초록 ▼

본 연구 공정은 가축분뇨 처리 및 자원화 공정으로 협잡물을 제거시키는 ABR(Anaerobic baffled reactor) 공정, 분뇨를 처리 및 자원화(액비화)시키는 MLE(Modified Ludzack Ettinger) 공정, 액비로 사용치 않는 경우에 처리수를 방류하기 위한 응집침전공정으로 구성되어 있다. 협잡물을 퇴비화 시키기 위한 수분조절제(Bulking Agent)의 사용을 감소시키기 위하여 초음파를 사용하였다. ABR 공정은 약 10일의 HRT(동절기 기준)가 적절하였으며 이때의 효율은 COD 35%, N 10% 이었

본 연구 공정은 가축분뇨 처리 및 자원화 공정으로 협잡물을 제거시키는 ABR(Anaerobic baffled reactor) 공정, 분뇨를 처리 및 자원화(액비화)시키는 MLE(Modified Ludzack Ettinger) 공정, 액비로 사용치 않는 경우에 처리수를 방류하기 위한 응집침전공정으로 구성되어 있다. 협잡물을 퇴비화 시키기 위한 수분조절제(Bulking Agent)의 사용을 감소시키기 위하여 초음파를 사용하였다. ABR 공정은 약 10일의 HRT(동절기 기준)가 적절하였으며 이때의 효율은 COD 35%, N 10% 이었으며 MLE 반응조 유입농도를 낮추는 효과를 낼 수 있었다. 유입유량은 하절기에 동절기 유량의 약 1.8배가 증가하여 MLE 공정의 유입농도는 ABR 처리수로 동절기에 COD 20,000 mg/L, N 3,200 mg/L, 하절기에는 COD 10,000 mg/L, N 1,700 mg/L 였으며 Ax와 Ox의 HRT는 동절기 기준으로 각각 6일 정도였다. MLE 처리수는 COD 900${\sim}$l,600 mg/L, N 100${\sim}$200 mg/L, $NH_{4}N$ 20${\sim}$40 mg/L 였다. 응집침전을 하면 COD 200${\sim}$300 mg/L으로 중국기준은 만족시켰다. 초음파 탈수는 효과적이었으나 전력비가 문제였으며 퇴비화는 C/N 비가 30 정도 일 때가 효과적이었으며 퇴비온도는 70$^{\circ}C$까지 상승하였다.

Abstract ▼

The proposed system includes solid recycling and liquid treatment. The liquid treatment system includes pretreatment, bio-reactor and post treatment and the treated sludge and effluent can also be recycled. The solid recycle is developedon a basis of composting using corn stems which is easily avail

The proposed system includes solid recycling and liquid treatment. The liquid treatment system includes pretreatment, bio-reactor and post treatment and the treated sludge and effluent can also be recycled. The solid recycle is developedon a basis of composting using corn stems which is easily available in Northern China. Baffled settling chamber called as anaerobic baffled reactor (ABR) in this study was used for pretreatment system. The bioreactor is operated with MLE (modified Ludzack and Ettinger) process for COD, nitrogen and phosphorus removal. The post treatment was carried with chemical coagulation. The operating temperatures of laboratory units were 25 C for winter and 35-40 for summer simulating actual field operating condition. The influent used for this study was the actual piggery wastewater collected from liquid stream, of which solids was separated from sources.
The ultimate goal of the research is to enhance the dewaterability of sludge by means of the ultrasonic energy. The investigation involves laboratory experiments of the water service sludge waste treatment plant. The Laboratory tests are conducted under various range of conditions including energy levels of ultrasonic waves. Using factors from the test conditions, generally accepted guidelines for the sonication aided treatment will be presented.
Based upon the results of the study, it is concluded that the conditioning method with sonication has a great potential to become and effective method for dewatering and reduce of the sludge. In addition, a methodology which is widely accepted can be developed. The research findings can show the guidelines for the sonication aided treatment method for the water service sludge.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• Table of contents...8
• List of table...11
• List of figures...12
• 목차...17
• 표 목차...20
• 그림 목차...21
• 제1장 연구개발과제의 개요...26
• 1절 연구개발의 목적...26
• 2절 연구개발의 필요성...26
• 3절 연구개발의 내용 및 범위...28
• 1. 연구개발 추진체계...28
• 2. 연구개발 구성체계...29
• 제2장 국내외 기술개발 현황...30
• 1절 국외현황...30
• 2절 국내현황...32
• 3절 국내외 기술과의 차별성...34
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...36
• 1절 연구대상 원수성상 및 실험방법...36
• 1. 반응조 운전...36
• 가. Lab-scale reactor...36
• 나. Pilot plant...37
• 2. 유입원수 성상...39
• 3. 분석방법...41
• 2절 연구개발 내용...42
• 1. Lab-scale 35℃ 반응조...42
• 가. 35℃ ABR 반응조의 운전결과...42
• (1) 고형물 제거...42
• (2) 유기물 제거...42
• (3) 질소 제거...43
• (4) 인 제거...44
• 나. 35℃ MLE 반응조의 운전결과...45
• (1) 유기물 제거...45
• (2) 질소 제거...45
• (3) 인 제거...46
• 2. Pilot plant 설치 운영...47
• 가. Pilot plant site 조사...47
• (1) 장춘 종축장...48
• (2) 서란 종축장...50
• (3) Y 지역 처리장...52
• (4) K 지역(600두) 축사...54
• (5) K 지역(2,500두) 축사...55
• 나. Pilot plant 설계 및 시공...56
• 다. Pilot plant 운전...63
• (1) Pilot plant ABR 반응조...63
• (2) Pilot plant MLE 반응조...63
• 3. Lab-scale 25℃ 반응조 및 Pilot plant...66
• 가. ABR 제거효율을 통한 설계인자 도출...66
• (1) 고형물 제거...66
• (2) 유기물 제거...68
• (3) 질소 제거...70
• (4) 인 제거...72
• (5) 온도와 HRT에 따른 ABR의 설계인자...73
• 나. MLE에서의 실험 data를 통한 설계인자 도출...76
• (1) 유기물 제거...76
• (2) 질소 제거...78
• (3) 인 제거...83
• (4) 실측 data에 따른 MLE 반응조의 설계인자...85
• (가) 질산화를 위한 Oxic HRT...85
• (나) 예상 유출수 NOxN 에 대한 NRCY 결정...85
• (다) COD/N에 따른 질소 제거효율...86
• 4. 계절에 따른 각 유출수에 대한 Coagulation 공정의 적용...86
• 5. 동계, 하계에 따른 각 공정의 HRT 및 수질예측과 Mass balance...89
• 6. 동계, 하계의 운전온도 예측...96
• 7. 탈수 실험...97
• 가. 슬러지의 초음파처리...97
• 나. 슬러지의 고형물 측정...101
• 다. 연구결과...106
• 라. 초음파 장치의 현장실험장치...125
• 8. 실험실 반응조의 축산분뇨슬러지 초음파처리...127
• 가. 탈수시험...127
• 나. 초음파 처리에 따른 축산분뇨슬러지의 물리.화학적 특성 변화...134
• 다. 연구결과...144
• 9. Pilot Plant 운전...145
• 가. Pilot test를 통한 축산분뇨의 탈수처리 시스템...145
• 나. Pilot plant 장비...147
• 다. Pilot plant 연구방법 및 결과...151
• 10. 슬러지의 초음파 처리 결론...180
• 11. Process of aerobic compost of animal waste...184
• 12. Raw materials and their pretreatment plant...184
• 13. Existing fermentation plant of compost and the disadvantages...185
• 14. Fermentation plant developed and designed during the research...187
• 15. The theory and parameter selection of fermentation reactor...190
• 16. Analysis result of product...193
• 17. Conclusion...195
• 3절 연구개발 결과...200
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...205
• 1절 연구개발목표 달성도...205
• 2절 대외기여도...206
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...209
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...211
• 제7장 참고문헌...227