• 검색 결과가 없습니다.

Performance Evaluation of Advanced Municipal Wastewater Treatment by Advanced Phase Isolation Ditch (APID) Process

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Performance Evaluation of Advanced Municipal Wastewater Treatment by Advanced Phase Isolation Ditch (APID) Process"

Copied!
8
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

Advanced Phase Isolation Ditch 공정에 의한 하수 고도처리 성능평가

안상우ᆞ곽성근*ᆞ윤영한**ᆞ정무근*ᆞ박재로**ᆞ박재우

한양대학교 토목공학과

*태화강재산업(주)

**한국건설기술연구원 국토환경연구부

Performance Evaluation of Advanced Municipal Wastewater Treatment by Advanced Phase Isolation Ditch (APID) Process

Sang-Woo An⋅Sung-Keun Kwak*⋅Yung-Han Yoon**⋅Mu-Keun Chung*⋅Jae-Roh Park**⋅Jae-Woo Park

Department of Civil Engineering, Hanyang University

*

Environmental Business Division, Taiwha Lease Industrial Co., Ltd

**

Environmental Research Department, Korea Institute of Construction Technology (Received 13 November 2007, Accepted 26 August 2008)

Abstract

Advanced Phase Isolation Ditch (APID) process was studied to develop economic retrofitting technology, for the plants where retrofitting of common activated sludge process is required. In this study, to evaluate the effluent BOD, SS, T-N, and T-P concentrations as process capable and stable parameters for treating municipal wastewater, a demonstration plant was installed and operated in the existing sewage treatment plant of P city. During this study, the average effluent BOD, SS, T-N, and T-P concentrations were 4.56, 5.20, 9.30, and 1.75 mg/L at the conventional mode and 3.95, 3.17, 7.65, and 1.18 mg/L at the modified mode. The modified mode (BOD: 3.69, SS: 3.19, T-N: 1.27, and T-P: 0.69) increased the process capability more than the conventional mode (BOD: 1.80, SS: 1.05, T-N: 2.17, and T-P: 0.15) in this study. f process capability over 1.0, this process is capable and stable to treat wastewater. Therefore, newly developed APID process with modified intermittent aeration mode can be one of the useful processes for stable organic matter and nutrients removal.

keywords : BNR, Control chart, Nitrogen, Phosphorous, Process capability

1. 서 론

1)

도시화 및 산업화에 따른 인구증가는 생활하수 발생량의 증가를 초래하였으며, 이로 인해 주요 상수원으로 유입되는 영양염류는 하절기 녹조현상 및 하천수질의 악영향을 유발 하고 있다. 따라서 국내외에서 유기물제거를 위주로 구축된 기존 하수처리체계를 질소․인 처리체계로 전환하고 있는 실정이다. 하지만 국내에서 가동 중인 하수처리공법은 대부 분 표준 활성슬러지 공법이나 그 변법들이 주종을 이루고 있으며, 하수관거의 정비미흡으로 인한 불명수의 유입 등으 로 하수종말처리장의 유입 BOD가 50 mg/L 이하로 운영되 고 있는 처리장이 전체 하수종말처리장의 약 30%정도인 것으로 조사되었다(환경부, 2006). 따라서 외국에서 개발된 생물학적 질소․인 등의 영양염류를 제거하기 위한 고도처 리를 적용할 경우 우리나라에서는 안정적인 영양염류의 처 리가 어려운 실정이다. 또한, 점차 강화되는 법적 방류수 수질기준을 만족시키기 위해서는 우리나라 현실을 고려하

To whom correspondence should be addressed.

[email protected]

여 기존 하수처리장의 생물학적 공정을 크게 변경하지 않고 고도처리를 운영해야할 필요성이 있다(윤영한 등, 2007a).

현재까지 선진국 및 국내 하수처리장에서 사용하거나 연 구 중에 있는 질소․인 동시제거를 위한 생물학적 영양염 류제거(Biological Nutrient Removal, BNR)공법은 무산소, 혐기, 호기 조건의 단위 반응조들이 조합을 이루고, 각 단 위반응조들 사이에서 혼합액을 순환시켜서 유기물 및 영양 염류의 제거를 도모하는 내부순환포함 다단 완전혼합형 공 정이 대부분이다(한국환경기술진흥원, 2002).

일반적으로 BNR공법에서는 유기물 산화를 비롯한 질산

화, 탈질산화, 인방출 및 섭취 등을 수행하기 위하여 각 관

여미생물들의 특성에 적합한 무산소, 혐기, 호기 조건이 공

간적(spatial) 또는 시간적(temporal)으로 분할되며, 내부순환

포함 다단 완전혼합형 BNR공정의 경우 대부분 공간적 분

할방식을 채택하고 있다. 그러나 유입 유기물의 효율적인

이용이 요구되는 내부순환포함 다단 완전혼합형 BNR공법

을 국내 하수원수와 같은 저농도 하수에 적용할 경우, 무

산소 조건에서의 탈질 및 혐기 조건에서의 인 방출이 미비

하여 전체 시스템의 질소․인 제거효율이 만족스럽지 않은

경향이 있으며(조일형 등, 2006), 특히 강우가 하절기에 집

(2)

(a) Bioreactor (b) Inflow and RAS line

Fig. 1. Demonstration of APID process in P-WWTP. (a) Bioreactor, (b) Inflow and RAS line

조건에서 비포기조건으로 전환된 후 10~20분 동안 용존산 소가 존재하여 무산소 상태에 도달하지 못함으로 탈질율 및 인 방출효율이 저하되는 문제점을 내포하고 있다(서인 석 등, 2006). 하지만 Advanced Phase Isolation Ditch (APID) 공법은 저렴한 건설비 및 유지관리가 용이한 특성 을 지닌 산화구에 선택적 유로변경 및 간헐포기 방법을 조 합하여 유입 부하량의 변화와 생물반응조의 수질상태에 따 라서 혐기/무산소/호기조건이 시간적으로나 공간적으로 분 리되어 유입수질 변동에 대하여 안정적이고 탄력적인 운영 이 가능하며(An et al., 2007), 특히 기존 표준 활성슬러지 공법이 적용된 하수처리장에서 기존 시설물의 토목(구조) 및 기계, 배관변경을 최소화할 수 있다. 또한, 고효율의 유 기물질(BOD, COD) 및 부유물질 뿐만 아니라 영양염류의 제거도 가능한 고도처리공법으로써 초기투자비 뿐만 아니 라, 연간유지관리비를 획기적으로 저감시킬 수 있도록 개발 되었다(윤영한 등, 2007b).

본 연구에서는 경기도 P시 하수처리장 내 일일 하수처리 용량 10,000 m

3

/일 규모의 APID공법의 실증시설 시공 이 후 질산화 및 탈질산화 미생물의 우점화시키기 위한 예비 운전을 1단계에서 3단계까지 진행한 후 선택적 유로변경 및 간헐포기공정을 현장적용평가를 실시하였다. 또한, APID 공법 내 기존 간헐포기공정에서 생물학적 인 제거를 극대 화하기 위한 개량 간헐포기모드 개발과 생물반응조의 공간 분석 및 각 수질항목에 대한 공정능력평가를 실시함으로써 APID공법의 하수 고도처리 성능평가를 실시하였다.

2. 연구방법

2.1. APID공법 실증시설

P시 하수처리장 내 생물반응조(40,000 m

3

/일)의 총 8지중

계측기(DO, ORP, NH

4

-N, NO

3

-N, PO

4

-P, MLSS) 를 생 물반응조 수면으로부터 70 cm 깊이에 설치하였으며, APID 공법의 자동제어에 의한 선택적 유로변경 및 간헐포기의 공정흐름도는 Fig. 2와 같다. APID공법은 교대 간헐포기공 법의 변법으로써 유입위치변경(dynamic flow)을 이용하여 탈질 시 필요한 탄소원을 적절하게 생물반응조에 주입하는 공정으로써 기존 및 개량 선택적 유로변경 및 간헐포기공 정의 A, B, C, D 4개 기본모드로 구성되었으며 각 모드는 30분 간격으로 운영되었다. 또한, 실시간 계측기에서 관측 되는 생물반응조의 수질상태에 따라서 각 모드는 실시간 제어시스템을 통하여 생물반응조의 선택적 간헐포기 및 유 입위치가 변경된다.

2.2. 측정항목 및 분석방법

본 연구에서 수행한 수질측정법 및 항목은 다음과 같다.

APID공법 실증화시설의 생물반응조 유입수 및 최종 침전 조 유출수는 1일 1회 채취하였으며, 분석항목은 BOD, SS, T-N 그리고 T-P였다. 또한, 생물반응조의 공간분석을 위하 여 간헐포기 모드 변환 시점 15분 후 시료채취는 생물반응 조 거리별 6개 지점(총 24개 지점)에서 동일 간격으로 채 취하였다. 시료분석 시 분석항목은 이온성물질인 NH

4+

-N, NO

3-

-N, PO

43+

-P를 분석하였으며, 0.45 um menbrane filter (D = 47 mm)로 여과하여 측정하였으며, 모든 수질분석항목 은 Standard Methods(APHA et al., 1985)에 준하였다.

2.3. APID공법 성능평가 분석방법

APID공법의 기존 공정과 인 제거를 극대화하기 위하여

개발된 개량 공정의 성능평가를 위하여 공정별 방류수질

항목별 관리도 및 공정능력을 평가하여 성능평가를 실시하

였으며, 통계프로그램으로는 Minitab(Minitab Inc., USA)을

(3)

(a) Conventional mode (b) Modified mode

Fig. 2. Schematic flow diagram of intermittent aeration in APID process. (a) Conventional mode, (b) Modified mode

(a) BOD concentration and removal efficiency (b) SS concentration and removal efficiency

(c) T-N concentration and removal efficiency (d) T-P concentration and removal efficiency

Fig. 3. Variation of concentration and removal efficiency in APID process. (a) BOD, (b) SS, (c) T-N, and (d) T-P

사용하였다. 공정이 잘 설계되고 관리되고 있다하더라도 공 정 산포가 존재하기 마련이며 이러한 공정 내 산포는 안정 적인 품질(방류수질)을 위해서는 공정에 이상이 발생하였을 경우 이를 신속하게 탐지하여 수정조치를 취하여야 한다. 이 를 위해서 본 연구에서는 기존 공정과 개량 공정의 산포를 측정하는 방법으로 관리도(control chart)를 사용하여 공정 내 관리 상태를 확인하였다. 관리도는 1924년 미국 Bell연 구소의 W.A. Shwhart에 의해 최초로 제안되었으며, 이후 많은 연구와 발전을 거듭하여 오늘날에는 제조공정에서 품 질관리를 위한 중요한 도구로서 사용되고 있다. 관리도는 생산 공정을 통계적으로 관리하는데 널리 사용되어 왔으며, 또한 공정모수들을 추정하고 공정능력을 분석하는데 효과

적인 장치라고 할 수 있다. 또한 공정능력(process capabi- lity)이란 관리도(control chart)와 더불어 제조공정에서 통계 학적 품질 관리를 위한 중요한 도구로써, 공정이 제품을 생산하는데 있어서 원하는 특성을 설계된 데로 생산하는 능력을 뜻하며(고승곤 등, 2001; 유미정과 박창순, 2004), 통계적 공정관리의 기법 가운데 가장 보편적이며, 계산이 용이하고 현장에서 사용하기 간편하다는 장점으로 인해 공 정의 진단 및 평가의 척도로써 과거에서부터 널리 이용되 고 있는 도구이다(Dixon et al., 2007; Rieger et al., 2005).

성능평가를 위한 가정으로 기존 간헐포기공정 운영기간(총

47회)의 BOD, SS, T-N, T-P의 최종 방류수질과 개량 간헐

포기공정 운영기간(총 18회)의 BOD, SS, T-N, T-P의 최종

(4)

안정성을 평가하는 방법으로써 본 연구에서는 공정의 공정 평균과 산포를 동시에 관리하기 위하여 인접한 데이터 간 의 이동범위(moving range)를 이용한 I-MR관리도를 사용하 였다. I-MR관리도는 구간 내 평균관리도인 X관리도와 인 접 데이터 간의 평균 이동범위 혹은 연속차를 계산하여 공 정 내 변동을 추정하는데 사용된다. 따라서 평균관리도인 개체 관리도와 이동 범위 관리도를 이용하여 공정 내 발생 하는 이상원인을 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 공정 수준과 공정변동도 추적할 수 있다.

3. 결과 및 고찰

3.1. APID공법의 하수 고도처리효율

본 연구대상지역인 P시 하수처리장 유입수중의 C/N(BOD/

T-N)비율이 3.8 정도로 안정적인 질소제거를 위한 C/N비율 인 5 이상(동영탁 등, 2007)과 C/N(BOD/TKN)비율인 3.5 이상(Grady et al., 1999)보다 낮아 P시 하수처리장의 경우 질소제거에 있어서 유기물이 부족한 것으로 나타났다(Table 1). 이는 기존 BNR 공법의 경우 탈질 시 반드시 필요한 유기물이 호기조건에서 파괴되어 탈질 시에 이를 이용할 수 없기 때문에 본 연구에서 진행된 APID공법은 외부 탄 소원의 주입 없이 비포기(무산소조건) 구간에 유입수 및 반 송슬러지를 생물반응조 전단에 유입시켰다. 또한 포기 구간 의 경우 유입 및 유출, 반송슬러지의 유입이 되지 않도록 하였으며 생물반응조 2지를 30분 주기로 교대 간헐포기를 실시하였다. 2007년 7월 2일부터 2007년 9월 27일까지 최 종침전지 유출수의 산술평균은 BOD, SS, T-N, T-P의 4.57, 4.19, 9.30, 1.75 mg/L로 강화되는 법적방류수질을 만족하 였으나 안정적인 T-P제거를 위해 기존 공정에서 방류구간 에 호기조건을 강화하여 잉여유기물 분해 및 인 섭취를 증 대시키는 개량 공정을 개발하였다.

Table 1. Characteristics of raw wastewater used in this study (unit: mg/L)

Item BOD5 CODMn SS T-N T-P

avg. 109.9 56.1 104.1 29.2 2.9

max. 220.8 107.4 332.0 42.4 4.6

min. 51.3 30.1 78.0 22.6 1.9

3.2. APID공법 내 기존 공정특성

APID공법 내 기존 공정은 교대 간헐포기공법의 변법으 로써 유입위치변경(dynamic flow)을 이용하여 탈질 시 필요 한 탄소원을 적절하게 생물반응조에 주입하는 공정으로서 탈질 및 질산화를 극대화하고자 개발되었다. Fig. 4는 APID 공법 내 간헐포기 기존 공정의 NH

4+

-N, NO

3-

-N, PO

43+

-P의

Fig. 4. Variation of inflow rate and concentration during 1 day for conventional mode in bioreactor.

생물반응조 내 거동과 생물반응조 내 실시간 수질계측기의 1일간 유입유량, DO, ORP, NH

4

-N, NO

3-

-N, PO

43+

-P를 변

화를 살펴보았다. 상분리가 연속적으로 이루어지는 반응조

에서 반응조건별 DO거동 관찰함으로써 시간 흐름에 따른

상전환을 평가하는데 용이한 장점이(Puig et al., 2005) 있

으므로 본 연구에서는 실시간 수질측정기를 이용하여 DO

의 변화를 관찰하여 상전환을 평가하였다. Fig. 4에서와 같

이 APID 기존 공정의 경우 호기조건 동안에는 DO가 지속

적으로 증가하였으며, 무산소 조건으로의 전환됨에 따라

DO농도는 0 mg/L 가까이 빠르게 감소함에 따라 시간적으

로 상분리가 원활하게 이루어지고 있음을 확인할 수 있었

다. ORP의 경우 호기조건 시 유기물제거, 질산화 반응이

일어남에 따라 증가하였으며, 무산소조건에서는 환원반응에

의한 탈질반응이 이루어지고 있는 것을 관찰하였다. 하지만

(5)

NH4+

-N

NO3 --N

PO4 3+-P

Fig. 5. Distribution of concentration for conventional mode in bioreactor (unit: mg/L).

인의 섭취 및 방출 반응은 생물반응조에서 거의 이루어지 지 않고 있으며, 이를 보다 정량적으로 해석하기 위하여 간헐포기 모드의 변화에 따른 생물반응조의 공간적 거동을 살펴보았다. Fig. 5에서와 같이 간헐포기모드가 변환됨에 따라서 호기조건에서는 NH

4+

-N이 감소하며, NO

3-

-N이 증 가하는 질산화 반응이 원활하게 이뤄지고 있었으며, 무산소 조건에서는 NO

3-

-N이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 하 지만 PO

43+

- P의 경우 생물반응조 내 최고 2.3 mg/L에서 최저 1.8 mg/L로 생물반응에 의한 인의 방출 및 섭취가 원 활히 이루어지지 않고 있었다. 따라서 격벽 등을 이용한 공간적 분리 없이 간헐포기만을 이용한 효과적인 인 섭취 및 방출의 생물반응을 유도하기 위한 방편으로 개량 공정 을 개발하였다.

3.3. APID공법 내 개량 공정특성

8 월 17일부터 9월 27일까지 개량 공정을 적용하여 운영 하였으며 기존 APID 간헐포기공정 B, C mode에서 생물반 응조 후단 방류구간을 공기를 공급하여서 호기조건을 좀 더 강화하여 미생물의 질산화 및 인 섭취의 극대화를 유도 하고자 하였다. Fig. 6에서와 같이 APID 개량 공정의 경우 기존 공정에 비하여 DO의 전환과 상분리가 원활하게 이뤄 지는 것을 확인할 수 있었다. 특히 ORP의 경우 기존 공정 (-112 mV)에 비하여 개량 공정(-213 mV)의 환원력이 평균 -100 mV 증대되는 것으로 관찰되었다. 이는 충분한 호기 조건을 형성해줌으로써 무산소 조건으로 변환 시 미생물의 급격한 DO소모와 함께 무산소조건 및 혐기조건을 형성함 으로써 탈질 및 인 방출을 유도한 것으로 사료된다. 또한,

Fig. 6. Variation of inflow rate and concentration during 1day for modified mode in bioreactor.

방류구간에 공기를 공급함으로써 미처리된 유기물의 산화 및 인의 과잉섭취를 유도함으로써 기존 선택적 유로변경 및 간헐포기공정에 비하여 인의 섭취 및 방출이 원활히 이 뤄지고 있음을 확인할 수 있었다. 생물반응조 내 NH

4+

-N, NO

3

-

-N, PO

4

3+

-P의 공간적 거동은 Fig. 7에서와 같으며 특 히 PO

43+

-P의 경우 기존 선택적 유로변경 및 간헐포기공정 에 비하여 호기조건에 따른 인의 섭취가 원활한 것으로 확 인되었다.

3.4. APID 공법 성능평가

2007년 7월 2일부터 2007년 9월 27일까지 최종침전지

유출수 대상으로 관리도 및 공정능력지수를 통한 APID 공

법의 기존 공정(7월 2일부터 8월 16일)과 개량 공정(8월

17일부터 9월 27일)의 성능평가를 실시하였다.

(6)

(a) I-MR chart of effluent BOD (b) I-MR chart of effluent SS

(c) I-MR chart of effluent T-N (d) I-MR chart of effluent T-P

Fig. 8. Variation of BOD, SS, T-N, and T-P I-MR chart at this study. (a) BOD, (b) SS, (c) T-N, and (d) T-P

NO3 --N

PO4 3+-P

Fig. 7. Distribution of concentration for modified mode in bioreactor (unit: mg/L).

정의 BOD, SS, T-N, T-P의 산술평균은 3.95, 3.17, 7.65, 1.18 mg/L이었으며, 표준편차는 0.38, 1.22, 1.34, 0.16 그리 고 변동계수는 9.62, 38.49, 17.52, 13.56으로 기존 공정에 비하여 보다 안정적으로 운영되었다. T-P의 경우 생물반응 조 내 인의 섭취 및 방출이 원활히 이루어짐으로써 최종방 류수의 T-P의 변동계수 32인 기존 공정에 비하여 개량 공 정의 경우 변동계수가 13.56으로 성능이 안정성이 증가하 였다(Table 2).

관리도는 공정의 상태를 나타내는 특성값에 관하여 표시

한 도표로서 공정의 관리 상태가 표현되어 이를 이용하여

APID공법의 성능평가의 간접지표로서 사용하였다. 신뢰구

간 95%에서 산술평균(X)에 관하여 표준편차 +3σ 내 UCL

(Upper Control Limit)을 설정하여 I-MR관리도를 작성한

결과 개량 공정 변환 시점이 관측치 30부터 공정 내 변동

이 안정적인 것으로 관측되었다. 이는 개량 공정이 기존

공정에 비하여 생물반응조 내 유기물 및 영영염류의 제거

성능이 안정적인 것을 의미한다. 이를 보다 객관적이고 수

치적으로 확인하기 위하여 관측치 30을 기준으로 공정능력

(7)

Table 2. Statistical analysis of variance for Effluent BOD, SS, TN and TP at this study

Item Conventional mode Modified mode

BOD SS TN TP BOD SS TN TP

Mean 4.56 5.20 9.30 1.75 3.95 3.17 7.65 1.18

Min 3.12 1 6 0.98 3.51 1 6 0.98

Max 7 7.50 14 3.33 4.74 4.80 10 1.42

SD 0.81 4.19 1.93 0.56 0.38 1.22 1.34 0.16

CV 17.76 80.58 20.75 32 9.62 38.49 17.52 13.56

Distribution Log normal Logistic Weibull Weibull Log logistic Smallest extreme value Exponential Exponential

P-value 0.762 0.064 0.093 0.058 0.212 0.054 0.067 0.079

UCL 10 10 20 2 10 10 20 2

Target 5 5 10 1 5 5 10 1

CP 1.80 1.05 2.17 0.15 3.69 3.19 1.27 0.69

지수(CP)를 산출하였다. 공정능력지수의 경우 BOD, SS, T-N, T-P 강화되는 법적방류수질인 10, 10, 20, 2 mg/L를 UCL로 설정하였으며, 목표치는 본 연구 목표수질인 5, 5, 10, 1 mg/L로 설정하여 산출하였다. 일반적으로 공정능력 지수가 1 이상이면 매우 안정적인 것으로 알려져 있으며, APID 공법의 경우 T-P를 제외한 모든 항목에서 1 이상으로 성능저하가 없는 것을 확인할 수 있었다.

기존 공정과 개량 공정의 T-P의 공정능력지수는 0.15와 0.69 로 향상되었으나 현재까지는 공정상태가 본 연구의 목 표성능에는 부족한 것으로 나타났다. 이는 APID공법의 특 성상 별도의 구조물 없이 유로변경 및 간헐포기공정만 이 용하여 시간의 흐름에 따라 혐기/무산소/호기조건을 구현되 어 T-P의 공정능력이 다른 항목에 반하여 공정능력지수가 떨어진 것으로 판단된다. 따라서 향후 생물반응조 내 혐기 조건을 보다 명확히 구현하기 위한 공정모드개발을 실시 중에 있다. 하지만 현재 개발된 APID공법의 간헐포기공정 들 모두 방류수질은 강화되는 법적방류수질인 BOD: 10 mg/L, SS: 10 mg/L, T-N: 20 mg/L, T-P: 2 mg/L를 만족함 으로써 기존 표준 활성슬러지공법을 보다 경제적이며, 고효 율의 고도처리시설로 retrofitting을 실시할 경우 APID공법 이 하수 고도처리 공법으로 적합한 시스템의 대안이 될 것 으로 사료된다.

4. 결 론

본 연구에서는 APID공법의 선택적 유로변경 및 간헐포 기공정 중 생물학적 인 제거를 극대화하기 위한 간헐포기 공정 개발과 생물반응조의 공간분석 및 공정별 처리안정성 을 검토하기 위하여 각 수질항목에 대한 관리도 및 공정능 력평가를 실시함으로써 APID공법의 공정성능평가를 실시 하였다.

생물반응조의 공간분석을 통하여 APID공법의 기존 공정 의 경우 공정모드 변환에 따른 DO 및 ORP의 전환과 상분 리가 이뤄졌으나 생물반응에 의한 인의 섭취 및 방출이 원 활하지 못한 것으로 확인되었으며, 생물반응을 통한 인의 섭취와 방출을 극대화하기 위하여 방류구간에 공기를 공급 하는 개량 공정을 개발하였다. 개량 공정의 실험결과 기존

공정에 비하여 DO의 전환과 상분리가 원활하게 이뤄지는 것을 확인할 수 있었으며 특히 PO

43+

-P의 경우 기존 공정 에 비하여 호기조건에 따른 인의 섭취가 원활한 것으로 관 찰되었다. 또한 각 공정의 생활하수의 처리안정성을 검토하 기 위한 방법으로 최종방류수 APID 공법 내 기존 공정과 개량 공정의 기술통계량을 실시하였다.

최종방류수 BOD, SS, T-N, T-P의 산술평균은 기존 공정 의 경우 4.56, 5.20, 9.30, 1.75 mg/L로 조사되었으며, 개량 공정의 경우 3.95, 3.17, 7.65, 1.18 mg/L로 모든 수질항목 에서 하수 고도처리효율이 증가한 것으로 확인되었다. 또한 관리도 및 공정능력지수를 이용한 공정 성능평가에 있어서 기존 공정에 비하여 개량 공정의 성능안정성 및 공정능력 지수는 증가하였다. 하지만 T-P의 경우 평균 방류수질 1.18 mg/L로 강화되는 법적 방류수질기준(2 mg/L)에 만족하였 으나 공정능력지수가 0.69로 공정능력이 불충분한 것으로 관찰되었으며 이를 극복하기 위하여 향후 간벽과 같은 시 설물 및 구조물 변경 없이 유입수의 유로변경 및 간헐포기 공정만을 이용한 생물반응조 내 탈인 조건을 강화하는 간 헐포기공정을 개발할 예정이다.

참고문헌

고승곤, 황재문, 김응석(2001). 공정능력지수의 실무활용지 침.

한국품질경영학회지

, 2(1), pp. 23-33.

동영탁, 서동환, 배유진, 박주석(2007). 질산화균 활성화조를 이용한 하수처리 공정에서의 유기물 및 질소, 인 제거에 관한 연구.

상하수도학회지

, 21(6), pp. 727-735.

서인석, 김연권, 김지연, 김홍석, 김병균, 최창규, 안효원 (2006). 멤브레인을 침지한 하수고도처리공법에서 기존

간헐포기와 개량간헐포기의 효율성 비교평가.

상하수도

학회지

, 20(2), pp. 257-264.

유미정, 박창순(2004). 지속적으로 향상되는 공정에서 기하 조정 관리한계를 사용한 X관리도.

한국품질경영학회지

,

34(4), pp. 125-132.

윤영한, 박재로, 안상우, 지재성(2007a). HASP 공정의 동역

학적 질산화와 탈질산화 효율 연구.

대한토목학회논문집

,

27(4B), pp. 469-474.

윤영한, 안상우, 박재로, 고광백, 이효범, 지재성(2007b). 선택 적 간헐포기 및 유입위치변경에 따른 생물반응조 내 질 소거동 및 성능평가.

한국수처리학회지

, 15(2), pp. 25-34.

(8)

환경부 생활하수과.

An, S. W., Park, J. W., Cho, I. H., Cang, S. W., Yoon, Y.

H., and Park, J. R. (2007). Process evaluation of advanced wastewater treatment process with IMET system for statis- tical control. 14th International symposium on health-related

water microbiology, Japan.

APHA, AWWA, and WPCF (1985). Standard Methods for the examination of water and wastwater, 16th ed., Washington D. C., USA.

New York.

Rieger, L., Thomann, M., Gujer, W., and Siegrist, H. (2005).

Quantifying the uncertainty of on-line sensors at WWTPs during field operation. Water research, 39, pp. 5162-5174.

Puig, S., Corominas, L., Vives, M. T., Balaguer, M. D., Col- prim, J., and Colomer, J. (2005). Development and imple- mentation of a real-time control system for nitrogen removal using OUR and ORP as end points. Industrial & Engineering

Chemistry Research, 44, pp. 3367-3373.

수치

Fig. 2. Schematic flow diagram of intermittent aeration in APID process. (a) Conventional mode, (b) Modified mode
Table 1. Characteristics of raw wastewater used in this study  (unit: mg/L)
Fig. 6. Variation of inflow rate and concentration during  1day for modified mode in bioreactor.
Fig. 7. Distribution of concentration for modified mode in  bioreactor (unit: mg/L). 정의  BOD, SS, T-N, T-P의  산술평균은  3.95, 3.17, 7.65, 1.18 mg/L이었으며,  표준편차는 0.38, 1.22, 1.34, 0.16 그리고  변동계수는  9.62, 38.49, 17.52, 13.56으로  기존  공정에 비하여 보다 안정적으로 운영되었다

참조

관련 문서

Abstract : Effect of inorganic coagulants dosing on the performance of electro-chemical process was studied when treating hospital wastewater having low electrolyte concentration.

Park, “Advanced water treat- ment of high turbidity source by hybrid process of ceramic microfiltration and activated carbon ad- sorption: Effect of GAC packing fraction”,

H., Søeberg, H., Kummel, M., 1994a, A Novel control strategy for improved nitrogen removal in an alternating activated sludge process PART II. H., Søeberg, H.,