초록 ▼

연구개발목표 및 내용
최종 목표
● 수열에너지 시스템을 적용한 막여과 수처리공정 기술 개발
- 막여과 공정에 필요한 열에너지 복합활용방안 및 에너지 소요량 산정
- 정유량 펌프 운전을 위한 수온과 펌프 회전속도의 상관관계 분석
- 막여과 공정에서의 열에너지 복합 활용을 위한 시스템 설계 및 구축
- 열에너지 소요량을 고려한 수열에너지 시스템 제어방안 수립 및 검증
- 버퍼탱크 수온에 따른 에너지절감 효과분석 및 고효율 운전기술 개발
- 수온에 따른 막차압 및 여과막 통과 유량 분석을 통한

연구개발목표 및 내용
최종 목표
● 수열에너지 시스템을 적용한 막여과 수처리공정 기술 개발
- 막여과 공정에 필요한 열에너지 복합활용방안 및 에너지 소요량 산정
- 정유량 펌프 운전을 위한 수온과 펌프 회전속도의 상관관계 분석
- 막여과 공정에서의 열에너지 복합 활용을 위한 시스템 설계 및 구축
- 열에너지 소요량을 고려한 수열에너지 시스템 제어방안 수립 및 검증
- 버퍼탱크 수온에 따른 에너지절감 효과분석 및 고효율 운전기술 개발
- 수온에 따른 막차압 및 여과막 통과 유량 분석을 통한 적정 조건 도출
- 화학세정에서의 수열에너지 공급 방안 및 열에너지 절감량 분석
- 수열에너지의 복합 활용에 따른 막여과 공정 운영 효율 평가
● 방류수 폐열을 이용한 농축폐수 승온시스템 구축 및 최적 운영 기술 개발
- 유입수량 및 농축폐수 온도변화에 따른 열부하량 산정
- 방류수 폐열 등 열에너지 회수형 수열에너지 시스템 구축 및 실증
- 폐색 예방과 소요 에너지 절감을 위한 열교환기 세척 적정 주기 산정
- 질산화율 변화에 따른 수처리 시스템 운영 기술 개발
전체 내용
● 수열에너지 시스템을 적용한 막여과 수처리공정 기술개발
- 막여과 플랜트 적용 수열에너지 히트펌프 시스템 개발
- 수열에너지 시스템을 적용한 막여과 공정 기술개발
- 수열에너지시스템 적용 에너지절감 효과분석
- 화학세정 운영 기술 개발
● 방류수 폐열을 이용한 농축폐수 승온시스템 구축 및 최적 운영기술 개발
- 방류수 폐열을 이용한 농축폐수 승온시스템 구축
- 농축폐수 최적 운영 기술 개발
- 열에너지 회수형 수열에너지 시스템 구축 및 실증
- 복합 활용에 따른 공정효과 분석

1차년도
목표
● 수열에너지 적용 대상 실증지 기초자료 조사 및 운영자료 분석
● 실증대상지와 파일롯플랜트 연계방안 수립 및 파일롯플랜트 운영·개선점 도출
● 수열에너지 시스템을 적용한 수처리 공정 파일롯플랜트 실증운전 및 에너지 절감효과 분석
● 수열에너지시스템 복합활용에 따른 막여과 공정효과 분석
내용
- 수열에너지 적용이 가능한 막여과 플랜트 조사 및 선정
- 적용 대상 실증지 기초자료 조사 및 운영자료 수집
- 계절별 수온에 따른 펌프 부하량 및 에너지 소모량 분석
- 막여과 수처리 효율 향상을 위한 최적 수온 범위 분석

2차년도
목표
● RO 실증대상지와 파일롯플랜트 연계방안 수립 및 파일롯플랜트 운영·개선점 도출
● 농축폐수 수열에너지 시스템 시운전 및 제어방안 검증
내용
- RO수열에너지 시스템 모니터링 및 데이터 분석방안 수립
- RO 실증대상지와 파일롯플랜트 연계방안수립
- 파일롯플랜트 시운전 및 개선점 도출
- 동절기 파일롯플랜트 운영을 통한 효과분석
- 화학세정에서의 수열에너지 공급 적정성 분석
- 열에너지 소요량, 펌프효율, 막여과 수처리 효율 등을 고려한 동절기 및 하절기 수열에너지 시스템 제어방안 검증 및 개선점 도출
- 폐수처리 실증대상지와 파일롯플랜트 연계방안 수립
- 파일롯플랜트 시운전 및 개선점 도출
- 농축폐수 폐열 온도에 따른 수열에너지시스템 제어방안 검증 및 개선점 도출

3차년도
목표 및 내용
<막여과>
- 파일롯플랜트 실증 운전 및 효과 분석
- 막차압 및 수온에 따른 여과막 통과유량 분석
<농축폐수>
- 파일롯플랜트 실증 운전 및 효과 분석
- 설비용량, 계측기기, 고효율 운전을 위한 제어방안 분석

4차년도
목표 및 내용
<막여과>
-수열에너지 시스템을 활용한 수처리 공정 적정 수온제어 방안 수립
-복합활용에 따른 막여과 공정 효과 분석
<농축폐수>
- 수열에너지를 활용한 농축폐수 수처리 공정 적정 수온제어 방안 수립
- 질산화율 변화에 따른 수처리 시스템 운영기술 개발

연구개발성과
● SCI급 논문 1건, 연구보고서, 정책활용 4건

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 활용계획
- Pilot-Plant 구축 및 실증운전을 통해 수열에너지 히트펌프 시스템 설계 및 시공 기술 확보
- 기존 막여과 정수처리공정에 수열에너지 도입
- 생물학적 처리를 기반으로 하는 하수처리 공정에 적용
● 기대효과
- 온실가스 저감을 위한 막여과 플랜트 복합 활용 운영 시스템 개발 및 실증으로 수열적용 표준 막여과 수처리 활용 및 농축폐수 승온시스템 공정 개발
- 기후변화, 에너지 위기에 따른 선진국 중심의 수열에너지 산업을 국내 기업이 선도할 수 있도록 관련기업 육성
- 막여과 공정 에너지 소비 절감에 따른 온실가스 저감으로 탄소중립 정수장 실현
- 신기후 체제 대비 그린에너지 전환에 기여

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1) 연구개발의 최종(총괄)목표 ... 6
• 2) 연구개발 배경 및 필요성 ... 7
• 3) 연구개발 핵심내용 ... 12
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 23
• 1) 1차년도 ... 23
• 2) 2차년도 ... 31
• 3) 3차년도 [총괄주관연구기관(한국수자원공사)] ... 46
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 74
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 74
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 74
• 3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 75
• 5) 연구개발비 사용실적 ... 84
• 4. 다음 연도 연구개발계획 ... 85
• 1) 연구개발 목표 및 내용 ... 85
• 2) 국내외 관련 분야 환경변화 ... 85
• 3) 연구개발 추진전략 ... 85
• 4) 연구개발 일정 및 기대 성과 ... 86
• 5) 연구개발비 사용 계획 ... 87
• 6) 사업화 추진 계획 ... 87
• 7) 연구개발 성과의 활용방안 및 기대효과 ... 88
• 끝페이지 ... 91