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하수처리공정 및 특징

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환경정보 하수처리공정 및 특징

PID (Phased Isolation Ditch) 공법

경안

PID (Phased Isolation Ditch) 공법
구분 PID (Phased Isolation Ditch) 공법
처리공정 개요
  • 기존 산화구 공정을 개량한 것으로서 에너지와 비용절감을 위하여 수심이 깊은 산화구에 격벽이 설치되며 여러 대의 수직형 저속 표면포기기를 사용함
  • 기존 산화구 공법의 전단에 혐기성 선택조(Anaerobic Selector)를 설치하고, 산화구를 무산소조, 호기성조로 주기적으로 운전함으로써 질소 및 인을 제거함
공정구분 호기성 부유성장 처리공법 (연속유입)
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90%, SS : 90%
  • 영양염류 ─ T-N : 50~70%, T-P : 50~90%
설계인자
  • HRT : 12~24시간
  • F/M 비 : 0.03~0.10kgBOD/MLSS/d
  • SRT : 20~35일
  • MLSS : 4,000~5,000mg/L
  • 반송율 : 0~100%
공법특징
  • 수리학적 체류시간이 크기 때문에 부지면적이 많이 소요됨
  • Bardenpho 공법에 비하여 질소제거효율이 다소 낮음
  • 건설비는 표준활성슬러지법과 유사한 수준임
  • 중소규모 하수처리시설의 경우 덴마크, 유럽 및 미국 등지에 적용실적이 많고, 대규모 하수처리시설(20,000~50,000㎥/일)의 국내 보급이 이루어지고 있음
처리공정모식도 PID (BioDenipho) 공법 이미지

HBR(Hanmee Bio-reactor)Ⅱ 공법

광주, 매산, 삼성

HBR(Hanmee Bio-reactor)Ⅱ 공법
구분 혐기/간헐포기/배양조를 이용한 하수고도처리기술 (HBRⅡ)
처리공정 개요
  • 표준활성슬러지공법을 변형한 공법으로 배양조, 혐기조, 간헐포기조, 침전조로 구성되며 반송슬러지를 일정량 배양조로 인발하여 토양미생물로 배양 증식시켜 혐기조로 반송함으로 침강성 및 탈수향상을 시키며 포기조는 간헐적으로 공기를 공급하는 간헐포기조로 활용하여 질소 및 인을 동시에 처리할 수 있도 록 고안된 고도처리공법이다.
공정구분 혐기/간헐포기/배양조를 이용한 하수고도처리기술
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90 %, COD : 90%, SS : 90%
  • 영양염류 ─ T-N : 75%, T-P : 75%
설계인자
  • SRT : 15 ~ 25일
  • 슬러지 내부반송 : 30 ~ 100%
  • MLSS : 3,000 ~ 6,000㎎/ℓ
  • 배양조 : 8,000 ~ 10,000 ㎎/ℓ
  • F/M 비 : 0.1 ~ 0.3kgBOD/MLSS/d
  • 호기 / 무산소 시간 : 0.5/1 ~ 2/1
공법특징
  • 슬러지 개량으로 슬러지 탈수능 및 침강성이 향상되어 안정적인 처리가능
  • 간헐포기조 호기/무산소 시간의 조절이 가능하여 유입부하변동에 대한 대처가 용이함
  • 배양조의 토양성미생물을 배양하여 별도의 탈취시설없이 악취제거 가능
  • 내부반송을 동절기에만 적용하여 시설 및 유지관리비 절감
처리공정모식도 HBR(Hanmee Bio-reactor)Ⅱ 공법  이미지

산화구 공법

곤지암, 오포, 도척, 남한산성

산화구 공법
구분 산화구(Oxidation Ditch) 공법
처리공정 개요
  • 산화구는 원형 또는 타원형의 수로로 구성되어 있으며 기계식 포기장치를 설비하고 있다. 걸러진(Screened) 하수가 산화구로 유입되어 포기되고
    약 0.25~0.35m/sec의 속도로 순환된다. 산화구는 일반적으로 긴 체류시간 및 긴 고형물 체류시간(SRT)의 장기포기식으로 운전된다.
  • 질소와 인을 제거하기 위하여 전형적인 산화구 공법을 개량한 공법이 외국에서 많이 개발되어있다.
공정구분 호기성 부유성장 처리공법 (연속유입)
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90%, SS : 90%
  • 영양염류 ─ T-N : 80% 이상, T-P : 50~70%
설계인자
  • HRT : 24~36시간
  • MLSS : 3,000~6,000mg/L
  • SRT : 15~50일
  • 반송율 : 75~150%
  • F/M 비 : 0.03~0.05kgBOD/MLSS/d
  • 유속 : 10cm/sec~35cm/sec (평균 : 25cm/sec)
공법특징
  • 수리학적 체류시간이 크기 때문에 부지면적이 많이 소요됨
  • Bardenpho 공법에 비하여 질소제거효율이 다소 낮음
  • 건설비는 표준활성슬러지법과 유사한 수준임
  • 대규모 하수처리시설(20,000~50,000㎥/일)의 국내 보급이 이루어지고 있음
처리공정모식도 산화구 공법 이미지

SBAF 공법

양벌, 삼리

SBAF 공법
구분 부상식 생물여과공법 (SBAF System)
처리공정 개요
  • SBAF 공법은 반응조내 폴리프로필렌 부상식 여재를 충전한 상향류 고정상 생물여과방식으로써,
    여재에 부착 성장하는 미생물의 생물학적 반응과 여재의 물리적인 여과작용 및 여층중간부분에 공기를 주입하여 호기성 및 무산소 구역을 형성시킴으로써
    질산화 및 탈질반응에 의하여 질소를 제거하게됨
공정구분 상향류 부상식 생물여과공법
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 85 ~ 95%
  • 영양염류 ─ T-N : 65 ~ 75%
설계인자
  • BOD유입부하 : 1 ~ 3 kg/㎥/일
  • Oxic/Anoxic Volume Ratio : 1.0~2.0
  • MLSS : 8,000 ~ 12,000㎎/ℓ
  • SS유입부하 : 5 kg/㎥/일 이하
  • EBCT : 1 ~ 3 hr
  • 여과속도 : 1 ~ 6 m/hr
  • 내부순환 : 100 ~ 200 %
  • Bed Depth(Oxic+Anoxic) : 1.5 ~ 3.5 m
공법특징
  • 여층내 많은 활성미생물의 보유로 부하변동에 강함 → 처리수질의 안정성
  • 최종침전지가 필요없는 compact형으로 시설확장이 용이 → 시설집약형
  • 운전변수가 간단하고 자동화가 용이 → 유지관리 용이성 확보
  • 주민친화형 및 인근지역에의 환경영향이 적음
  • Module Type으로 시설확장이 용이
  • 시설집약형으로 시공비가 저렴하고 별도의 역세척 설비가 불필요하여 유지관리비가 저렴 →경제성 확보
  • 여재비표면적이 타여재보다 적다
  • 화학적 인제거시 슬러지 발생량이 10~20%증가
처리공정모식도 SBAF 공법 이미지

KIDEA 공법

광동 1차

KIDEA 공법
구분 KIDEA 공법
처리공정 개요 SBR 공법과 유사하나 하수가 연속적으로 유입되는 상태에서 포기, 침전, 처리수 배출의 3단계 과정을 하나의 사이클(Cycle)로 하여 무산소/혐기성 상태에서
호기성 상태로 미생물들이 적응하는데 소요되는 Lag-Time을 이용하여 질소 및 인을 제거함
공정구분 호기성 부유성장 처리공법 (연속유입)
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90~95%, SS : 90~95%
  • 영양염류 ─ T-N : 70~90%, T-P : 80~90%
설계인자
  • MLSS : 2,000~6,000mg/L
  • 반송율 : 반송없음
  • HRT : 10~24hr
  • 포기시간 : 45~90분
  • SRT : 20~45일
  • 침전시간 : 60~90분
  • F/M 비 : 0.02~0.10kgBOD/MLSS/d
  • 배출시간 : 20~45분
공법특징
  • 포기조내 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids)는 모든 공정을 통하여 반응조 내에 있게 되므로 침전지 및 반송이 필요 없는 것이 장점임
  • 반응조건을 조절함에 따라 질소와 인의 제거가 가능
  • 별도의 2차 침전지 및 슬러지 반송설비가 필요 없음
  • 연속적으로 원수유입이 가능하므로 탈질에 소요되는 Carbon Source를 충분히 공급할 수 있게 되어 질소제거효율이 우수함
  • 충격부하(Shock load)에 비교적 강하며, 사상균을 제어할 수 있는 운전의 융통성이 있으며 시설이 간단하여 운전이 용이함
  • Decanter 설비의 국산화가 이루어짐
  • 동절기에 수온이 저하될 경우 처리효율이 불확실함
  • 토지가 부족한 소규모 하수처리에 주로 적용(주로 20,000~30,000㎥/일 이하)되며, 국내에는 대규모 하수처리시설에 적용된 사례가 없음
처리공정모식도 KIDEA 공법 이미지 처리수 배출을 위한
Decanter 시설이 설치됨

DeNiPho 공법

광동 증설

DeNiPho 공법
구분 DeNiPho(후탈질 간헐포기) 공법
처리공정 개요
  • DeNiPho 공법은 생슬러지발효액을 전자공여체로 이용하는 후탈질공법과 포기와 비포기교반을 반복하는 간헐포기방법이 함께 적용되는 고도처리공법임
  • 간헐포기조에서는 유기물제거, 탈질, 탈인반응을 하며, 상시포기조에서는 유기물제거, 질산화, 탈인반응 및 슬러지침전성을 개선함
  • DeNiPho 공법은 탈질에 필요한 탄소원으로 생슬러지발효액을 이용하며, 발효액은 간헐포기조가 비포기교반조건일 때 주입함
  • DeNiPho 공법은 미생물의 증식형태에 따라 DeNiPho-A(후탈질간헐포기 활성슬러지법)외 DeNiPho-B(후탈질간헐포기 접촉산화법)로 구분됨
공정구분 후탈질 간헐포기공법
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 93% 이상, COD : 91% 이상, SS : 93% 이상
  • 영양염류 ─ T-N : 75% 이상, T-P : 70% 이상
설계인자
  • HRT : 7~13hr
  • 슬러지반송비 : 50~100%
  • SRT : 10~20days
  • 폭기/비폭기 주기 : 1hr/1hr
  • MLSS : 2,000~4,000mg/L
  • 생슬러지발효조 체류시간 : 3~5days
공법특징
  • 부하변동에 대한 대처능력이 우수하므로 처리수질이 안정됨
  • 생슬러지를 발효시켜 탈질에 필요한 탄소원으로 이용하므로 슬러지발생량이 최소화됨
  • 공정이 간단하고 내부반송설비 등이 불필요하므로 전탈질공법에 비해 건설비 및 유지관리비가 경제적임
  • 국내 하수처리시설 적용실적 있음
  • 기존의 활성슬러지공정을 보완한 공법으로 위험부담이 없슴
  • 슬러지발효조 설비가 추가됨
국내기술
처리공정모식도 DeNiPho 공법 이미지

연속회분식 반응조 (ICSBR)

분원

연속회분식 반응조 (ICSBR)
구분 ICEAS (Intermittent Cycle Extended Aeration System) 공법
처리공정 개요
  • SBR 공정을 변형하여 한 개의 반응조를 이용하는 동안에 연속적으로 하수 또는 폐수를 유입할 수 있음
  • 처리공정은 동일한 반응조내에서 생물학적 산화, 질산화, 탈질 및 고액분리가 이루어지는 포기, 침전, 처리수 유출의 3단계로 운전되어지므로
    채움(Fill)과 슬러지 배출(Idle) 시간이 필요 없음
  • 주반응조 전단에 설치되어 있는 전처리 반응조에서는 높은 F/M 비를 유지하여 유기적 선택자(Organic Selector)로서의 역할을 하며,
    이는 슬러지 벌킹의 원인이 되는 사상균의 성적을 억제하는 역할을 함
공정구분 호기성 부유성장 처리공법 (연속유입)
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90%, SS : 90%
  • 영양염류 ─ T-N : 80% 이상, T-P : 50~70%
설계인자
  • MLSS : 2,000~8,000mg/L
  • 반송율 : 반송없음
  • HRT : 18~36hr
  • Air-Off : 72분, Air-On : 96분, Settle : 60분, Decant : 60분
  • SRT : 10~30일
  • Total Cyclie time : 4.8시간
  • F/M 비 : 0.04~0.30kgBOD/MLSS/d
공법특징
  • 반응조건을 조절함에 따라 질소와 인의 제거가 가능
  • 별도의 2차 침전지 및 슬러지 반송설비가 필요없음
  • 자동제어설비에 의한 운전자동화가 가능하며, 운전방식을 다양하게 할수 있음
  • 충격부하(Shock load)에 비교적 강하며, 사상균을 제어할 수 있는 전처리 반응조의 설치로 슬러지 벌킹현상을 억제할 수 있음
  • 토지가 부족한 소규모 하수처리에 주로 적용(주로 20,000~30,000㎥/일 이하)되며, 국내에는 대규모 하수처리시설에 적용된 사례가 적음
처리공정모식도 KIDEA 공법 이미지 처리수 배출을 위한
Decanter 시설이 설치됨

KSBNR 공법

영동, 방도, 귀여

KSBNR 공법
구분 교호간헐포기를 이용한 생물학적 질소․인 제거 공법
처리공정 개요
  • 혐기조, 제1단 교호간헐포기조, 제2단 교호간헐포기조 및 침전조로 구성하여 제1·2단 교호간헐포기조에서 호기/무산소 조건을 반복 운전함으로써
    유기물 및 질소·인을 제거하는 하수고도처리기술
공정구분 혐기 및 2단 교호 간헐포기를 이용한 질소 인 제거공법
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 90 %, SS : 90%
  • 영양염류 ─ T-N : 80 ~ 85% , T-P : 75 ~ 85%
설계인자
  • SRT : 5 ~ 30일
  • HRT(혐기조) : 1.0 ~ 2.0hr, (간헐포기조) : 5.0 ~ 10.0hr
  • MLSS : 2,000 ~ 3,500㎎/ℓ
  • 슬러지 반송 : 30 ~ 70%
  • F/M 비 : 0.05 ~ 0.30kgBOD/MLSS/d
공법특징
  • 기존 간헐포기 공정의 문제점의 최소화
  • 유입 부하량에 따른 운전관리의 유연성이 양호
  • 소요 부지면적이 적고 기자재의 간소화로 시공비 및 유지관리비가  절감
  • 운전 및 유지관리가 용이
    • - 수온 저하시 포기시간을 탄력적으로  조절하여 처리효율 저하 방지
    • - DO, ORP 등을 이용하여 자동운전이 용이함
    • - KSBNRⓜ공법 계절별 운전주기 (교호간헐포기 주기)
처리공정모식도 KSBNR 공법 이미지

연속회분식 반응조 (SBR) 공법

검복, 불당, 오전, 엄미, 검천, 추곡, 수청

연속회분식 반응조 (SBR) 공법
구분 연속회분식 반응조 (SBR, Sequencing Batch Reactor) : 간헐유입식
처리공정 개요 연속회분식 반응조 (SBR, Sequencing Batch Reactor) : 간헐유입식
즉, 유입(Fill)공정 → 반응(React)공정 → 침전(Settle)공정 → 배출(Draw)공정 → 휴지(Idle)공정의 순으로 반응이 진행됨.
공정구분 호기성 부유성장 처리공법 (공법에 따라 연속유입 또는 간헐 유입됨)
처리효율
  • 유기물질 ─ BOD : 85~90%, SS : 85~90%
  • 영양염류 ─ T-N : 30~85%, T-P : 30~70%
영양염류제거효율은 운전방법에 따라 다소 차이가 남
설계인자
  • 운전시간(3~24시간) 및 제어방법
  • MLSS : 2,000~3,000mg/L
  • F/M 비 : 0.15~0.50kgBOD/MLSS/d
  • 반송율 : 반송없음
  • 혐기지속시간 : 1.8~3.0hr
  • 기지속시간 : 1.0~4.0hr
공법특징
  • 포기조내 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids)는 모든 공정을 통하여 반응조 내에 있게 되므로
    침전지 및 반송이 필요 없는 것이 장점이며 현재 여러 종류의 특허화된 연속회분식공정이 개발되어 있음
    (ICEAS, KIDEA, CASS, OmniFlow 등)
  • 반응조건을 조절함에 따라 질소와 인의 제거가 가능
  • 별도의 2차 침전지 및 슬러지 반송설비가 필요 없으며, 특허화된 공법에 따라 연속적으로 원수유입이 가능함
  • 충격부하(Shock load)에 비교적 강하며, 사상균을 제어할 수 있는 운전의 융통성이 있으며 시설이 간단하여 운전이 용이함
  • 토지가 부족한 소규모 하수처리에 주로 적용(주로 20,000~30,000㎥/일 이하)되며, 국내에는 대규모 하수처리시설에 적용된 사례가 적음
처리공정모식도 연속회분식 반응조 (SBR) 공법 이미지 처리수 배출을 위한
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