• 제목/요약/키워드: 고형물부하

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합류식 관거 유지관리를 위한 하수 및 지표면 고형물 부하량 산정 (Estimation of Solid Sediments Load by Sewer and Land Surface for Maintenance of Combined Sewer Systems)

  • 이재수;박무종
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.533-544
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    • 2006
  • 합류식 관거 내 고형물의 퇴적으로 인해 통수능이 감소하여 여름철 장마시 국지적인 침수가 발생하며 이로 인해 관거 내 퇴적을 더욱 초래할 수가 있다. 이와 같은 문제를 해결하고 관거의 적절한 유지관리를 위해서는 배수유역에서의 하수 및 지표면으로부터의 고형물 부하량을 산정할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 미국환경보호청에서 제시한 건조기의 합류관거 내 고형물 퇴적 부하량 산정기법과 지표면에서의 고형물 부하량 산정기법을 우리나라 군자배수유역에 적용하여 분석하였다. 분석결과 하수로부터의 고형물 부하량은 205,759ka/yr이고 지표면으로부터의 고형물 부하량은 1,321,993kg/yr로 총 1,527,752kg/yr로 나타났다. 또한 수거량은 1,486,636kg/yr로 나타나 적절한 산정결과를 보여주었다. 배수유역에서 관거 및 지표면에서의 장기적인 관측이 이루어지고 이에 따라 국내설정에 맞도록 산정공식의 수정이 이루어지면 더욱 신뢰성 있는 산정을 할 수가 있으며 이를 통해 실무에서 많은 비용과 노력을 줄이고 합류식 관거 유지관리를 할 수가 있겠다.

강우로 인한 관거 내 고형물 퇴적량 산정식 개발 (Development of Estimation Equations for Solid Deposition in Sewer Systems due to Rainfall)

  • 이재수;이세원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권9호
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    • pp.885-894
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    • 2008
  • 합류식 관거 내 고형물의 퇴적으로 인해 통수능이 감소하여 여름철 장마시 국지적인 침수가 발생하며 이로 인해 관거 내 퇴적을 더욱 초래할 수가 있다. 이와 같은 문제를 해결하고 관거의 적절한 유지관리를 위해서는 지표면으로 부터의 고형물 부하량 산정 및 강우로 인해 지표 퇴적 고형물이 관거 내로 유입되어 퇴적되는 양을 산정할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 지표면에서의 고형물 부하량 산정기법을 우리나라 군자배수유역에 적용하여 분석하고, 이를 바탕으로 MOUSE모형을 적용한 결과를 이용하여 관거 내 고형물 퇴적량을 산정하기 위한 회귀식을 개발하고 적용성을 검토하였다. 분석결과 유역 내 관거에서의 퇴적고형물 관측자료가 구비되어 있지 않아 실질적으로 비교하기는 곤란하지만, MOUSE 모형결과 및 타 유역에서의 적용결과로 볼 때 적용성이 있다고 판단되며, 합류식 관거 유지관리에 개발된 산정식을 유용하게 이용할 수 있으리라 본다.

관거 내 고형물 퇴적량 산정식 개발 (Development of Estimation Equations for Solid Deposition in Sewer Systems)

  • 이재수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권5호
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    • pp.409-418
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    • 2007
  • 건기에 합류식 관거 내에 퇴적된 고형물은 우기에 재부상하여 초기부하(first-flush) 현상의 주된 원인이 되고 있으며, 이러한 고형물의 퇴적으로 인해 관거 내 통수능이 감소하여 도시지역의 국지적인 내수침수가 발생하고 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 장기간에 걸친 관거 내 고형물 퇴적량을 관측할 필요가 있으나 많은 비용과 노력이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 MOUSE 모형에 의해 산정된 결과로부터 고형물 퇴적량을 산정하기 위한 회귀식의 개발 및 적용성을 검토하였다. 분석 결과 관거 내 퇴적고형물의 관측 자료가 구비되어 있지 않아 실질적으로 비교하기는 곤란하지만 MOUSE 모형이나 EPA(미환경보호청)에서 제시한 공식을 이용하여 산정한 결과와 비교해 볼 때 본 연구에서 개발된 산정식은 적용성이 있음을 보여주고 있다.

혐기성 연속 회분식 반응조에 의한 분뇨처리 (Night Soil Treatment by Anaerobic Sequencing Batch Reactor)

  • 허준무;박종안
    • 환경위생공학
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    • 제15권2호
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    • pp.75-84
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    • 2000
  • 운전 온도 $35^{\circ}C$, 평균 유기물부하 $3.1{\;}kgCOD/m^3/day$ 및 수리학적체류시간 10일에서 혐기성 연속회분식공정에 의한 분뇨처리를 수행하였다. 공정의 평가는 대조 소화조로 완전혼합형의 소화조와 병행하여 수행되었다. 본 실험에서 분뇨는 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 고형물을 함유하고 있음에도 불구하고 희석 없이 소화가 가능하였다. 혐기성 연속회분식공정에서 고형물은 급속하게 증가하여 완전혼합형의 대조 소화조에 비하여 소화조내 고형물(biomass)의 농도가 2.4배로 증가하였고, 가스발생량에 있어서도 대조 소화조에 비해 현격한 증가를 보였으며 그 증가율은 205~220%에 달했다. 부가적인 침전 시설이 없이도 혐기성 연속회분식공정의 유출수질이 대조 소화조 보다 높게 나타났는데 상징액 기준으로 휘발성고형물 제거율은 혐기성 연속회분식공정이 대조 소화조 보다 12~14% 높았다. 한편, 혐기성 연속회분식공정의 운전인자로 반응/침강비(R/T ratio)를 조사한 결과 R/T비가 1인 경우가 3의 경우보다 가스발생량, 메탄함량 및 유기물 제거율이 약간 높았으나 큰 차이는 없었다. 위의 실험결과들로부터 혐기성 연속회분식공정은 고농도의 암모니아성 질소와 침전성 유기물을 함유하고 있는 분뇨의 처리에 효과적이고 안정적인 공정으로 판단된다.

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생물학적 고도처리공법에 적용된 두 형태의 장방형 이차침전지 성능 파악 (Evaluating Two Types of Rectangular Secondary Clarifier Performance at Biological Nutrient Removal Facilities)

  • 이병희
    • 상하수도학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.561-570
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    • 2013
  • There are two types of rectangular secondary clarifier at biological nutrient removal (BNR) facility to settle MLSS; conventional activated sludge secondary clarifier and Gould Type I clarifier. In this study, the performances of two types at respective biological nutrient removal facility are compared using weekly operational data. Surface Overflow Rate (SOR), Surface Loading Rate (SLR), Sludge Volume Index (SVI), secondary effluent SS concentration are studied. It has found that Gould Type I has 3.5 times less average secondary effluent SS concentration that is 2.4 mg/L than that of conventional activated sludge secondary clarifier. Both SOR and SLR have shown little effect on secondary effluent SS concentrations at Gould Type I clarifier in contrary that SOR affects the secondary effluent SS concentrations at conventional activated sludge rectangular secondary clarifier. From this study, it is recommended that Gould Type I must be considered for secondary clarifier when BNR plant is designed.

유기성고형폐기물의 연속 중온 건식혐기성소화 (Continuous Mesophilic-Dry Anaerobic Digestion of Organic Solid Waste)

  • 오세은;이모권;김동훈
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.341-345
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    • 2009
  • 음식물쓰레기와 종이류로 구성된 유기성고형폐기물(고형물 함량 30% TS)을 대상으로 중온 건식혐기성소화를 시도하였고, 연속 운전 중 수리학적 체류 시간(HRT)을 150일, 100일, 60일, 40일로 감소시켰다. 기질의 고형물 농도를 30% TS (Total Solids)로 고정하였기 때문에 각각의 HRT에 해당하는 고형물 부하는 2.0, 3.0, 5.0, 7.5 kg TS/$m^3$/d였다. HRT를 줄임에 따라 단위용적 당 바이오가스 생산 속도는 증가하였고, HRT 40일에서 3.49${\pm}$0.31 $m^3/m^3/d$로 가장 높은 성능을 보였다. 이 때, 76%의 휘발성 고형물(VS) 분해율이 유지되었고, 0.25 $m^3$/kg $TS_{added}$의 메탄 생산 전환율을 보였으며, 이는 기질의 67.4%에 해당하는 에너지가 메탄 가스로 전환된 것을 의미한다. HRT 100일에서 0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 가장 높은 바이오가스 전환율을 보였지만, 모든 HRT에서 0.45${\sim}$0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 큰 차이가 나지 않았다. 고형물 함량이 높은 기질의 원활한 주입을 위해 소화조 발효액의 일부를 기질 투입구로 반송하여 기질과 혼합 후 주입하였다. 주입하고자 하는 기질의 5배에 해당하는 양의 소화조 발효액을 반송하여 혼합하였을 때, 가장 효과적인 기질 주입이 이루어졌다. 중온 건식 조건에서 서식하는 메탄 소화균의 활성도를 측정한 결과, 아세트산, 뷰틸산, 프로피온산을 이용할 경우 각각 2.66, 1.94, 1.20 mL $CH_4/g$ VS/d였다.

정수장슬러지의 전처리에 의한 침전특성 (Settling Characteristics of Water Treatment Plant Sludges by Pretreatment Methods)

  • 문용택;이선주
    • 상하수도학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.627-632
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    • 2008
  • It is necessary to investigate methods for improvement by diagnosing sludge settling characteristics on inflow of slurry to thickener. The results of the settling tests are correlated to determine zone settling velocities at the various sludge solids concentrations. Conditioning of WTP residuals is generally done by either chemical or physical treatment. The settling test was conducted with 1m columns dosing polymer to WTP residuals at various solids concentration. The estimated results for dosing to WTP residuals for a sludge of 2,100 ~ 16,012 mg/L solids concentration were the zone settling velocities of 48.38 ~ 6.8 m/day, supernatant solid concentration of 3.2 ~ 19 mg/L and solid flux of $101.6{\sim}317.61kg/m^3{\cdot}day$. The values for non-polymer treatment were the zone settling velocities of 28.37 ~ 0.12 m/day, supernatent solid concentration of 8.5 ~ 108 mg/L and solid flux of $59.58{\sim}1.92kg/m^2{\cdot}day$. The limiting solid flux value by Yoshioka methods was $4.0kg\;TS/m^3{\cdot}day$ for Non-polymer and $228.0kg\;TS/m^3{\cdot}day$ for dosing polymer. These results are to indicate a possibility of improvement on the thickening characteristics and the quality of supernatant as increasing the settling velocities by dosing polymer to WTP residuals.

실험실 규모 2상 혐기성 소화를 이용한 음식물 쓰레기 탈리액의 처리 (Treatment of Food Waste Leachate using Lab-scale Two-phase Anaerobic Digestion Systems)

  • 허안희;이은영;김희준;배재호
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1231-1238
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    • 2008
  • 본 연구에서는 실험실 규모 2상 혐기성 소화를 이용하여 음식물 쓰레기 탈리액의 처리성을 평가하였다. 이를 위해 산발효조의 적정 유입 pH 및 HRT를 도출하고, 산발효조로의 메탄조 유출수 반송 효과, 메탄발효조에서 고형물 내부반송 및 온도의 영향을 파악하였다. 산발효조에서는 유입 pH 6.0, HRT 2일인 조건에서 메탄조 유출수 반송 후 산생성 및 VS 제거효율은 30% 및 40%에서 안정적으로 유지되었다. 유기물 부하 7 g COD/L/d 이하의 조건에서 고형물 내부반송에 의해 중온 및 고온메탄발효조의 유출수 SCOD는 반송 이전보다 낮거나 같은 수준으로 유지되었고 유기물 부하 증가에 따른 비메탄생성량(specific methane production, SMP)의 감소폭이 줄어들었다. 고형물 내부반송 이후 동일한 유기물 부하에서 COD 제거효율과 SMP는 중온메탄발효조가 고온보다 우수하였으며 이는 중온메탄발효조의 MLVSS 농도가 고온보다 높기 때문인 것으로 판단되었다. 따라서 고온산발효-중온메탄발효로 구성된 시스템이 고온산발효-고온메탄발효보다 COD 제거와 메탄발생면에서 우수한 것으로 나타났다.

목포항 수질개선에 대한 목포하수처리장의 기여율 산정 (The Estimation of the contribution rate of Mokpo Municipal Sewage Treatment Plant to the Improvement of Marine Water Quality in Mokpo Harbour)

  • 김광수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.37-44
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    • 2003
  • 목포항 해양수질개선에 대한 목포하수처리장 가동의 기여도를 평가하고 목포하수처리장 가동 후에 목포항에 유입하는 오염부하의 변화를 산정하기 위하여, 하수처리장 가동 전인 1997년 여론부터 1998년 봄까지의 건조기에 육지로부터 목포항에 유입하는 오염부하를 조사하고 목포항 주변의 하천들과 처리장 유출수의 계절별 유량 및 수질을 기초로 하여 유입오염부하를 산정하였다. 또한 하수처리장 가동 후인 1998년 겨울부터 1999년 볼까지 목포항에 유입하는 오염부하를 조사하고 목포하수처리장의 유입수 및 유출수의 오염부하를 산정하였다. 하수 처리장의 처리율은 화학적산소요구량(COD)이 약 49%, 총부유성고형물(TSS)이 약 76%, 휘박성부유물(VSS)이 약 79%, 총질소(T-N)가 약 3%, 용존무기인(DIP)이 약 7%, 총인(T-P)이 약 29%, 용존무기질소(DIN)가 약 -32%를 보였다. 하수처리장 가동으로 인한 목포항 내항수역 유입오염부하 변화율은 COD가 약 56%, TSS가 약 78%, VSS가 약 84%, DM이 약 45%, T-N이 약 22%, T-P가 약 34%, DIP가 약 -14%를 보였다. 목포항 전역으로 유입하는 총오염부하의 감소에 대한 하수처리장 가동의 기여율은 COD가 약 3%, TSS가 약 3%, VSS가 약 5%, DIP가 약 1%, T-P가 약 3%, DIN이 약 -1%로 나타났다.

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파일롯 규모의 저압형 부상장치를 이용한 하수슬러지 농축에 관한 연구 (Thickening of Activated Sludge Using Low Pressure Flotation Pilot System)

  • 김지태;오준택;김종국
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.172-177
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    • 2014
  • 가압형 부상법에 비해 낮은 압력에서 미세기포를 발생시키는 저압형 부상법을 슬러지 부상 농축에 적용하여 그 성능을 검증하고 실제 적용가능성을 확인하였다. 파일롯 규모의 저압형 부상조를 충남 N.S. 하수처리장에 설치하여 혼합슬러지의 농도, 응집제 주입량 및 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비율과 같은 운전 변수가 혼합슬러지 농축에 미치는 영향을 확인하였다. 미세기포는 내부 압력이$1.5kgf/cm^2$으로 유지된 미세기포발생기에서 공기와 기포조제가 포함된 물을 고속 충돌 방식으로 발생시켰으며, 이를 부상농축 실험에 사용하였다. 장기운전 시 유입된 혼합슬러지의 SS 농도는 평균 14,400 mg/L였으며, 응집제 농도 27.6 mg/L, 기포조제 농도 4.0 mg/L, 혼합슬러지 대비 미세기포수의 비를 9.7%로 하여 저압형 부유부상조를 운전한 결과, 60,300 mg/L의 농축슬러지 고형물함량과 99% 이상의 고형물 회수율을 얻었다. 이 경우의 고형물 표면적 부하율은 $30kg/m^2/hr$로 2011년 환경부에서 제정한 하수도 상압 부상농축 시설기준 25 $kg/m^2/hr$을 상회하였다.