초록 ▼

1. 원수를 전처리 없이 생물학적 처리시설에 유입해 안정적으로 운전할 수가 있었다.
2. HRT 6시간 이상에서 NO1. 호기조가 전체 COD제거율의 90% 이상을 감당하여 후단 호기조가 거의 필요가 없었다.
3. 소량의 응집제를 사용한 후처리를 거치면 COD 최고 85%, 색도 최고 75%까지 제거가 가능하다.
4. HRT 6시간에서 호기조에서의 슬러지 감량율이 30% 정도로 최대가 되며 짧거나 길어도 감량율은 줄어든다.
5. 부산염색공단 폐수의 경우 생물막에 의한 슬러지 감량율은 HRT9hr 이하에서는 담체

1. 원수를 전처리 없이 생물학적 처리시설에 유입해 안정적으로 운전할 수가 있었다.
2. HRT 6시간 이상에서 NO1. 호기조가 전체 COD제거율의 90% 이상을 감당하여 후단 호기조가 거의 필요가 없었다.
3. 소량의 응집제를 사용한 후처리를 거치면 COD 최고 85%, 색도 최고 75%까지 제거가 가능하다.
4. HRT 6시간에서 호기조에서의 슬러지 감량율이 30% 정도로 최대가 되며 짧거나 길어도 감량율은 줄어든다.
5. 부산염색공단 폐수의 경우 생물막에 의한 슬러지 감량율은 HRT9hr 이하에서는 담체량 60% 충진 시 최대가 되고, HRT가 12hr 이상 증가하면 담체량 40%에서 최대가 된다.
6. 침전조 슬러지를 HRT 5day의 감량조에 투입 처리하면 추가 30%의 감량화가 달성되어 최소 50%의 SS 감량율을 달성할 수가 있다.
7. 본 실험에서 개발된 공정이 적용되면 년 간 12억원 정도의 운영비가 절감된다.
8. 전기광분해(EPD)반응을 이용한 생물학적 처리수의 추가 색도제거 공정 개발

Abstract ▼

1. 1st year - Development of low cost and highly efficient PEMT/EPD combined treatment system
1) Construct database for the quality of dyeing waste water (Classification by dyeing process, Changes by seasonal characteristic)
2) Treatment tests of dyeing waste water by PEMT bio-films
- Devel

1. 1st year - Development of low cost and highly efficient PEMT/EPD combined treatment system
1) Construct database for the quality of dyeing waste water (Classification by dyeing process, Changes by seasonal characteristic)
2) Treatment tests of dyeing waste water by PEMT bio-films
- Development of direct biological treatment technology using 1-10 $m^3$/day scale bench plant
- Investigation on removal characteristic of difficult -to-decompose w/w by PEMT bio-films process
- Evaluation of operating factors for treating dyeing w/w by PEMT bio-films : PEMT filling ratio, organic loading ratio, HRT, supplying ratio of air etc.
- Development of PEMT bio-film formation method & age measuring method
3) Additional color removal test using electrophoto reaction for the w/w effluent from the PEMT bio-film process
- Fixation of electrophoto catalyst (catalyst screening, photo catalyst fixation on plate or mesh type etc.)
: Characteristic analysis of fixated electrophoto catalyst (XRD, XPS, SEM etc.)
- Batch reaction test of electophoto deposition (Lab-scale)
- Investigation on the color removal characteristic and reaction kinetics of dyes and dyeing waste water
: Governing factor for the electrophoth reaction
(current density(mA/$cm^2$), Electrolyte consideration(M), photo catalyst loading, light source power(W) etc.)
2. 2nd year - Pilot test of dyeing waste water using PEMT/EPD combined process
1) Set up & Operate a $200m^3$/day Pilot plant
2) Optimization of operating factor in the PEMT bio-film process
- Effect of bio-film loading, organic loading rate, HRT
- Investigation on the effect of loading change and test for a long term operation
3) Analysis of long-term test results of the pilot plant operation
- Evaluation of treatment efficiency (COD, BOD, T-N, T-P, SS, n-H, color etc.)
- Estimation of sludge reduction
- Test on the effect of influent water variation
4) Development of continuous process of electrophoto oxidation
- Develope continuous reactor & necessary materials
- Continuous reaction test and establishment of optimum operating condition
5) Setting up process and evaluation of its economy
- Getting Design technology for the scale up (specification for the equipment and subsidiary facilities)
- Reduction cost : chemical cost, sludge treatment cost and maintenance cost(Pure oxygen → Air) etc.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...8
• CONTENTS ...13
• CONTENTS OF TABLES ...19
• CONTENTS OF PICTURES ...22
• 목차 ...29
• 표목차 ...35
• 그림목차 ...38
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...45
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ...45
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 범위 ...49
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황 ...53
• 제 1 절 국내 현황 ...53
• 1. 생물막 담체 ...53
• 2. PEMT 담체를 이용한 생물막 반응기 ...55
• 3. 광산화반응을 이용한 고급산화기술(AOP) ...58
• 제 2 절 국외 현황 ...64
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...68
• 제 1 절 부산염색공단 폐수처리 현황 ...68
• 1. 기존 폐수처리 공정 특성 ...68
• 2. 부산염색공단의 폐수 발생 현황 ...71
• 제 2 절 연구 배경 ...75
• 1. 염색폐수의 특성 ...75
• 2. 염색 공정별 폐수 발생 특성 ...75
• 3. 화학물질의 분해성 ...78
• 4. 연구추진 배경 ...78
• 제 3 절 실험장치 및 방법 ...80
• 1. PEMT 생물막 공정 최적화 실험 ...80
• 가. Lab-scale 반응장치 ...80
• 나. 10 m3/day Pilot 반응장치(1차년도) ...81
• 다. 200 m3/day Pilot 반응장치(2차년도) ...87
• 라. 운전 및 시료 채취 방법 ...91
• 마. 분석방법 ...91
• 2. 생물막 특성 평가 및 슬러지 감량화 실험 ...92
• 가. 대상시료 ...92
• 나. 생물막 반응기 및 운전 ...92
• 다. 생물막 활성도 측정 ...93
• 라. 분석방법 ...93
• 3. 염색폐수의 효율적인 색도제거를 위한 광전기촉매산화 공정 개발 ...94
• 가. Electrophotetic deposition(EPD) ...94
• 나. Lab-scale 반응기 ...97
• 다. 연속식(Pilot test) 반응기 장치 ...100
• 라. 실험재료 및 방법 ...103
• 제 4 절 연구개발 결과 ...107
• 1. PEMT 생물막 공정 최적화 실험 ...107
• 가. Lab-scale test ...107
• (1) 충진량에 따른 메디아의 유동 특성 ...107
• (2) Air 공급량에 따른 생물막 탈리 현상 조사 ...107
• (3) 담체 충진량에 따른 염색폐수처리 결과 ...109
• (4) 활성슬러지 공정과 PEMT 생물막 처리공정의 처리효율 비교 ...110
• 2. PEMT 생물막 공정 Pilot 실험 ...111
• 가. 10 M3/day Pilot test 결과 ...111
• (1) BOD5와 CODMn 사이의 상관관계 ...111
• (2) 호기조건 운전 결과 ...112
• (3) 혐기-호기 공정 운전 결과 ...120
• 나. 200 M3/day pilot test 결과 ...129
• (1) 호기조 COD 제거율 ...131
• (2) 응집제 후처리에 의한 COD 제거율 증가 ...133
• (3) 호기조에서의 SS 제거율 ...135
• (4) 색도 제거율 ...141
• (5) 기타 항목에 대한 처리효율 고찰 ...142
• 3. 고효율 생물막 처리를 위한 생물막 평가 및 최적화 ...143
• 가. 반응 동력학적 상수의 측정 ...143
• 나. Biomass 량과 연련의 측정 ...150
• 다. 생물막의 구조 ...154
• 라. 생물막과 액체상 부유 Biomass의 활성도 조사 ...160
• 마. 슬러지 생성 ...165
• 바. 결과에 대한 논의 ...166
• 4. 생물막 특성 평가 및 슬러지 감량화 조건 연구 ...170
• 가. PEMT 생물막 생성 및 특성 연구 ...170
• 나. 생물막의 활성도 및 반응 특성 ...175
• 다. 슬러지 감량화를 위한 생물막 제어 조건 ...181
• 5. 염색폐수의 효율적인 색도제거를 위한 광전기촉매산화(EPD)공정 개발 ...183
• 가. TiO2/Ti wire mesh 전극 제작 ...183
• (1) Ti deposition을 위한 최적조건 ...183
• (2) EPD wire mesh 의 특성분석 ...185
• 나. 전기광촉매산화분해 공정을 이용한 염색폐수의 색도제거 ...190
• (1) 회분식 실험 결과 ...190
• (2) Lab-scale 반응기 실험 결과 ...195
• (3) 연속식 실험결과 ...201
• (4) 연속식 현장실험 ...204
• 제 5 절 결론 ...206
• 1. PEMT 공정의 최적화 ...206
• 가. 10 m3/day Pilot 실험 ...206
• 나. 200 m3/day Pilot 실험 ...207
• 다. 생물막 공법의 문제점 해결 ...208
• 2. 생물막 특성 평가 및 슬러지 감량화 조건 연구 ...209
• 3. 염색폐수의 효율적인 색도제거를 위한 광전기촉매산화(EPD) 공정 개발 ...210
• 제 6 절 개발된 공정의 경쟁력 및 경제성 평가 ...213
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ...216
• 제 1 절 목표 달성도 ...216
• 1. 1차년도 연구개발 목표 및 달성도 ...216
• 2. 2차년도 연구개발 목표 및 달성도 ...221
• 3. 관련분야의 기여도 ...225
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ...226
• 제 1 절 추가 연구의 필요성 ...226
• 제 2 절 타 연구에의 응용 ...227
• 제 3 절 기업화 추진 방향 ...229
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...231
• 제 1 절 해외 실증 PLANT 운영실태 파악 ...231
• 제 7 장 참고문헌 ...233
• 부 록 1. Pilot Plant 설비사양 및 도면 ...242
• 부 록 2. 200톤/일 Basic Design Data ...261
• 부 록 3. 고성능 생물막 담체의 특성 ...271