초록 ▼

1. 유체유동을 이용한 생물반응기 개발
▶ 충분한 미생물 확보와 높은 산소전달효율을 갖는 고농도 페수처리용 생물반응기 개발
▶ 일반반응조의 CSTR 형태에서 벗어나 처리효율이 높은 PFR 형태의 다단 반응기 구조
▶ 고농도 미생물 유지 및 활성(MLSS 20,000mg/L 이상)
▶ 반응기 각단에 기체 체류공간을 확보하여 유체유동에 의한 혼합효과와 높은 산소전달효율
▶ 고농도 음식물 폐수의 처리를 통해 BOD 99%의 제거효율(총 처리시간 4일)
2. 슬러지의 호기성 소화
▶ 슬러지의

1. 유체유동을 이용한 생물반응기 개발
▶ 충분한 미생물 확보와 높은 산소전달효율을 갖는 고농도 페수처리용 생물반응기 개발
▶ 일반반응조의 CSTR 형태에서 벗어나 처리효율이 높은 PFR 형태의 다단 반응기 구조
▶ 고농도 미생물 유지 및 활성(MLSS 20,000mg/L 이상)
▶ 반응기 각단에 기체 체류공간을 확보하여 유체유동에 의한 혼합효과와 높은 산소전달효율
▶ 고농도 음식물 폐수의 처리를 통해 BOD 99%의 제거효율(총 처리시간 4일)
2. 슬러지의 호기성 소화
▶ 슬러지의 호기성 처리시간 4일 이내 TS 60%, 슬러지부피 70% 이상 감량화
▶ 호기성 소화 후 유출수내 VS 함량 40～45%로 안정화
▶ 반응기의 높은 산소전달율(25% 이상)로 인한 포기시 동력비 절감
▶ 소화슬러지의 농축효율 및 탈수성 향상
▶ 반류수 중의 질소 제거로 수처리 계통의 고도화
▶ 슬러지 감량화 기술 적용 전과 비교시 슬러지 처리 비용의 46% 절감

Abstract ▼

1. Development of Bioreactor using Fluid fluctuation
▶ Development of high efficiency bioreactor for high concentration wastewater
▶ Multi stage and PFR structure
▶ High concentration biomass and activity
▶ Mixing effect and oxygen efficiency by fluid fluctuation
2. Sludge Separat

1. Development of Bioreactor using Fluid fluctuation
▶ Development of high efficiency bioreactor for high concentration wastewater
▶ Multi stage and PFR structure
▶ High concentration biomass and activity
▶ Mixing effect and oxygen efficiency by fluid fluctuation
2. Sludge Separated and Concentration system
▶ Supernatant outflow without scum and floc
▶ Keep up maximum sludge level of sludge thickener and settling tank
▶ Floating and fixed type
▶ Batch thickening
▶ Minimum sludge rising velocity using surface tension
3. Development of Ozone Contactor
▶ Development of ozonecontactor for high ozone soluble rate
▶ High efficiency pretreatment for a small quantity of ozone by promote of mixing
▶ Economic evaluation in comparison with chemical(NaOH) pretreatment
▶ Short time of ozonization by control of ozone retention time
4. Sludge Aerobic Digestion
▶ Short period sludge stabilization, aerobic digestion time within 4~5 day
▶ Improvement of thickening and dewaterability
▶ Reduce of power cost by high oxygen transfer rate
▶ Removing nitrogen and phosphorus in the side stream wastewater

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 보고서 초록...5
• 요약문...7
• SUMMARY...13
• CONTENTS...18
• 目次...20
• 그림목차...26
• 표목차...32
• 제1장 서론...35
• 제1절 연구개발의 필요성...35
• 제2절 연구개발 목표 및 내용...37
• 1. 연구개발의 최종목표...37
• 가. 유체유동을 이용한 생물반응기 개발...37
• 나. 슬러지 농축장치 개발...37
• 다. 오존접촉장치 개발...38
• 라. 슬러지의 호기성 소화...38
• 2. 연차별 연구개발목표 및 내용...39
• 가. 단계별 연구개발 목표 및 범위...39
• 나. 각 단계 연차별 연구개발 목표...40
• 다. 각 단계 연차별 연구개발 내용 및 범위...41
• 제2장 국내외 기술개발 현황...45
• 제1절 국내외 하수슬러지 처리현황...45
• 1. 국내 하수슬러지 발생 및 처리현황...45
• 2. 국외 하수슬러지 발생 및 처리현황...50
• 제2절 하수슬러지 감량화기술...56
• 1. 슬러지 처리·처분방법의 분류...56
• 2. 생물학적 처리에 의한 감량화 기술...59
• 3. 화학적 처리에 의한 감량화 기술...64
• 4. 물리적 처리에 의한 감량화 기술...66
• 제3절 하수슬러지 자원화기술...69
• 1. 퇴비화...69
• 2. 고화 및 고형화...73
• 3. 지렁이 분변토 재활용기술...75
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...77
• 제1절 유체유동을 이용한 생물반응기 개발...77
• 1. 이론연구...77
• 가. 생물학적 처리기술의 일반이론...77
• 나. 반응기 흐름에 의한 특징...81
• 다. 유체유동 적용 반응기 해석...87
• 2. 실험방법 및 결과...96
• 가. 유체유동을 이용한 생물반응기의 개발...96
• (1) 반응기의 구조 및 특성...96
• (2) 추적자(Tracer) Test를 통한 반응기의 유체 흐름 특성 실험...102
• (3) 반응기 각단 추가에 따른 특성 실험...105
• (4) 산소전달효율(KLa)의 측정...110
• (5) 반응기내 미세기포 측정...115
• (6) OUR(Oxygen Uptake Rate) Test...120
• (7) ER-1의 운전시 진동측정...125
• (8) 전산모사를 통한 ER-1 반응기의 유체유동 해석...132
• 나. ER-1 반응기의 고농도 오·폐수 분해효율...138
• (1) ER-1을 이용한 축산폐수처리...138
• (2) ER-1을 이용한 음식물 폐수 처리...146
• 제2절 고형물 분리장치의 개발...154
• 1. 여과이론...154
• 가. 분리막 여과...155
• 나. 분리막의 특성 비교...160
• 2. 슬러지 농축장치 개발...161
• 가. 분리막을 이용한 고형물 제거장치 개발...161
• (1) ES 반응기의 금속망(mesh)을 이용한 고액분리 실험결과(Type A, B, C, D)...167
• (2) 평막을 이용한 일반 MBR system과 ES system의 비교 실험결과(Type E)...169
• 나. 상등수 배출장치의 개발...173
• 제3절 오존접촉장치의 개발...179
• 1. 오존산화이론...179
• 가. 오존의 분해 메카니즘...182
• 나. 오존의 물에 대한 용해성...185
• 다. 오존의 응용...189
• 2. 오존접촉반응장치...193
• 가. 실험 장치 개요...195
• 나. 실증 pilot test를 통한 반응기 설계...196
• 다. 오존량에 따른 처리성능 최적화 실험...197
• 라. 실험결과...199
• (1) 오존주입률에 따른 처리성능 비교 결과...199
• (2) ER-2 연속운전 결과...201
• (3) 초과유입수 및 초기강우의 오존처리공정의 적용성 실험 결과...205
• 제4절 슬러지 호기성소화 및 하수고도화 기술 개발...207
• 1. 이론연구...207
• 가. 하수슬러지 물리화학적 성상...209
• 나. 슬러지의 호기성 소화...218
• 2. 실험방법 및 결과...224
• 가. 슬러지의 전처리를 통한 가용화...224
• (1) 오존을 이용한 슬러지 전처리 실험 방법...224
• (2) 알칼리 전처리 실험...231
• (3) 전처리 효율 및 경제성 평가...234
• 나. ER-1 반응기를 이용한 호기성소화...236
• (1) 1차슬러지(생슬러지)의 호기성 소화 실험...236
• (2) 잉여슬러지와 생슬러지를 이용한 호기성소화...243
• (3) 회분식 호기성 소화 실험...245
• (4) 연속 호기성 소화 실험...258
• (5) 혐기성 소화액 대상 호기성소화...268
• 다. 슬러지 최종 처분 방법...278
• (1) ER-1을 이용한 소화 슬러지의 지렁이 퇴비화 가능성 검토...278
• (2) 지렁이 퇴비화 적용을 위한 슬러지의 전처리...279
• (3) 지렁이 입식 및 조사...279
• 3. ER-1을 이용한 호기성 소화 공정의 감량화 효율 및 경제성 검토...283
• 가. 혐기성소화 기술...283
• 나. ER-1을 이용한 호기성소화 공정의 특징...283
• 다. ER-1 반응기를 이용한 슬러지 감량화 경제성 검토...284
• 제5절 결론...290
• 1. 유체유동을 이용한 생물반응기 개발...290
• 2. 슬러지 농축장치 개발...293
• 3. 오존접촉장치 개발...294
• 4. 슬러지의 호기성 소화...295
• 5. 설계인자도출...297
• 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...300
• 제1절 연구개발목표의 달성도...300
• 제2절 대외기여도...303
• 1. 신기술 및 신제품 인증...303
• 2. 특허 및 실용신안등록...304
• 3. 학회 및 세미나 발표 실적...304
• 4. 기타사항...306
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...310
• 제6장 참고문헌...314
• [부록Ⅰ] 연구관련 데이타...321