초록 ▼

$\bigcirc$ 하수슬러지 농축 신기술로써 전해부상을 이용하였으며 기술검증을 위한 실 공정에선 전해부상에 의하여 형성된 Sludge Blanket의 여과작용을 이용하여 슬러지 농축을 실시.
$\bigcirc$ 티타늄 극판을 사용하여 물을 전기분해하였을 때 발생하는 기포의 양은 전류를 증가시킴에 따라 선형적으로 증가하였으며 이는 패러데이 법칙을 적용하였을 때 전류효율은 99%로 나타남.
$\bigcirc$ 전류의 증가에 따라 전압은 선형적으로 증가하였으며 전압

$\bigcirc$ 하수슬러지 농축 신기술로써 전해부상을 이용하였으며 기술검증을 위한 실 공정에선 전해부상에 의하여 형성된 Sludge Blanket의 여과작용을 이용하여 슬러지 농축을 실시.
$\bigcirc$ 티타늄 극판을 사용하여 물을 전기분해하였을 때 발생하는 기포의 양은 전류를 증가시킴에 따라 선형적으로 증가하였으며 이는 패러데이 법칙을 적용하였을 때 전류효율은 99%로 나타남.
$\bigcirc$ 전류의 증가에 따라 전압은 선형적으로 증가하였으며 전압 증가량은 대상슬러지의 전기전도도, 극판의 간격, 극판의 재질 등에 의한 오옴 저항의 차이에 따라 변화.
$\bigcirc$ 침전성이 다른 종류의 슬러지를 대상으로 중력식 농축과 부상분리를 실시한 결과 슬러지 농축에 필요한 시간은 부상분리가 최소 5배 단축되었으며 농축율은 $3.4{\sim}10$배 증가.
$\bigcirc$ 부상분리 후 농축슬러지의 여과저항은 중력농축에 비하여 $30{\sim}70%$ 감소하였으며 이는 부상농축에 의하여 슬러지의 탈수성이 대폭 향상된다는 것을 의미함.
$\bigcirc$ SBF를 이용한 슬러지 농축은 기존 DAF 공정에 비하여 고형물 부하를 약 40% 이상 상승이 가능하고 약 30% 이상의 에너지 절감효과가 발생 경제적이면서도 효율적인 농축공정이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼

$\bigcirc$ As a new sludge thickening technology, electro-flotation(EF) was used in this study and filtration mechanism of sludge blanket formed by EF was focused on in practice for verifying this technology via pilot plant operation.
$\bigcirc$ When water was electrolysed o

$\bigcirc$ As a new sludge thickening technology, electro-flotation(EF) was used in this study and filtration mechanism of sludge blanket formed by EF was focused on in practice for verifying this technology via pilot plant operation.
$\bigcirc$ When water was electrolysed on the titanium electrodes the increase of the applied current led to the linear increase of microbubble production. this result shows the current efficiency is up to 99% according to Faraday`s law
$\bigcirc$ As increasing the current, the voltage increases linearly. This variation was affected by the ohm`s resistance that it has parameters of conductivity of solution, distance of electrodes and materials of electrodes, etc.
$\bigcirc$ When gravity thickening and flotation using sludges which have different settlibility were conducted to compare their thickening efficiency, the required thickening time of flotation is at least 5 times shorter than that of gravity thickening and thickening ratio of flotation also increases by up to $3.4{\sim}10$
$\bigcirc$ The filtration resistance of thickened sludge by flotation decreased in a range of $30{\sim}70%$ which means that the dewaterbility of sludge is highly improved.
$\bigcirc$ SBF sludge thickening led to the increase in solid loading up to 40% and to decrease in the energy up to 30%. as this results, it can be expected that SBF would be economical and efficient technology for sludge thickening.

목차 Contents

• 표지...1
• 환경기술개발사업 최종보고서·초록...2
• 제출문...3
• 보고서 초록...4
• 요약문...5
• SUMMARY...9
• CONTENTS...10
• 목차...14
• 제1장 연구개발 과제의 개요...18
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성...18
• 제2장 국내·외 기술개발 현황...21
• 제1절 국외기술개발 현황...21
• 1. 용존공기부상법 (Dissolved Air Flotation, DAF)...21
• 2. 거품부상법 (Foam Flotation)...21
• 3. 유도공기부상법 (Induced Air Flotation, IAF)...23
• 4. 전해부상 (Electro-Flotation, EF)...23
• 5. Nozzle Flotation (NF)...25
• 6. Column flotation (CoF)...25
• 7. Centrifugal Flotation (CeF)...27
• 8. Jet Flotation (JF)...27
• 9. Cavitation Air Flotation (JF)...27
• 제2절 국내 기술개발 현황...30
• 1. 이온화된 이중막 초미세기포 고액분리 부상공법...30
• 2. 모래첨가형 가압부상장치를 이용한 고액분리 기술...30
• 3. Magic Chamber를 이용한 부상식 고액분리 기술...30
• 4. 전기응집부상 원리를 이용한 수처리 시스템 (Electro-Coagulation Flotation System)...31
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...33
• 제1절 1차년도 연구 내용 및 결과...33
• 1. 연구수행 내용...33
• 2. 기포발생장치의 성능 및 특성 평가...34
• 가. 실험 재료 및 방법...34
• (1) 극판 재질에 따른 성능 평가...34
• (2) 미세기포발생에 대한 기초 실험...34
• 나. 실험결과...36
• (1) 극판 재질에 따른 성능 평가...36
• (2) 미세 기포발생에 대한 기초 실험...39
• 3. 전해부상에 의한 슬러지 고액분리 특성 및 효율 평가...46
• 가. 실험재료 및 방법...46
• (1) 실험 대상 슬러지...46
• (2) 회분식 전해부상...46
• (3) 농축슬러지 탈수성...47
• 나. 실험결과...47
• (1) 활성슬러지의 분류...47
• (2) 중력식 침전과 회분식 전해부상의 농축특성 비교...50
• (3) 슬러지 농축을 위한 전해부상의 기초 설계 인자 도출...55
• (4) 고액분리수의 수질...58
• (5) 농축 슬러지 Bioactivity...58
• (6) 부상분리에 의한 폭기조 활성슬러지의 탈수 특성...59
• (7) 부상분리에 의한 반송 슬러지의 탈수 특성...61
• 4. SBF 파일롯 플랜트 운전을 통한 슬러지 고액분리...65
• 가. 실험방법...65
• 나. 실험결과...67
• (1) 슬러지의 농축특성...67
• (2) 슬러지의 탈수특성...69
• (3) 유출수질...69
• 제2절 2차년도 연구내용 및 결과...71
• 1. 연구수행내용...71
• 2. Pilot Plat 설계 및 제작...72
• 3. EF+SBF를 이용한 슬러지 농축...74
• 가. 미세기포 발생을 위한 전류량 결정...74
• 나. EF와 SBF를 이용한 슬러지 농축...76
• 다. 슬러지 침강성에 따른 농축농도의 변화...80
• 4. 미세기포 발생장치의 성능 검증과 운전조건 도출...83
• 가. Pilot Plant 운전기간 동안의 전압변화...83
• 나. 전류밀도 별 스케일 형성량 측정 및 부상분리 성능변화 평가...86
• 다. 안정적 미세기포 발생을 위한 극판의 설치 및 운영...91
• 5. 기존 부상분리공정에 의한 슬러지 농축 기술과의 비교 평가...93
• 가. DAF (Dissolved Air Flotation)...93
• (1) 실험방법...93
• (2) 실험결과...95
• 나. CAF (Cavitation Air Flotation)...97
• (1) 실험방법...97
• (2) 실험결과...99
• 6. 본 기술과 DAF를 이용한 슬러지 농축 공정의 비교 평가...101
• 7. 설계 및 운전 지침서...103
• 가. 설계 지침...103
• 나. 운전관리지침서...109
• 다. 처리장의 규모 별 설계 및 운전지침...110
• 라. 기존 처리장의 개선 및 보완 방안...111
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...112
• 제1절 연구달성도...112
• 제2절 대외 기여도...113
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...115
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...116
• 제7장 참고문헌...117
• 부록 : 제3장 연구결과에 사용된 원데이타...119