초록 ▼

개발 목적 및 필요성
◦ 강우 시, 도심지 등 합류식 하수관거 유역 내에서 발생하는 CSOs의 경우 청천 시 하수 농도 대비 최대 30배까지 고농도로 발생함에 따라 하천 수계내 심각한 수질 오염 문제를 야기시킴.
◦ 본 연구에서는 이러한 CSOs 발생 특성을 분석하고, CSOs 처리를 위한 저동력 고속 여과 기술을 도출하고자 하며, 실규모의 실증화 시스템을 실제 CSOs 발생 현장 내 적용하여 장기간 성능 검증을 통해 최적의 상용화 시스템을 도출하고자 함.

연구개발결과
◦ 국내 도심지 CSOs 발생 특성

개발 목적 및 필요성
◦ 강우 시, 도심지 등 합류식 하수관거 유역 내에서 발생하는 CSOs의 경우 청천 시 하수 농도 대비 최대 30배까지 고농도로 발생함에 따라 하천 수계내 심각한 수질 오염 문제를 야기시킴.
◦ 본 연구에서는 이러한 CSOs 발생 특성을 분석하고, CSOs 처리를 위한 저동력 고속 여과 기술을 도출하고자 하며, 실규모의 실증화 시스템을 실제 CSOs 발생 현장 내 적용하여 장기간 성능 검증을 통해 최적의 상용화 시스템을 도출하고자 함.

연구개발결과
◦ 국내 도심지 CSOs 발생 특성 분석
- 국내 광역시 규모 이상의 도심지 내 CSOs 발생 특성 분석 및 data 구축
- CSOs 처리 시설 규모 산정 시, 설계 자료 활용
◦ 고탄성 섬유 여재
- 고탄성 섬유사를 이용한 다중 구조의 섬유 여재 개발
- 기존 여재 대비 비표면적 증가
- 높은 고형물 허용 부하량 확보
- 성능 : 여재 수명 5년 이상, 여재 반복 압축회복률 15% 이내, 여재 영구압축회복률 10% 이내, 초기 성능 회복률 98% 이상
◦ 저동력 고속 여과 시스템
- 부표 부상식 압축 여과 모듈 도출 : 무동력 여과 운영
- 최적 단위 여과 모듈 도출 : 모듈에 의한 시스템 용량 증설 용이
- 시스템 구조 : 전처리 침전조 → 여과조 → 역세수조
- 성능 : 처리 유량 1,000㎥/day (여과속도 1,200m/day 기준), TSS 제거율 90% 이상, BOD 처리 수질 30mg/L 이하
◦ 최적 구조의 여과 역세 시스템
- 강우 종료 후, 자동 운영 가능한 역세 시스템 도출
- 여과조 계열별 순차적 역세 수행
- 최적 구조의 역세 시스템 및 운영 기준 도출
- 성능 : 손실수두 99% 이상 회복, 초기 성능 회복률 98% 이상

성능사양 및 기술개발 수준
◦ 국내 CSOs 발생 특성에 최적화된 고속 여과 시스템을 개발하였으며, 실규모 실증화 시스템의 장기 현장 모니터링을 통해 성능 검증을 수행하였으며,상용화 시스템을 도출하였음.
- 시스템 구조 : 전처리 침전조 → 여과조 → 역세수조
- 성능
ㆍ처리 유량 1,000㎥/day (여과속도 1,200m/day 기준)
ㆍTSS 제거율 90% 이상
ㆍBOD 처리 수질 30mg/L 이하
ㆍ초기 성능 회복률 98% 이상

활용계획
◦ 우천 시 미처리 하수 처리 시설 활용
◦ 비점오염 저감시설 활용
◦ 물재이용 및 해수담수화 전처리

( 출처: 요약서 2p )

Abstract ▼

Ⅳ. Results
◦ Analysis properties of CSOs in Korea.
- File-up Properties and data of CSOs in places that have the size more than metropolitan cities in Korea
- Using the data for designing

◦ High flexible fiber media
- Development of multi-layers fiber media.
- Widening the spec

Ⅳ. Results
◦ Analysis properties of CSOs in Korea.
- File-up Properties and data of CSOs in places that have the size more than metropolitan cities in Korea
- Using the data for designing

◦ High flexible fiber media
- Development of multi-layers fiber media.
- Widening the specific surface area
- Allowing High pollution load
- Performance : Life cycle → more than 5years, Recovery ability after constant compression → less than 15%,Ppermanent recovery after repeatable compression → less than 10%, Initial performance recovery→ more than 98%

◦ High rate Filtration with low operation energy
- Resulting from the experience of lab scale and pilot test : Compression with buoyance : filtration with no electric power
- System process : Settling chamber → Filter chamber → backwash water storage chamber
- Performance : capacity → 1,000ton/day (filtration rate 1,200m/day), TSS removal → more than 90%, BOD → less than 30mg/L

◦ Optimized filtration-backwashing performance system
- Design for Auto control system on filtration and backwashing.
- Sequence backwashing according to filtration line
- Optimum backwashing system and operation standard set-up
- Recovery more than 90% of Head loss, Recovery of initial performance ability more than 98%

( 출처 : SUMMARY 13p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 서 ... 2
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 12
• 목차 ... 17
• 표목차 ... 19
• 그림목차 ... 21
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 26
• 1-1. 연구개발의 중요성 ... 26
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 34
• 2-1. 국외 기술 개발 동향 ... 34
• 가. 고속 응집 침전/부상 공법 ... 34
• 나. 고속 여과 공법 ... 36
• 2-2 국내 기술 개발 동향 ... 41
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 42
• 3-1. 연구개발의 내용(범위) 및 최종목표 ... 42
• 가. 연구 개발의 최종목표 ... 42
• 나. 연도별 연구개발의 목표 및 내용 ... 43
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 44
• 가. 국외 기술 동향 파악 ... 44
• 나. CSOs 유출 특성 분석 ... 86
• 다. 핵심 단위 공정 설계 인자 도출 ... 120
• 라. Pilot system 제작 및 현장 검증 ... 174
• 마. 실증화 시스템 제작 및 현장 검증 ... 220
• 바. 저동력 고속 여과 시스템 상용화 추진 ... 251
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 265
• 가. 주요 연구 내용 ... 265
• 나. 연구 개발 성과 ... 267
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 269
• 4-1. 목표달성도 ... 269
• 가. 최종성과목표 달성실적 ... 269
• 나. 최종성과목표 달성실적 ... 269
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 270
• 가. 과학기술 분야 기여도 ... 270
• 나. 환경 분야 기여도 ... 270
• 다. 경제산업 분야 기여도 ... 270
• 라. 고용 분야 기여도 ... 271
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 272
• 5-1 활용계획 ... 272
• 5-2 향후 연구의 필요성 ... 273
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 275
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 276
• 8. 국가과학기술종합정보시스템(NTIS)에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 277
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 278
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 279
• 11. 기타사항 ... 280
• 11-1. 기술 인증 실적 ... 280
• 11-2. 매출 달성 실적 ... 280
• 12. 참고문헌 ... 281
• 12-1. 국내문헌 ... 281
• 12-2. 국외 문헌 ... 281
• 부록 1. 저동력 고속여과 처리 시스템 시공 매뉴얼 ... 282
• 부록 2. 저동력 고속여과 처리 시스템 운전/유지관리 매뉴얼 ... 301
• 끝페이지 ... 305