하폐수처리조사연구

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목차

1. 중랑물재생센터 개요

2. 수질처리 현황

3. 하수처리시스템
1) 수처리과정
2) 슬러지처리과정

4. 시설물별 처리공정

5. 생물학적 처리
1) 고도처리 개요 및 필요성
2) 공법
3) 활성슬러지 공법

6. 자원의 재활용

7. 결과 및 총평

8. 참고문헌

본문내용

되며, 미생물을 이용하여 유기물 및 영양염류(질소, 인)를 제거하기 위한 설비
그림7. 생물반응조
5) 이차 침전지 설비
생물반응조에서 유출된 혼합액의 슬러지와 처리수를 중력 침전으로 고액 분리하여 생물반응조로 반송, 잉여슬러지를 배출하고 처리수질을 확보하기 위한 설비
그림8. 이차침전지
6) 여과 설비
2차 처리수중에 포함된 미세부유물(SS등)을 제거하여 안정적인 방류수질을 확보 하기위한 설비
그림9. 여과설비
7) 슬러지 농축 설비
이차침전지에서 인발된 잉여슬러지의 함수율을 낮추어 후속 공정인 탈수기의 부하를 저감시키기 위한 설비
그림10. 농축설비
8) 슬러지 탈수 설비
슬러지의 탈수처리를 통해 부피를 감소시키고 케익화하여 저장, 운반등의 최종처분을 용이하게 하기 위한 설비
그림11. 탈수설비
9) 용수공급 설비
처리장내 사용되는 잡용수, 배관 역세척수, 폴리머 용해수, 펌프의 축봉수, 화장실 세정수 및 조경용수 등에 여과수를 공급하는 설비
그림12. 용수공급설비
10) 탈취 설비
하수처리장내 악취발생시설의 악취를 흡입, 제거하는 설비로서 현장근무자의 근무여건을 개선하고 처리장 주변지역 주민의 민원을 예방함.3)
그림13. 탈취설비
5. 생물학적 처리
1)고도처리 개요 및 필요성
생물학적 처리의 대상이 되는 무기물질인 질소와 인은 조류와 플랑크톤의 중요한 영양물질로서 호수, 저수지 및 기타의 폐쇄수역을 부영양화하는 주요 원인 물질이므로 수자원등의 보호를 위하여 제거되어야 한다.
하 · 폐수중의 질소는 주로 용존성 및 입자상의 암모니아, 또는 유기질소의 형태로 있다. 용존 유기질소로는 주로 요소와 아미노산의 형태로 있다.
미처리된 하수내에는 아질산염(nitrite) 또는 질산염(nitrate)은 거의 없거나 또는 아주 없다. 암모니아는 물에서, 분자인 NH3와 이온인 NH4+의 두가지 형태로 존재하는데 그 분포도는 pH에 따라서 다르다. 중성에서는 99%가 이온의 형태로 존재하며 pH 상승에 따라서 이온은 감소하고 분자는 증가한다. 암모니아나 아질산성 질소와 같은 환원된 형태는 소독에서 염소 요구량을 증가시키며, NH4+-N은 NO2--N, NO3--N으로 산화되면서 수중의 DO를 고갈시켜 어패류 폐사의 원인이 된다.
또한 높은 온도와 pH에서는 물고기에 독성을 끼치는 암모니아가 증가하게 된다. NO3--N은 조류의 성장을 촉진시켜 강이나 호수의 부영양화를 유발하며, 발암성 물질인 니트로사민(nitrosamine)을 형성하고 아질산성 질소와 함께 헤모글로빈의 철을 산화시켜 산소전달을 방해하는 청색증(methemoglobinemia)을 유발하기도 한다.
이러한 이유 때문에 질소제거에 대한 필요성은 이미 오래 전부터 대두되었으며, 근래에는 온실효과, 산성비, 오존층파괴등의 원인이 되는 NO, N2O 등이 질산화나 탈질공정 등의 수처리 공정에서도 방출되는 것으로 밝혀져 또 다른 문제가 제기되고 있다.
수중의 암모니아는 NH4+ 또는 NH4+-N으로 표시되고 그 농도를 N으로서 나타낸다. 그런데 질산화프로세스에서는 용존암모니아의 농도를 그 자체의 N 농도보다는 Kjeldahl 질소(TKN)의 농도로 나타낸다.
TKN에는 탄수화물에 결합된 암모니아(요소를 포함하는 유기질 질소)와 NH3 및 NH4+ 가 포함되며, NO2- 와 NO3-는 포함되지 않는다. 인은 폐쇄수역의 부영양화 과정에서 질소보다도 더 중요한 제한 물질로 작용할 수 있다. 즉, 이산화탄소와 질소는 대기의 구성물질이고, 따라서 수중에도 그 평형농도가 있지만, 인은 그렇지 않기 때문이다.2),3)
표6. 고도처리 효과
물의 재생
공간의 확보
수질환경의 완결
- 수질의 순환과 재생
- 방류수질의 안정성 확보
- 한강의 수질 보 기여
- 처리시설 기능의 집약화 도모
- 우수 처리시설 공간확보
- 주민을 배려한 녹색쉼터 공간 제공
- 장래증설 및 활용부지 확보
-삶의 질 향상을 위한 공간 창출
- 한강으로의 맑은물 이어주기, 방류
-자연과 물 그리고 인간이 어우러지는 수환경 커뮤니티 완결
2) 공법2),3)
표7. 공법개요
공법
공법 (Anaerobic-Anoxic-Oxic)
내용
질소와 인을 동시에 제거할수 있는 혐기, 무산소, 호기의 3가지의 완전혼합형 반응조로 설치된 공정
혐기조
기능
인 방출 및 유기물 제거 (HRT : 1.0~2.0 hr)
특징
1. 체류시간의 최소화로 탄소원의 손실 최소화 유도
2. 호기조서 섭취된 인을 체외로 방출하면서 BOD(VFACOD)를 섭취
무산소조
기능
탈질(Denitrification) 및 유기물 제거 (HRT : 2.0·3.0 hr)
특징
호기조에서 반송된 질산성질소를 유기물을 이용하여 탈질
(탈질시 유입수의 탄소원을 최대한 효과적으로 이용)
호기조
기능
유기물 산화, 질산화 및 인 제거(과잉섭취) (HRT : 4.0~6.0 hr)
특징
1. Heterotrophs 미생물은 산소를 이용하여 유기물을 산화
2. NH3나 NH4+를 NO3-로 전환하는 질산화(Nitrification) 공정
3. PAO는 혐기조에서 체내에 축적된 BOD를 이용하여 인 섭취
그림14. 공법 개요도
3) 활성슬러지 공법3)
표8. 활성슬리지 공법
공법
1) 표준 활성 슬러지법
내용
1. 하수처리 공법중 가장 많이 사용되는 방법이다.
2. 1차 침전지 포기조, 2차침전지, 슬러지 반송시설로 구성된다.
3. 하수는 1차침전지에서 고형물이 제거된 후 포기조에서 용해성 유기물질이 활성 슬 러지에 의하여 세포질로 전환된다.
4. 활성슬러지는 2차 침전지에서 고액분리되어 상징수는 방류 또는 고도처리 된다.
5. 분리된 활성슬러지 일부는 반송되고 나머지는 잉여슬러지로서 처리된다.
6. 활성슬러지 공정에 의한 용해성 유기물질의 제거는 1.흡착(생물학적 응집) 2. 물질대 사 3. 고액분리
6. 자원의 재활용
1) 바이오가스 생산
- 소화조에서 1일 약 65,000톤의 바이오가스를 생산.
- 생산된 바이오가스는 소화조 가온보일러 및 슬러지 건조시설의 열에너지원으로 재활용
- 신생에너지를 재활용함으로써 연간 70억원의 에너지 비용 절감
2) 자원의 재활용
- 하수슬러지 케

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