초록 ▼

$\square$ 축산분뇨의 단독정화처리 기술
1. P시 축산분뇨 공공처리장 설계 및 운전현황 평가
- 가동율 70%미만이었으며, 반입농도 초과로 부하상승 의한 시설용량이 부족
- BCS조의 온도상승으로 수질이 불균일하므로 방류수의 COD 및 TN의 불안정
- 후단에 고도처리 공정의 개선 및 추가구성이 필요
2. 고도처리 공정의 적정시공 및 최적 운전조건 확립
- BCS, 응집/오존산화(DOF), DBAF의 공정을 조합하여 공정을 완성
- 최종방류수질은 BOD 8.3mg/L,

$\square$ 축산분뇨의 단독정화처리 기술
1. P시 축산분뇨 공공처리장 설계 및 운전현황 평가
- 가동율 70%미만이었으며, 반입농도 초과로 부하상승 의한 시설용량이 부족
- BCS조의 온도상승으로 수질이 불균일하므로 방류수의 COD 및 TN의 불안정
- 후단에 고도처리 공정의 개선 및 추가구성이 필요
2. 고도처리 공정의 적정시공 및 최적 운전조건 확립
- BCS, 응집/오존산화(DOF), DBAF의 공정을 조합하여 공정을 완성
- 최종방류수질은 BOD 8.3mg/L, COD 36mg/L, SS 9mg/L, TN 27.2mg/L, TP 1.1mg/L로 COD를 제외한 항목은 법적방류수질기준의 50%이내 달성
3. 처리장 경제성 분석 및 처리비용 평가
- 처리비용은 개선 전 24,180원/$m^2$에서 개선 후 19,272원/$m^2$으로 약 20%의 비용 절감효과를 달성
4. 고도처리 시스템 환경신기술 평가(환경신기술 검증 및 지정)
- BCS, DOF, DBAE의 범위에 대하여 `06년 6월부터 `06년 11월까지 현장검증 실시 중
- 현재까지 방류수질은 BOD 2.2mg/L, 5mg/L, $COD_{Mn}$ 38mg/L, TN 10mg/L 및 1.2mg/L, 대장균군 110마리로 모든 항목에 대해 축산분뇨의 법적방류수질기준을 만족
$\square$ 공공액비화 시스템 실증사업화
1. 생산액비의 비료 가치 및 위해성 평가
- 가축분뇨 액비는 질소 인, 칼륨 이외에 분뇨에서 기인하는 다양한 미량원소를 고루 함유
- 액비중의 중금속 함량은 비료공정규격에서 정하는 중금속 등 유해물길의 함량 이하
2. 양질의 액비생산을 위한 생물학적 처리시설의 최적 운전조건 도출
- 반응시간을 조절을 통해 액비농도와 액비시비량을 조절 가능
3. 고품질 공공액비 시연회 및 시비반응 조사
- 시비대상 작물로 벼와 토마토을 선정하여 액비시비 시연회를 수행
- 시비반응을 조사한 결과 재배토양의 유기물함량과 토양 용수 중 유해 중금속 함량은 기준치 이하

Abstract ▼

A. P-city public livestock wastewater treatment plant design and operating condition inspection
$\circ$ Through data analysis establish mass balance and process
$\circ$ Elicitation of design factors for advanced treatment process application
$\circ$ Figure o

A. P-city public livestock wastewater treatment plant design and operating condition inspection
$\circ$ Through data analysis establish mass balance and process
$\circ$ Elicitation of design factors for advanced treatment process application
$\circ$ Figure out inhibition factor for removal pollutant
B. Establish optimum operation condition of biological treatment plant
$\circ$ Maximize removal rate of organic, nitrogen, phosphorus by optimum operation
$\circ$ Optimize operation factor of Bioceramic SBR reactor
C. Establish proper construction method for advanced treatment process and optimum operating condition
$\circ$ Design and construct purification process to meet the target water quality
$\circ$ Steady operating and establish optimum condition
$\circ$ Each process pollutant removal efficiency and satisfaction of discharge water quality
$\circ$ Accomplish independent purification process technology and its commercialization
$\circ$ Establish/evaluate process operation and maintenance
D. Analyze Economic value and treatment cost of plant
$\circ$ Understanding all expenses
$\circ$ Compare/analyze economic value of before and after process reformation
E. Provide automatic operation process
$\circ$ Provide central control system and understand ease of monitoring system
F. New Environmental Technology evaluation of advanced treatment process
$\circ$ Approved New Environmental Technology
$\circ$ Supply system application by New Environmental Technology Certification
G. Figure out business opportunity/ability of public liquefied fertilizer
$\circ$ Understand characteristics of liquefied fertilizer by fluctuation of Inflow load
$\circ$ Establish operation plan of biological treatment facility
$\circ$ Elicit optimum operating condition to produce high quality of liquefied fertilizer
$\circ$ Accomplish demonstration of high quality of liquefied fertilizer
$\circ$ Study effectiveness plan of high quality of liquefied fertilizer

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...10
• CONTENTS...16
• 목차...19
• List of Tables...27
• List of Figures...30
• 제 1 장 서론...35
• 제 1 절 연구개발의 필요성...35
• 1. 기술개발의 배경...35
• 2. 연구사업의 개요...36
• 3. 연구개발 사업성과의 사업화 가능성...38
• 제 2 절 연구개발 목표 및 내용...40
• 1. 연구개발의 최종목표...40
• 2. 연차별 연구개발 목표 및 범위...40
• 가. 1차년도 연구개발 목표...40
• 나. 2차년도 연구개발 목표...42
• 3. 연차별 주요 사업내용 및 범위...43
• 4. 단계별 세부연구내용 및 평가방법...44
• 가. 1차년도 연구개발 내용 및 범위...44
• 나. 2차년도 연구개발 내용 및 범위...45
• 5. 연구개발 추진체계...48
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...50
• 제 1 절 국내 기술개발 현황...50
• 제 2 절 국외 기술개발 현황...55
• 제 3 절 국내외 유사기술과의 차별성...57
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...60
• 제 1 절 축산분뇨 단독정화처리기술 개발개요...60
• 1. 단위공정기술 개발...60
• 제 2 절 공정별 성능향상을 위한 운전평가 연구...64
• 1. 연구 대상시설의 사전 운영현황 파악...64
• 가. 처리시설의 시설개요 및 설계기준...64
• 나. 운영현황 파악 및 자체평가 결과...65
• 2. 생물학적 처리시설 및 고도 부상공법의 성능평가 및 최적화...67
• 가. BCS 반응조 냉각설비 보완평가...67
• (1) 반응조 온도변화에 따른 영향...67
• 나. 고도처리를 위한 적정 부상공법(DAF/DOF) 비교평가...68
• (1) 가압 부상분리 장치 pilot plant 운전결과 및 부상분리 기술평가...69
• (2) DAF와 DOF+PO2 시스템을 이용한 고도처리 현장 운전결과...70
• (3) 결론...73
• 제 3 절 BCS 및 후속처리공정(신설)을 이용한 고도처리 연구...74
• 1. 운전조건 및 연구방법...74
• 가. 반입원수의 성상 및 유량...74
• (1) 처리대상수의 성상...74
• (2) 유입처리량...75
• 나. 운전 조건...76
• 다. 실험 분석방법...77
• 라. 처리시설의 전 공정별 오염물질 제거효율...78
• 2. BCS를 이용한 유기물 및 생물학적 고도처리 기술...79
• 가. 영향인자별 오염물질 제거 특성에 대한 기초연구...79
• (1) 바이오세라믹 담체의 물성 및 성능평가...79
• (2) 반응조 온도변화(계절별)에 따른 영향...83
• (3) TCOD/TN비에 따른 TN 제거효율...86
• 나. 바이오세라믹 연속회분식 반응조(BCS) 운전 결과...86
• (1) BCS의 구조 및 운전모드...86
• (2) BCS를 이용한 생물학적 질소, 인 제거 기술...88
• 3. 오존산화(DOF)공정을 이용한 고도처리 기술...92
• 가. 오존산화처리 공정의 기초연구...92
• (1) 응집/오존산화 공정에서의 오염물질 제거 기술...92
• (가) 응집(enhanced coagulation)에 의한 잔류 COD 제거...92
• (나) 오존산화(ozone oxidation)를 이용한 잔류 COD 제거...94
• 나. 운전기간 중 DOF 운전조건 및 결과...97
• (1) 장치의 구조 및 제원...97
• (2) 연구기간 중 운전조건...99
• (3) DOF를 이용한 잔류유기물 및 인 제거 기술...100
• (4) 색도제거 및 생분해성 전환율 평가...103
• 4. 다층생물막여과공정(DBAF)을 이용한 고도처리 기술...105
• 가. 생물막여과공정(BAF) 공정의 기초연구...105
• (1) 장치의 개요 및 운전방법...105
• (가) 장?전방법...107
• (다) pilot scale 실험장치의 항목별 운전결과...108
• (라) 축산분뇨 단독공정을 위한 BAF의 설계인자 제시 및 연구결과...116
• 나. DBAF 공정의 운전결과 및 평가...118
• (1) 장치의 제원 및 운전방법...118
• (가) 제원...118
• (나) 운전조건...121
• (다) 식종 및 초기운전...122
• (라) 충전여재의 물성...122
• (2) 운전기간 중 결과...125
• (가) 유입수의 성상...125
• (나) DBAF를 이용한 잔류유기물 및 생물학적 질소 제거평가...125
• (3) DBAF의 역세척모드 및 역세척 후 수질회복속도 평가...129
• 5. 지역맞춤형 축산분뇨 단독처리 모델의 공정해석...133
• 가. 축산분뇨 공공처리시설의 구성...133
• 나. 단위공정별 운전방법...133
• 다. 단위공정별 운전조건...134
• 라. 단위공정별 제거효율 및 오염물길 거동...135
• 마. 물질수지...137
• 제 4 절 고도처리 공정 제어 시스템...139
• 1. 공정진단 및 계측시스템 구성...139
• 제 5 절 축산분뇨 단독정화처리 공정의 신기술 인증...144
• 1. 운전조건 및 연구방법...144
• 가. 유입원수의 성상 및 유량...144
• (1) 처리대상수의 성상...144
• (2) 유입처리량...145
• 나. 운전 조건...145
• 다. 항목별 세부 평가항목, 평가방법, 평가횟수...147
• 2. 결과...148
• 가. BCS를 이용한 생물학적 유기물 및 질소, 인 제거...148
• 나. 오존산화를 이용한 잔류 유기물 및 인 제거.분리기술...149
• 다. DBAF를 이용한 잔류유기물 및 생물학적 질소제거기술...151
• 제 6 절 공공액비화 시스템 실증사업화 연구...155
• 1. 가축분뇨 액비화 개요...155
• 가. 액비의 필요성...155
• 나. 액비의 제조방법별 특성...156
• 2. 조건별 액비성상 모니터링...157
• 가. 연구배경...157
• 나. 연구목적...157
• 다. P시 가축분뇨 공공처리시설 현황...157
• 라. 연구방법...157
• 마. 연구결과...158
• (1) 가축분뇨 공공액비화 타당성 분석...158
• (가) 액비의 비료가치 평가...158
• (나) 액비의 위해성 평가...159
• (2) 가축분뇨 공공액비의 작물시비반응 분석...160
• (가) 벼의 시비반응...160
• (나) 토마토 시비반응...160
• 3. BCS 반응조의 액비최적화 운전...162
• 가. 간헐폭기방식(BCS)의 정화처리수의 특성액비의 비료가치 평가...162
• 나. BCS 반응조의 액비 최적화 운전...163
• (1) 실험 장치...163
• (2) 운전조건 및 방법...163
• (3) 실험 결과...165
• 다. 결론...167
• 제 7 절 경제성 평가...168
• 1. 개선 고도공정 경제성평가...168
• 가. 유지관리비 산출근거...169
• 나. 처리단가...170
• 다. 기존기술 대비 경제성 요약...170
• 2. 결론...170
• 제 8 절 설계시방서 및 운전절차서...172
• 1. 설계용량계산...172
• 가. 응집오존산화조(DOF)...172
• (1) 설계조건 및 기준...172
• (2) 제원...172
• (3) 용량계산...173
• 나. DBAF 공정...174
• (1) 설계조건 및 기준...175
• (2) 제원...175
• (3) 용량계산...175
• 2. 운전절차서...178
• 가. 적용범위 및 목적...178
• (1) 적용범위...178
• (2) 목적...178
• 나. 공정 설명...178
• (1) 공정의 구성...178
• (가) 협잡물 제거기 및 원심분리기...178
• (나) 저류조...178
• (다) BCS 반응조...179
• (라) 오존산화공정...182
• (마) 다층생물막 여과장치(DBAF)...184
• 다. 시료채취 및 분석...186
• (1) 시료채취...186
• (2) 분석방법...186
• (3) 자료관리...186
• 제 4 장 연구개발 목표달성도 및 관련분야 기여도...188
• 제 1 절 축산분뇨 단독정화처리 시스템 개발...189
• 1. 연구개발 목표 달성도...189
• 가. P시 축산분뇨 공공처리장 설계 및 운전현황 평가...189
• 나. 생물학적 처리시설의 최적 운전조건 확립...189
• 다. 고도처리 공정의 적정시공 및 최적 운전조건 확립...189
• 라. 처리장 경제성 분석 및 처리비용 평가...189
• 마. 공정 자동화 운전 방안 마련...190
• 바. 고도처리 시스템 환경신기술 평가(환경신기술 검증 및 지정)...190
• 2. 대외 기여도...190
• 제 2 절 공공액비화 시스템 실증사업화...191
• 1. 연구개발 목표 달성도...191
• 가. 생산액비의 비료 가치 평가...191
• 나. 액비의 위해성 평가...191
• 다. 양질의 액비생산을 위한 생물학적 처리시설의 최적 운전조건 도출...191
• 라. 고품질 공공액비 시연회 및 시비반응 조사...191
• 2. 대외 기여도...192
• 제 3 절 공법의 확대 보급...193
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획...195
• 1. 개요...195
• 2. 사업화 확대 목적 및 적용분야...196
• 제 6 장 참고문헌...198
• 부록...200
• 1. 외부공인기관 분석자료(한국화학시험연구원)...202
• 2. 자체분석자료...219
• 3. 설계도면...228