초록 ▼

$\bigcirc$ 본 연구는 유입흐름제어방식을 도입하여 질소, 인 제거공정을 최적화한 DF-MBR기술과 슬러지를 유효미생물에 의해 생물학적으로 가용화하는 생물학적 슬러지가용화시스템을 개발하고, 이를 조합하여 슬러지감량형 하수고도처리 DF-MBR Package를 구성하는 것을 목표로 하였음
$\bigcirc$ 슬러지가용화능이 우수한 호알칼리균주인 Exiguobacterium sp.를 분리동정하고 유효균주의 대량 배양조건을 확립함.
$\bigcirc$ 실제 하수를

$\bigcirc$ 본 연구는 유입흐름제어방식을 도입하여 질소, 인 제거공정을 최적화한 DF-MBR기술과 슬러지를 유효미생물에 의해 생물학적으로 가용화하는 생물학적 슬러지가용화시스템을 개발하고, 이를 조합하여 슬러지감량형 하수고도처리 DF-MBR Package를 구성하는 것을 목표로 하였음
$\bigcirc$ 슬러지가용화능이 우수한 호알칼리균주인 Exiguobacterium sp.를 분리동정하고 유효균주의 대량 배양조건을 확립함.
$\bigcirc$ 실제 하수를 대상으로 $57m^3/$일 규모의 파일롯을 D시하수처리장에 설치하고 DF-MBR공정과 생물학적 슬러지가용화장치를 연계한 슬러지 감량형 DF-MBR Package의 성능을 검증함.
D시 하수를 유입원수로 하여 최적화된 공정운전조건인 HRT 6시간, 유로변경주기 2hr/2hr, 반송 슬러지유량 2Q조건에서 DF-MBR공정을 운전함
$\bigcirc$ 하수단독으로 처리시 평균 BOD 1.0mg/L, CODmn 6.7mg/L, SS 1.0mg/L, T-N 10.1mg/L, T-P 0.8mg/L의 처리수질을 얻었으며 대장균군도 검출되지 않아 중수도로 활용가능한 수질을 달성함.
$\bigcirc$ 호알칼리유효균주를 접종한 슬러지가용화조를 혐기교반하여 -400mV이하의 낮은 ORP조건하에서 HRT 1일 이상 운전한 결과, SCOD가 2,000mg/L이상이고, C/N비가 17이상인 가용화산물을 얻었음.
$\bigcirc$ 슬러지산물을 유입하수와 함께 DF-MBR공정에 투입하여 동일한 조건에서 운전한 결과, 가용화된 슬러지의 높은 C/N비에 의해 외부탄소원의 주입효과를 유도하여 질소제거효율이 향상되었으며, 70%의 유기슬러지감량효과를 달성하였음.

Abstract ▼

In this study there were including two key technologies, one was MBR process which was characterized by time-controlling sewage inflow alternately into the intermittent reactor 1 and intermittent reactor 2, respectively, the other was sludge solubilization system which could be achieved by biologica

In this study there were including two key technologies, one was MBR process which was characterized by time-controlling sewage inflow alternately into the intermittent reactor 1 and intermittent reactor 2, respectively, the other was sludge solubilization system which could be achieved by biological treatment of excess sludge. By combining MBR process with sludge solubilization system, this study could be to evaluate the effects of sludge biological treatment on the excess sludge and to set up the steady sludge reduction-type MBR system (DF-MBR). Specific research objectives were as follows ;
1. Examined the characterization of excess sludge generated from conventional activated sludge process and advanced sewage treatment process. Evaluated the effect of seasonal variation of temperature and wastewater characteristics on the pilot scale.
2. Examined the effect of operational parameters (i.e., HRT, SRT, membrane operational factor, Permeation pressure, a periodic time of altenating inflow, Quantity of sludge recycle, optimum DO & MLSS etc.). Surveyed the effects of anaerobic stage which is released phosphorous; SPPR (Specific phosphorous release rate) in the condition of dynamic inflow of sewage into intermittent reactors, alternatively.
3. Evaluated the effective factors of MBR process through the simulation of PASS (Periodic Activated Sludge Simulator)2.1 Model program and optimized the condition of membrane operation.
4. Isolated the effective microorganisms capable of excess sludge solubilization. and surveyed the physiological parameters, identification of species and culture condition etc. Also microbial enzyme activities and 16S-rRNA sequencing of the effective microorganisms were examined.
5. Compared with various candidate materials for microbial inoculant and assessed the method of economic mass production to apply in situ pilot plant. Also, it was evaluated sludge solubilization efficiency using the effective microorganism.
6. Assessed the effect of organic matter by sludge solubilization into MBR reactor and confirmed what the optimum parameters of sludge solubilization system were operated.
7. Evaluated the efficiency of sewage treatment when MBR process was operated in connection with sludge solubilization system and the reduction efficiency of total sludge within the DF-MBR process.

목차 Contents

• 제출문...1
• 보고서 초록...2
• 요약문...3
• SUMMARY...7
• CONTENTS...16
• 목차...18
• List of Table...20
• List of Figures...22
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...29
• 제 1 절 기술개발의 필요성...29
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용...31
• 제 2 장 국내외 기술개발현황...35
• 제 1 절 국외의 기술개발현황...35
• 제 2 절 국내의 기술개발현황...39
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...41
• 제 1 절 실험실규모 유입흐름제어형 MBR공정 연구...41
• 1. 실험실규모 유입흐름제어형 MBR 공정 구성 및 설계...41
• 2. DF-MBR 파일롯 운영조건...45
• 3. 유입흐름제어형 MBR Pilot운전결과...49
• 4. 반응조 내부거동 특성연구...59
• 5. 반응조 설계인자 도출...65
• 6. 모사프로그램을 이용한 공정시뮬레이션...69
• 제 2 절 생물학적 슬러지가용화 시스템 개발...77
• 1. 슬러지 가용화를 위한 균주 확보...77
• 2. 유효균주에 의한 슬러지 가용화 효율 분석...88
• 3. 미생물제제...92
• 4. 슬러지의 가용화효율평가...94
• 5. 유효균주의 대량배양...107
• 6. 슬러지가용화 효율향상을 위한 전처리 연구...114
• 제 3 절 파일롯운전을 통한 DF-MBR 성능평가...127
• 1. DF-MBR Pilot 설계(57m3일)...127
• 2. DF-MBR 단독운전에 따른 오염물질 처리성능...133
• 3. DF-MBR 단독운전시 오염물질 및 운전인자의 내부거동평가...139
• 제 4 절 슬러지감량형 DF-MBR Package 성능평가...144
• 1. 슬러지가용화조를 연계한 DF-MBR Package구성...144
• 2. 운전조건에 따른 슬러지가용화조 효율평가...147
• 3. 슬러지가용화조 연계에 따른 슬러지감량형 DF-MBR의 처리성능평가...155
• 제 5 절 유입흐름제어형 DF-M BR 종합결론...169
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...171
• 제 1 절 연구개발목표 달성도...171
• 제 2 절 대외기여도...173
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...176
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...178
• 제 7 장 참고문헌...181
• 제 8 장 부록...186