유기탄소원으로 폐주정을 활용한 오수처리시설 질소제거 및 비용저감 효과 분석 Analysis of Total Nitrogen Removal and Cost Savings at Wastewater Treatment Facility by Using Waste Alcohol as Organic Carbon Source원문보기
유입수의 유기물 농도가 낮고 암모니아성 질소(NH3-N)의 농도가 높은 하수처리장에서는 질소제거를 위해 외부 탄소원을 공급하고 있다. 기존에 활용되던 메탄올과 같은 외부탄소원은 처리 공정에 지속적으로 주입될 경우 처리비용의 상승에 따라 경제성 측면에서 처리장 운영에 부담이 될 수 있다. 따라서 음폐수, 탈리액, 폐주정 등과 같은 유기성 폐기물을 대체 외부탄소원으로 활용할 수 있는 방안이 강구되어야 한다. 본 연구에서는 오수처리용 외부탄소원으로 활용되는 메탄올의 대체물질로서 폐주정의 활용가능성을 검토하였다. 고속도로 휴게소에 위치한 ...
제 목 : 유기탄소원으로 폐주정을 활용한 오수처리시설 질소제거 및 비용저감 효과 분석
유입수의 유기물 농도가 낮고 암모니아성 질소(NH3-N)의 농도가 높은 하수처리장에서는 질소제거를 위해 외부 탄소원을 공급하고 있다. 기존에 활용되던 메탄올과 같은 외부탄소원은 처리 공정에 지속적으로 주입될 경우 처리비용의 상승에 따라 경제성 측면에서 처리장 운영에 부담이 될 수 있다. 따라서 음폐수, 탈리액, 폐주정 등과 같은 유기성 폐기물을 대체 외부탄소원으로 활용할 수 있는 방안이 강구되어야 한다. 본 연구에서는 오수처리용 외부탄소원으로 활용되는 메탄올의 대체물질로서 폐주정의 활용가능성을 검토하였다. 고속도로 휴게소에 위치한 MLE 공법 오수처리시설을 대상으로 대체탄소원 현장적용 실험을 통해 오염물질(유기물, 질소, 부유물질 및 인) 제거 성능을 평가하였으며, 유기성폐기물 재이용에 따른 경제적·환경적 효과를 살펴보았다. BOD5 평균제거율은 폐주정 적용 후 99.6%로 적용 전에 비해 약 2% 높은 처리효율을 보였다. 기존 고속도로 휴게소 오수처리장 MLE 공정의 경우 질산화 기작은 안정적으로 일어났으나, 낮은 질산성질소 처리효율로 인해 TN 제거율은 16.3% 수준이었다. 폐주정을 유기탄소원으로 적용하여 MLE 공정을 운영한 결과 질소 제거 측면에서 안정적인 처리효율을 보였다. 폐주정 적용 전후 TN 제거효율은 16.3%에서 82.2%로 향상되었으며, NH3-N의 경우에도 평균 98.5%로 높은 제거효율을 보였다. SS와 TP의 경우에는 폐주정 주입과 상관없이 높은 처리효율을 나타냈다(SS: 90.4~99.6%, TP: 97.9~99.9%). 또한 메탄올 대신 폐주정을 외부탄소원으로 대체하여 사용할 경우 연간 약 95.3%의 운영비용이 절감과 58.44 ton의 온실가스 저감효과가 있는 것으로 분석되었다.
주요어 : 외부탄소원, 폐주정, 오수처리시설, 질산화, 탈질화
제 목 : 유기탄소원으로 폐주정을 활용한 오수처리시설 질소제거 및 비용저감 효과 분석
유입수의 유기물 농도가 낮고 암모니아성 질소(NH3-N)의 농도가 높은 하수처리장에서는 질소제거를 위해 외부 탄소원을 공급하고 있다. 기존에 활용되던 메탄올과 같은 외부탄소원은 처리 공정에 지속적으로 주입될 경우 처리비용의 상승에 따라 경제성 측면에서 처리장 운영에 부담이 될 수 있다. 따라서 음폐수, 탈리액, 폐주정 등과 같은 유기성 폐기물을 대체 외부탄소원으로 활용할 수 있는 방안이 강구되어야 한다. 본 연구에서는 오수처리용 외부탄소원으로 활용되는 메탄올의 대체물질로서 폐주정의 활용가능성을 검토하였다. 고속도로 휴게소에 위치한 MLE 공법 오수처리시설을 대상으로 대체탄소원 현장적용 실험을 통해 오염물질(유기물, 질소, 부유물질 및 인) 제거 성능을 평가하였으며, 유기성폐기물 재이용에 따른 경제적·환경적 효과를 살펴보았다. BOD5 평균제거율은 폐주정 적용 후 99.6%로 적용 전에 비해 약 2% 높은 처리효율을 보였다. 기존 고속도로 휴게소 오수처리장 MLE 공정의 경우 질산화 기작은 안정적으로 일어났으나, 낮은 질산성질소 처리효율로 인해 TN 제거율은 16.3% 수준이었다. 폐주정을 유기탄소원으로 적용하여 MLE 공정을 운영한 결과 질소 제거 측면에서 안정적인 처리효율을 보였다. 폐주정 적용 전후 TN 제거효율은 16.3%에서 82.2%로 향상되었으며, NH3-N의 경우에도 평균 98.5%로 높은 제거효율을 보였다. SS와 TP의 경우에는 폐주정 주입과 상관없이 높은 처리효율을 나타냈다(SS: 90.4~99.6%, TP: 97.9~99.9%). 또한 메탄올 대신 폐주정을 외부탄소원으로 대체하여 사용할 경우 연간 약 95.3%의 운영비용이 절감과 58.44 ton의 온실가스 저감효과가 있는 것으로 분석되었다.
Title : Analysis of total nitrogen removal and economical efficiency at wastewater treatment facility by using waste alcohol as organic carbon source
Wastewater treatment plants with low concentrations of organic matter in the influent and high concentrations of ammonia nitrogen (NH3-N) nee...
Title : Analysis of total nitrogen removal and economical efficiency at wastewater treatment facility by using waste alcohol as organic carbon source
Wastewater treatment plants with low concentrations of organic matter in the influent and high concentrations of ammonia nitrogen (NH3-N) need to supply external carbon sources for nitrogen removal. Existing carbon sources, such as methanol, which have been previously used, can be economically burdened in the operation of the plant, due to excessive treatment costs when continuously injected into the treatment process. Therefore, a plan to utilize organic wastes such as food waste effluent, desorption liquid and waste alcohol as an alternative external carbon source should be devised. In this study, we examined the feasibility of using waste alcohol as a substitute for methanol used as external carbon source for wastewater treatment. The performance of the removal of pollutants (organic, nitrogen, suspended solids and phosphorus) was evaluated through the field application experiment of alternative carbon source for MLE wastewater treatment facility located in the highway rest area, and the economic and environmental effects of organic waste reuse were evaluated. The average removal rate of BOD5 was 99.6% after application of waste alcohol, which was about 2% higher than before treatment. In the previous MLE process, the nitrification mechanism was stable, but the TN removal rate was 16.3%, due to the low nitrogen nitrate treatment efficiency. The MLE process using waste alcohol as an organic carbon source showed stable treatment efficiency in terms of nitrogen removal. The TN removal efficiency improved from 16.3% to 82.2% before and after the application of waste alcohol. The average removal efficiency of NH3-N was 98.5%. The removal efficiency of SS and TP were high regardless of waste alcohol injection (SS: 90.4~ 99.6%, TP: 97.9~99.9%). In addition, when the waste alcohol is replaced with an external carbon source instead of methanol, it is estimated that the annual operating cost is reduced by about 95.3% and the greenhouse gas(CO2) emission is reduced by 58.44 tons.
Title : Analysis of total nitrogen removal and economical efficiency at wastewater treatment facility by using waste alcohol as organic carbon source
Wastewater treatment plants with low concentrations of organic matter in the influent and high concentrations of ammonia nitrogen (NH3-N) need to supply external carbon sources for nitrogen removal. Existing carbon sources, such as methanol, which have been previously used, can be economically burdened in the operation of the plant, due to excessive treatment costs when continuously injected into the treatment process. Therefore, a plan to utilize organic wastes such as food waste effluent, desorption liquid and waste alcohol as an alternative external carbon source should be devised. In this study, we examined the feasibility of using waste alcohol as a substitute for methanol used as external carbon source for wastewater treatment. The performance of the removal of pollutants (organic, nitrogen, suspended solids and phosphorus) was evaluated through the field application experiment of alternative carbon source for MLE wastewater treatment facility located in the highway rest area, and the economic and environmental effects of organic waste reuse were evaluated. The average removal rate of BOD5 was 99.6% after application of waste alcohol, which was about 2% higher than before treatment. In the previous MLE process, the nitrification mechanism was stable, but the TN removal rate was 16.3%, due to the low nitrogen nitrate treatment efficiency. The MLE process using waste alcohol as an organic carbon source showed stable treatment efficiency in terms of nitrogen removal. The TN removal efficiency improved from 16.3% to 82.2% before and after the application of waste alcohol. The average removal efficiency of NH3-N was 98.5%. The removal efficiency of SS and TP were high regardless of waste alcohol injection (SS: 90.4~ 99.6%, TP: 97.9~99.9%). In addition, when the waste alcohol is replaced with an external carbon source instead of methanol, it is estimated that the annual operating cost is reduced by about 95.3% and the greenhouse gas(CO2) emission is reduced by 58.44 tons.
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