초록 ▼

환경친화적인 하폐수 처리공법을 개발하기 위하여 포기조의 수면밀착 복개방식을 연구함에 있어서 포기조의 보온 및 수온상승효과, 포기조내 공기유도판-(경사판) 등 부속시설의 첨가에 따른 산소전달 효율의 증대와 악휘 발생 문제 등 포기조의 현안 문제를 해결할 수 있을 것으로 판단되는 바 산소전달 효율을 증진을 저해하는 요인으로 판단되는 공기 합체 현상을 저감할 수 있는 방안을 모색하고 본 공법이 적용된 하수처리장을 운영함으로써 실질적인 생물학적 처리 효과를 도모하고자 한다.
1.수면 밀확 복개 공법 포기조의 제안 및 특성
포기조

환경친화적인 하폐수 처리공법을 개발하기 위하여 포기조의 수면밀착 복개방식을 연구함에 있어서 포기조의 보온 및 수온상승효과, 포기조내 공기유도판-(경사판) 등 부속시설의 첨가에 따른 산소전달 효율의 증대와 악휘 발생 문제 등 포기조의 현안 문제를 해결할 수 있을 것으로 판단되는 바 산소전달 효율을 증진을 저해하는 요인으로 판단되는 공기 합체 현상을 저감할 수 있는 방안을 모색하고 본 공법이 적용된 하수처리장을 운영함으로써 실질적인 생물학적 처리 효과를 도모하고자 한다.
1.수면 밀확 복개 공법 포기조의 제안 및 특성
포기조의 복개는 선회류의 유도에 의한 산소전달율의 증가와 취기 및 기포의 발산방지, 외기에 의한 수온저하에 따른 처리효율 저하의 방지 등 포기조의 운전 과정에서 발생할 수 있는 문제점에 대한 대책과 포기조 상부를 이용하기 위한 목적으로 기존의 처리장에 적용하는 방법과 신설 처리장에 적용하는 방안으로 나누어 구상하였다. 또한 본 공법의 실용화를 위한 방안을 강구하고자 기술적 효과를 최대로 유지하면서 경제적인 설치 방안을 검토하였다.
· 포기조의 복개방안 검토
· Plate의 설치방안 검토
· 기존처리장 개선 효과 검토
2. 설계인자의 도출 뭘 확정
포기조내 공기방울의 크기 변화와 선회류의 양상은 산소전달 효율에 민감하게 영향을 미치는 인자로서 포기조를 축소 내지는 확대하여 실험하는 것이 바람직하나 모든 조건을 만족하기에는 어려운 절이 있어 포기조의 크기를 lab scale 형태와 pi lot plant 규모로 나누어 경사판의 각도, 경사판과 산기석과의 거리, 경사판의 길이, 수심 변화, 경사판과 복개면의 마찰정도 등을 설계조건으로 하여 이들 영향 인자들과 산소전달 효율과의 관계를 공기 공급량을 변화시키면서 상호 비교했다. 산소전달 효율의 평가는 포기조에서의 산소전달계수로 비교하였다.
3. 수면 밀확 복개공법 포기조의 현장 적용과 수처리 효과
수처리 기술을 향상시킴과 동시에 산소전달 효율을 증진하기 위한 방안으로 설계된 수면 밀확 복개공법 포기조의 현장 적용 예로 S대학교 오수처리장(일일 처리 규모; 600m$^3$) 실헐을 통해 최종적으로 설계인자를 확정하였다.
수면밀착 복개공법의 생물학적 수처리 능력을 파악하기 위해서는 기존 공법과 직접 비교하는 방법으로 lab scale에서는 두개의 포기조를 준비하여 수면밀착 복개 형태의 포기조를 A type. 활성슬러지 공법에 사용되는 재래식 형태의 포기조를 8 type 포기조로 명명하여 각각의 조건에서 운전하여 수처리 효율을 직접 비교하였다.
가. 개발 공정의 수처리 적용
연구 방법으로는 lab scale 규모로 복개공법과 기존 처리방식으로 구성된 두개의 포기조에 대한 수처리 능력을 비교하였고, 이를 검증하는 헝태로 현장 자료와 비교하였으며 현장에서는 기존의 포기방식으로 운전하는 기간과 수면밀착 복개 구조물을 첨부하여 복개방식으로 운전하는 기간으로 나누어 비교하였다.
· 기존 처리공법과 수면밀착식 복개공법의 처리수질을 비교하여 복개공법 사용에 따른 처리 능력의 향상 정도를 파악
· 포기조의 상부를 수면과 밀착 또는 개방하여 복개할 때 산소이용효율 및 수온의 변화가 발생하므로 이에 수면밀착식 복개공법을 적용함으로써 얻을 수 있는 보온효과를 유입수와 포기조의 온도 차이를 통하여 분석
· 경사판의 저면 변화에 따른 수처리 능력을 파악하여 적절한 표면 설계를 유도
나. 설계자료의 정리 및 개선
수면밀착 복개방식의 현장 적용에 있어서의 기초 자료를 얻기 위해 lab
scale 포기조에서 인공하수를 이용하여 생물학적 실헐을 병행하고, lab scale 실헐과 현장실험에서 얻은 자료를 활용하여 설계에 필요한 인자를 정리하고 현장의 운전 경힘을 바탕으로 최적 설계 조건을 마련한다.
· 포기조 기포배출 유도판의 형태 및 최적설치 기준
· 공기의 체류시간과 산소이용 효율
· 포기조의 최적복개방식 결정

Abstract ▼

The purpose of this study was to experiments on the WSCCS, which was able to increase the activated sludge treatment efficiency by raising the water temperature and the oxygen transfer rate. The WSCCS could also expected to reduce the filthy odor from aerat ion tank, and to solve the current SRAS's

The purpose of this study was to experiments on the WSCCS, which was able to increase the activated sludge treatment efficiency by raising the water temperature and the oxygen transfer rate. The WSCCS could also expected to reduce the filthy odor from aerat ion tank, and to solve the current SRAS's problems.
Therefore, the following experiments were performed to investigate the WSCCS's treatment efticiency and to verify the results of lab scale experiments, by using an assumed(size of 5× 5× 10m) tank and a WSCCS's aeration tank on site.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• SUMMARY ...12
• 목차 ...15
• 표차례 ...19
• 그림차례 ...21
• 사진차례 ...25
• 제1장 서론 ...26
• 1.1 연구의 목적 ...26
• 1.2 연구의 배경 및 필요성 ...26
• 1.3 연구 범위 ...29
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...30
• 2.1 연구개발 연혁 및 실적 ...30
• 1. 국내 기술동향 ...30
• 2. 국외 기술동향 ...31
• 3. 기술동향 분석 결론 ...34
• 2.2 국내외 하수처리장의 현황 ...35
• 1. 국내.외 하수처리장 계획 및 가동현황 ...35
• 2. 일본의 하수종말처리시설 현황 ...37
• 2.3 하수처리방식의 비교 검토 ...38
• 1. 연속 회분식법(Sequencing Batch Reactor) ...39
• 2. PID공법 ...41
• 3. 장기 포기법 ...42
• 4. 회전원판법(RBC) ...43
• 5. 접촉산화법 ...44
• 6. 표준활성슬러지법 ...45
• 7. 산화구법(Oxidation Ditch) ...47
• 2.4 공법별 하수처리장의 공사비 비교 ...49
• 2.5 포기장치 ...52
• 1. 포기장치의 종류 ...52
• 가. 산기식 포기장치 ...52
• 나. 기계식 표면포기장치 ...54
• 다. 수중형 포기기 ...56
• 2. 포기방식의 종류 ...57
• 가. 선회류식 ...57
• 나. 전면포기식 ...57
• 다. 기포분사식 ...58
• 라. 수증포기식 ...58
• 2.6 이론적 연구 ...60
• 1. 총괄산소이동 용량계수(KLa) ...60
• 2. KLa에 영향을 미치는 인자 ...61
• 3. 하수의 포화용존산소 농도 ...63
• 4. 포기장치 효율 ...64
• 5. 반응조내의 산소이동속도 ...64
• 6. 산소요구량 ...65
• 7. 포기조의 열전달 특성 ...66
• 8. BOD 제거와 미생물 증식 ...67
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ...71
• 3.1 수면 밀착 복개 공법 포기조의 제안 및 특성 ...82
• 3.1.1 포기조 복개 방안 ...83
• 1. 포기조의 복개방안 검토 ...83
• 2. Plate의 설치방안 ...93
• 3. 기존처리장 개선 효과 ...95
• 3.1.2 포기조 유지관리 방안 ...96
• 1. 유지관리 개요 ...96
• 2. 복개 구조물 및 공기유도판 ...98
• 3. 맴브레인 디스크형 산기장치 ...101
• 3.1.3 포기조 유지 관리시 점검 ...103
• 1. 운전 전, 후 점검 사항 ...103
• 2. 정기 점검 사항 ...105
• 3.1.4 고장 현상과 대책 ...107
• 1. 맴브레인 디스크형 산기장치 ...115
• 2. 송풍기(Rotary Blower) ...118
• 3.2 설계인자의 도출 및 결정 ...125
• 3.2.1 경사판의 경사각도 변화에 따른 KLa의 영향 ...128
• 3.2.2 포기조 복개에 따른 KLa의 영향 ...133
• 3.2.3 포기조 복개에 따른 보온 및 수온 상승효과 ...138
• 3.2.4 경사판과 산기석과의 간격 변화에 따른 KLa의 영향 ...154
• 3.2.5 경사판의 경사각도와 산기석과의 간격 검증 ...162
• 3.2.6 경사판 길이 변화에 따른 KLa의 영향 ...170
• 3.2.7 수심과 포기조 폭과의 비율 변화에 따른 KLa의 영향 ...171
• 3.2.8 산기관의 공기분출 구경의 영향 ...173
• 3.2.9 경사판의 공기 방울 분할 역할에 따른 KLa의 영향 ...175
• 3.2.10 복개 시설에 부착물 설치에 따른 KLa의 영향 ...181
• 3.3 수면 밀착 복개공법 포기조의 현장 적용과 수처리 효과 ...183
• 3.3.1 BOD 제거와 미생물 증식 ...185
• 3.3.2 수면밀착 복개에 따른 수온 상승 효과 ...191
• 3.3.3 미생물의 산소 흡수율 비교 ...193
• 3.3.4 질소 인 제거율의 비교 ...203
• 3.4 악취가스 탈취 방안 ...207
• 3.4.1 악취가스 측정 ...207
• 3.4.2 탈취방법 ...208
• 3.5 포기조 상부의 공원화 방안 강구 ...209
• 3.6 결론 ...210
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ...213
• 4.1 연도별 연구 목표 ...213
• 1. 총괄 ...213
• 2. 1차년도 ...213
• 가. 연구목표 ...213
• 나. 연구내용 및 범위 ...214
• 3. 2차년도 ...216
• 가. 연구목표 ...216
• 나. 연구내용 및 범위 ...216
• 4.2 연구목표의 달성도 ...217
• 4.3 연구과제의 성공 가능성 ...220
• 제5장 연구개발 결과의 활용 계획 ...222
• 5.1 추가 연구의 필요성 ...222
• 1. 산기관의 수리 점검의 편의성 제공 ...222
• 2. 경사판에서의 공기 합체 현상의 해결 ...222
• 5.2 연구개발의 파급효과 ...222
• 5.3 연구개발의 실용성 ...223
• 제6장 참고문헌 ...224
• 부록 ...228