역의 운영상으로 문제점이 발생하고 있는 B하수처리장을 연구대상 하수처리장으로 선정하여 최적 운영 방안을 도출하기 위해 연구를 수행하였다. 연구대상 하수처리장은 장기폭기법을 적용하고 있으며, 분류식화로 직속적으로 상승하고 있는 고농도 유입하수로 장기폭기법으로 운적하기 어려워 간헐폭기법으로 변경운전하고 있다. 또한 동절기 극 저 수온으로 질산화 미생물 활성도의 저하로 하수처리장의 악영향이 있는 하수처리장이다. 이에 운영현황과 공정모사 인자를 분석하였으며 운영상 문제점을 파악하기 위해 GPS-X를 이용하여 시나리오의 조건으로 유입특성으로 분류하고, 유입유량 변동, 하수의 부하조건에 따라 공정모델 시나리오를 구축하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션을 한 결과 유입특성은 합류식, 분류식 유입조건에서 장기폭기법으로는 T-N과 T-P의 경우 초과를 하여 준수할 수 없을 것으로 나타났으며, 간헐폭기법으로 변경운영을 하여 일평균 유입유량과 부하조건에 따라 시뮬레이션을 한 결과 T-P경우에서만 법정방류수질기준을 준수하지 않았지만 총인처리시설 성능여하에 따라 T-P항목은 준수가 가능할 것으로 판단된다. 또한, B하수처리장의 문제 중 하나인 저 수온 조건에서는 평균 수온인 13℃보다 방류수 수질 농도는 높게 나타나, 하수처리에 이용되는 미생물이 온도가 떨어지는 겨울철에는 활성화되지 않아 하수처리에 어려움이 있다는 이유로 추정된다. 마지막으로, GPS-X의 Timer 객체를 이용한 간헐포기 교대주기를 통해 포기주기는 고정하고 비포기 주기를 변경하면서 살펴본 결과, 운영조건에서는 포기 50분, 비포기 25분부터 가장 적절한 것으로 확인되었다, 반면, 고부하조건에서는 포기 50분, 비포기 40분에서 적절한 것으로 나타났다. 따라서, B하수처리장의 최적운전방법은 간헐포기 교대주기에 따른 하수처리장의 운영관리가 적합 할 것으로 판단된다.
The combined sewer system, an easy model to manage, which overflow the sanitary and strom-drainage simultaneously, is applied in the construction of the sewer system in Korea. However, the sewage’s water quality deteriorates in the beginning of the heavy rain as the sewer system’s speed remains slow...
The combined sewer system, an easy model to manage, which overflow the sanitary and strom-drainage simultaneously, is applied in the construction of the sewer system in Korea. However, the sewage’s water quality deteriorates in the beginning of the heavy rain as the sewer system’s speed remains slow for long periods during fair weather. When the sewerage flow is disturbed, the sewage releases to the outfall from the storm overflow chamber. The sewer system changed into a separated sewer system, in which the storm water and sewage flow to the separate sewer pipe, since the sewer rehabilitation demonstration project started in the water system of Han River. The inflow of untreated polluted water and high concentrated polluted water than the design’s standard, during the heavy, rain when the quantity of the inflowing water doubled, however, are emerging as the problem of proper management. To find out the appropriate management method, this study, hence, selected a sewage treatment plant, “B sewage treatment plant,” in the Han River, which is facing the above mentioned management problem. The selected plant is applying the extended aeration process. It failed to control the continuously increasing high concentration inflows using extended aeration process. Now the system is converted to the intermittent aeration process. Moreover, it is a sewage treatment plant having difficulties of the inactiveness of the nitrifying bacteria in the winter as a result of low water temperature. This study observes the current condition of operation and analyze the process simulation. To identify the problem of management, it carries out simulation analysis using GPS-X. It carries out the simulation by classifying the inflow characteristics as the condition of scenario, change in inflow quantity, and establishing the process model following the sewage’s loading condition. The simulation result is as follows: the inflow characteristic in the combined and separated inflow condition, as for the extended aeration process, T-N and T-P crossed the standards. In the simulation after changing the running process to the intermittent aeration process, though the legal standard of the discharge of water is not followed, following the daily average inflow quantity and loading condition, it is observed that the T-P could maintain the standards according to the performance of the wastewater treatment plant. Moreover, another issue is the water quality concentration of effluent water found higher than the average water temperate – 13°C. It is predicted that the inactiveness of the microorganism, which uses in the se wage treatment, during the winter when the temperature goes down, making water disposal difficult. Finally, through the analysis using GPS-X’s Timer Object, fixing the aerobic contact-time and changing anoxic contact-time through intermittent aeration rotation cycle, it confirmed that aerobic from 50 minutes and anoxic from 25 minutes found as the most appropriate in the operation condition. While, in the highly loaded conditions, aerobic from 50 minutes and anoxic from 40 minutes found most appropriate. Hence, through the observation of the “B wastewater treatment plant,” it is concluded that the optimal operation model is the wastewater treatment plant management following intermittent aeration rotation cycle.
The combined sewer system, an easy model to manage, which overflow the sanitary and strom-drainage simultaneously, is applied in the construction of the sewer system in Korea. However, the sewage’s water quality deteriorates in the beginning of the heavy rain as the sewer system’s speed remains slow for long periods during fair weather. When the sewerage flow is disturbed, the sewage releases to the outfall from the storm overflow chamber. The sewer system changed into a separated sewer system, in which the storm water and sewage flow to the separate sewer pipe, since the sewer rehabilitation demonstration project started in the water system of Han River. The inflow of untreated polluted water and high concentrated polluted water than the design’s standard, during the heavy, rain when the quantity of the inflowing water doubled, however, are emerging as the problem of proper management. To find out the appropriate management method, this study, hence, selected a sewage treatment plant, “B sewage treatment plant,” in the Han River, which is facing the above mentioned management problem. The selected plant is applying the extended aeration process. It failed to control the continuously increasing high concentration inflows using extended aeration process. Now the system is converted to the intermittent aeration process. Moreover, it is a sewage treatment plant having difficulties of the inactiveness of the nitrifying bacteria in the winter as a result of low water temperature. This study observes the current condition of operation and analyze the process simulation. To identify the problem of management, it carries out simulation analysis using GPS-X. It carries out the simulation by classifying the inflow characteristics as the condition of scenario, change in inflow quantity, and establishing the process model following the sewage’s loading condition. The simulation result is as follows: the inflow characteristic in the combined and separated inflow condition, as for the extended aeration process, T-N and T-P crossed the standards. In the simulation after changing the running process to the intermittent aeration process, though the legal standard of the discharge of water is not followed, following the daily average inflow quantity and loading condition, it is observed that the T-P could maintain the standards according to the performance of the wastewater treatment plant. Moreover, another issue is the water quality concentration of effluent water found higher than the average water temperate – 13°C. It is predicted that the inactiveness of the microorganism, which uses in the se wage treatment, during the winter when the temperature goes down, making water disposal difficult. Finally, through the analysis using GPS-X’s Timer Object, fixing the aerobic contact-time and changing anoxic contact-time through intermittent aeration rotation cycle, it confirmed that aerobic from 50 minutes and anoxic from 25 minutes found as the most appropriate in the operation condition. While, in the highly loaded conditions, aerobic from 50 minutes and anoxic from 40 minutes found most appropriate. Hence, through the observation of the “B wastewater treatment plant,” it is concluded that the optimal operation model is the wastewater treatment plant management following intermittent aeration rotation cycle.
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