초록 ▼

본 연구개발은 환경부 차세대핵심환경기술개발사업(ECO-2 프로젝트)의 하·폐수 고도처리 및 핵심요소 기술 사업의 연구과제로써, 2002년 12월부터 2004년 11월까지 2년간 수행하였으며, 이 보고서는 최종적으로 연구결과를 종합한 것이다.
1차년도 세부적인 연구개발 내용은 다음과 같다.

○ 오존에 의한 살균효과 연구
○ 용존공기부상(DAF)에 의한 부유물질 제거효과 연구
○ 용존오존부상(DOF)의 설계
○ 용존오존부상(DOF)의 실험실 규모 제작
○ 용존오존부상(DOF)에 Lab

본 연구개발은 환경부 차세대핵심환경기술개발사업(ECO-2 프로젝트)의 하·폐수 고도처리 및 핵심요소 기술 사업의 연구과제로써, 2002년 12월부터 2004년 11월까지 2년간 수행하였으며, 이 보고서는 최종적으로 연구결과를 종합한 것이다.
1차년도 세부적인 연구개발 내용은 다음과 같다.

○ 오존에 의한 살균효과 연구
○ 용존공기부상(DAF)에 의한 부유물질 제거효과 연구
○ 용존오존부상(DOF)의 설계
○ 용존오존부상(DOF)의 실험실 규모 제작
○ 용존오존부상(DOF)에 Lab scale에 의한 살균 및 부유물질 제거 효과 연구
○ 용존오존부상(DOF) 운전인자 도출

2차년도 세부적인 연구개발 내용은 다음과 같다

○ 용존오존부상(DOF)의 현장설치 규모의 pilot plant 설계
○ 현장 pilot plant의 살균 및 부유물질 제거 효과 연구
○ 현장 pilot plant의 운전인자 도출
○ 용존오존부상(DOF) 공정의 축산폐수 및 공장폐수등의 적용 범위 확대 가능성 검토
○ 개발된 기술의 검증 및 최종 평가
○ 개발된 용존오존부상(DOF)의 모델화 및 상품화
○ 개발된 기술의 홍보
○ 용존오존부상(DOF)의 사업 활성화

본 연구개발을 통해 이루고자하는 기술적인 범위는 다음과 같다.

○ 오존을 가압한 후(4기압 이상) 대기압으로 노출시킬 때 생기는 오존의 미세기포에 의해서 부유물질과 응집과정에서 응집에 참여한 인을 같이 제거하며, 미세한 오존기포에 의해서 색도와 COD, 미생물 제거를 동시에 이루는 하·폐수처리장 방류수의 고도처리 기술
○ 응집·혼화/부상/오존가압장치/미세오존기포발생장치의 공정을 구성하여 미세오존기포를 이용하여 별도의 오존접촉조가 없이 부상과 오존처리를 병행하는 기술
○ 오존접촉효율을 극대화하여 배오존량을 최소화하는 기술

Abstract ▼

□ Disinfection Effect by Ozone
Ozone contact rate was calculated by measuring ozone production rate at the ozone generation, and ozone was applied to the sample in order to investigate basic aspects of the ozone treatment. The parameters were disinfection rate, turbidity, UV-254 absorbance.

□ Disinfection Effect by Ozone
Ozone contact rate was calculated by measuring ozone production rate at the ozone generation, and ozone was applied to the sample in order to investigate basic aspects of the ozone treatment. The parameters were disinfection rate, turbidity, UV-254 absorbance.
Coliform bacteria were killed completely at ozone concentration of 1.65mg/l, and Heterotrophic bacteria were killed over 95%, which is remaining 154CFU/ml. There were also some effectiveness for turbidity and UV-254 absorbance by ozone.
□ Removal Rate of Suspended Solids, Turbidity, and Color by DAF(Dissolved Air Flotation)
Effluent of DAF was analyzed to look over the basic aspects of DOF. DAF was applied to the effluent of the activated sludge treatment plant with 10L/min.
Concentration of SS in treated water by DAF was lowered to 2.60mg/l from 7.43mg/l at the effluent of the treatment plant. Average turbidity of 5.17NTU, average color of 8.67 CU, and UV-254 absorbance of 0.134 in raw water were downed to 0.86NTU, 3.5CU, and 0.085 respectively.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY...12
• CONTENTS...17
• 목차...22
• 표목차...27
• 그림목차...30
• 제1장 서 론...33
• 제1절 연구개발의 배경...33
• 제2절 연구개발의 목적 및 필요성...35
• 제3절 연구개발 기술의 내용 및 범위...37
• 제2장 국내외 기술개발 현황...40
• 제1절 국외 기술 현황...40
• 제2절 국내 기술 현황...41
• 제3절 국내외 유사기술과의 차별성...44
• 제4절 국내외 기술개발 현황에서의 파급효과...47
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...49
• 제1절 오존에 의한 살균효과 연구...49
• 1. 오존에 대한 이론적 고찰...49
• 가. 오존의 개요...49
• 나. 오존의 특성...50
• 다. 오존의 접촉방법...60
• 라. 배오존 처리 설비 목표...63
• 마. 배오존 처리 방법 비교...63
• 바. 수처리시 오존의 적용...68
• 2. 기존 살균 공정 특성 조사...85
• 가. 염소 살균...86
• 나. 자외선 살균...91
• 다. 오존 살균...95
• 3. 오존에 의한 살균 효과 연구 결과...100
• 가. 오존 실험 방법...100
• 나. 연구 결과 및 고찰...102
• 제2절 용존공기부상법에 의한 부유물질 제거효과 연구...109
• 1. 용존공기부상법에 대한 이론적 고찰...109
• 가. 부상법의 개요...109
• 나. 부상 메카니즘...110
• 다. 용존공기부상법의 형태...110
• 라. DAF와 오존과의 결합연구...111
• 마. 수처리시 용존공기부상의 적용...112
• 바. 기술현황 분석...113
• 사. 주요 관련기술의 검토...115
• 아. 부상 플랜트의 구조 및 디자인...115
• 자. 용존공기부상법에 영향을 미치는 인자...121
• 2. 용존공기부상법에 의한 부유물질 제거 연구 결과...134
• 제3절 회분식 DOF Test...139
• 1. 회분식 DOF 실험 장치 및 방법...139
• 가. 회분식 DOF 처리 실험 장치...139
• 나. 회분식 DOF 처리 실험 방법...141
• 2. 회분식 DOF 실험 결과...142
• 가. 회분식 DOF 기초 실험 결과...142
• 나. 분석 항목별 회분식 DOF 실험 결과...147
• 다. 오존의 자가분해 실험...157
• 라. 산기에 의한 대기압에서의 포화 오존농도...160
• 마. 가압수내 용존오존의 최대 농도 측정...161
• 제4절 DOF Lab Scale 설계 및 제작...163
• 1. DOF Lab Scale 설계인자 도출...163
• 가. 오존+DAF 세부 연결...165
• 나. 배오존 처리 시스템...167
• 다. 가압된 오존의 보존 방법...168
• 2. DOF Lab Scale의 설계...170
• 3. DOF Lab Scale의 제작...176
• 가. DOF Lab Scale...176
• 제5절 DOF Lab Scale plant를 이용한 처리효과 연구...190
• 1. 운전조건 및 분석항목...190
• 2. DOF Lab scale plant 처리 효과...191
• 가. DOF Lab scale plant 실험 결과...191
• 나. 분석항목별 DOF Lab scale plant 처리 결과...196
• 제6절 DOF 공정을 이용한 난분해성물질 처리효과 연구...204
• 1. 색도유발물질 제거 공정 개요...204
• 가. 색도의 정의...204
• 나. 색도제거의 필요성...204
• 2. 일반적인 색도 제거 기술...206
• 가. 화학적 처리...207
• 나. 물리적 처리...217
• 다. 생물학적 처리...219
• 3. 최적의 색도유발물질 제거 공정 선정...222
• 가. 오존 산화 처리 공정 선정...222
• 나. 오존 산화 처리 기술...224
• 4. 고효율 색도유발물질 제거 연구 결과...229
• 가. DOF 공정을 이용한 염색폐수 처리 결과...229
• 나. DOF 공정을 이용한 축산폐수 처리 결과...231
• 제7절 현장 규모의 DOF Pilot Plant 제작 및 처리효과 연구...232
• 1. DOF Pilot Plant 설계 및 제작...232
• 가. 설계 기준...232
• 나. 용량계산서...233
• 다. 운전절차서...238
• 라. 현장용 DOF Pilot Plant...240
• 2. 현장형 DOF Pilot Plant 운전 결과...241
• 가. 처리대상원수의 성상...241
• 나. 유입처리량...242
• 다. 오염물질 처리특성...246
• 제8절 종합 결론...255
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...260
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...263
• 제6장 참고문헌...265