Currently, small scale sewage works are getting increase in Chung Nam Province and it is strongly required for those plants to get the information of optimized procedures and technologies. Most processes for sewage works in Korea were designed for large scale plants, so many difficulties are observed in small scale sewage works. This study was conducted to evaluate the propriety of O&M and construction cost for sewage treatment plants in Chung Nam Province. The treatment results and process stability of 32 public sewage treatment plants were also investigated. It is expected to provide optimum O&M and construction cost for future small scale sewage works and improving projects of existing plants by these results. Pollution problems caused by small scale plants are usually restricted to small areas; however, in view of the high cost per unit population, treatment requirements and alternatives have to be studied carefully. In comparison to larger plants, more pronounced and different boundary conditions such as unstable influent load, per capita costs and a large variety of feasible treatment and disposal systems were considered.
The objectives of this study are to analyze the energy independence plan and to propose a suitable sewage treatment plant in Korea. The total amount of electricity consumption for public sewage treatment plant was estimated as 1,182 GWh in 2007. It was estimated that total 16 sewage treatment plants with renewable energy systems produced electricity of 15.2 GWh per year, which could replaced 0.8% of total electricity used for sewage treatment. It was found that domestic sewage treatment plants with power generation plants by digestion gas were installed in 7 places and produced electricity of 13 GWh per year. It was also found that the power generation plants by digestion gas were the most cost-effective for sewage treatment out of the renewable energy systems based on the benefit-cost analysis.
In the recent years, various studies have presented stable and economic methods for increased regulations and compliance in sewage treatment plants. In some sewage treatment plants, the effluent concentration exceeded the regulations, or the effluent concentration was manipulated. This indicates that the process is currently inefficient to operate and control sewage treatment plants. The operation and control method of sewage treatment plant is mathematically dealing with a physical and chemical mechanism for the anticipated situation during operation. In addition, there are some limitations, such as situations that are different from the actual sewage treatment plant. Therefore, it is necessary to find a more stable and economical way to enhance the operational and control method. AI (Artificial Intelligence) technology is selected among various methods. There are very few cases of applying and utilizing AI technology in domestic sewage treatment plants. In addition, it failed to define specific definitions of applying AI technologies. The purpose of this study is to present the application of AI technology to domestic sewage treatment plants by comparing and analyzing various cases. This study presented the AI technology algorithm system, verification method, data collection, energy and operating costs as methods of applying AI technology.
The objectives of this study are to analyze the energy independence plan and to propose a suitable sewage treatment plant in Korea. The total amount of electricity consumption for public sewage treatment plant was estimated as 1,812 GWh in 2007. It was estimated that total 16 sewage treatment plants with renewable energy systems produced electricity of 15 GWh per year, which could replace 0.8% of total electricity used for sewage treatment. It was found that domestic sewage treatment plants with power generation plants by digestion gas were installed in 7 places and produced electricity of 13 GWh per year. It was also found that the power generation plants by digestion gas were the most cost-effective for sewage treatment plant out of the renewable energy systems based on the benefit-cost analysis.
The rate of sewage treatment in South Korea was 68% in the late 1999. Sewage treatment is mostly made near big cities such as Seoul and Busan, and it is little in rural areas. Wastewater from households goes to streams directly without treatment in rural areas and pollutes streams. It is necessary to improve the progress for treatment of nutrients such as N and P which cause eutrophication in streams and lakes, because sewage treatment system in South Korea focuses on treatment of basic organic matters. Therefore it will contribute to improve discharged water quality if small sewage treatment systems by aquatic plants and microbes are introduced to rural areas where are not connected to local sewage treatment facility. This experiment was conducted to find out the best way using aquatic plants and microbes to purify wastewater from households through individual sewage treatment system. Phragmites communis, Iris pseudoacorus, Acorus calamus var. angustatus, Typha orientalis and Oenanthe javanica were used for this experiment. BOD, COD, SS, T-N and T-P were analyzed following standard methods for wastewater. The result shows that wastewater was roughly purified through pebbles and sands, and highly purified through aquatic plants and microbes especially in T-N and T-P. Iris pseudoacorus is the most effective in reduction of COD and BOD level. This system will work even in winter when plants die because microbes will be still working.
Sewage treatment plants located near to large cities emit extremely higher concentration of odorous materials. This study evaluated flux profiles of ammonia emitted from the water surface of sewage treatment plants using a dynamic flux chamber. Also, an ammonia overall mass transfer coefficient and a mass transfer model was developed in order to estimate fluxes of ammonia using environment parameters and the flux from the sewage treatment plants. The developed mass transfer model was evaluated through a fitness analysis. Comparison modeled flux applying empirical overall mass transfer coefficients of ammonia and measured ammonia flux show a high linearity with 0.977. The flux ratio of 1.282 demonstrated highly statistical fitness, also. Modeled flux using the mass transfer model was compared with measured flux. In result, it indicated that empirical overall mass transfer coefficients were similar to measured flux. The mass transfer model using the empirical overall mass transfer coefficient developed in this study was proved to be an easy and effective method to make accurate and precise predictions for ammonia flux discharged from sewage treatment plants.
하수처리장의 방류수 수질기준이 강화되고 있으며, 이에 따라 하수처리장 시설도 고도화되고 있다. 또한 하수처리장의 방류수질은 높은 수준으로 유지되어야 하며, 이에 따라 효율적인 하수처리장 운영이 매우 중요한 이슈로 대두되고 있다. 본 연구에서는 하수처리장의 Blower Control Loigc 개발을 위해, 하수도 시설기준의 기본 송풍량 산정 방식을 기반으로 유입수질에 따른 필요 산소량 및 송풍량을 산정하였다. 본 연구를 통해 A 하수처리장의 실제 4월 수질 데이터를 적용하여 송풍량을 산정한 결과, 평균적으로 약 12 %의 송풍량이 절감이 될 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구에서 산정한 결과에 따라 Blower Control Logic을 개발하여 실제 하수처리장에 적용하게 된다면, 유입수질을 기반으로 송풍량 제어가 가능함에 따라 운전자의 경험에 의존하고 있는 기존의 하수처리 운영방식에서 벗어나 하수처리장 자율제어가 가능할 것으로 판단된다. 또한, 송풍량 및 전력비 절감이 이루어진 효율적인 하수처리장 운영을 기대 할 수 있으며, 이를 통해 불필요한 에너지 및 탄소 절감에 기여할 수 있을 것이라고 판단된다.
The treatment efficiencies of domestic sewage treatment processes were analysed and assessed to suggest and design a suitable technology for coal seam gas (CSG) water treatment. Two sewage treatment plants (S and G in Busan) were selected. The former operates with standard activated sludge and modified Ludzak Ettinger processes while the later uses the combination of $A_2/O$ and gravity fiber filtration. For both plants, the concentrations of BOD, $COD_{Mn}$, T-N and T-P were about 5.0, 19.0, 5.0, 11.0 and 1.0 ppm, respectively, which satisfy the discharge standards. Therefore, although sewage treatment processes seems to be applicable for CSG water treatment, additional processes to remove total dissolved solids and ionic compounds (i.e. bicarbonate) need to be introduced to produce fit-for-purpose water resources for beneficial use (in accordance with Water ACT 2013). This, for the CSG treatment process design, it is necessary to align the operating conditions with merging methods of combinable unit technology obtained from sewage treatment processes.
본 연구에서는 설계기준 및 수질기준에 합당한 제약조건을 고려하여 하수처리장의 최소비용 운영을 위해 비선형계획법을 적용하였으며, 수질변화는 QUAL2E 모형을 이용하여 모델링을 하였다. 한강수계에 위치한 4개의 수도권 하수처리장에 적용한 결과, BOD 수질기준에 따른 하수처리장의 적절한 운영율을 계산할 수 있었으며, 각 하수처리장에서 유입유량에 따라 하수를 처리하는 것보다 한강의 정해진 수질조건을 유지하는 한도내에서 적정하수량을 처리하는 것이 경제적임을 알 수 있었다. 또한, 이 모델을 이용하여 주어진 하수처리장 운영하에서의 한강수질도 예측가능하다.
Korea has been trying to manage water quality of rivers and lakes in many ways. Ministry of Environment is making continuous efforts of operation control improvement such as strengthening effluent standards in sewage treatment plants and expanding Tele-Monitoring System (TMS). However, evaluation method for operations of sewage treatment plants and establishment system of effluent standards are inadequate. The objective of this study is to evaluate for operations of sewage treatment plants using statistics technique such as frequency analysis, percentile, normal distribution analysis. We used the effluent data (BOD, COD, SS) collected at 299 plants in 2012. The values were very low by comparison with standards. The Data followed a normal distribution. We think that distribution characteristics are closely related with effluent standards, especially T-P and BOD. Statistics technique attempted in this study can be used to evaluate for operations of sewage treatment plants and assess the appropriateness of effluent standards based on TBEL(Technology-based effluent limitation). And, this technique can be used to figure out the overall level of plants, the status of each plant and the favorable treatment process for each item (BOD, COD etc.). Data acquired through this method can be used to improve facilities and operation techniques and decide on a sewerage policy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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