년도

2010

분야

조사연구

연구과제명

대덕산업단지 환경사업소 방류수 중의 인 제거 및 재이용을 위한 초고도처리 방안 연구

첨부파일

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책임자/기관

왕창근 교수/충남대학교 산학협력단

연구기간

2010.3~2010.12

참여 연구원수

연구사업비

30,000만원

연구목적

최근 인의 초고도처리와 하·폐수의 재이용이 중요한 현안문제로 떠오르고 있다. 2012년부터 상수원 보호구역이나 4대강 본류로 유입되는 지천 인근에 있는 공공하수처리시설의 총인 방류기준이 크게 강화되고, 하·폐수의 재이용을 통한 물순환의 건전화는 녹색성장의 필수요소로 대두되고 있다.
현재 하·폐수처리장에서 적용되고 있는 생물학적 인 제거 방식으로는 인 농도를 낮추는데 한계가 있고, 또한 처리수의 재이용을 위한 기술적연구가 미흡한 실정이다. 따라서, 대덕산업단지 환경사업소 방류수 중의 인을 초저농도까지 저감시키고, 용수로서의 재이용을 위하여 여러 물리, 화학적 처리공정을 비교분석하여 최적공정에 대한 기술적, 경제적 타당성을 제시하는데 목적이 있다.

주요내용

2012년부터 하수도법 시행규칙 일부개정안이 적용되면 1일 하수처리용량이 500㎥인 시설에 대해 상수원 보호구역 주변의 하수처리시설은 총인기준이 0.2mg/l, 상수원보호구역은 아니지만 4대강 주변에 위치해 강의 수질에 영향을 미칠수 있는 수변지역은 0.3mg/l, 그 외 수질보전을 위해 환경부 장관이 관리가 필요하다고 정한 지역은 0.5mg/l이하로 농도 기준이 각각 강화된다.
개정안이 시행되면 현재 많은 하수처리장에서 사용하는 생물학적 처리방식으로는 총인 농도를 충족시키기가 어려울 것이며, 총인 농도를 낮출 수 있는 시설을 보강하거나 새로 설치해야한다. 또한, 산업단지 폐수의 재이용을 위하여 인제거와 재이용수 생산을 동시에 달성 할 수 있는 처리공정의 적용이 가능할 수 있으므로 본 연구에서는 응집, 침전, 여과, 오존처리, 활성탄흡착을 포함한 물리화학적 초고도처리 방안을 비교, 분석, 제시하고자 한다.

1. 인 제거 및 재이용수 생산관련 기존기술의 조사 및 분석
- 물리적 방법 : 침전, 여과, 활성탄흡착, 이온교환, 막분리 등
- 화학적 방법 : 응집, 표면침전(패각), 오존처리 등
- 생물학적 방법 : 활성슬러지 공정을 중심으로 한 다양한 인 제거 공정
2. 대덕산업단지 환경사업소 방류수의 계절별 특성분석(BOD, COD, TN, TP, 탁도 등)
3. 다양한 응집제의 인 제거 및 재이용을 위한 오염물질 저감효율 검토(문헌조사 및 실험)
- Alum, PACl, PACS, PASS, FeCl2, FeCl3 등
- 응집제의 종류 및 주입에 따른 처리효율 비교 및 최적조건 도출
- 운전인자 : 응집제 종류 및 주입률, 체류시간, pH, 온도, 배경물질(탁도, DOC, COD, BOD) 등
- 초고도처리와 효율비교 평가 제시
4. 단위공정별 오염물질 제거효율분석(문헌조사 및 실험)
- 응집/침전/여과, 오존산화, 활성탄흡착 등
5. 대덕산업단지 환경사업소 방류수 중의 인 제거 및 재이용을 위한 초고도처리 방안제시
6. 초고도처리에 따른 기술적, 경제적 측면에서의 타당성 평가

연구결과 활용

◦ 대덕산업단지 환경사업소 방류수 중의 인 농도 저감 및 재이용을 위한 처리공법 채택 시 참고자료로 활용
◦ 인 저감 및 재이용을 위한 초고도 처리에 따른 기술적, 경제적 타당성에 대한 자료 확보
◦ 다양한 단위공정의 인 제거 및 재이용수 생산 효율성 분석
◦ 대덕산업단지 환경사업소 특성에 부합되는 방류수 중 인 제거 및 재이용수 생산공정 설계시에 활용
◦ 대덕산업단지 환경사업소에 적합한 인 제거 및 재이용수 생산을 위한 초고도처리 공정 채택가능
◦ 방류수 중의 인의 초저농도를 안정적으로 달성
◦ 예산절감