초록 ▼

공동주거단지의 잡배수를 활용한 고도 물재생 패키지 시스템을 개발하고자 하였다. 단위공정별 Lab-scale 시작품 운용을 통하여 Pilot Plant의 설계·운전인자를 도출하였다. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발에서는 전처리 Lab-scale 시작품 제작 및 운전을 통하여 Pilot Plant 설계·운전인자 및 응집제 주입식을 도출하였으며, 전산유체 해석(CFD)을 통하여 설계·운전인자의 적정성을 검증하였다. 폴리머 기반 고농도 암모늄 산화 미생물을 담지한 부분아질산화공정과 혐기성 암모늄 산화공정을 연계하여 H

공동주거단지의 잡배수를 활용한 고도 물재생 패키지 시스템을 개발하고자 하였다. 단위공정별 Lab-scale 시작품 운용을 통하여 Pilot Plant의 설계·운전인자를 도출하였다. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발에서는 전처리 Lab-scale 시작품 제작 및 운전을 통하여 Pilot Plant 설계·운전인자 및 응집제 주입식을 도출하였으며, 전산유체 해석(CFD)을 통하여 설계·운전인자의 적정성을 검증하였다. 폴리머 기반 고농도 암모늄 산화 미생물을 담지한 부분아질산화공정과 혐기성 암모늄 산화공정을 연계하여 HRT 3시간 이내, 질소제거율 70% 이상을 달성하는 2단 연속식 질소제거공정을 구축하였다. 상온 혐기성 암모늄 산화 단일 공정에 적용하여 274 일간 장기 운전하였다. 그 결과, 유기탄소 유입 농도에 따른 질소 제거효율의 변동이 관찰되었고 0.2의 C/N비에서는 질소 제거효율이 83.5%까지 증가하였으나, 0.5 이상의 C/N비에서는 질소 제거 효율이 15.2%까지 감소하였다. 또한, 천연 제올라이트를 활용하여 접촉시간 10분 이내에 암모니아 제거율 90% 이상을 달성하였다. 오존을 이용한 역세척과 여과를 동시에 수행할 수 있는 고도산화 일체형 세라믹 분리막 공정을 개발하였으며, 최적운영조건을 도입한 1 톤/일 규모의 단위공정을 통해 일당 1톤 이상의 생산수량 확보와 TOC 10 ppm, 탁도 1 NTU 이하, E.coli 미검출을 달성할 수 있는 것으로 확인되었다.

(출처 : 서지자료 191p)

Abstract ▼

This study aimed to develop an advanced water regeneration system utilizing gray water from residential buildings. The design and operation parameters of the pilot plant based on the Lab-scale unit processes have been investigated. For the development of all-in-one pre-treatment sedimentation·flotat

This study aimed to develop an advanced water regeneration system utilizing gray water from residential buildings. The design and operation parameters of the pilot plant based on the Lab-scale unit processes have been investigated. For the development of all-in-one pre-treatment sedimentation·flotation process, the design and operation factors and coagulant injection formula were derived through Lab-scale experiments, and the adequacy of the design factors was verified through the computational fluid dynamics (CFD). Partial nitritation process containing PVA / alginate - immobilized materials and anaerobic ammonium oxidation (anammox) process were integrated to achieve high-efficient nitrogen removal (HRT < 3 h, N removal efficiency > 70%). The nitrogen removal performance of PN-anammox process installing moving-bed type PVA gel cubes in response to the variations in ammonium and organic carbon was investigated for 274 days. NRE increased to 83.5% at 0.2 of C/N ratio, while the NRE decreased to 15.2% at > 0.5 of C/N ratio. Also, more than 90% removal efficiency of nitrogen could be achieved through a column test packed with domain natural zeolite in 10 minutes of contact time. An AOP integrated ceramic membrane filtration process which the ceramic membrane can be carry out simultaneously filtration and backwashing by ozone gas has been developed. Through the 1 ton/day scale unit process with introduced the optimal operating conditions, it was confirmed that the process could be secured the water quantity over 1 ton/day and the water quality less than 10 ppm of TOC, 1 NTU of turbidity, and no E.coli detection.

(source: Bibliographic Data 192p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• Executive Summary ... 7
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 14
• 제1장 서론 ... 20
• 1. 연구의 필요성 ... 20
• 1.1 연구 필요성 ... 20
• 2. 연구목표 및 연구내용 ... 26
• 2.1 최종목표 ... 26
• 2.2 연차별 목표 및 세부 연구내용 ... 29
• 제2장 연구 수행방법 및 체계 ... 30
• 1. 연구내용 및 방법 ... 30
• 1.1 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 30
• 1.2 상온 저에너지형 질소제거 공정 개발 ... 32
• 1.3 고도산화 일체형 세라믹 막여과 단위공정 ... 45
• 2. 추진전략 및 추진체계 ... 47
• 2.1 연구 추진전략 ... 47
• 2.2 연구 추진체계 ... 49
• 제3장 연구 추진내용 및 결과 ... 50
• 1. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 50
• 1.1 All-in-one 전처리 침전/부상공정 개요 ... 50
• 1.2 전처리 유입원수 특성 분석을 위한 잡배수 공정 현황 조사 ... 51
• 1.3 잡배수 유입원수 성상 분석 ... 53
• 1.4 실증 플랜트 운전인자 도출 및 효율 평가 ... 57
• 1.5 CFD 해석(200 ㎥/day 용량 기준) ... 71
• 1.6 잡배수 전처리 취·퇴수관 및 수류완충지 설치 ... 71
• 1.7 500 m³/d 잡배수 전처리 설계서 및 설계도서 ... 75
• 2. 상온/저에너지형 질소제거공정 개발 ... 78
• 2.1 상온 혐기성 암모늄 산화 단일 공정 고도화 및 최적화 ... 78
• 2.2 제올라이트 에어스트리핑을 활용한 암모니아성질소 제거공정 고도화 ... 89
• 2.3 MS-BAF 공정 ... 99
• 3. 고도산화 일체형 세라믹 막여과공정 개발 ... 111
• 3.1 고도산화 일체형 세라믹 막여과 공정 관련 문헌 조사 ... 111
• 3.2 고도산화 일체형 세라믹 막여과 공정 개발 ... 118
• 3.3 고도산화 일체형 세라믹 막여과 공정을 이용한 중수재이용 ... 138
• 3.4 분산형 KICT 고도 물재생 Pilot Plant 설계 ... 170
• 제4장 결론 ... 178
• 1. 잡배수 all-in-one 전처리 침전/부상공정 개발 ... 178
• 2. 상온/저에너지형 질소제거공정 개발 ... 179
• 3. 고도산화 일체형 세라믹 막여과공정 개발 ... 181
• 제5장 활용방안 및 기대효과 ... 182
• 1. 활용방안 ... 182
• 1.1 개별공정 활용방안 ... 182
• 2. 기대효과 ... 183
• 2.1 기술적 파급효과 ... 183
• 2.2 사회적 파급효과 ... 184
• 2.3 경제적 파급효과 ... 185
• 참고문헌 ... 186
• 서지자료 ... 191
• Bibliographic Data ... 192
• 끝페이지 ... 193