경제성 분석 및 도출

Fig. 4.23. Variation production quantity and consumption of power.

Table 4.32. Consumption of power due to the whole operation

(unit : kWh/㎥)

Items

Main process (MF) Drain recycle

process Total process R-M

mode F-M

mode sum R-M mode

F-M

mode sum R-M mode

F-M

mode sum Maximum 0.26 0.31 0.31 3.79 4.28 4.28 0.35 0.39 0.39 Minimum 0.17 0.19 0.17 1.21 1.06 1.06 0.24 0.25 0.24 Average 0.20 0.25 0.23 1.55 1.79 1.71 0.28 0.32 0.31

4.8.2 약품사용량 산출

1. 응집제, 분리 막 역세용 NaOCl

응집제는 전처리 공정에서 사용하였으며 F-M 모드에서만 사용되었다. 전체 실 험기간 중 응집제의 평균 주입량을 산정하였으며(R-M 모드 기간 포함) 평균 응 집제 주입량은 6.39kg/일(1.22mg/L as Al2O3)로 조사되었다. 실험기간 동안 응집 제 주입율의 변화는 Fig. 4.24와 같다. 12% NaOCl은 1%로 희석한 후 분리 막 역 세 시 막 표면의 미생물 증식 방지를 위하여 소량 주입되었다. 응집제와 NaOCl 평균 주입량을 기준으로 산정한 연간 원단위 산출값은 Table 4.33에 나타내었다.

Fig. 4.24. Variation turbidity and coagulant dosing ( : R-M 모드).

Table 4.33. Unit requirement calculation result about the amount used of PACL Chemicals

type Chemicals

concentration Avg.

concentration Cost

(won/kg) Annual(won/yr)

PACL 10% 6.39 kg/d 260 606,411

NaOCl 12% 10.5 kg/month 375 47,250

2. 화학세정(Chemical Cleaning)

운전개시 후 약 6개월 인 10월 중순경에 분리 막의 차압이 상승하여 화학세정 (CIP)을 실시하였으며, 주 공정(MF) 화학세정 시 사용된 약품은 12% NaOCl, 98%

NaOH와 99.9% Oxalic acid가 사용되었으며, alkali-산 순으로 화학세정을 실시 하였다.

Table 4.34와 4.35는 화학세정 순서와 분리 막 화학세정 시 사용된 약품종류 및 사용량의 원단위 산출 값을 나타낸 결과로, 주 공정(MF) 화학세정에는 연간 159,596원이 소요되었고, 배출수 재이용 공정의 화학세정에는 연간 135,828원이 소요되었다.

Table 4.34. Unit requirement calculation result about the amount used of chemicals during chemical washing

Items Chemicals Concentra- tion

Demand quantity

(kg)

Cost

(won/kg) Cost

(won/time) Cost (won/yr) 1step

alkali cleaning (8hr)

NaOCl

(12%) 5,000ppm 41.7 375 15,638 31,276 NaOH

(98%) 4.0% 10.2 800 8,160 16,320

2step acid cleaning

(2hr)

Oxalic acid

(99.9%) 2.0% 20.0 2,800 56,000 112,000

total 79,798 159,596

Table 4.35. Unit requirement calculation result about the amount used of chemi- cals during chemical cleaning of discharged water in reuse process

Items Chemicals Concentra- tion

Demand quantity

(kg)

Cost

(won/kg) Cost

(won/time) Cost (won/yr) 1step alkali

cleaning (2hr)

NaOCl (12%)

5,000 ppm (1time/

2month) 41.7 375 15,638 93,828 2step acid

cleaning (2hr)

Oxalic (99.9%)acid

5,000 ppm (1time/

4month) 5.0 2,800 14,000 42,000

total 29,638 135,828

4.8.3 유지관리비 산출

Pilot plant의 연간 유지관리비는 Table 4.36에 나타낸 것과 같이 인건비를 제외한 전력비, 약품비, 감가상각비 및 기타 유지관리비를 전부 포함하여 생산 수량 톤 당 약 37원으로 나타내었다.

Table 4.36. Pilot plant annual maintenance costs Items Cost

(won/㎥) Calculation basis

Power cost 15.0 154kWh/d × 48.8won/kWh × 365d = 2,743,000won/yr

Chemicals

costs 5.2

chemicals costs (total 949,080won/yr)

- PACL : 606,411won/yr, - NaOCl : 172,354won/yr - NaOH : 16,320won/yr

- Oxlic acid : 154,000won/yr Depreciation

cost 16.4 300,000,000won × 1%/yr = 3,000,000won/yr (1% of the cost of equipment)

3,000,000won/yr ÷ (500㎥/d× 365d/yr) = 16.4won/㎥

Maintenance and administration

fee sum

36.6 6,692,000won/yr ÷ (500㎥/d×365d/yr) = 36.6won/㎥

※ Exception labor

4.8.4 슬러지(Sludge) 처리방안

정밀여과막(MF) 정수 시스템의 배출수 활용에 따른 처리효율 향상 연구는 전 처리 시 응집이 필요할 경우에는 응집제의 주입량을 최소화함으로써 기존처리공 정에 비해 슬러지 발생량을 80% 이상 저감할 수 있으며 1st stage (R-M)와 2nd stage(F-M)의 2단 구성을 통해 농축수 발생을 최소로 할 수 있다.

주 공정 분리 막에서 약 95%가 회수되고 배출수 재이용공정(침지식 막 및 섬 유여과기)에서는 주 공정에서 배출되는 막 역세수 및 세정수를 다시 80% 이상 회수하여 총 99% 이상을 회수하므로 농축수는 원수 유입량의 1% 미만 배출되는 것으로 나타났다. 즉 농축수 발생량을 20%까지 줄을 수 있으므로 처리장 내 슬 러지 회수조 및 농축조의 부피를 크게 절감할 수 있을 뿐 만 아니라 농축수 발 생을 최소로 줄여 배출수 처리비용을 절감할 수 있을 것으로 사료된다.