• Title/Summary/Keyword: 하수처리시스템

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Comparison of Proportional, Integral, and P-I Control Systems in Biological Wastewater Treatment Plants (생물학적 하수처리시스템에 적용된 Proportional, Integral 및 P-I 조절 시스템에 대한 비교)

  • Kim, Sungpyo
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.21 no.4
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    • pp.410-415
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    • 2005
  • The main purpose of this study is to evaluate the characteristics of three sets of traditional control methods (proportional, integral, and proportional - integral controls) through lab-scale biological reactor experiments. An increase in proportional gain ($K_c$) resulted in reduced dissolved oxygen (DO) offset under proportional control. An increase in integral time ($T_i$) resulted in a slower response in DO concentration with less oscillation, but took longer to get to the set point. P-I control showed more stable and efficient control of DO and airflow rates compared to either proportional control or integral control. Developed P-I control system was successfully applied to lab-scale Sequencing Batch Reactor (SBR) for treating industrial wastewater with high organic strength.

A Development of the Sensor Registry System for Semantic Processing of Sensory Data (센서 데이터의 의미 처리를 위한 센서 레지스트리 시스템 개발)

  • Doo, Migyeong;Ha, Su Wook;Jeong, Dongwon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.99-102
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    • 2010
  • 유비쿼터스 센서 네트워크 환경에서 존재하는 다양한 센서 간 상호운용성 유지를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 서로 이질적인 센서 네트워크에 존재하는 센서 간 상호운용성을 향상시키기 위해서는 다양한 문제들이 해결되어야 하며, 특히 센서 데이터에 대한 의미를 해석하고 활용할 수 있는 방법에 대한 연구가 필수적으로 요구된다. 즉 센서가 제공하는 센서 데이터뿐 아니라 센서의 종류와 측정단위, 관리기관 등의 정보를 이용하여 보다 다양한 양질의 서비스를 제공하기 위한 연구가 요구된다. 지금까지 센서 데이터의 의미 처리 문제를 해결하기 위한 연구가 진행되었으나 센서 데이터의 의미관리에 대한 높은 구축비용 문제와 동적인 의미 관리가 어렵다는 문제점을 지닌다. 따라서 이 논문에서는 앞서 언급한 문제점을 해결하고 보다 향상된 의미 처리 기능을 제공하는 센서 레지스트리 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 ISO/IEC 11179 개념을 적용하여 의미 관리 및 처리 연산을 수행하며, 동적인 의미 관리와 낮은 의미 구축비용을 제공한다는 장점을 지닌다.

Reviews on the Phosphorus Recovery from Incinerated Sewage Sludge Ash (하수슬러지 소각재 중의 인 회수방법의 사례 연구)

  • Yoon, Seok-Pyo
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.29 no.1
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    • pp.5-17
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    • 2021
  • This study is a literature review on the recovering phosphorus from Incinerated Sewage Sludge Ash(ISSA), which has relatively high content of phosphorus. Experimental conditions and influencing factors related to the recovery of P and removal of heavy metals by wet and thermochemical methods were discussed. For the practical application of the recovery of P from ISSA, an integrated process linked to incineration facilities is required in terms of economy from the perspective of the entire system including disposal of wastewater and residues generated during the recovery process, and minimizing added chemicals and energy consumption.

Design of fuzzy controller for activated sludge process in sewage water treatment system (하수처리 시스템에서의 활성오니공정 제어를 위한 퍼지제어기 설계)

  • 황희수;오성권;김현기;우광방
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1990.10a
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    • pp.209-212
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    • 1990
  • The activated sludge process is a commonly used method for treating sewage and waste waters. The process is characterized by a lack of measurement instrumentations and control goals that are neither well defined nor well understood. In the present study the concept of fuzzy control is employed for such process in which a design method for fuzzy controller based on a multivariable fuzzy reasoning algorithms is investigated and then simulation results are presented.

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The effect of urban conditions, external influences, and O&M efficiency on urban water system from the perspective of water-energy nexus (도시 여건, 외부 영향 및 운영관리 효율이 넥서스 관점에서 도시 물순환 시스템에 미치는 영향)

  • Choi, Seo Hyung;Shin, Bongwoo;Shin, Eunher
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.31-31
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    • 2022
  • 기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m3, 1.029 kWh/m3, 1.024 kWh/m3를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

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Total Maximum Daily Loads Management System for Saemangeum Watershed Using GIS (GIS를 이용한 새만금 유역 오염총량 관리시스템)

  • Cho, Young-Kyoung;Kim, Hak-Kwan;Park, Seung-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.993-997
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    • 2007
  • 본 연구에서는 새만금 유역을 대상으로 오염물질 배출상황을 보다 세부적인 수계의 분포에 따라 정량적으로 분석하고, 분석결과를 효과적으로 처리할 수 있는, 지리정보시스템을 이용한 오염총량 관리시스템을 개발하였다. 본 시스템은 (1) GIS 기반의 배출부하 데이터베이스를 구축하며, 배출부하량 및 세부적인 수계별 분포를 확인할 수 있는 검색 모듈과 (2) 자정계수와 유달거리로 구성된 유달함수를 통하여 유달부하 데이터베이스를 생성하는 모듈, 그리고 (3) 저류형, 침투형, 식생형, 장치/하수처리형 등의 비점오염 저감시설을 유역 말단에 설치하였을 경우, 소유역 및 새만금 유역전체를 대상으로 부하량 저감효과 및 삭감률이 계산 가능한 모듈로 구성되었다. 따라서 전문적인 지식이 없는 사용자도 결과의 판독이 가능하며, 대상유역의 부하량 분석 및 저감시설에 따른 부하량 예측을 통하여 수질정책 수립에 매우 유용한 도구로 사용되도록 하였다. 차후의 연구에서는 본 시스템과 수문/수질모델링시스템을 연계하여 종합적인 수질정보 및 수질관리를 위한 통합관리시스템의 지원이 가능하도록 할 예정이다.

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Design of a hybrid fuzzy controller with the optimal auto-tuning method (최적 자동동조 방법에 의한 하이브리드 퍼지제어기의 설계)

  • Oh, Sung-Kwun;Ahn, Tae-Chon;Hwang, Hyung-Soo;Park, Jong-Jin;U, Gwang-Bang
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.1 no.1
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    • pp.63-70
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    • 1995
  • 퍼지논리제어기는 산업응용에 광범위하게 연구되고 있으며, 계속적으로 사용되고 있다. 그러나 퍼지집합의 조정을 통해 최적규칙을 구축하기 위하여, 시행착오에 의한 매우 능숙한 기술이 요구된다. 이 논문에서는 첫째로, 퍼지논리제어기와 기존의 PID 제어기로 구성된 하이브리드 퍼지제어기를 제안한다. 즉, 시스템의 제어 입력은 퍼지변수로서, 과도상태에서의 FLC출력과 정상상태에서의 PID 출력의 컨벡스(convex) 결합이다. 둘째로, 간략추론법과 개선된 컴플렉스방법을 이용한 강력한 자동동조알고리즘이 퍼지논리제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위하여 사용된다. 이방법은 오차변화율및 제어출력의 제한조건에 의하여, 언어제어규칙, 퍼지계수(scaling factor), PID계수, 하이브리드 퍼지논리제어기의 하중계수의 최적값을 자동적으로 추정한다. 시뮬레이션은 시간지연 플랜트및 하수처리시스템의 활성오니공정과 같은 비선형 플랜트에서 실행되고, 시스템의 성능은 평가지수 ITAE로 평가된다.

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Application of the Hybrid Constructed Wetland for a Reuse of the Effluent from Bio-industrial Wastewater Treatment Plant (바이오산업폐수처리수의 재이용을 위한 hybrid 인공습지 시스템의 적용가능성 연구)

  • Shin, Jae-Suk;Kim, Sung-Chul;Cho, Kwang-Ju;Choi, Choong-Ho;Choi, In-Wook;Park, Jeong-Ja;Park, Goo-Hyeon
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.11 no.1
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    • pp.115-121
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    • 2009
  • The hybrid constructed wetland(HCW) as tertiary treatment process of a bio industrial wastewater treatment plant was employed to estimate applications for the reuse of final effluent. Raw wastewater was sequently treated through chemical and biological treatment processes and the biologically treated water was flowed into the HCW. The HCW system was composed of two constructed wetlands connected in series; The one is the aerobic constructed wetland with natural air draft system whose driving force for air supply was the difference between the temperature of the air inside the wetland and the ambient air, and the other is the anaerobic/anoxic constructed wetland. Average influent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P in the HCW were 53mg/L, 48mg/L, 34mg/L and 3mg/L, respectively. After being treated at HCW, final effluent concentrations of BOD, SS, T-N and T-P were 2.3mg/L, 1.2mg/L, 7.95mg/L and 0.83mg/L, respectively. Referring to a reuse standard for a sewage wastewater, final effluent could sufficiently be reuse as landscaping, washing or agriculture water. HCW system with the aerobic/anaerobic combined constructed wetland could be achieved a high removal efficiency because each constructed wetland was functionalized to be removed efficiently organics, nitrogen and phosphorus. HCW system could be estimated to be successful application as tertiary treatment process of a various industrial and municipal wastewater.

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Efficient Spent Sulfidic Caustic wastewater treatment using Adsorption Photocatalysis System (흡착광산화 시스템을 이용한 효과적인 SSC 페수처리)

  • Kim, Jong Kyu;Lee, Min Hee;Jung, Yong Wook;Joo, Jin Chul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.520-520
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    • 2016
  • 석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 $H_2S$와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질 (i.e. methanethiol, benzene, tolune and phenol)들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리 공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 습식산화공정은 SSC 폐수를 처리하기 위해 흔히 사용되고 있는 물리-화학적 처리 공정이지만 고비용, 고에너지가 필요하며, 고온 및 고압에서만 작동되어 안전상의 문제점을 갖고 있다. 또한 습식산화공정을 거친 폐수는 배출허용기준을 만족하기 위해 생물학적 2차 처리가 반드시 필요하다. 철-과산화수소를 이용하는 펜톤산화 공정, 그리고 sulfide를 sulfate로 전환시키는 생물학적 처리 공정은 황화합물의 완전한 무기물화가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 오염물질을 흡착광산화제로 구성된 반응구조체가 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 반응구조체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발전소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.

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