년도

2008

분야

산학연협력연구

연구과제명

대전시 비점오염물질 처리를 위한 고속응집 및 가동형 경사판 활용에 관한 연구

첨부파일

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책임자/기관

방기웅 교수/한밭대학교

연구기간

08.3~09.2

참여 연구원수

13 명

연구사업비

48만원

연구목적

최근 들어 비점오염원에 대한 수계로의 오염부하 비중이 증가되면서 비점오염원 저감을 위한 다양한 방안이 모색되고 있다. 특히 금강수계의 오염총량관리를 위해 향후 오염물질 삭감을 위해서는 공공하수처리시설 외에도 비점오염물질 제어 시설의 도입이 필연적일 것으로 예상되고 있다. 그러나 아직 다양한 비점오염물질 제어시설이 개발되거나 이용되어 있지 않아 이에 대한 시설이나 장치의 개발을 통한 처리가 필요한 실정이다
특히, 비점오염원 처리시설은 유출특성을 고려할 때 기존의 하수처리방식과는 달라야 한다. 일반적으로 적용되고 있는 시설은 인공습지 등의 저류형, Swirl 처리장치 등의 장치형, 여과조 등의 여과형, 응집침전과 같은 침전형 등 다양한 처리시설이 있으며, 이들 시설은 나름대로의 저효율 고유량 또는 고효율 저유량의 처리시설과 같은 특성을 가지고 있으므로 처리정도와 유역의 특성에 따라 적용이 달라져야 한다.
그러나 대전시의 경우 수질오염총량제와 관련하여 일정량의 오염부하를 감축하기 위해서는 처리효율도 높고 처리유량도 비교적 많은 처리시설이 필요하며 대전시의 도시특성에 적합한 소요부지도 최소화하고 콤팩트한 처리시설의 개발을 통한 비점처리를 위한 연구도 필요하다.
따라서 본 연구에서는 대전시에서 발생되는 비점오염원의 강우 유출수를 대상으로 기존의 고속응집침전시설을 보완, 개량하여 처리효율도 높고 운전도 용이한 고속응집과 가동형 경사판을 이용한 장치형 처리시설을 개발하여 현장에 적용함에 목적이 있다.

주요내용

1. 국내외 유사 비점오염원 처리시설의 비교, 분석
1) 장치형 시설에 대한 특성과 장단점 비교
2) 응집침전형 처리시설의 처리원리 및 특성 분석
- 재래식 고속응집, 침전공법
- URC 공법
- MULTIFLO 공법
- ACTIFLO 공법
2. 우리나라 비점오염원 유출특성에 적합한 처리시설의 설계 및 장치구성
1) 고속응집 및 경사판 침전조를 연계한 처리시스템의 고안
- 약품 혼화방법과 플록형성을 위한 응집 시설
- 가동형 경사판을 통한 침전 슬러지의 수집방안
- 슬러지 순환 방법과 침전효과
2) 실험실 규모의 처리시설의 설계 및 제작 (처리용량 : 1-5L/min)
3) 처리성 실험을 위한 예비실험
- 적정 응집제 선정을 위한 응집제별 응집교반실험
- 단위 처리장치별 처리효율과 처리시간에 대한 실험 및 분석
3. 실내 실험을 통한 장치 최적화
1) 처리대상 원수 수질특성 범위 설정 및 인공 조제
2) 단위 처리장치별 처리효율 실험 및 분석
- 처리유량(체류시간) 별
- 처리시간(지속시간) 별
- 슬러지 반송율 별
- 적용 응집제 별
3) 실험결과의 분석을 통한 최적 처리시스템의 구축
- 처리효율과 처리용량을 고려한 최적의 단위 처리시설 도출
- 운전관리 효율을 극대화하기 위한 시스템 구축
- 최적의 처리시설의 모형 제작
4. 처리시설의 대전시 현장 적응실험
1) 인공시료에 의한 실험실에서의 처리성 실험
2) 시범 현장에서의 처리성 실험
5. 처리시설의 적용범위 및 설계사양 도출
1) 처리시설에 대한 적용대상, 처리 효율, 처리유량 등의 적용범위 설정
2) 처리시스템에 대한 설계인자 도출
3) 처리시설의 최적 운전을 위한 운전 범위(사양) 도출
4) 처리시설의 경제성 분석
5) 처리시설의 활용방안

연구결과 활용

우리나라 지형특성에 적합한 비점오염원 처리시설을 개발하여 처리대안으로 활용
수질오염총량제와 관련한 대전시의 비점오염원 저감을 위한 처리시설 대안으로의 사전평가
중수처리, 오염하천 처리 등 기존 중수처리시설로의 활용가능
지역의 시범사례로 활용 및 상용화 시 외국기술에 대한 수입대체효과 기대