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하수처리시설의 T-N 방류수 수질기준 강화방안에 관한 연구

A Study on Strengthening Option of T-N Effluent Water Quality Standards of Sewage Treatment Plants

한국물환경학회지 = Journal of Korean Society on Water Environment, v.34 no.2, 2018년, pp.216 - 225  

김지태 (경기대학교 환경에너지공학과.하.폐수고도처리기술개발사업단)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Over the past 40 years, the public sector has continued to invest in the sewage treatment plants (STPs) in Korea. Currently, the domestic sewage treatment rate is over 90% with the enhancement of operating efficiency of the STPs, and water quality of major rivers has been continuously improved. Howe...

주제어

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문제 정의

  • 또한, 기준 강화 시의 환경적 효과와 처리시설 개량을 위한 적정 기술을 살펴보고 국내 A공법사의 내부 설계 자료를 토대로 하수처리시설의 보강을 위한 투자 소요액을 추정하여 정책적인 실현 가능성을 분석하고자 한다.
  • 선진국의 하폐수 처리시설의 방류수 수질기준은 우리나라와 규제 방법과 기준의 측정 및 적용방식이 상이하여 동일한 잣대로 비교하기 어려우나 국립환경과학원의 연구 자료를 토대로 비교하고자 한다(NIER, 2013).
  • 우선 국내외 방류수 수질기준 중 총질소 및 총인 기준에 대해 환경부 통계자료 및 연구보고서를 조사·비교하고 수질오염 지표별로 주요 하천의 수질변화 추세를 분석하는 한편, 하수처리시설에서 배출되는 질소성분의 공공수역에의 기여 분을 조사하여 이를 토대로 총질소 기준의 강화 대안을 제시하고자 한다.
  • 이러한 여건을 감안하여 본고에서는 하·폐수 처리시설 방류수의 총질소 기준에 대한 적정성과 강화방안, 그리고 기준 강화시의 소요 투자금액과 환경적 효과에 대해 고찰하고자 한다.

가설 설정

  • 여기에서 2차 침전지의 증설은 생물반응조만으로 대응이 가능하다고 보아 고려하지 않았고, 생물반응조 증설을 위한 추가 부지매입비, 건축물 및 수전설비는 없다는 조건하에서 토목비용은 평당 500만원, 기계비용은 토목공사비 × 2, 전기공사비는 기계공사비 × 0.2로 산정하였으며 생물반응조 유효수심은 4 m, 체류시간은 기존 대비 15 mg/L의 경우는 1.0시간, 10 mg/L의 경우는 1.3시간 이상 더 필요한 것으로 가정하여 산정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Sharon시스템의 특징은? 질소제거 효율을 제고하는 신기술중 Sharon시스템의 경우 암모니아성 질소를 질산성 질소(Nitrate) 보다 아질산성 질소(Nitrite)로 질산화를 촉진하는 것이 특징이다. 간단한 단일 반응조로 슬러지 체류가 요구되지 않고, Nitrite 상태에서 탈질이 이루어지므로 산소 소비량 약 70 %와 탄소원 약 40 %를 감소할 수 있다.
하수처리시설의 방류수 수질기준은 어떠한가? 처리시설의 방류수 수질기준은 그간 점진적으로 강화되어 종래 BOD로 대표되는 유기물질 위주의 관리에서 1990년 중반 이후부터는 질소, 인 등 영양물질 기준을 추가로 설정하여 관리하고 있으며, 이에 따라 고도처리시설도 크게 확충되었다. 하수처리시설의 방류수 수질기준의 경우 영양물질 중 총인 처리기준은 최고 0.2 mg/L로 크게 강화되었으나 총질소 기준은 2002년 이후 20 mg/L로 설정되어 있으며, 더욱이 동절기에는 이를 충족하기 어려운 경우도 있다. 그간 하 폐수처리장의 총질소 기준을 강화해야 한다는 필요성에 대해서는 전문가들의 다양한 의견 제시와 상당한 논의가 있었으나 학술적으로 강화 대안을 제시한 바가 없는 것으로 파악된다.
Sharon시스템 처리 효율이 높은 이유는? 간단한 단일 반응조로 슬러지 체류가 요구되지 않고, Nitrite 상태에서 탈질이 이루어지므로 산소 소비량 약 70 %와 탄소원 약 40 %를 감소할 수 있다. 특히, 질산화가 70 ~ 90 % 이뤄져 처리효율이 높다. Sharon 공정과의 조합 방안이 많이 연구되고 있는 Anammox 시스템의 경우 Nitrite상에서 탄소원 소비 없이 Anammox균을 이용하여 탈질시켜 질소를 처리하는 시스템으로 약 90 ~ 95 %의 질소처리 효율을 보이는 것으로 알려져 있으며(Wamex, 2014) Sharon의 단점 중 하나인 추가 탄소원 소비를 보완할 수 있는 공정이다(U.
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참고문헌 (22)

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